초록 ▼

인공호흡기는 그 사용 용도에 따라 호흡 질환의 보조 및 치료를 주 기능으로 하는 인공호흡기와 환자 전신 또는 부분 마취시 환자의 호흡관리를 주목적으로 하는 마취기용 인공호흡기로 크게 구별될 수 있다. 그러나 이러한 호흡관리를 담당하는 기기는 그 용도가 분명하여 서로 상호 교환 사용이 어렵기 때문에 본 연구에서는 마취회로에도 적절하게 연결되어 사용될 수 있도록 한 호흡량 발생장치가 결합된 호흡 보조 장치를 개발하여 여기에 이동성을 부가하여 수술한 환자를 이송할 때나 회복실 등에서 사용하며, 호흡 보조 기능을 할 수 있는 부가적인 장치

인공호흡기는 그 사용 용도에 따라 호흡 질환의 보조 및 치료를 주 기능으로 하는 인공호흡기와 환자 전신 또는 부분 마취시 환자의 호흡관리를 주목적으로 하는 마취기용 인공호흡기로 크게 구별될 수 있다. 그러나 이러한 호흡관리를 담당하는 기기는 그 용도가 분명하여 서로 상호 교환 사용이 어렵기 때문에 본 연구에서는 마취회로에도 적절하게 연결되어 사용될 수 있도록 한 호흡량 발생장치가 결합된 호흡 보조 장치를 개발하여 여기에 이동성을 부가하여 수술한 환자를 이송할 때나 회복실 등에서 사용하며, 호흡 보조 기능을 할 수 있는 부가적인 장치를 장착하여 중소형 병원에서 편리하고 간단하게 사용할 수 있도록 하는 것이다.
호흡량 발생장치 결합형 인공호흡기의 상품화 Prototype 제작을 위해 기 제작된 실험용 시제품의 수정·보완 및 규정화 작업을 수행하는 1세부과제와 다양한 실험 환경의 변화로 시스템의 안전성 및 친화성을 조사하고 타 세부과제의 보완기초를 마련하는 2세부과제로 그 연구 내용을 분리하여 진행하였으며, 충분한 협의와 실험을 통해 본 개발 제품의 우수성을 입증할 수 있었다.
- 기존 제작 시제품의 문제점 분석
모의 및 동물 실험을 진행 중인 시제품의 문제점을 분석•기록하여 이후 재 실험 시에 반영하였으며, 변화된 그 결과치를 확인하였으며 이로 인해 성능과 안전성이 계속 향상되는 결과를 보일 수가 있었다.
• 사용자 설정 1 회 환기량과 실제 전달되는 호흡량과의 차이 분포
• 사용자 설정 분당 호흡수와 실제 호흡하는 호흡 회수와의 결과 분석
• 1 회 호흡당 최고 기도 내압의 측정과 최소 기도 내압의 측정 정확도 측정.
• 실제 환자 폐 내의 기도압과 시스템 출력 압력과의 정확도 측정.
• 안전장치의 정상동작과 동작 특성 분석.
- 제 2차 시제품의 제작 및 비교 분석
2차 시제품에는 기 제작된 시제품을 사용자에게 시연하고 첨가할 기능을 보완하여 제작하였으며, 디자인 및 상품화에 중점적으로 연구를 진행하였다.
• Pressure Monitoring 기능의 첨가 (Peak Pressure, PEEP Pressure 의 측정 및 표시)
• 제어 보드 및 디스플레이 보드의 노이즈 영향 최소화.
• 전원 장치의 보강 및 밧데리 충ㆍ방전기능의 향상.
• 상품화에 적합한 디자인의 개발.
• 안전장치의 보강.
- 상품화 prototype 제작을 위한 규정화 작업
상품화 prototype 제작을 위해 국내 의료기기 규정 중 본 연구와 관련된 규정에 적합하도록 시스템을 실험ㆍ평가하고, 외국 규정에도 적합하도록 시스템을 변경 제작하였다.
- 임상 실험을 위한 Prototype 제작
임상 실험에 필요한 사전 준비 작업을 진행하고, 실제 사용 환경에 적합한 시스템을 구성하였다.
- 기존 동물 실험 결과의 자료분석
동물 실험의 결과를 케이스별로 분석하고, 이에 대한 원인 및 결과를 분석하였다. 여기서 나오는 자료를 다음 동물 실험의 기초 자료로 사용하였다 .
• 1 회 호흡량 변화에 따른 실험 동물의 마취 상태 변화
• 분당 호흡수 변화에 따른 실험 동물의 마취 상태 변화
• 1 회 호흡량 및 분당 호흡수의 상관 관계
• 실험 동물의 기도내압 실시간 측정 및 변화
- 동물 실험 환경의 다양화 및 자료 분석
실험환경의 다양화로 예기치 못한 문제점을 대비하는 자료로 사용하였으며, 추가 안전장치의 제작 기초로 사용하였다.
- 사용자 친화성 기기의 디자인
임상 실험 및 상품화 prototype 제작을 위해 기기의 디자인을 전문 업체에 의뢰하여 고급스러우면서도 견고하게 제작하였으며, 실제 사용자들을 통해 본 제품의 기능 및 디자인을 평가하였다.
- 임상 실험을 위한 자료의 객관화 연구
임상 실험을 하기 위해서 기존 모의 실험 및 동물 실험의 결과자료를 객관화하고 일반화하였다.

Abstract ▼

Objective and Characteristic
The objective of this project is to develop the ventilator with bellows which is connected to the anesthetic circuits directly and to make a device which can be utilized conveniently and simply, in the recovery room and while moving the patients, or in small and mediu

Objective and Characteristic
The objective of this project is to develop the ventilator with bellows which is connected to the anesthetic circuits directly and to make a device which can be utilized conveniently and simply, in the recovery room and while moving the patients, or in small and medium hospitals, by attaching an additional device which has the assistant function to breathe to it.
The characteristics of this system which we are to develop are like this;
1) This ventilator should be connected to the anesthetic circuits without special operations.
2) It should be driven by 110, 220V AC electrical power.
3) It has small size, light weight and enhances the function of power to be portable easily.
Contents
This project is the study on the development of the ventilator with bellows, in which the bellows is driven by the electrical power through the control of velocity and position of DC servo motor.
Results and plan
We designed and manufactured bellows which supplies respiratory volume and mechanical structure transferring the power as well as electrical circuit boards. And also, we developed control circuit and sensing device circuit and then carried out performance tests.
We observed the ventilator with bellows had more exact dynamics than other products through the performance test and simulation. Whereas this project is just to develope the techniques which make ventilator have excellent dynamics as comparing with existing products, in future we have to develop the product design for goods and to get more good credibility of the product through clinical experiment.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 목차 ... 4
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 5
• Project Summery ... 7
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 8
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 8
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 13
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 15
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 18
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 23
• 6. 첨부서류 ... 24
• 제 1 세부연구개발과제 연구결과 ... 25
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 26
• 2. 제1세부연구재발과제의 연구대상 및 방법 ... 26
• 3. 제1세부연구재발과제의 최종 연구개발결과 ... 28
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 35
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 37
• 6. 제1세부연구개발과제의 활용계획 ... 38
• 7. 참고문헌 ... 39
• 제 2 세부연구개발과제 연구결과 ... 40
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 41
• 2. 제2세부연구재발과제의 연구대상 및 방법 ... 42
• 3. 제2세부연구재발과제의 최종 연구개발결과 ... 43
• 4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 49
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 51
• 6. 제2세부연구개발과제의 활용계획 ... 52
• 7. 참고문헌 ... 52
• 끝페이지 ... 153