Оценка титановых сверхлегких ручных инвалидных колясок с использованием стандартов Ansi/resna

ВВЕДЕНИЕ Выбор подходящей инвалидной коляски требует серьезного рассмотрения. The U.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов рекомендует тестировать инвалидные коляски с использованием стандартов тестирования Американского национального института стандартов (ANSI)/Общества реабилитационной инженерии и вспомогательных технологий Северной Америки (RESNA) для оценки производительности и безопасности и оценки продолжительности жизни инвалидной коляски. Результаты стандартных тестов ANSI/RESNA являются источником информации о техническом качестве и производительности и позволяют сравнивать результаты по устройствам. Содержание стандартных тестов охватывает многие аспекты, влияющие на использование и выбор инвалидных колясок, такие как размеры, статическая устойчивость, эффективность торможения, прочность и долговечность.

Размеры, вес и радиус поворота подсказывают потребителям, подойдет ли инвалидная коляска для дома, работы и транспортных средств. Производительность инвалидной коляски в статических тестах на устойчивость показывает оцененное поведение инвалидной коляски на наклоне.

Результаты показывают, как на устойчивость инвалидной коляски влияет регулировка оси и других компонентов. Определить прочность и долговечность инвалидных колясок по розничной рекламе и руководствам пользователя сложно. Хотя рекомендации по рецепту медицинских страховщиков обычно требуют от 3 до 5 лет, прежде чем будет покрыта замена инвалидной коляски, предыдущие исследования показали, что прогнозируемая продолжительность жизни некоторых инвалидных колясок значительно меньше-. Преждевременная неисправность инвалидной коляски может привести к травле пользователей и может потребовать от них оплаты замены, которая может стоить несколько тысяч долларов. По словам Смита и др., инвалиды-колясочники ожидают, что инвалидные коляски улучшат качество их жизни и помогут им поддерживать или достигать желаемого уровня мобильности. Пользователи ожидают, что их инвалидные коляски будут удобными, легкими в движении, безопасными и привлекательными. В опросе инвалидов-колясочников с боковым амиотрофическим склерозом наиболее желанными особенностями ручных инвалидных колясок были легкая рама и небольшой радиус поворота.

Удобная силовая установка и поддержка, легкий вес и небольшие габариты-очень важные функции, особенно для активных пользователей инвалидных колясок с ручным управлением. Более легкая инвалидная коляска имеет более низкое сопротивление качению, что снижает силу, необходимую для ее продвижения. Так, для сохранения функции верхних конечностей ручных пользователей инвалидных колясок предлагаются более легкие инвалидные коляски. Разработка более легкой и функциональной инвалидной коляски является целью для дизайна многих ручных инвалидных колясок. Титановая инвалидная коляска является продуктом в ответ на эту цель.

Стандартные тесты ANSI/RESNA предоставляют специальные протоколы тестирования для оценки производительности и долговечности инвалидных колясок и служат универсальной платформой для сбора и сравнения данных. В отчетах по стандартам ANSI/RESNA оценивались алюминиевые сверхлегкие и стальные легкие инвалидные коляски. Сверхлегкие инвалидные коляски прослужили более чем в пять раз дольше легких, прежде чем во время испытаний на усталость произошли отказы-. Однако сверхлегкие инвалидные коляски испытали более ремонтопригодные отказы компонентов, такие как отказы болтов или штоков ролика и ослабление винтов. Хотя ремонтные отказы компонентов не повреждают целостность рамы, несколько отказов компонентов требуют частого обслуживания и могут поставить пользователя в опасные ситуации.

Многие сверхлегкие инвалидные коляски имеют титановые рамы и/или компоненты.

Поскольку титан имеет более высокое отношение прочности к весу, чем алюминий, при правильной конструкции он может сохранить прочность рамы инвалидной коляски при снижении веса. В нашей клинике для инвалидных колясок принято считать, что люди, использующие титановые стулья, извлекают выгоду из их высокопрочных и легких свойств, хотя в литературе не сообщалось о результатах тестирования стандартов титановых инвалидных колясок.

Наша цель в этом исследовании, аналогичном предыдущим работам в этой области, состояла в том, чтобы протестировать серию коммерчески доступных титановых инвалидных колясок с жесткой рамой с использованием процедур тестирования ANSI/RESNA. Стандартное испытание для определения эффективности торможения в соответствии с Международной организацией по стандартизации (ISO) также было включено в это исследование, поскольку в текущую версию стандартов ANSI/RESNA не включены испытания эффективности торможения для ручных инвалидных колясок. Мы предположили, что эти титановые инвалидные коляски будут соответствовать стандартам ANSI/ RESNA и что они будут более долговечными, чем ранее протестированные алюминиевые сверхлегкие и легкие инвалидные коляски.

МЕТОДЫ Исследование Инвалидные коляски Двенадцать титановых инвалидных колясок с жесткой рамой, представляющих четыре модели от трех производителей, были протестированы с использованием стандартных тестов инвалидных колясок ANSI/RESNA: Invacare Top End (Invacare; Elyria, Ohio), Invacare A4, Quickie Ti (Sunrise Medical; Лонгмонт, Колорадо) и TiLite ZRA. Кенневик, Вашингтон) (Рис. 1). Это были самые популярные титановые сверхлегкие инвалидные коляски с жесткой рамой, прописанные в Центре вспомогательных технологий Медицинского центра Университета Питтсбурга. Они были заказаны с одинаковыми характеристиками размеров сиденья и стандартными компонентами. Из-за стоимости и времени для тестирования инвалидных колясок мы протестировали только три инвалидных коляски каждой модели.

