Chương I TỔNG QUAN.1 Thiết bị y tế và tầm quan trọng trong cuộc sống hiện đại – máy phân tích sinh hóa Điện tử y sinh nói chung và ngành cơ điện tử y sinh nói riêng là ngành có những ứng dụng rất nhân văn của khối ngành kỹ thuật điện tử, cơ khí và công nghệ máy tính. Các thiết bị tham gia vào công tác khám chữa bệnh ngày càng được quan tâm đầu tư ở các cơ sở ý tế. Vì vậy việc nắm bắt khoa học công nghệ về lĩnh vực này là cần thiết trong giai đoạn hiện tại. Tầm quan trọng của ngành cơ điện tử y sinh đã được chứng minh rõ ràng, cơ điện tử y sinh hỗ trợ cho cuộc sống con người một cach toàn diện, không những phát triển mà còn sẽ phát triển nhanh chóng để đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu ngày càng cao của xã hội.
Trong một xã hội phát triển không ngừng như Việt Nam, thập niên 90 là thập niên của điện tử, sang đến những năm đầu của thế kỷ 21 là thập niên của công nghệ thông tin, vậy thập niên 2010 là thập niên của cái gì? Đó là sản phẩm chăm sóc sức khỏe. Bởi chúng ta đã qua rất xa thời kỳ “ chạy ăn từng bữa ”, dần bước qua giai đoạn “ ăn đủ no, mặc đủ ấm “, và chúng ta đang từng bước tiến tới giai đoạn thỏa mãn nhu cầu của đời sống hằng ngày là “ ăn ngon mặc đẹp ” rồi. Khi đó thì con người càng quan tâm nhiều đến sức khỏe bản thân và đến tiếp đến chắc chắn là vấn đề thẩm mỹ.Đó là xu thế của cuộc sống, khi chúng ta đã đạt được đỉnh cao của sự thỏa mãn bản thân thì chúng ta lại mong ước nó được vững bền, cái vững bền mà tôi muốn nói đây là sự vững vàng của sức khỏe. Con người có đời sống cao thì họ càng trân quý bản thân và sức khỏe của họ.
Ai cũng hiểu rõ khám sức khỏe định kỳ giúp phòng ngừa và phát hiện sớm nhiều bệnh tật. Mọi loại bệnh đều có những mầm móng phát sinh ra và trước đó là tác nhân ảnh hưởng đến sức khỏe trước khi có biểu hiện phát triển thành bệnh. Việc làm 1 do an xét nghiệm sinh hóa cho ta một cái nhìn rõ hơn về tình trạng sức khỏe cá nhân từ đó có thể kiểm soát và điều trị bệnh một cách nhanh chóng, tiết kiệm chi phí và tránh các biến chứng bất lợi có thể xảy ra đối với người bệnh. Ngoài ra, từ kết quả tổng quan về sức khỏe, ta có sự điều chỉnh thích hợp, tốt hơn về chế độ ăn uống, dinh dưỡng, phương thức sống, thời gian làm việc….
cải thiện đời sống tốt hơn. Từ đó ta thấy xét nghiệm không chỉ mang tính chất sàng lọc bệnh tình của bệnh nhân mà còn góp phần lớn cho công tác chuẩn đoán của bác sĩ. Đối với các bệnh tim mạch, đái tháo đường, gan, thận…. thì kết quả xét nghiệm sinh hóa là rất quan trọng, chỉ cần sai một tí là có thể gây ra nhiều hậu quả khôn lường đến sức khỏe bệnh nhân.
