Thiết kế thiết bị nâng hạ bệnh nhân điều khiển điện

B
TR

GIÁO D C VÀ ĐÀO T O

NG Đ I H C BÁCH KHOA HÀ N I
---------------------------------------

Đặng H u Dũng

Thi t k thi t b nâng h b nh nhân
điều khiển đi n
Chuyên ngành: KỸ THU T Y SINH

LU NăVĔNăTH CăSƾăăK THU T
ầ......................................

NG

IăH

NG D N : TS. NGUY N VI TăDǛNG

Hà N i,ănĕmă2019

1


DANH M C CÁC KÝ HI U, CÁC CH

VI T T T

TểNăĐ YăĐ

STT

TÊN VI T T T

1

PLC

Programmable Logic Controller

2

HMI

Human Machine Interface

2


L i cam đoan
Tôiăxinăcamăđoanăthi t k và k t quả nghiên cứu trong lu năvĕnălàătrungăthựcăvàăch aă
hề đ ợc sử d ngăđ bảo v m t học vị nào. Mọi sự giúpăđỡ cho vi c thực hi n lu năvĕnă
nàyăđưăđ ợc cảmăơnăvàăcácăthơngătinătríchăd n trong lu năvĕnăđưăđ ợc chỉ rõ nguồn g c rõ
ràngăvàăđ ợc phép công b .

Hà n i,ăngàyăăăăăthángăăăănĕmă2019
H c viên thực hi n

Đặng H u Dũng

3


L i cảm n
Tôi xin gửi l i cảmăơnăsâuăs căđ n TS. Nguy n Vi tăDǜng,ăng

i trực ti păh

ng

d năđưăcóănhững góp ý, chỉnh sửaăđ đề tài và lu năvĕnăđ ợc thực hi n thành công.
Đồng th iătôiăcǜngăxinăgửi l i cảmăơnăđ n các th y cô B môn Công ngh Đi n tử
và K thu t Y sinhăđưăh t sức t oăđiều ki năđ tôi thực hi n lu năvĕn.

Hà n i,ăngàyăăăăăthángăăăănĕmă2019
H c viên thực hi n

Đặng H u Dũng

4


M cl c

Danh m c các ký hi u, các ch vi t t t………………………………………………….2
L i cam đoan ....................................................................................................................... 3
Danh m c hình v , đ th ................................................................................................... 7

Danh m c bảng biểu ........................................................................................................... 9
Phần mở đầu ..................................................................................................................... 10
CH

NG I: T NG QUAN ............................................................................................ 11

1.1.Đặt vấn đề ................................................................................................................ 11
1.2.Các kĩ thu t h tr di chuyển b nh nhân ............................................................. 11
1.3.Ph m vi nghiên cứu của đề tài ............................................................................... 21
CH

NG II: H TH NG NÂNG H B NH NHÂN ................................................. 22

2.1.Phần khung đỡ b nh nhân ..................................................................................... 22
2.2.B truyền đ ng ........................................................................................................ 23
2.2.1.

Các lo i b truyền đ ng ............................................................................... 23

2.2.2.

Cấu t o của b truyền đ ng đi n tuy n tính ............................................. 25

CH

NG III: THI T K H TH NG .................................................................... 33

3.1. M c tiêu t ng thể thi t k ...................................................................................... 33
3.2. S đ kh i t ng quan của thi t b ......................................................................... 33
3.3. Thi t k chi ti t thi t b .......................................................................................... 35

3.3.1. Thi t k mô ph ng ho t đ ng của khung ...................................................... 35
3.3.2. Lựa ch n v t li u cho các b ph n ................................................................. 39
3.3.3. Lựa ch n b truyền đ ng ................................................................................ 39
3.3.4. Thi t k h th ng điều khiển đi n .................................................................. 40
CH

NG IV: L P RÁP TH

NGHI M VÀ ĐÁNH GIÁ H TH NG .................. 53

4.1. Hình ảnh thực t các b ph n của thi t b ........................................................... 53

5


4.2. Th nghi m nâng tải tr ng.................................................................................... 61
4.3. M i quan h gi a t c đ nâng và tải tr ng .......................................................... 64
4.4. K t lu n vƠ h

ng phát triển đề tài ..................................................................... 66

Tài li u tham khảo ................................................................ Error! Bookmark not defined.

6


Danh m c hình v , đ th
Hình 1.1. V n chuy n b nh nhân từ gi
Hình 1.2. Ph ơngăphápăm tăng
Hình 1.3. Ph ơngăphápăhaiăng

ng b nhăquaăxeălĕn .......................................... 13

i v n chuy n b nh nhân từ gi
i v n chuy n b nh nhân từ gi

Hình 1.4. Hai nhân viên v n chuy n b nh nhân từ gi

ng b nhăquaăxeălĕn...14
ng b nhăquaăxeălĕnầ.15

ng b nhănhânăsangăxeăđ y cáng và

ng ợc l i ............................................................................................................................ 16
Hình 1.5. Ba nhân viên v n chuy n b nh nhân từ gi