Процедура тестирования стандартов Мы выполнили все стандартные тесты ANSI/RESNA ручной инвалидной коляски и оценили эффективность торможения с помощью стандартного теста ISO. Эта статья посвящена результатам испытаний статической устойчивости; эффективность торможения; и статические, ударные и усталостные испытания на прочность.

Манекен, использованный в этом исследовании, был построен в соответствии с требованиями стандартов ANSI/RESNA.

[ФИГУРА 1 ОТКАЗАНО] Статическая стабильность Инвалидные коляски были протестированы в их наиболее и наименее стабильных конфигурациях (в прямом и заднем направлениях) в тестах на статическую устойчивость ([раздел] 1 стандартов ANSI/RESNA для инвалидных колясок). В испытательное кресло-коляску погрузили манекен весом 100 кг. Инвалидное кресло закрепляли на платформе с помощью ремней, не мешавших опрокидывам. Инженер медленно увеличил угол платформы и записал угол, под которым передние ролики поднимались с платформы, ровно настолько, чтобы лист бумаги прошел между роликами и платформой. В тестах на устойчивость назад задние колеса блокировались стоячими тормозами или фиксацией колес ремнями, ограничивающими перекатывающее движение колес относительно рамы. В других частях испытаний на статическую устойчивость блоки или кронштейны, которые не препятствовали качению колес, использовались, чтобы не дать инвалидной коляске скатиться под гору.

Мы поместили инвалидную коляску в наименее стабильное положение в обратном направлении, переместив ось заднего колеса вперед, откидав спинку назад и увеличив высоту переднего сиденья, отрегулировав положение ролика. Мы расположили инвалидную коляску в крайне наименее стабильном положении, так как на инвалидных колясках или в руководствах пользователя не было отмечено ни индикации, ни ограничения на диапазон положения задней оси. Большинство инвалидных колясок в наименее стабильном состоянии наклонились назад в горизонтальной плоскости с загруженным манекеном. Хотя эти крайне нестабильные положения в заднем направлении не были реалистичными настройками инвалидных колясок, мы все же продолжили и записали тесты, потому что цель стандартизированных тестов-выявить фактические свойства инвалидной коляски. Чтобы устранить это ограничение, мы изменили процедуру тестирования, поместив инвалидную коляску, обращенную вниз, на платформу и закрепив ее ремнями, чтобы предотвратить ее полное опрокидывание (рис. 2(a). Затем был увеличен наклон и зафиксирован угол, под которым передние ролики касались платформы (рис. 2 (б). Показание было отрицательным.

Эффективность торможения В тестах эффективности торможения ([раздел] 3 в стандартах ISO для инвалидных колясок) мы держали инвалидные коляски в том же состоянии, что и при выходе из коробки (ось была в наиболее задней части), нагружали их манекен 100 кг и включили задние тормоза.

Испытания проводились на той же платформе, что и тесты на статическую стабильность. Увеличивая наклон платформы, мы зафиксировали угол, под которым инвалидная коляска начала спускаться под гору. Инвалидная коляска была протестирована в ее передней и задней ориентации. Поскольку самый крутой склон, который соответствует требованиям Закона об американцах с ограниченными возможностями (ADA), составляет 7 [градусов] (1:8), с максимальным подъемом 75 мм (3 дюйма). для существующих зданий и сооружений мы ожидали, что инвалидная коляска сможет оставаться неподвижной на склоне 7 [градусов].

Испытания на статическую, ударную и усталостную прочность (тестирование на долговечность) Испытания на статическую, ударную и усталостную прочность ([раздел] 8 стандартов инвалидных колясок ANSI/RESNA) оценивают прочность конструкции инвалидных колясок путем применения различных типов нагрузок на определенные компоненты. Пневматический таран использовался для приложения статического усилия к подножке, подлокотникам и рычажам опрокидывания (если они есть) в соответствии со стандартом. Ударная сила была приложена с помощью маятника к нескольким компонентам инвалидной коляски (подножке, колесиках, толкателю), которые подвержены воздействию объектов.

Любая постоянная деформация или отказ компонента считались неисправностью, как это обозначено в стандартах.

Прочность на усталость оценивали с помощью испытаний с двойным барабаном и бордюром (ДДТ и CDT соответственно). Каждая инвалидная коляска во время испытаний была загружена манекеном весом 100 кг. В ДДТ положение ведущих колес устанавливалось в положении средней оси согласно требованиям в нормативах. Поскольку титановые инвалидные коляски были нестабильны в этом положении, мы установили задние оси в наиболее заднем положении по горизонтали и в среднем по вертикали (именно так они поступили от поставщиков). Другие настройки инвалидных колясок были установлены в соответствии с требованиями стандарта. Длина ноги манекена была скорректирована в соответствии с размерами инвалидной коляски, а ступни закреплены на подножках. Багажник и ноги манекена были прикреплены к инвалидной коляске, хотя движение тазобедренного сустава сохранялось с помощью подпружиненной демпферной системы, которая позволяла физиологически подобное движение во время тестирования. По стандарту манекен располагался по центру сиденья. Как правило, вес обеих ног составляет 32 процента от общей массы тела. Люди, которые находятся через 6 месяцев после травмы спинного мозга, могут потерять от 15 до 46 процентов мышечной области нижних конечностей.