Để thực hiện tốt điều này cần một thiết bị y tế có khả năng phân tích sinh hóa mẫu máu, nước tiểu, huyết tương… một cách chính xác, đáng tin cậy. Đó cũng là tiền đề cho sự ra đời của hàng loạt các hãng sản xuất thiết bị y tế, trong đó có mặt hàng máy phân tích sinh hóa tự động như HITACHI, SEIMEN, OLYMPUS… 1.2 Lịch sử phát triển và hình thành: Máy phân tích sinh hóa tự động là một thiết bị y tế dùng trong phòng thí nghiệm được thiết kế để đo các hóa chất khác nhau và các đặc tính riêng biệt của một số lượng lớn các mẫu thử sinh học một cách nhanh chóng với rất ít sự can thiệp giúp đỡ từ phía con người. Máy có khả năng phân tích máu và các chất lỏng có thể hỗ trợ cho việc chuẩn đoán bệnh tật. Máy phân tích sinh hóa đầu tiên được sản xuất và giới thiệu với phương diện thương mại là vào năm 1959 với tên “Robot Chemist” do nhà sinh lý học người Mỹ Hans Baruch sáng chế [1], nhưng đây chỉ là một bước khởi đầu trong việc kinh doanh vì máy này là máy hoạt động với từng mẫu thử riêng rẽ.
2 do an Trước đó, vào năm 1957, Tiến sĩ Leonard Skeggs đã ứng dụng công nghệ mang tên “ phân tích dòng liên tục” (CFA) vào máy phân tích sinh hóa, biến nó trở thành một sản phẩm tự động hóa. [2] Một ion thông thường được đo bằng một module ISE, đây là module mà cho phép các ion di chuyển qua đó đo được điện áp khác nhau. [3] Enzym có thể đo bằng cách đánh giá màu sắc quang phổ. Và các xét nghiệm khác thì cần có sự thay đổi của sắc kế để xác định sự tập trung của chất hóa học.3 Tính thời sự của đề tài: Trước đây không lâu, trên một bản tin thời sự 19 giờ thường ngày của Đài truyền hình Việt Nam đã đề cập tới việc xử phạt hành chính đối với bệnh viện đa khoa Thường Tín vì sử dụng máy xét nghiệm sinh hóa quá đát và hỏng hóc, cho ra các kết quả xét nghiệm sai lệch đã bị đoàn công tác liên ngành gồm Cục Cảnh sát phòng chống tội phạm về môi trường, Sở y tế Hà Nội, Công an huyện Thường Tín kiểm tra và xử lý.
Theo thông tin trên báo điện tử vov.vn , ngày 16 - 12 – 2013, Đội kiểm soát chống buôn lậu miền Bắc (cục điều tra chống buôn lậu - Tổng cục Hải quan đã phá đường dây chuyên nhập khẩu thiết bị y tế quá đát của Công ty TNHH kỹ thuật thiết bị y tế Bảo Trân (Công ty Bảo Trân, ở số 19, 180/2, đường Trần Duy Hưng, Hà Nội).[4] Tới ngày 3/1/2014, Chi cục Hải quan cửa khẩu sân bay Quốc tế Nội Bài đã phối hợp với Cục Điều tra chống buôn lậu (Tổng cục Hải quan) tiến hành kiểm tra lô hàng của Công ty TNHH Thương mại và Kinh doanh thiết bị y tế A.A (số 18, ngõ 110, đường Trần Duy Hưng, quận Cầu Giấy, TP Hà Nội) phát hiện một chiếc máy xét nghiệm sinh hóa tự động Hitachi 917 nhập khẩu (cùng các thiết bị đi kèm) đã qua sử dụng. [5] Hậu quả của những việc làm trên sẽ là vô cũng nghiêm trọng, những sai lầm trong kết quả xét nghiệm khi sử dụng máy phân tích xét nghiệm sinh hóa cũ, không đảm bảo chất lượng và không rõ nguồn gốc thì bệnh nhân là người phải chịu nhiều tổn thất nhất và là đối tượng đầu tiên chịu hậu quả nghiêm trọng này. Một cái máy như vậy sẽ đưa ra nhiều kết quả không kịp thời, chậm chạp trong khi những yêu cầu khám chữa 3 do an bệnh càng lúc càng nhiều sẽ gây ra quá tải, hoặc nghiêm trọng hơn là nó cho ra một kết quả sai lệch. Từ kết quả sai lệch đó, bác sĩ có chuyên môn có giỏi tới đâu cũng sẽ đưa ra một kết quả chuẩn đoán sai, một phác đồ điều trị không chính xác… kèm theo đó là vô số hệ lụy kèm theo, nhưng chúng ta chỉ đề cấp đến vấn đề sức khỏe người bệnh và thời lượng khám bệnh ở đây mà thôi.4 Phạm vi và mục tiêu nghiên cứu của đề tài Với tình hình nhập lậu máy cũ, máy kém chất lượng, việc nghiên cứu, chế tạo ra những chiếc máy sinh hóa mang nhãn mác Việt Nam sẽ giải quyết được rất nhiều vấn đề.