ng b nhănhânăsangăxeăđ y cáng và

ng ợc l i ............................................................................................................................ 16
Hình 1.6. Thi t bị nâng h b nh nhân dựa sàn ................................................................. 19
Hình 1.7. Thi t bị nâng h b nhănhânăđứng...................................................................... 20
Hình 1.8. H th ng nâng h b nh nhân g n tr n ............................................................. 21
Hình 2.1. Hình ảnh k t c uăkhungăđỡ c a thi t bị nâng h b nh nhân dựa sàn ................ 22
Hình 2.2. B truyềnăđ ng khí nén ..................................................................................... 23
Hình 2.3. B truyềnăđ ng th y lực ................................................................................... 24
Hình 2.4. B truyềnăđ ng tuy n tính ................................................................................ 24
Hình 2.5. C u t o chính c a m t b truyềnăđ ngăđi n tuy n tính .................................... 26
Hình 2.6. Cơăc u truyềnăđ ng tr c vít me......................................................................... 30
Hình 2.7. Cơăc u truyềnăđ ng vít bi.................................................................................. 31
Hình 2.8. Cơăc u truyềnăđ ngăvítăconălĕnăhànhătrình........................................................ 31

Hình 2.9. Cơăc u truyềnăđ ngăđai ..................................................................................... 32
Hình 2.10. Cơăc uătruyềnăđ ngătrựcăti p ............................................................. 32
Hình 3.1. Sơăđồ kh i tổng quát thi t bị ............................................................................. 33
Hình 3.2. Giao di n ph n mềm SolidWorks ..................................................................... 35
Hình 3.3. Các b ph n c u thành lên thi t bị .................................................................... 36
Hình 3.4. Hình d ngăvàăkíchăth

c c a thi t bị theoă3ăph ơngăchi u khác nhau ............. 37
7


Hình 3.5. Vị trí min và max c a tr c vít ........................................................................... 38
Hình 3.6. Hình ảnh c a thi t bị sauăkhiăđ ợc g p gọn l i ................................................ 38
Hình 3. 7. C u t o bên trong m t b truyềnăđ ng tr c vít me .......................................... 41
Hình 3.8. Sơăđồ đ u n i công t c hành trình bên trong b truyềnăđ ng ........................... 42
Hình 3.9. Sơăđồ kh i giảnăl ợc ph năđiều khi n thi t bị .................................................. 43
Hình 3.10. Sơăđồ kh i tổng th c a kh i nguồn ............................................................... 45
Hình 3.11. Hình ảnh b nguồn VFT150PS24 ................................................................... 46
Hình 3.12. Sơăđồ nguyên lý kh i chuy năđổi nguồn cách ly sử d ng IC B0505s ............ 47
Hình 3.13. Sơăđồ ngun lý kh iăphímăđiều khi n ........................................................... 47
Hình 3.14. Sơăđồ nguyên lý kh iăláiărơăle ......................................................................... 48
Hình 3.15. Sơăđồ nguyên lý kh iăviăđiều khi n ................................................................ 49
Hình 3.16. L uăđồ thu tătoánăđiều khi n thi t bị .............................................................. 52
Hình 4.1. Hình ảnhăkhungăđỡ c a thi t bị ......................................................................... 53
Hình 4.2. Hình ảnh các phím nh năđiều khi n trên h păđiều khi n và tay c m c a thi t bị
........................................................................................................................................... 54
Hình 4.3. Hình ảnhăbánhăsauăvàăbánhătr

c c a thi t bị ................................................... 55

Hình 4.4. Hình ảnhăchânăđỡ thi t bị .................................................................................. 56
Hình 4.5. Hình ảnhăđaiăgiữ b nh nhân c a thi t bị ........................................................... 57
Hình 4.6. Hình ảnh m chăđiều khi năđi n c a thi t bị ..................................................... 58
Hình 4.7. Hình ảnh thi t bị khi g p t iăđa......................................................................... 59
Hình 4.8. Hình ảnh thi t bị

tr ngătháiăkíchăth

c t iăđa ................................................ 60

Hình 4.9. Hình ảnh thử nghi m thi t bị v i hai mức tải giả ............................................. 61
Hình 4.10. Hình ảnh thử nghi m thi t bị v iăng
Hình 4.11. Hình ảnh tải trọngătr

i th t .................................................. 62

c khi thử nghi m thi t bị v iăng

i th t ................... 63

Hình 4.12. Đồ thị m i quan h giữa t căđ và tải trọng c a thi t bị ................................ 65

8


Danh m c bảng biểu
Bảng 3.1. Bảng v t li u cho từng b ph n thi t bị ............................................................ 39
Bảng 3.2. Bảng các thông s c a b truyềnăđ ng tr c vít me........................................... 40
Bảng 3.3. Các thơng s kƿăthu t c a b nguồn VFT150PS24........................................... 45
Bảng 3.4. Bảng sự th tăđiều khi nărơăleătheoătr ng thái phím nh n .................................. 50

Bảng 4.5. Bảng ph thu c giữa t căđ và tải trọng c a thi t bị ........................................ 64

9


Phần mở đầu
Ngày nay,
t ,ăconăng

t t cả cácălƿnhăvực khoa họcăkƿăthu t,ăđ i s ngăkhơngăriêngăgìălƿnhăvực y

iăđangăcóăxuăh

sứcă laoă đ ng c aă conă ng

ng máy móc hóa t t cả các cơng vi c có th nhằm thay th
i. Nh n th y nhu c u r t c p bách trong vi c c n có thi t bị

thay th cho các công vi c nâng h , di chuy n b nhănhânătrongămôiătr
tr

ng b nh vi n, v n

căđâyăv năđ ợc thực hi n bằngăcácăph ơngăphápăth cơngăvàăconăng

i là chính, và

v i v n ki n thức mà tác giả cóăđ ợc sau quá trình học t p, tác giả đề xu t thực hi năđề tài
ắThi t k thi t bị nâng h b nhă nhână điều khi nă đi n” nhằm giải quy t nhu c u thực t
trên.