Мы тщательно удерживали нагрузку на передние ролики в пределах от 20 до 25 процентов от общего веса манекена и инвалидной коляски, чтобы приблизить влияние веса тела пассажира и веса инвалидной коляски и предотвратить перегрузку роликов, регулируя расположение манекена в передней или передней части. заднее направление. Предкрылки высотой 12 мм на барабане имитируют трещины на тротуарах, дверные пороги, выбоины и другие небольшие препятствия на поверхности катания. Два зажима, прикрепленные к оси заднего колеса, удерживали положение и равновесие инвалидной коляски на двухбарабанной машине, но позволяли вертикальное движение без заметного бокового дрейфа (рис. 3). Задний барабан работает со скоростью 1 м/с, а передний барабан вращается на 7 процентов быстрее, чтобы изменить частоту, с которой передние и задние колеса сталкиваются с планками. Считалось, что инвалидная коляска, которая выполнила 200 000 циклов на испытательной машине, прошла ДДТ.

[ФИГУРА 2 ОТКАЗАНО] Только инвалидные коляски, прошедшие ДДТ, продолжили движение к CDT.

В CDT инвалидное кресло неоднократно свободно опускалось с высоты 5 см на бетонный пол, чтобы имитировать спускание небольших бордюров. Инвалидная коляска проходит стандартные тесты инвалидной коляски, когда она выдерживает 200 000 циклов в ДДТ и 6 666 циклов в CDT без вредных повреждений. Интенсивность тестов на усталость имитирует ежедневное использование от 3 до 5 лет. Мы повторяли тесты на усталость до тех пор, пока каждая инвалидная коляска не получила необратимых повреждений, чтобы определить точную жизнь выживания. Для сравнения усталостной жизни мы использовали следующую формулу для вычисления количества эквивалентных циклов (EC) ,6-:

Общее количество ECs = (циклы ДДТ) 30 x (циклы CDT). (1) [ФИГУРА 3 ОТКАЗАНО] ЕС подсчитывает количество циклов до возникновения отказа класса III в тесте на усталость. Инвалидное кресло, получившее оценку EC 400 000 циклов, было обозначено как отвечающая минимальным требованиям стандарта.

Серьезность отказа была разделена на три уровня. Любые сбои, такие как закручивание винтов или болтов или накачивание шин, которые могли быть устранены пользователем или любым неподготовленным персоналом, считались сбоями класса I. Неисправности класса II, такие как замена шин или спиц и выполнение сложных регулировок, должны быть устранены специалистом-инвалидом или велосипедистом. Постоянное повреждение рамы или любой сбой, который поставил пользователя в опасную ситуацию, в этом исследовании считался отказом класса III. В предыдущем сравнительном исследовании сверхлегких инвалидных колясок три отказа болтов считались отказами класса III. Множественные незначительные отказы не были засчитаны как неудачи класса III в этом исследовании, чтобы предотвратить преждевременное прекращение, которое могло бы защитить долговечность основной рамы и конструкции. Все сбои были зафиксированы для раскрытия частоты и сложности ремонта, необходимого для каждой инвалидной коляски.

Экономичность-эффективность Знание экономической эффективности инвалидной коляски имеет значение. Мы сравнили рентабельность наших тестовых инвалидных колясок, используя стоимость, полученную в результате нормализации количества EC по розничной цене инвалидных колясок (циклы/доллар). Чем выше ценность, тем более рентабельной считалась инвалидная коляска.

Анализ данных Мы выполнили первичный анализ статической устойчивости, эффективности торможения, ЕС и экономической эффективности с использованием тестов Крускала-Уоллиса, за которым последовали тесты Манна Уитни U в виде одномерного анализа с уровнем значимости, установленным на уклоне p 7 [градусов] в заднем торможении. тест эффективности. Как мы обсуждали ранее, конструкция рамы и положение нижних конечностей манекена действительно сыграли важную роль в воздействии на устойчивость назад. Компактные размеры инвалидных колясок с жесткими рамами увеличивают их маневренность, но снижают их устойчивость назад.

Пользователи должны тщательно отрегулировать осанку туловища, чтобы компенсировать смещение центра тяжести при подъеме одной из этих четырех моделей инвалидных колясок в гору. Начинающих пользователей необходимо информировать об этом поведении и обучать навыкам инвалидных колясок, чтобы управлять на склонах.

[ФИГУРА 7 ОТКАЗАНО] Испытания на ударную и статическую прочность Хотя три инвалидные коляски Invacare, которые вышли из строя в испытании на статическую прочность подлокотника, все еще можно было использовать, скомпрометированная прочность материала монтажных пластин могла вызвать катастрофический отказ (рис. 5(a). Инвалидные коляски TiLite имели механизм крепления подлокотника, аналогичный инвалидным коляскам Invacare, но имели более прочную конструкцию с двойными пластинами, поддерживающими штангу подлокотника. Все инвалидные коляски TiLite потерпели неудачу в тестах на статическую прочность рукоятки. Опасность возникнет, когда сопровождающий тянет инвалидную коляску назад с пассажиром в ней. Дежурный обычно падает назад, когда рукоятки соскальзывают с ручек. Более того, ситуация может поставить под угрозу пользователя, который мог бы откатиться неконтролируемым образом.