Thứ nhất, ta có thể tự túc trong việc cung ứng máy và thiết bị y tế, không phụ thuộc quá nhiều vào nguồn xuất khẩu. Một máy phân tích sinh hóa tự động mới hoàn toàn và được nhập về từ nước ngoài dù đã không chịu đánh thuế Hải quan nhiều nhưng giá thành cũng rất cao. Thứ hai, ta giải quyết được nạn máy xét nghiệm rởm, nhân bản kết quả xét nghiệm, nhập máy đã qua sử dụng… Nhưng nghiên cứu và thiết kế máy phân tích không thể thực hiện một cách nóng vội và thiếu khoa học. Phải có lộ trình phù hợp và cùng với đó là sự cộng tác của nhiều khối ngành nghề khác nhau.
Do đó, với đề tài này, mục tiêu đề ra là giải quyết được phần thiết kế và tính toán phần cơ khí động thời đưa ra hệ thống điều khiển điện tử tự động của một cụm máy trong máy phân tích sinh hóa tự động – trước mắt là cụm thuốc thử. Từ đó sẽ là tiền đề để phát triển thêm các bộ phận khác của một máy hoàn chỉnh. 4 do an Chương II CƠ SỞ LÝ THUYẾT.1 Truyền động vít – đai ốc: Truyền động vít – đai ốc được dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động tình tiến nhờ cơ cấu vít trượt hoặc cơ cấu vít lăn. Truyền động vít - đai ốc được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật khác nhau: các dụng cụ chính xác, các thiết bị tải nặng của cơ cấu ép, cần trục… nhờ kết cấu đơn giản, gọn, khả năng tải lớn, di chuyển chính xác, tuy nhiên tổn thất về ma sát trong ren lớn, hiệu suất thấp, nguy hiểm về mòn tăng.
Chọn sơ đồ động của truyền động vít – đai ốc dựa vào yêu cầu sử dụng và bố trí kết cấu: vít quay đai ốc tịnh tiến, vít vừa quay vừa tịnh tiến, đai ốc cố định. Tùy theo ma sát trên ren người ta phân ra truyền động vít – đai ốc ma sát trượt ( truyền động trượt) và truyền động vít – đai ốc ma sát lăn ( truyền động lăn). Khác với ren lắp ghép dùng trong bulong, vít và vít cấy yêu cầu cao về độ bền chắc, trong truyền động vít – đai ốc ma sát trượt yêu cầu ma sát nhỏ, vì vậy người ta dùng ren có profin nhỏ. Thường dung ren hình thang cân với góc α = 300.
Loại ren này có tính công nghệ, tiếp nhận được tải trọng dọc trục lớn thích hợp cho các truyền động đảo chiều có tải. Với các vít tải chịu lực dọc trục lớn một phía người ta dùng ren răng cưa.Trong các kích vít và máy ép đôi khi cũng sử dụng ren hình vuông có hiệu suất cao hơn vì α = 0 nhưng có độ bền thấp hơn so với reb hình thang, tính công nghệ kém (không thể gia công lần cuối bằng phay hoặc mài), khi mòn tạo thành khe hở dọc trục khó khắc phục. Chọn vật liệu vít và đai ốc người ta dựa vào công dụng của bộ truyền, điều kiện làm việc và phương pháp gia công ren để chọn.