낭성섬유증·천식·만성폐쇄성폐질환(COPD)과 같은 만성 호흡기 질환뿐만 아니라 COVID-19와 관련된 기관지염, 인플루엔자 및 폐질환은 광범위한 치료가 필요하다. 벤틸레이터는 회복 단계에서 환자의 임상 상태를 개선하는 데 사용될 수 있으며, 네블라이저는 약물을 기화시켜 폐로 깊이 흡입할 수 있도록 함으로써 폐질환 치료를 보장한다.
설명에 따르면 PI Ceramic은 단순한 피에조 제작을 넘어 피에조를 초음파 트랜서듀서에 통합하거나 멤브레인 또는 다이어프램에 접착하여 고객에게 맞춤 솔루션을 제공하는 데 도움이 된다.
벤틸레이터의 핵심은 정밀도 및 신뢰도
의료용 벤틸레이터 시스템은 가스 호흡 및 산소 공급을 제어하여 폐 기능이 심각하게 손상된 환자의 자발적 호흡을 보장하고 대체한다. 심각한 호흡 장애, 호흡 부족이 발생했을 때 사용되는 의료용 벤틸레이터 시스템은 마취·수술 및 집중 치료에도 사용된다. 벤틸레이터를 집중적으로 관리할 때는 안정성과 정밀성이 중요하다. 따라서 스마트 인공 호흡기와 같은 반응이 빠른 자동화 시스템은 피에조 컴퍼넌트와 같은 매우 역동적인 부품이 필요하다.
산소 공급을 제어하는 피에조 밸브
벤틸레이터는 환자에게 공기와 산소의 혼합물을 제공하는 동시에 폐를 환기하기 위한 적절한 압력을 보장한다. 피에조 액추에이터는 밸브를 직접 전환하거나 잠금 스프링 또는 볼륨 변위를 위한 유연한 튜브에 적용된다.
이 기술을 사용하면 고속에서 저속까지의 유량을 가진 밸브 기능을 구현할 수 있다. 피에조 액추에이터는 또한 에너지 소비량이 매우 낮아 배터리로 작동하는 휴대용 벤틸레이터에 이상적이다. 이 애플리케이션에 사용하면 비례 기술을 사용하는 피에조 밸브의 뛰어난 제어 특성 덕분에 밸브의 빠르고 역동적인 모션이 가능하며, 소음이 적어 소음에 민감한 환경에서도 영구적으로 사용할 수 있다.
피에조 트랜스듀서로 비접촉 유량 측정
의료용 벤틸레이터의 주요 기능은 가스 흐름 제어 및 모니터링이다. 이 기능은 지속적인 공기 흐름과 벤틸레이터의 작동을 조정하기 위해 유량의 감소를 감지하는 역할을 한다. 런타임 측정을 위해 디스크나 플레이트와 같은 피에조 컴퍼넌트를 초음파 트랜스듀서에 사용하면 가스 흐름 속도와 유량을 신뢰성 있게 결정할 수 있다.
또한, 유체 챔버 외부의 액체를 비접촉식으로 모니터링할 수 있어 오염을 방지하므로 의료 기기에서 특히 적합하다. 초음파 유량 센서는 설계에 따라 벤틸레이터 시스템, 고정 장치 내, 호흡 마스크 자체에서 사용된다.
피에조 기반 네블라이저의 이점
호흡기 질환의 치료법은 전통적으로 제트 네블라이저로 약을 투여하는 방식을 취한다. 흡입 방법은 매우 미세한 방울로 압축하거나 피에조 컴퍼넌트가 초음파 트랜스듀서 역할을 하는 멤브레인 네블라이저에서 압전 기술을 사용해 방울을 생성하는 방식이 있다.
이는 수천 개의 마이크로미터 구멍이 있는 스테인리스 스틸 멤브레인을 자극해 고주파 진동을 일으키는 것으로 구현되는데, 피에조에 기반한 컴퍼넌트는 특히 균일한 에어로졸을 생성한다는 특징이 있다.
멤브레인 네블라이저 : 효율적인 에어로졸 생성
피에조로 구동되는 에어로졸 생성은 고품질 의약품을 보다 정확하게 적용할 수 있도록 하고, 부작용의 위험을 크게 감소시키는 혁신적인 치료 개념이다. 피에조 세라믹은 변위를 일으키기 위해 crystal effect를 사용하므로 마찰 및 마모가 없어 유지관리가 필요 없다.
더불어 멤브레인 네블라이저가 기존 시스템보다 약물을 분무하는 시간이 적게 든다는 점과, 소음이 거의 없고 최소한의 에너지가 필요하므로 휴대용 흡입기에 적합하며 전문적인 세척도 가능하다는 점도 강점이다.