Испытания на прочность при усталости (испытание на долговечность) Эта группа титановых инвалидных колясок выдержала меньше ECs (их средний EC составлял 246 506 [или-] 154 086), чем ранее сообщалось для алюминиевых сверхлегких инвалидных колясок, но продолжительность их жизни была аналогична ожидаемой продолжительности жизни легких стальных инвалидных колясок. Кроме того, титановые инвалидные коляски с жесткой рамой показали меньшую ценность, чем алюминиевые сверхлегкие и стальные легкие инвалидные коляски (рис. 8). На рисунке 8 показана ценность каждой модели инвалидных колясок для титановой сверхлегкой жесткой рамы, алюминиевой сверхлегкой складной рамы и стальных легких инвалидных колясок, соответственно, а также среднее значение каждой группы в соответствии с результатами этого и предыдущих исследований. Хотя результаты производителей были разными, инвалидные коляски в каждой группе имели одинаковые характеристики. Кривые выживания (рис. 9) показывают, что каждый шаг опускается вниз, что указывает на отказы инвалидных колясок класса III из каждой группы. При 400 000 ECs, что является минимальным требованием стандартов ANSI/RESNA, 80 процентов алюминиевых сверхлегких инвалидных колясок выжили, но менее 40 процентов титановых инвалидных колясок с жесткой рамой выжили, чтобы соответствовать действующим стандартам. Алюминиевые сверхлегкие инвалидные коляски просуществовали примерно в четыре раза дольше и имели ценность примерно в восемь раз выше, чем инвалидные коляски в этом исследовании. Хотя меньший размер ролика увеличивает ударную нагрузку на раму по сравнению с более крупными 203-миллиметровыми роликами на ранее протестированных алюминиевых инвалидных колясках, тестирование этих титановых инвалидных колясок с жесткой рамой с 80-миллиметровыми роликами является разумным, основываясь на следующем.

Во-первых, 80-миллиметровые ролики являются стандартными компонентами титановых инвалидных колясок, протестированных в этом исследовании. Согласно клиническому опыту клиницистов Центра вспомогательных технологий при Медицинском центре Университета Питтсбурга, большинству пользователей этой группы инвалидных колясок назначали эти ролики. Во-вторых, 203-миллиметровые ролики недоступны на этих инвалидных колясках, потому что подставка для ног и, вероятно, ноги пользователей будут мешать свободному движению этих роликов большего размера. Если результаты испытаний инвалидной коляски с ее стандартными компонентами не будут выявлены, оценить качество и свойства коляски после регулировки или с модификацией может оказаться затруднительно.

[ФИГУРА 8 ОТКАЗАНО] Результаты испытаний алюминиевых складных инвалидных колясок и титановых инвалидных колясок с жесткой рамой следует сравнивать напрямую, даже если у них есть ролики разных размеров. Клиническое руководство рекомендует пользователям инвалидных колясок с ручным управлением использовать более легкие инвалидные коляски, но не дает конкретных рекомендаций по размеру роликовой коляски. Таким образом, ручные пользователи инвалидных колясок с любым уровнем травм или навыков инвалидных колясок могут выбрать одну из сверхлегких титановых инвалидных колясок с жесткой рамой с 80-миллиметровыми колесиками, протестированных в этом исследовании, или сверхлегкую инвалидную коляску со складной рамой из алюминия с 203-миллиметровыми роликами.

Таким образом, все типы инвалидных колясок должны быть протестированы с их различными компонентами, чтобы раскрыть их влияние на производительность инвалидных колясок, и все результаты испытаний различных типов инвалидных колясок следует напрямую сравнивать, чтобы предоставить полную информацию для потребителя.

[ФИГУРА 9 ОТКАЗАНО] Инвалидные коляски в этом исследовании имели расчетный средний полезный срок службы от 1,85 до 3,08 года, исходя из приближения того, что интенсивность тестов на усталость ANSI/RESNA представляет собой регулярное использование в течение 3-5 лет. Инвалидные коляски Invacare и TiLite имеют пожизненную гарантию, а инвалидная коляска Quickie включает 5-летнюю гарантию на титановую раму. Похоже, что существует большое несоответствие между гарантией, предоставленной производителями, и результатами испытаний в этом исследовании. Чтобы предоставить потребителю более надежную информацию, производители должны раскрыть свои методы тестирования и настройки для определения долговечности своей продукции.

Режимы отказа Invacare Top End Все инвалидные коляски Invacare Top End испытали переломы спинки. На Invacare Top End04 мы обнаружили белый, голубой, соломенный и серый цвета в непосредственной близости от сварного шва на внутренней поверхности места трещины (рис. 10). Цвета на внутренней поверхности находились в зоне теплового воздействия, что указывает на то, что титан имел высокий уровень загрязнения кислородом во время процесса сварки. Поверхность перелома на картинке довольно блестящая и без пластической деформации. Это означает, что охрупчивание могло способствовать перелому трости спинки.

Две другие инвалидные коляски Invacare Top End сломаны в одной и той же области на спинке трости вокруг места сварки, соединяющей поперечину спинки (рис. 11 (a)(i) и верхний угол лажи (рис. 11 (a)(ii) без признаков загрязнения кислородом. Из-за переднего и заднего движения манекена, ударяющего о спинку во время ДДТ, верхняя область косачки находилась в точке концентрации изгибающего напряжения кантилеверной конструкции.

