تُعد مضخة التسريب أو المحقنة واحدة من الأجهزة القليلة العاملة بالبطارية التي يُقاس فشلها بمخاطر المريض لا بمجرد الإزعاج. وسواء كانت تُحرّك آلية تمعّجية أصابعية أو لولب المحقنة، يجب أن تحافظ بطاريتها الداخلية على إعطاء دقيق للدواء أثناء نقل المريض، أو انقطاع الشبكة، أو الانتقال من جانب السرير إلى قسم التصوير. يشرّح المقال الأول من سلسلة من ثلاثة أجزاء ملف الحمل الكهربائي للمضخة، ويحوّل متطلبات زمن النسخ الاحتياطي السريرية إلى ميزانيات تيار البطارية، ويُظهر لماذا يُعد ملف الحمل — وليس السعة الاسمية في ورقة البيانات — نقطة البداية الصحيحة لتصميم الحزمة. ويستند إلى المعيار الخاص IEC 60601-2-24 لمضخات التسريب وإلى مواصفات الأجهزة والمناقصات المتاحة علنًا.
تحتوي مضخة التسريب الحديثة على أربعة أحمال وظيفية: وحدة متحكم دقيق ومستشعرات تظل نشطة طوال العلاج؛ وشاشة ذات إضاءة خلفية ولوحة مفاتيح؛ ومحرك تيار مستمر مزود بصندوق تروس أو محرك خطوي يدفع الآلية بزيادات منفصلة؛ وعناصر أمان — إنذار الانسداد، وكاشف الهواء في الخط، ومنبه صوتي، ووحدة لاسلكية. المحرك هو الحمل المهيمن والأكثر ديناميكية. وبدلًا من الدوران المستمر، تُعطي معظم المضخات جرعات صغيرة وفق دورة تشغيل يحددها معدل التدفق: عند 1 مل/ساعة قد تنبض مضخة المحقنة محركها مرة كل عدة ثوانٍ، بينما عند 1200 مل/ساعة يعمل تقريبًا باستمرار. وتحمل كل نبضة تيار بدء تشغيل يبلغ عدة أضعاف تيار التشغيل، عندما يتغلب قطار التروس على الاحتكاك الساكن والتصاق المحقنة.
تُبنى مواصفة بطارية يمكن الدفاع عنها بجمع كتل حمل مقاسة، لا بتقديرات:
تحكم IEC 60601-2-24 متطلبات السلامة والأداء الخاصة بمضخات التسريب وأجهزة التحكم (بما في ذلك دقة التدفق، التي تُحدد عادة عند ±2%)، بينما تتطلب IEC 60601-1 سلوكًا يمكن التنبؤ به عند انخفاض الطاقة الداخلية. ويضع المصنع الهدف الرقمي لتحمّل البطارية وتعززه مواصفات الشراء الاستشفائية، المفيدة بشكل استثنائي للمهندسين. وتشترط مواصفات المناقصات الحكومية المنشورة عادة بطارية داخلية قابلة لإعادة الشحن توفر 5 ساعات على الأقل من التسريب عند 10 مل/ساعة بمحقنة سعتها 50 مل؛ وتذكر أوراق بيانات مضخات المحاقن التجارية مثلًا 4 ساعات عند «المعدل المتوسط المعيّن» البالغ 25 مل/ساعة الذي تشير إليه IEC 60601-2-24، بينما تذكر الأجهزة ذات الحزم الرئيسية الليثيوم الأكبر نحو 12 ساعة عند 5 مل/ساعة و25 درجة مئوية لحزمة جديدة مشحونة بالكامل. توضح هذه النقاط الثلاث القاعدة بأن زمن التشغيل المذكور بلا معنى دون التدفق ودرجة الحرارة والعمر وحالة الشحن المرتبطة به.
سلسلة تحديد الحجم بسيطة لكن يجب إجراؤها في أسوأ حالة. أولًا، تحديد المهمة: مثلًا 5 ساعات إعطاء بمعدل مرجعي مُعلن بالإضافة إلى هامش أمان للإنذارات واللاسلكي، على أن تنتهي فوق عتبة البطارية المنخفضة لا عند الصفر. ثانيًا، تحويل كل كتلة حمل إلى طاقة عبر دورة تشغيلها، مع تكامل نبضات المحرك بدل افتراض تيار مستمر. ثالثًا، تخفيض القيم للعالم الحقيقي: السعة عند درجة حرارة غرفة باردة، وبعد مئات الدورات (يُعرّف نهاية العمر عادة عند 80% من السعة الاسمية)، وتحت هبوط جهد بدء تشغيل المحرك. رابعًا، التحقق بالقياس على المضخة الحقيقية عبر كامل نطاق التدفق — فالعلاقة غير الخطية بين التدفق وزمن التشغيل، الظاهرة في الرسم المتحرك أعلاه، لا يمكن استنتاجها من نقطة واحدة في ورقة البيانات.
يشرح ملف الحمل لماذا يظل هيدريد معدن النيكل خيارًا من الطراز الأول لمضخات التسريب بعد ثلاثة عقود على طرحه: فمنحنى التفريغ المسطح عند 1.2 فولت يحافظ على خط الإمداد بثبات عبر ملايين نبضات المحرك الصغيرة، ويتحمل نمط الشحن والتفريغ السطحي غير المنتظم لجهاز يُعاد إلى قاعدته متى لا يُستخدم، وكيمياؤه المائية لا يمكن أن تدخل في هروب حراري بجوار مريض. وغالبًا ما تكون حزم NiMH الكلاسيكية للتسريب تشكيلات من ست خلايا بجهد 7.2 فولت ونحو 2000 مللي أمبير ساعة — الكيمياء المستخدمة في منصات مضخات المحاقن المنتشرة على نطاق واسع — مع حزم أكبر من عشر خلايا بجهد 12 فولت في الأجهزة الأعلى قدرة. ويقارن الجزء B من هذه السلسلة NiMH كميًا مع أيون الليثيوم والخلايا الأولية، بينما يسلك الجزء C مسار التحقق عبر IEC 60601-1 وIEC 62133-1 واختبارات النقل.
Weijiang Power تصمّم وتصنّع خلايا NiMH المطابقة وحزم بطاريات مخصصة لمضخات التسريب والمحاقن — فرز ضيق حسب المقاومة الداخلية لتحمل بدء تشغيل المحرك، وألسنة ملحومة، وNTC مدمج وعناصر حماية، ووثائق مطابقة لـ IEC 62133-1 وUN 38.3. أرسل إلينا أثر التيار المقاس لمضختك، وساعات النسخ الاحتياطي المستهدفة عند التدفق المُعلن، والحيز الميكانيكي، وسيقوم مهندسونا بتحديد حجم حزمة والتحقق منها حول ملف المهمة الحقيقي لا رقم سعة اسمية.