Trên th gi i hi nănayăđưăcóăt ơngăđ i nhiều các thi t bị nâng h b nh nhân v i nhiều
ch ng lo i phù hợp v i từng m că đíchă nângă h riêng. Tuy nhiên,

Vi t Nam, vi c áp

d ng các thi t bị nàyăch aăđ ợc tri n khai nhiềuăcǜngănh ăch aăcóăcácănghiênăcứu về các
cơng ngh nàyăcǜngănh ăthi t k thi t bị.
Lu năvĕnăđ ợc thực hi n v i các m cătiêuănh ătìmăhi u, nghiên cứu các cơng ngh
dùngăđ nâng h b nh nhân hi n nay trên th gi i,ăđề xu t mơ hình cho m t thi t bị nâng
h b nh nhân v i các thông s phù hợp, ch t o và thử nghi m thi t bị từ đóăcóăđánhăgiáă
về tính khả thi c a thi t k .
Về cơăbản lu năvĕnăđưăđ aăraăm t thi t k thi t bị phù hợp v i các yêu c u thực t sử
d ng, t oăcơăs choăcácăb

c phát tri n thi t bị sau này hoàn chỉnhăhơn,ăđ yăđ chứcănĕngă

hơn.ăQuá trình thử nghi m thi t bị cǜngăchoăth y thi t bị có khả nĕng ứng d ng cao trên
thực t .
Lu năvĕnăcóăc u trúc gồmă4ăch ơngălà:
• Ch

• Ch

• Ch

• Ch

ng 1: Tổng quan
ng 2: H th ng nâng h b nh nhân
ng 3: Thi t k h th ng

ng 4: L p ráp, thử nghi măvàăđánhăgiáăh th ng
10


1.1. Đặt vấn đề
Đ i v iămôiătr

CH

NG I: T NG QUAN

ng b nh vi n, vi c xu t hi n các ca b nh mà b nh nhân bị h n ch về

khả nĕngăcử đ ng, di chuy n là xảyăraăth

ng xun. B nh nhân có th trong tình tr ng

hôn mê lúc c p cứu, ch nă th ơngă về x ơng,ă kh p do tai n n nghề nghi p, tai n n giao
thông, li tăng

iădoăđ t quỵ, tổnăth ơngănưo,ăhayăng

i già m t khả nĕngădiăchuy n. Nhu

c u di chuy n b nh nhân từ phòng này sang phòng khác, lên xu ngă gi

ng b nh, lên

xu ngăxeălĕn,ădiăchuy n ra ô tô, v sinh cá nhân trong các b nh vi n hay các vi năd ỡng
lưo,ăcácăcơăs chĕmăsócăyăt t ănhânălnăr t cao. Tuy nhiên vi c thực hi n nâng h b nh

nhân hi n nay v năđ ợc thực hi n th công bằng sứcăng

iădoăng

i nhà b nh nhân hoặc

yătá,ăđiềuăd ỡng.
Theo các s li u th ng kê,ăđiềuăd ỡng là m t trong s các ngành nghề có tỉ l ch n
th ơngăl ngăcao, th m chí có th caoăhơnăm t s ngành nghề liênăquanăđ n cơng nghi p
nặngănh ăkhaiăkhống,ăxâyădựng, sản xu tăầă[1]. Trên thực t , cơng vi căđiềuăd ỡng ln
đ ợc x păvàoănhómăngànhăcóănguyăcơăcaoăbị m c các b nh về tổnăth ơngăc t s ngădoăđặc
đi m về s ca b nh nhân c n di chuy n trong b nh vi n ln

mức cao. Ngồi ra vi c

nâng h , di chuy n m t s thi t bị, d ng c y t nặngăcǜngăgópăph n gây nên tình tr ng
b nh này. Doă đóă vi c nghiên cứu, ch t o các thi t bị nâng h và di chuy n b nh nhân
thay th cho sứcăng

i là vô cùng c n thi t nhằm giảm thi uănguyăcơăm c các b nh về

ch năth ơngăc t s ngăchoăđ iăngǜăyătá,ăđiềuăd ỡng.
Xu t phát từ hi n tr ng trên, tác giả đưănghiênăcứu, thi t k và ch t o m t h th ng
nâng h bênhănhânăđiều khi năđi n nhằm m căđíchăthayăth sứcăng
di chuy n b nhănhânătrongămôiătr

i trong các nhi m v

ng b nh vi n. Lu năvĕnănàyătrìnhăbàyăthi t k c a h

th ng này và những k t quả thử nghi m c a h th ng.
1.2. Các kĩ thu t h tr di chuyển b nh nhân
Nhu c u về di chuy n b nh nhân trongă cácă cơă s chĕmă sócă yă t ln r t l n. B nh
nhân có th m t khả nĕngăv năđ ng t m th iăhayăvƿnhăvi n, toàn ph n hay m t ph n, do
11


đóăkhơngătự ch đ ợc về khả nĕngădiăchuy n. Tuy nhiên các ho tăđ ngăthĕmăkhám,ăđiều
trị và nhu c u v sinh cá nhân v n phảiăđ ợc di n ra. Cách thức truyền th ngăhayăđ ợc sử
d ng nh tăđ di chuy n b nhănhânăđóălàăb b nh nhân hoặcădùngăcáng.ăTuyănhiênăph ơngă
thức này th

ng gây nên các ch nă th ơngă về x ơngă vàă kh pă choă đ iă ngǜă điềuă d ỡng.