Кроме того, на пересечении спинки и поперечины спинки (рис. 11(b)-(c) имеется отверстие для вставки газового потока для предотвращения сварки кислородным загрязнением. Одна из трос спинки сломана в этом отверстии (рис. 11(c), потому что это еще больше ослабило прочность конструкции. Остальные три сломанных трости спинки были сломаны на верхней кромке области сварки с перекладиной. Термическая обработка при сварке, вероятно, снизила прочность титановых тростников. Invacare Top End имел ту же толщину стенок спинки-тростника, что и Quickie Ti и TiLite ZRA (1,27 мм), и был немного тоньше, чем Invacare A4 (2,29 мм) (таблица 6). Invacare Top End был единственной моделью, в которой все стулья сломаны у трости спинки. Четыре фактора-консольная конструкция спинки, одна область сварки для поперечины спинки на спинке, вторая область сварки для корочки на спинке и отверстие для вставки газового экрана-все это способствовало ослаблению конструкция. Только инвалидные коляски депо в нашем предыдущем сравнительном исследовании имели такой же уровень отказов, как и у Invacare Top End.

[ФИГУРА 10 ОТКАЗЫВАЕТСЯ] Invacare A4 В первом раунде ДДТ Invacare A4-06 сломан на правом стержне и в середине правой трубки в плоскости сиденья (рис. 12). Хотя стержень ролика был сделан из стали, следы пляжа на поверхности трещины указывают на возникновение усталости металла (рис. 12 b)-(c) -. Поскольку в этом исследовании произошел только один сломанный стержень литейщика, его можно считать дефектным компонентом из-за небольшой трещины, образованной во время производства. Однако это открытие предполагает, что перелом ствола ролика возможен и может повредить каркас и поставить под угрозу пользователя.

Вокруг трещины в середине правой рамы сиденья A4-06 Invacare было пять отверстий (рис. 13 и рис. 14(i). Две другие инвалидные коляски Invacare A4, которые вышли из строя во втором раунде ДДТ, имели переломы вокруг отверстий для винтов монтажной пластины между спинкой и рамой сиденья и отверстиями для винтов для седла (рис. 15 и рис. 14(ii). Все эти отверстия на раме были для ремня сиденья, монтажных деталей спинки и монтажного кронштейна Т-образного подлокотника. При производстве очень интуитивно понятно сверлить отверстия для крепления компонентов на раме; однако линии разлома, проходящие через отверстия, подразумевают, что конструктивная прочность уменьшалась из-за отверстий. Рисунок с полупрозрачным узором на рисунке 14 более четко показывает близость отверстий на раме.

Подножки двух инвалидных колясок Invacare A4 неоднократно соскальзывали вниз во время ДДТ. Хотя и инвалидные коляски Invacare A4, и Top End имели трубки для подножки, зажатые только установленным винтом (рис. 16(c), A4 имел большее расхождение в диаметре между трубкой подножки и внешним элементом основной рамы (Таблица 6). Прочности установленного винта не хватило, чтобы компенсировать расхождение диаметров труб и вертикальную вибрацию от ног манекена во время ДДТ, поэтому подножка соскользнула вниз. В реальных условиях подставка для ног продолжает скользить вниз, беспокоя пользователя, из-за вертикальной вибрации, возникающей в результате езды по неровной местности или появления клонов. Хотя этот механизм крепления подставки для ног не повлияет на целостность основной рамы, непредвиденная перестановка подножки может быть неудобной и потенциально вызвать травму.

[ФИГУРА 11 OMITTED] Quickie Ti и TiLite ZRA В инвалидных колясках Quickie Ti и TiLite ZRA были такие же отказы на первом или втором отверстиях для винтов возле консольного поворота рамы. Эти винтовые отверстия используются для крепления строп к раме (рис. 17). Обе модели представляют собой консольные рамы (рис. 18 (а). Консольная рама не имеет таких же нижних продольных трубок, как коробчатая рама. Ударная сила (рис. 18(a)(i) создавала крутящий момент изгиба (рис. 18(a)(ii), который изгибал переднюю вертикальную часть рамы назад. Крутящий момент изгиба сжал нижнюю часть трубки (рис. 18 (a)(iii) и протянул верхнюю часть трубки (рис. 18 (a)(iv). Первое и второе отверстия для винтов находились как раз назад от изгиба рамы и действовали как точки концентрации напряжений. Поэтому перелом неизбежно произошел в этом месте. В конструкции коробчатой рамы (рис. 18(b) нижняя продольная трубка помогала распределять силу, передаваемую роликами (рис. 18(b)(iii). Это уменьшило крутящий момент изгиба на раме (рис. 18 (b)(ii). У Invacare A4 также были винтовые отверстия в углу передней рамы, но более низкие напряжения помогли защитить стул от отказа в этих местах концентрации напряжений. Доступны альтернативные способы закрепления ремни сиденья на раме, кроме винтов. Например, жесткая инвалидная коляска Invacare Top End Terminator для повседневного использования использует ремни на липучке для крепления ремня сиденья, что могло улучшить преждевременные отказы.

