Медицинская установка по подготовке донорского кала

Прототип медицинского аппарата для обработки образцов донорских фекалий

Этап #1 Постановка задачи

Техзадание дословно звучит грозно: «Разработка технического прототипа устройства, которое обеспечивает возможности получения из донорского фекального материала образцов различного состава и консистенции в герметичных, анаэробных условиях с минимальным участием персонала и максимальным сокращением контакта всех участников процедуры трансплантации со специфическим запахом подготовленного материала при любом способе ввода микробиоты.*

Коротко: делаем прототип медицинского аппарата для обработки образцов донорских фекалий. Аппарат перемешивает блендером кал различной плотности, миксует его с физраствором, фильтрует от примесей и разливает по порционным пакетам. Образцам нужно обеспечить хранение без доступа кислорода, а также сделать так, чтобы при работе с ними в помещении как можно меньше воняло благоухало.


  • Микрофлора (микробиота) — собирательное название микроорганизмов, находящихся в симбиозе с человеком. Различают микробиоту кожи, кишечника, влагалища, жёлчных путей и других органов. Wikipedia
Аналогичная по функционалу установка

Поскольку это медицинское изделие, требований:

а) много;

б) все они достаточно жёсткие.

Так, аппарат проектируется как переносной (для этого он снабжен ручками) и настольный, вес — не более 25 кг (спойлер: мы не уложились. Но мы делали прототип, а не серийный образец; материалы были другими — например, металл вместо пластика). В случае, если по проекту масса окажется больше 25 кг, нужно снабдить устройство колёсами или продумать сценарий установки на тележку. Все металлические части — из коррозионно-стойких материалов; все компоненты аппарата, которые соприкасаются с донорским материалом и фекальной микробиотой, — одноразовые. Часть компонентов — герметичные и стерильные; процесс переработки донорского материала в микробиоту и фасовка последней должны происходить без доступа воздуха.

Серийный медицинский аппарат работает на сменных аккумуляторах и должен легко выдерживать время, требующееся для выполнения одного полного рабочего цикла. Затем сменные элементы отправляются на перезарядку, время которой не должно превышать 30 минут, и быть готовым к запуску следующего цикла.Но прототип будет работать от сети.

Состав аппарата — корпус, элементы обшивки, панель управления с платой, комплект сменных элементов (фильтров, патрубков), донорский контейнер и оборудование для сбора донорского материала, приводной двигатель миксера, насосы, баллон СО2, ёмкость с консервантом/антифризом (криопротектор), комплект зажимов и электромагнитных клапанов, блок питания 24В и комплект датчиков.

Корпус аппарата будет из нержавеющей стали. Технология — контактная сварка листовых гнутых деталей. Обшивка — из пластика и нержавеющей стали. Вместе корпус и обшивка должны формировать поддоны, расположенные в местах возможных протечек или повреждений трубок с фекальной микробиотой. В свою очередь, поддоны должны быть оборудованы сливными отверстиями, связанными системой шлангов.

В целом, устройство должно проектироваться так, чтобы максимально исключить любые протечки донорского
материала. Должны быть также соблюдены требования вибропрочности и ударопрочности согласно ГОСТ Р 50444-92. Материалы для изготовления прибора нужно подобрать с учётом не только специфики его работы, но и перспективы получения на аппарат гигиенического сертификата. Класс защиты оболочки — IP20.

Работать над прототипом устройства будем поэтапно, окончательного результата заказчик ждет не раньше, чем через несколько итераций. После каждой итерации будем вносить правки в рабочую документацию.

Модель анализатора

Дизайн заказан в другой студии, мы же делаем прототип (в дальнейшем его решили называть макетом) и начинаем работу с конструкции.

Этап #2 CAD-моделирование

Компоновочные решения и рендеры:

Этап #3 Макетирование

Макет:

Этап #4 Конструкторская документация

Этап #5 Прототип

Следующая стадия:

Продолжение:

Макет собрали, протестировали на твороге. Работоспособность систем и схемы в целом — всё подтвердилось. Можно переходить к «отехнологичиванию» конструкции под серийное производство.

Официальный сайт производителя устройства:

подпиши НДА

Прежде чем обсудить задачу, подпишите соглашение о неразглашении

Подписать NDA