Nghiên cứuă đưă chỉ ra rằng các ho tă đ ngă liênă quană đ n nâng có liên quan chặt ch v i
ch năth ơngăl ngăvàăđ ợc nhữngăng

iăchĕmăsócăchoălàăcĕngăthẳng nh t về th ch t trong

s cácănhânăviênăchĕmăsócăsức kh e [2][3][4][5][6][7][8][9]. T l ch năth ơngăl ngăl n
nh tă đưă đ ợc ghi nh n trong s nhữngă ng
th

i thực hi n các nhi m v xử lý b nh nhân

ng xuyên [9, 10].ăThêmăvàoăđ y, s l ợngăng

b nhănhânăth

ng là từ haiăng

i c n tham gia cho m t l n di chuy n

i tr lên.ăDoăđóăv năđề ứng d ng khoa họcăkƿăthu tăđ

thi t k các h th ng nâng h và di chuy n b nh nhân thay th choăconăng
tr

i trong môi

ng b nh vi năluônăđ ợc quan tâm.
Về cácă ph ơngă phápă diă chuy n b nh nhân, chúng ta có th chia thành hai nhóm kƿă

thu t chínhăđóălà:ăkƿăthu t di chuy n b nh nhân truyền th ng và kƿăthu t di chuy n b nh
nhân hi năđ i.
1.2.1.

Các kĩ thu t di chuyển b nh nhân truyền th ng

Ngay từ nhữngăgiaiăđo nătr

căkhiămáyămóc,ăđi n tử ch aăthực sự phát tri n,ăng

đưătìmăraăcácăkƿăthu t di chuy n b nh nhân dựa vào sứcăng
môiătr

i ta

i m t cách hi u quả trong

ng b nh vi n.

Cùng v i vi că chĕmă sócă b nh nhân thì v n chuy n b nhă nhână điă làmă c n lâm sàng
hoặcăđ n phòng mổ vàăng ợc l i là công vi căth

ng quy c aăcácăđiềuăd ỡng viên hay

các nhân viên y t .ă Doă đó,ă vi c v n chuy n b nh nhân phảiă đảm bảo tính an tồn, nhẹ
nhàng, c n th n,ătránhăđ ợc lây nhi m cho cả b nh nhân l năđiềuăd ỡng viên, nhân viên y
t và cả thân nhân b nh nhân.

12


Vi c v n chuy n b nh nhân từ gi

ng b nh, bàn mổ hay bàn ch păsangăxeăđ y cáng

hay xe lĕnăvàăng ợc l i hi n nay hoàn toàn dựa vào sức c aăcácăđiềuăd ỡng viên, các
nhân viên y t và th m chí là c a cả thân nhân b nh nhân. S ng

iăđiềuăd ỡng viên hay

nhân viên y t c n thi tăđ v n chuy n b nhănhânăthayăđổi từ 1-3ăng

i tùy thu c vào khả

nĕng b nh nhân tự di chuy năđ ợc hay không tự di chuy n.
Quy trình v n chuy n b nhănhânănh ăsau

• V n chuyển b nh nhân t gi

ng b nh qua xe lăn

- Hình 1.1 mơ tả quyătrìnhăđỡ b nh nhân
+ Chỉ c n m t nhân viên y t ;
+ăXeălĕnăđ ợc ch t c nhăgi
+ăĐ b nh nhân

ng b nh;

t ăth nằm ngửa;

+ Giúp b nh nhân ngồi d y.ăĐ aăchânăb nh nhân buông thõng xu ngăgi

ng;

+ Hai tay b nh nhân quàng cổ nhân viên y t . Hai tay nhân viên y t luồnăd
b nh nhân;
+ăĐ m 1,2,3 giúp b nhănhânăđứngălênăđ aăquaăxe;
+ Che ch n b nh nhân và v n chuy năđ nănơiăc năđ n.

Hình 1.1. Vận chuyển bệnh nhân từ gi ờng bệnh qua xe lăn
13

i nách


- Ph ơngăphápăm tăng

i khi b nh nhân không tự di chuy năđ ợc

+ăXeălĕnăđ ợc ch t c nhăgi
+ăĐ b nh nhân

ng b nh;

t ăth nằm ngửa;

+ Nhân viên y t đứng c nhăgi
nhân, m t tay luồnăd

ng b nhănhân,ăchânăhơiăd ng, m t tay luồn cổ b nh

i kheo chân b nh nhân;

+ B nh nhân ôm l y cổ nhân viên y t ;
+ Nh c bổng b nhănhânălên,ăquayă180ăđ , nhẹ nhàngăđặt b nhănhânălênăxeălĕn;
+ Che ch n b nh nhân và v n chuy n b nhănhânăđ nănơiăc năđ n.