[ФИГУРА 12 OMITTED] Материал для инвалидных колясок и дизайн Титановые сплавы имеют более высокую устойчивость к хрупкому разрушению, чем алюминиевые сплавы при наличии трещины. Хотя титан обладает желаемыми механическими свойствами, титан в 1,6 раза тяжелее алюминия. Необходимо тщательно рассмотреть баланс между общим весом продукта и структурной прочностью. Конструкция с жесткой рамой и стандартное использование 80-миллиметровых роликов также являются важными проблемами, которые влияют на стабильность и долговечность этой группы инвалидных колясок. На основе наших результатов производителям и дизайнерам необходимо более подробно оценить конструкции титановых инвалидных колясок с жестким каркасом, чтобы понять влияние выбора материала и механической конструкции на прочность, долговечность и функцию инвалидной коляски. Если в будущем будет классифицировать инвалидные коляски с аналогичными конструкциями с жесткой рамой, как в этой статье, в определенную группу, можно считать, что стандартные тесты инвалидных колясок имеют модифицированные методы тестирования и нормативные значения для этих моделей инвалидных колясок.

[ФИГУРА 13 ОТКАЗАНО] [ФИГУРА 14 ОТКАЗАНО] [ФИГУРА 15 ОТКАЗАНО] [ФИГУРА 16 ОТКАЗАНО] Ограничения Во-первых, размер выборки является ограничением этого исследования. Согласно результатам этого исследования, нам нужно было бы протестировать от 12 до 60 инвалидных колясок каждой модели, чтобы иметь статистическую мощность 0,8. Нереально потратить время и деньги на тестирование необходимого количества инвалидных колясок.

Во-вторых, тестовый манекен не может точно имитировать настоящего инвалида-колясочника. Настоящий инвалид-колясочник может динамически регулировать свою осанку и избегать ситуации, которая может поставить под угрозу его-или себя, или инвалидную коляску.

Например, многократное воздействие багажника манекена во время испытаний на усталость может не происходить в реальных ситуациях с этой группой инвалидных колясок, но некоторые пользователи вешают свои рюкзаки на спинки, что также вызывает напряжение изгиба на спинках. Стандартные тесты ANSI/RESNA изначально были разработаны для тестирования инвалидных колясок K0001 10 лет назад, поэтому требования не должны быть такими жесткими для современных технологий и качества производства. Более того, тестовый манекен весит меньше, чем максимальная грузоподъемность инвалидных колясок в этом исследовании. Хотя тестовый манекен не полностью имитирует настоящего инвалида-колясочника, общие физические свойства манекена на самом деле создают меньшее напряжение, чем максимальная грузоподъемность, заявленная производителями. В-третьих, мы могли получить общие результаты только из стандартных тестов, потому что информация не была достаточно тщательной, чтобы различать конкретные причины или механизмы, приписываемые жизненно важным сбоям в тестах на усталость.

Поэтому для решения этих вопросов необходимы будущие исследования.

[ФИГУРА 17 ОТКАЗАНО] [ФИГУРА 18 ОТКАЗАНО] ВЫВОДЫ Эта группа титановых инвалидных колясок с жесткой рамой широко предписана. Их сильно регулируемые оси задних колес, сверхлегкий вес и компактные размеры помогают снизить физическую нагрузку на пользователя при движении инвалидной коляски и повысить простоту использования. Это исследование выявило важные проблемы проектирования, которые необходимо решить. Наши результаты должны напоминать производителям и дизайнерам, что каждая точка сварки, отверстие для винта, а также изменение конструкции и конструкции рамы влияют на прочность и долговечность инвалидной коляски. Наши результаты показывают, что производителям, возможно, потребуется провести более тщательный анализ, прежде чем коммерциализировать новые продукты.

Сокращения: ADA = Закон об американцах с ограниченными возможностями, ANSI = Американский национальный институт стандартов, CDT = тест на бордроп, DDT = тест с двумя барабанами, EC = эквивалентный цикл, ISO = Международная организация по стандартизации, RESNA = Общество реабилитационной инженерии и вспомогательных технологий Северной Америки.

ACKNOWLEDGMENTS Этот материал был основан на работе, поддерживаемой Службой реабилитационных исследований и разработок Департамента по делам ветеранов (грант B3142C) и Национальным научным фондом-Программа интегративного последипломного образования и обучения (грант DGE 0333420).

Авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Представлен для публикации 7 декабря 2007 года. Принято в пересмотренном виде 23 июня 2008 г.

ССЫЛКИ.] RESNA, Американский национальный институт стандартов. Американский национальный стандарт для инвалидных колясок. Арлингтон (Вирджиния): Американский национальный институт стандартов; 1998.

.] Купер Р. А., Бонингер М. Л., Рентшлер А. Оценка отдельных сверхлегких инвалидных колясок с ручным управлением с использованием стандартов ANSI/RESNA. Arch Phys Med Rehabil. 1999 год; 80(4): 462-67. [PMID:

.] Купер Р. А., Гонсалес Дж., Лоуренс Б., Реншлер А., Бонингер М. Л., ВанСикл ДП. Производительность отдельных легких инвалидных колясок на тестах ANSI/RESNA. Американский национальный институт стандартов-Общество реабилитационной инженерии и вспомогательных технологий Северной Америки. Arch Phys Med Rehabil. 1997;78(10):1138-44. [PMID:

.] Купер Р. А., Робертсон Р. Н., Лоуренс Б., Хейл Т., Олбрайт С. Дж., ВанСикл Д. П., Гонсалес Дж. Анализ жизненного цикла депо и реабилитационных ручных инвалидных колясок. J Rehabil Res Dev. 1996;33(1):45-55.

