더 나은 PAP 머신을 구축하는 방법

다프네 알렌 | 2023년 6월 29일

양압(PAP) 치료 장치는 미국에서 수면 무호흡증을 관리하는 약 3천만 명 중 다수를 치료하는 데 널리 사용됩니다. CPAP(지속적 기도 양압) 기계가 가장 일반적입니다. 많은 PAP 기계는 일반적으로 환자가 집에서 사용합니다. 이는 환자의 치료 순응도를 높이기 위해 시스템이 사용하기 쉽고 편안해야 함을 의미합니다.

고수하는 것은 어려운 일이었습니다. 20년간의 CPAP 준수에 대한 데이터 검토에 따르면 준수율은 30~60%입니다. 장치 성능은 환자의 순응을 장려하거나 방해하는 역할을 할 수 있습니다. 한 연구에서는 “다양한 원인으로 인해 발생하는 불편함과 관련이 있는” 요인이 많다는 사실을 발견했습니다.

장치 공기 흐름과 압력은 이러한 요소 중 두 가지일 수 있습니다. 센서는 환자의 호흡을 모니터링하고 기계의 공기 흐름을 이러한 호흡 패턴과 동기화하는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, Superior Sensor Technology 백서 "수면 무호흡증 치료에 있어서 압력 센서의 중요성"에서 설명했듯이, "가장 효과적인 공기 흐름 센서는 매우 빠른 피드백 루프를 갖고 있습니다. 환자가 숨을 들이쉬거나 내쉬는 중), 팬과 모터의 소음을 효과적으로 차단할 수 있고(오류율을 줄이기 위해), 성능 저하 없이 다양한 압력을 지원할 수 있으며, 매우 강력한 신호를 보장하는 고해상도 비율을 갖습니다. -잡음(SNR) 비율.”

Design News는 Superior Sensor Technology의 공동 창립자이자 CTO인 Tim Shotter에게 이러한 센서와 제조업체가 더 나은 PAP 시스템을 구축할 수 있는 방법에 대한 몇 가지 질문을 했습니다.

쇼터: PAP 기계에는 공기 흐름, 기압 및 온도를 포함한 다양한 기능을 모니터링 및/또는 조절하는 여러 유형의 센서가 포함되어 있습니다. 이러한 기능을 규제하지 않으면 기계가 제대로 작동하지 않고 사용자에게 위험을 초래할 수 있습니다.

압력 센서는 공기 흐름과 기압을 모니터링하는 데 사용됩니다. 예를 들어, BiPAP(양압기도압) 기계에서는 압력 센서가 환자 호흡을 모니터링합니다. 이러한 시스템에는 두 개의 압력 센서가 필요합니다. 환자의 압력을 제어하는 ​​게이지 압력 센서와 유량 측정을 위한 차압 센서입니다. 특히, 압력 센서는 환자의 호흡을 모니터링하고 기계에 신호를 보내 환자가 숨을 내쉴 때 가해지는 압력을 낮추고 환자가 숨을 들이쉴 때 다시 압력을 높입니다. 숨을 들이쉬고 내쉴 때 적용되는 압력을 조정하면 환자가 훨씬 더 편안해지며 더 이상 숨을 내쉴 때 BiPAP 기계와 '싸움'을 하지 않게 됩니다.

쇼터: 신뢰할 수 있는 센서 공급업체의 혁신적인 솔루션을 연구하고 찾는 데는 시간이 걸리고 어려울 수 있습니다. 엔지니어들은 매우 우수한 장기 안정성과 신뢰성을 갖춘 안정적인 센서 공급을 원합니다. 또한 PAP 장비에 최적화되어 팬, 모터, 외부 환경 요인으로 인한 소음과 간섭을 극복할 수 있는 센서를 활용하는 것이 이상적입니다.

이러한 과제를 극복하기 위해 엔지니어는 Design News와 같은 간행물에서 기술을 조사하고 공급업체 웹 사이트를 방문하여 센서가 특정 응용 분야에 어떤 이점을 줄 수 있는지 자세히 알아보고 제품 데이터 시트, 응용 프로그램 노트 및 CAD 모델을 다운로드해야 합니다.

쇼터:두 개의 압력 센서를 하나의 장치에 결합하면 PCB 보드 설계 단순화, 제조 속도 향상, 공급망 간소화, 시스템 신뢰성 향상, PAP 장치 크기 감소, PAP 기계의 전체 비용 절감 등 여러 가지 이점이 있습니다.

쇼터: 압력 센서는 압력의 작은 변화를 측정하도록 설계되었으며 외부 소음이나 팬 및 모터의 간섭으로 인해 센서 판독값에 오류가 발생할 수 있습니다. 특히, 소음이 압력 판독값에 중첩되어 부정확한 측정으로 인해 환자가 불편함을 겪을 수 있습니다.