Hình 1.2. Ph ơng pháp một ng ời vận chuyển bệnh nhân từ gi ờng bệnh qua xe lăn
- Ph ơngăphápăhaiăng

i khi b nh nhân không tự di chuy năđ ợc

+ăXeălĕnăđ ợc ch t c nhăgi
+ăĐ b nh nhân
+ M tăng
+ăNg

ng b nh;

t ăth nằm ngửa;

i luồn m tătayăd

i gáy b nhănhân,ătayăkiaăd

i thứ hai luồn m tătayăd

i th tăl ngăb nh nhân;

i mông b nh nhân, m tătayăd

i kheo chân b nh

nhân;
+ Theo nhịp 1,2,3 cùng nâng b nhănhânălên,ăquayă180ăđ vàăđặt b nh nhân nhẹ
nhàngătrênăxeălĕn;
+ Che ch n b nh nhân và v n chuy n b nhănhânăđ nănơiăc năđ n.

14


Hình 1.3. Ph ơng pháp hai ng ời vận chuyển bệnh nhân từ gi ờng bệnh qua xe lăn

• V n chuyển b nh nhân t gi
ng

ng b nh hay bàn chi u ch p sang xe đẩy cáng và

cl i

- Ph ơngăphápăđ b nh nhân tự tr

n

+ Áp d ng khi b nh nhân có th di chuy năđ ợc;
+ăXeăđ yăcángăđ ợcăđặt sát c nhăgi
+ B nh nhân tự tr

ng b nhănhânăvàăđ ợc ch t l i;

năsangăxeăđ y cáng;

+ Che ch n b nh nhân và v n chuy năđ nănơiăc năđ n.
- Ph ơngăphápăhaiăng

i

+ăXeăđ y cángăđặtăsátăgi
+ M tăng
+ăNg

ng b nhănhânăvàăđ ợc ch t l i;

i luồn m tătayăd

i gáy b nh nhân, m tătayăd

i thứ hai, m t tay luồnăd

i th tăl ngăb nh nhân;

i mông b nh nhân, tay kia luồnăd

i kheo chân

b nh nhân;
+ Theo nhịp hô 1,2,3 cả hai cùng nâng bổng b nh nhân lên;
+ Quay b nhănhână180ăđ và nhẹ nhàngăđặt b nhănhânălênăxeăđ y cáng;
+ Che ch n b nh nhân và v n chuy năđ nănơiăc năđ n.

15


Hình 1.4. Hai nhân viên vận chuyển bệnh nhân từ gi ờng bệnh nhân sang xe đẩy cáng và
ng ợc lại
- Ph ơngăphápăbaăng

i

+ăXeăđ yăcángăđặtăsátăgi

ng b nhănhânăvàăđ ợc ch t l i;

+ăNg

i thứ nh t luồn m tătayăd

i gáy b nh nhân, m tătayăd

iăl ngăb nh nhân;

+ăNg

i thứ hai luồn m tătayăd

i th tăl ngăb nh nhân, m tătayăd

i thứ ba luồn m tătayăd

iăđùiăb nh nhân, m tătayăđỡ cẳng chân b nh nhân;

i mông b nh

nhân;
+ăNg

+ Theo nhịp hô 1,2,3 cả hai cùng nâng bổng b nh nhân lên;
+ Quay b nhănhână180ăđ và nhẹ nhàngăđặt b nhănhânălênăxeăđ y cáng;
+ Che ch n b nh nhân và di chuy năđ nănơiăc năđ n.

Hình 1.5. Ba nhân viên vận chuyển bệnh nhân từ gi ờng bệnh nhân sang xe đẩy cáng và
ng ợc lại

16


Nh ă đưă đ ợc gi i thi u

trên, vi c v n chuy n b nhă nhână đòiă h i phải có từ 2-3

điềuăd ỡng viên, nhân viên y t đ ợcăđàoăt o bài bản thực hi n. Tuy nhiên, trong thực
tr ng thi u các điềuă d ỡng viên t i các b nh vi n Vi t Nam hi n nay, nhiềuă khiă ng
nhà b nhănhânăcǜngăphải tham gia vào quá trình v n chuy n b nhănhân.ăNg

i

i nhà b nh

nhân tham gia vào vi c v n chuy n b nh nhân tuy xét về m t mặtănàoăđóăs giúp giảm tải
choăcácăđiềuăd ỡngăviênănh ngăl i r t có th gây nguy hi m, b t ti n cho b nh nhân do sự
khơng có chun mơn c a họ.ă Hơnă th nữa, do khoảng cách ch t hẹp giữaă cácă gi
b nh nhân

các b nh vi n Vi t Nam hi n nay, vi c di chuy n b nh nhân từ gi

ng

ng b nh

nhânăsangăxeăđ y cáng hoặcăng ợc l iăcǜngăgặp nhiềuăkhóăkhĕn,ăb t ti n ngay cả v i các
điềuă d ỡng viên nhiều kinh nghi mă vàă doă đóă cǜngă cóă th gây nguy hi m, b t ti n cho
b nhănhân.ăCácăđiềuăd ỡngăviênăđaăph n là nữ nênăcǜngăs có nhữngăkhóăkhĕnăkhiănângă
h , di chuy n b nh nhân nh t là các b nh nhân to béo.
Ngoàiă ra,ă trongă cácă tr