[PMID:

.] Fass MV, Cooper RA, Fitzgerald SG, Schmeler M, Boninger ML, Algood SD, Ammer WA, Rentschler AJ, Duncan J. Долговечность, ценность и надежность выбранных инвалидных колясок с электроприводом. Arch Phys Med Rehabil. 2004 год; 85(5): 805-14. [PMID:

.] Фицджеральд С. Г., Купер Р. А., Бонингер М. Л., Рентшлер А. Дж.

Сравнение усталости жизни для 3 типов ручных инвалидных колясок. Arch Phys Med Rehabil. 2001;82(10):1484-88. [PMID:

.] Перлман Дж. Л., Купер Р. А., Карнават Дж., Купер Р., Бонингер М. Л.

Оценка безопасности и долговечности недорогих непрограммируемых инвалидных колясок с электроприводом. Arch Phys Med Rehabil.

2005;86(12):2361-70. [PMID:

.] Смит С., МакКриди М., Ансуорт Дж. Написание инвалидных колясок: мнения инвалидов-колясочников и их опекунов. Клин Рехабил.

1995;9(1):74-80.

.] Trail M, Nelson N, Van JN, Appel SH, Lai EC. Использование инвалидных колясок пациентами с боковым амиотрофическим склерозом: обзор характеристик пользователей и предпочтений выбора. Arch Phys Med Rehabil.

2001;82(1):98-102. [PMID:

.] Киттель А., Ди МА, Стюарт Х. Факторы, влияющие на решение отказаться от ручных инвалидных колясок для трех особей с травмой спинного мозга. Дисабиль Рехабиль. 2002 год; 24(1-3): 106-14. [PMID:

.] Роджерс Х., Берман С., Файлс Д., Джейзер Дж. Сравнение функциональной мобильности в стандарте и Сверхлегкие инвалидные коляски, измеряемые производительностью на общественной полосе препятствий. Дисабиль Рехабиль.

2003;25(19):1083-88. [PMID:

.] Консорциум парализованных ветеранов Америки по медицине спинного мозга. Сохранение функции верхних конечностей после травмы спинного мозга: руководство по клинической практике для медицинских работников. J спинной мозг Med. 2005;28(5):434-70. [PMID:

.] Международная организация по стандартизации (ИСО).

Инвалидные коляски-Часть 3: Определение эффективности тормозов. ISO 7176-3:2003. Женева (Швейцария): ИСО; 2003.

.] Зима DA. Биомеханика и двигательный контроль движения человека.

3-е изд. Хобокен (Нью-Джерси): Джон Уайли & Сыновья, Инк; 2005.

.] Джангрегорио Л., Маккартни Н. Потеря костей и атрофия мышц при травме спинного мозга: эпидемиология, прогнозирование переломов и стратегии реабилитации. J спинной мозг Med. 2006 год; 29(5): 489-500.

[PMID:

.] Купер РА. Стандарты и тестирование инвалидных колясок. Выбор и конфигурация инвалидной коляски. Нью-Йорк (Нью-Йорк): демонстрация; 1998 год. П. 165-95.

.] Манро БХ. Выбранные непараметрические методы. Статистические методы для исследований в области здравоохранения. Липпинкотт Уильямс & Уилкинс; 2005. П. 109-36.

.] Ди Марко А., Рассел М., Мастерс М. Стандарты для рецепта инвалидной коляски. Aust Occup Ther J. 2003;50(1):30-39.

.] TWI Ltd [домашняя страница в Интернете]. Кембридж (Англия): Институт сварки; c2008 [обновлено 2008; цитируется. Свариваемость материалов: титан и титановые сплавы; [около 4 экранов]. Доступно по адресу:

.] EFunda [домашняя страница в Интернете]. Саннивейл (Калифорния): eFunda, Inc; c2008 [обновлено 2008; цитируется 2007 г. Июнь. Варианты консольной загрузки; [около 1 экрана]. Доступно по адресу:

Casestudy_bc_cantilever.cfm/.

.] Стивенс Р. И., Фатерини А., Стивенс Р. Р., Фукс Х. О. Макро/микро аспекты усталости металлов. Усталость металла в инженерии. Wiley-IEEE; 2001. П. 33-41.

.] Каллистер Дж. Материаловедение и инженерия: введение. 3-е изд. Нью-Йорк (Нью-Йорк): Wiley; 1994.

.] Invacare. Оператор владельца и руководство по техническому обслуживанию. TOP END повседневные и спортивные серии инвалидных колясок. Элирия (Огайо): Invacare; 2007.