ng hợp sản ph sinh xong, b nh nhân mổ xong hay b nh

nhân c p cứu ngo i,ăcácăđiềuăd ỡng viên phải trực ti p bồng sản ph , b b nh nhân mổ,
c p cứu từ bànă đẻ, bàn mổ sangă xeă đ yă cáng.ă Nh ă v yă cácă điềuă d ỡng viên s bị dính
máu hay dịch ti t từ b nh nhân. D năđ n khả nĕngălâyănhi m cho b nh nhân và bản thân
cácăđiềuăd ỡng viên là cao.
Đồng th i do công vi c nâng b nh nhân lên, xoay b nh nhân rồi h b nh nhân
xu ng, v n chuy n b nh nhân là công vi c th

ng quy c aăcácăđiềuăd ỡng viên nên nghề

điềuă d ỡng là m t trong những ngành nghề màă đặc thù cơng vi c có th gây ra các
th ơngătổn về cơăx ơngănh t.ăCácăth ơngătổnăcơăx ơngămàăcácăđiềuăd ỡngăviênăth

ng

gặp phải gồmăđauăl ngă(cĕngăcơ,ăcĕngăgân),ăl chăđƿa đ m,ăthốiăhóaăđƿaăđ m. Các ngun
nhână liênă quană đ n cơng vi c có th gâyă nênă cácă th ơngă tổnă nàyă làă t ă th sai, cúi g p
ng

i liên t c, vặn c t s ng khi nh c và di chuy n b nh nhân; nâng h nặng và quá sức

trong th i gian dài.

17


1.2.2. Các kĩ thu t di chuyển b nh nhân hi n đ i
Nh ăđưăphânătíchă trên,ăcácăđiềuăd ỡng viên r t c n có m t lo i thi t bị nàoăđóăcóă
th hỗ trợ họ trong vi c nâng h , di chuy n b nhănhân.ăXeăđ y cáng tự đ ng nâng h và di
chuy n b nh nhân là m t thi t bị nh ă v y.ă Xeă đ y cáng tự đ ng nâng h và di chuy n
b nhănhânăkhiăđ ợcăđ aăvàoăsử d ng s đemăl i những lợi ích to l n sau:

- Tĕngăđ an tồn và thu n ti n cho b nh nhân;
- Giảm tảiăchoăcácăđiềuăd ỡng viên trong vi c nâng h , di chuy n, v n chuy n b nh
nhân;
- Tránh các lây nhi m cho b nh nhână vàă điềuă d ỡng viên trong quá trình v n
chuy n;
- Tránh các tổnăth ơngăcơăx ơngămàăđiềuăd ỡng viên có th gặp.
Trên th gi i, vi c ứng d ng các công ngh caoănh ăcôngăngh đi n tử,ăđiều khi n,
cơăkhíăchínhăxác,ăv t li uăđ thi t k , ch t o các thi t bị, d ng c hỗ trợ v n chuy n b nh
nhânăđưămangăl i những hi u quả cao. Các thi t bị nàyăđ ợc sử d ng

h u kh p các khoa

trong các b nh vi n.ă Đ i v i Vi t Nam ta, phải nh p kh u các thi t bị này s chịu giá
thành cao, th t c phức t p và m t th iăgian.ăĐây chính là m t thị tr
l n cho ngành thi t bị y t trongăn

ng, m tăcơăh i r t

c n m b t, ph c v .

Ti p theo, lu nă vĕnă s trìnhă bàyă sơă l ợc m t s h th ng nâng h b nh nhân phổ
bi n đ ợcăđ ợc áp d ngătrongăcácămôiătr

ng b nh vi n trên th gi i hi n nay.

Về cơăbản các h th ng nâng h b nh nhân có th chia làm 2 lo i là:
a. H th ng nâng h b nh nhân dựa sàn
H th ng nâng h b nh nhân dựa sàn là m t trong những h th ng nâng h b nh nhân
đ ợc sử d ng phổ bi n nh tă trongă cácă cơă s chĕmă sócă lâmă sàngă vàă dài h n, hình 1.6.
Những h th ng này có các bánh xe đ có th di chuy n trên mặt sàn. Chuy năđ ng thẳng

đứng c a b nhă nhână th
không c năng

ngă đ ợc thực hi n v i m tă đ ngă cơă ch y bằngă đi nă vàă doă đóă

iăchĕmăsócătác d ng b t kỳ lực nào trong khi thực hi n nhi m v này. Tuy
18


nhiên, di chuy n h th ngăđiăđ n các khu vực khác nhau,ăng

iăchĕmăsóc c n phải tự đ y

thi t bị thơngăquaăcácăbánhăxeălĕn.

Hình 1.6. Hệ thống nâng hạ bệnh nhân dựa sàn [11]
H th ng nâng h b nhănhânăđứngăt ơngătự nh ăh th ng nâng h b nh nhân dựa sàn
đ ợcă đề c p

trên, ngo i trừ vi c b nhă nhână đứng thay vì ngồi trong khi chuy n, hình

1.7. Những thi t bị này phù hợp cho những b nh nhân v n có nh n thứcăbìnhăth

ng, ph

thu c m t ph n và có khả nĕngăgánhăm t trọngăl ợng nh tăđịnh. Những thi t bị nàyăđ ợc
sử d ngăđ di chuy n b nhănhânăraăvàoăxeălĕnăvàăchoăcácănhuăc uăđiăv sinh cá nhân. H
th ngănàyăth

ngăcóăchânăđ nh hơnăsoăv i h th ng nâng h b nh nhân dựa sàn và c

định ph năthânăd

i c a b nhănhân,ăđiều này khi n các thi t bị này phù hợp v i nhu c u

di chuy n b nhănhânăđiăv sinh.

19


Hình 1.7. Hệ thống nâng hạ bệnh nhân đứng [13]

b. H th ng nâng h b nh nhân g n trần
H th ng nâng h b nh nhân g n tr n đangă tr thành lựa chọn phổ bi nă hơnă nhiều
b nh vi n, m t ví d về thi t bị đ ợc mơ tả

hình 1.8. Thi t bị đ ợc treo lên các rãnh g n

trên tr năvàădoăđóăbị gi i h n b i khơng gian mặt sàn

trong phòng. Tuy nhiên, khả nĕngă

di chuy n c a các thi t bị này bị gi i h n trong không gian d n c a các đ
Hi n nay có hai h th ngăđ
đ

ng ray d năđ ợc l păđặt sử d ngălà:ăđ

ng ray d n hai chiều. V i những h th ng l pă đặtă đ

chuy n b nh nhân bị gi i h n theo m tăđ

ng ray d n.

ng ray d năđơnăvàă

ng ray d nă đơn,ă ph m vi di

ng d n c th trên tr n nhà c aăđ

ng ray, hay

nói cách khác chỉ di chuy năđ ợc theo m t chiều. Tuy nhiên v i h th ngăđ

ng ray d n

hai chiều, khơng gian bao ph mà thi t bị có th di chuy n b nhănhânăătrongăcĕnăphòngă
r ngăhơnănhiều so v i h th ng trên (chuy năđ ng 2D trên tr n nhà).

20


Hình 1.8. Hệ thống nâng hạ bệnh nhân gắn trần [12]
1.3. Ph m vi nghiên cứu của đề tài
Do những h n ch kháchăquanănh ăth i gian thực hi năđề tài,ătrìnhăđ gia cơng, nhân
lực, tài chính, ki n thứcămàăđề tài chỉ gi i h n nh n m nh

nhữngăđi m sau:

• Tìm hi u khái qt m t s những công ngh , thi t bị mà hi n nay trên th gi iăđangă

áp d ngăđ nâng h , di chuy n b nhănhânătrongămôiătr

ng b nh vi n nh ăđưăđ ợc

khảo sát t i :
-

Vi năđiềuăd ỡng và ph c hồi chứcănĕngăTuyên Quang có m t thi t bị nâng h
b nhănhânătuyănhiênăđưăbị h ăh ngăvàăđangădừng sử d ng;

-

Vi n y học cổ truyền và ph c hồi chứcănĕngăB c Ninh đangătìmăhi uăđ mua m t
thi t bị ph c v công tác chữa b nh;

-

B nh vi năđiềuăd ỡng và ph c hồi chứcănĕngătỉnh SơnăLa ch aăbi t gì về thi t bị
này mà bây gi m iăđ ợc gi i thi uầ

• Tìm hi uăđ ợc nhu c u sử d ng các thi t bị nâng h , di chuy n b nh nhân trong các
cơăs chĕmăsócăyăt

Vi t Nam hi n nay.

• Nghiên cứu và thi t k m t h th ng dựa sàn có khả nĕngăhỗ trợ t tăchoăđ iăngǜăbácă
sƿ,ăđiềuăd ỡng trong vi c nâng h , di chuy n b nh nhân.

• Ch t o mơ hình ngun m u thi t bị cơăbảnăđápăứngăđ ợc các thông s kƿăthu tăđưă
thi t k .

21


CH

NG II: H TH NG NÂNG H B NH NHÂN

Về cơăbản, nh phân tích

ch ơngăI,ălu năvĕnăt p chung thi t k h th ng nâng h

b nh nhân gồm hai b ph n chính là: ph n khung đỡ b nh nhân và cơ c u truyềnă đ ng
nh ăhình 2.1 minh họa k t c u c a m t thi t bị nâng h b nhănhânăđi n hình.. Ngồi ra,
thi t bị cịnăđ ợc trang bị thêm h th ngăbánhălĕnăgiúpăvi c di chuy n thi t bị từ vị trí này
sang vị tríăkhácăđ ợc thu n lợi tùy thu c vào vị trí c a b nh nhân.
2.1. Phần khung đỡ b nh nhân
Ph nă khungă đỡ b nh nhân là b ph n trực ti p chịu toàn b trọngă l ợng c a b nh
nhân khi ti n hành nâng h . Ph năkhungăđỡ nàyăth

ng có k t c u hình chữ Cănh ătrongă

hình 2.1. K t c u này cho phép nâng b nh nhân v iăđ cao l năhơnăsoăv i k t c uăđơnă
thu n là m t thanh ngang. K t c u này có góc g p là góc tù (l năhơnă90o) cho phép chịu
đ ợc tải trọng l năhơnăsoăv i k t c u hình chữ L. Vì những lí do này trong thi t k c a
lu năvĕnătácăgiả lựa chọn k t c u hình chữ C trong thi t bị nâng h b nh nhân dựa sàn.