Синь-и Лю, BS; (1-2) Рори А. Купер, доктор философии; (1-3) * Джонатан Перлман, доктор философии; (1-2) Розмари Купер, MPT, ATP; (1-2) Сэмюэл Коннор, BS (1) (1) Лаборатории человеческих инженерных исследований, Департамент по делам ветеранов (VA) Служба реабилитационных исследований и разработок, VA Питтсбургская система здравоохранения, Питтсбург, Пенсильвания; Департаменты (2) Реабилитационные науки & Технология и (3) биоинженерия и физическая медицина & Реабилитация, Питтсбургский университет, Питтсбург, Пенсильвания * Обращение ко всей переписке к Рори А. Купер, доктор философии; Лаборатории человеческих инженерных исследований, 151R-1HD, VA Pittsburgh Healthcare System, 7180 Highland Dr, Pittsburgh, PA 15206; 412-954-5287; факс:

412-954-5340. Электронная почта: DOI: 10,1682/JRRD.2007.12.0204

Оценка титановых сверхлегких ручных инвалидных колясок с использованием стандартов Ansi/resna 1

get in touch with us
Рекомендуемые статьи
Чехол Информационный центр AI Блог
Краткий анализ важности управления профилактическим обслуживанием медицинского оборудования
Автор:MeCan Medical– Изготовители ультразвуковой машины Модернизация больницы неотделима от различного передового медицинского оборудования, а использование передового медицинского оборудования помогает врачам лучше судить о состоянии пациента. Однако для медицинского оборудования высокая точность, дороговизна, сложное техническое обслуживание, более короткий цикл обновления, условия установки и использования оборудования также требуют относительно высоких требований. В некоторых крупных больницах медицинское оборудование, как основные средства больницы, занимает более половины общей стоимости активов и, несомненно, имеет большое значение для управления медицинским оборудованием. Профилактическое обслуживание медицинской техники является основой управления медицинской техникой, продления срока службы медицинской техники, повышения точности диагностики заболеваний медицинской техникой. Поэтому большое значение имеет повышение внимания к обслуживанию медицинского оборудования, а также создание и совершенствование системы управления медицинским оборудованием в больнице. Концепция профилактического обслуживания: профилактическое обслуживание означает, что в течение определенного цикла устройство может систематически проверять, обнаруживать, обслуживать и заменять изнашиваемые детали, чтобы оборудование могло нормально работать. Благодаря профилактическому обслуживанию снижается частота отказов оборудования, сокращается время обслуживания, а работа различных задач будет выполняться бесперебойно. Необходимость проведения анти-обслуживания: Техническое обслуживание медицинского оборудования после использования имеет важное значение. Осуществление профилактического обслуживания заключается в регулярном обслуживании медицинского оборудования. Поддерживая оборудование, ознакомиться со структурой устройства, понять текущее оборудование. В процессе технического обслуживания обслуживающий персонал точно записывает важные условия, такие как индикатор оборудования и рабочие параметры, а затем может быстро оценить положение неисправности после записи контраста после отказа медицинского оборудования. Благодаря профилактическому обслуживанию, ситуации с легко изнашиваемыми частями медицинского оборудования, своевременной покупке деталей и их замене, тем самым снижая частоту отказов медицинского оборудования, избегая нормального обследования и лечения пациентов из-за отказа медицинского оборудования или несчастных случаев. Проведение профилактических работ позволит медицинскому оборудованию долгое время эксплуатироваться в исправном состоянии, а срок службы будет продлен. Если вы хотите узнать больше, обратите внимание на «Сеть медицинских устройств Prun», мы будем регулярно обновлять новый контент, чтобы каждый мог просматривать и читать.
Краткий анализ текущего состояния и тенденций развития китайских медицинских устройств
Давайте кратко представим применение ферментного иммунного детектора в пестицидах и пищевых продуктах.
Как экстракция нуклеиновой кислоты магнитной жемчужиной извлекает нуклеиновую кислоту и в чем преимущество?
Что такое этап экстракции прибора для извлечения нуклеиновых кислот Magnetic Pearl и каковы C
Каков принцип работы прибора для извлечения нуклеиновой кислоты Magnetic Pearl? Что такое хараки
Каковы преимущества прибора для извлечения нуклеиновых кислот Magnetic Pearl? Посмотрите на эти 4 пункта
Каков принцип работы прибора для извлечения нуклеиновой кислоты с магнитным жемчугом? Каковы преимущества?
Какой домашний вентилятор купить от храпа? Как выбрать-Pulang Medical
Как использовать вентилятор для сна? Расскажите вам об этих пяти этапах работы
Похожие Запросы
How Is the Fast Nucleic Acid Extraction Instrument Classified? Which One Is Better? -Prang Medical
Daily Maintenance Operation of Fast Biochemical Analyzer Pay Attention to These Points
Can Fast Blood Gas Analyzers Use Venous Blood? Will It Affect the Test Results?
How to Correctly Judge the Type of Acid -base Imbalance? 4 Techniques Tell You
How to Operate Slowly Hubbing Home Ventilator? Four -step Operation Process
Why Do Patients with Slow Pulmonary Use a Non -invasive Ventilator
Why Do Patients with Slow Pulmonary Blockers Need Non -invasive Ventilator? How to Choose the Breath
Why Do Patients with Slow Pulmonary Blockers Need Non -invasive Ventilator? What Is the Application
Patients with Slow Pulmonary Obstruction Or Homeless Ventilator, Mainly Depending on This-Pulang Med
Универсальный медицинский & Поставщик лабораторного оборудования, ориентирующаяся на медицинское оборудование более 10 лет
Свяжитесь с нами

Если у вас есть Вопрос, Пожалуйста, свяжитесь с при контакте   Info@mecanmedical.com

+86 020 8483 5259
нет данных
Авторское право©Гуанчжоу MeCan Medical Limited на 2021 год   | Карта сайта