Hình 2.1. Hình ảnh kết cấu khung đỡ của thiết bị nâng hạ bệnh nhân dựa sàn [14]
22

2.2. B truyền đ ng
B truyềnăđ ng là m t b ph n không th thi u trong các thi t bị nâng h b nh nhân.
Đâyălàăthànhăph n chính t o nên chuy năđ ng nâng h b nh nhân c a thi t bị. Ngày nay,
có khá nhiều lo i b truyềnăđ ng khác nhau. Dựaătheoămôiătr
ng

ng, tải trọng, chi phí mà

i ta lựa chọn m t b truyềnăđ ng phù hợp cho thi t bị.

2.2.1.

Các lo i b truyền đ ng

Truyềnăđ ngăkhíănén,ăcịnăđ ợc gọi là d năđ ng khơng khí, sử d ng áp su t khơng khí
đ điều khi n pít-tơng trong m t xi-lanh hình 2.2. Chứcănĕngăc aăchúngăt ơngătự nh ăb
truyềnăđ ng th y lực ngo i trừ thành ph n truyềnăđ ng là khơng khí, thay vì d u th y lực
thơngăth

ng.

Hình 2.2. Bộ truyền động khí nén [16]
Truyềnăđ ng th y lực sử d ng ch t l ngăđ v n hành m t piston di chuy năđ ợc chứa
trong m t xi-lanh hình 2.3. Có hai mặt riêng bi t c a piston th y lực, m t trong những
mặtă đóă đ ợcă điều áp su t hoặc khử áp su tă đ đ tă đ ợc chuy nă đ ng tuy n tính c a
piston.ă Nh ợcă đi m chính c a truyềnă đ ng th y lực là khả nĕng rò rỉ ch t l ng ra bên
ngồiădoăđóăcóăth làm ơ nhi m không gian làm vi c xung quanh.

23

Hình 2.3. Bộ truyền động thủy lực [17]
Các b truyềnăđ ng có th ho tăđ ng bằng nhiều nguồnănĕngăl ợng khác nhau. B
truyềnăđ ng sau đây đ ợc gi i thi u là lo i ho tăđ ng dựaătrênăđi nănĕngăchuy n hóa
thànhăcơănĕng.ăLo i truyềnăđ ng này chuy n hóa chuy năđ ng quay c a tr c vít hoặc
bánhărĕngăđ ợc t o nên từ đ ngăcơăđi năđ thực hi n chuy năđ ng tịnh ti n hình 2.4.
Lo i truyềnă đ ng này có th đ ợc th y trên ô tô, b định vị laze hay trên các dây
chuyền l păráp.ă uăđi m c a các b truyềnăđ ng lo i này so v i các b truyềnăđ ng sử
d ng ch t l ngă đóă làă cóă th ho tă đ ngă bìnhă th

ng

mơiă tr

ng nhi tă đ th p đâyă

chính làălỦădoăđ lựa chọn cho thi t k c a thi t bị này.

Hình 2.4. Bộ truyền động điện tuyến tính [15]
24


2.2.2.

Cấu t o của b truyền đ ng đi n tuy n tính

B truyềnă đ ngă đi n tuy nă tínhă đ ợc lựa chọn trong thi t k h th ng cho b ph n
truyềnăđ ng vì nhữngă uăđi m nh ăsau:
• Khả nĕngă xử lý các h th ng chuy nă đ ng phức t p - Các h th ngă điều khi n

chuy năđ ng hi năđưătr nên phức t păhơn.ăThi t bị truyềnăđ ngăđi n tuy n tính có
th cho phép khả nĕngăki m sốt chính xác về t căđ , gia t c, giảm t c và lực,ăv ợt
tr i so v i truyềnăđ ng th y lực. Công ngh truyềnăđ ngăđi n tuy n tính cho phép
điều khi n v iăđ chínhăxácăcao,ăđịnh vị ví trí chuy năđ ng thơng qua các tín hi u
phản hồi.

• D dàngăthayăđổiăđ phù hợp v iăcácăthayăđổi về yêu c uăkƿăthu t - Có th thayăđổi
ch ơng trình cho b truyềnăđ ngăđi n. N u tham s thayăđổi, b truyềnăđ ngăđi n
có th đ ợcă điều chỉnhă đ đápă ứng các thông s k thu t m i v i th i gian t i
thi u.
• Hi u su t chuy năđổiănĕngăl ợng cao nh t, chi phí bảo trì, bảoăd ỡng th p nh t Các h th ng ch y bằngăđi n ho tăđ ng v i 70-80% tổng hi u su t h th ng, so v i
40-55% cho h th ng th y lực và 10-15% cho h th ng khí nén. Trên thực t t các
chiăphíănh ăbảo trì, bảoăd ỡng thi t bị, tổnăhaoănĕngăl ợng l n c a các h th ng
kia có th v ợtăxaăchiăphíăđ uăt ăthi t bị banăđ u.
• D dàng tích hợp v i các thi t bị đi n khác - Thi t bị truyềnăđ ngăđi n d dàng tích
hợp vào h th ngăđiều khi n chuy năđ ng sử d ng PLC, HMI và các thi t bị khác
đ tĕngăkhả nĕngăki m soát chuy năđ ng, thu th p dữ li u.
C u t o c a m t b truyềnăđ ng tuy nătínhăđ ợc mơ tả trong hình 2.5.

25