Schwingungsmessungen zur Transportbelastung Früh- und Neugeborener bei Inkubatortransporten

Abstract

Background Despite increasing numbers of centers for perinatology, transportation of newborns and premature infants can not totally be avoided for several obvious reasons. The following investigations were carried out as part of our quality control measures of the established neonatal transportation system, and were aimed on the optimization of a new neonatal transportation equipment resulting in reduction of transportation stress caused by acceleration forces.

Method The new system investigated consisted of a Volkswagen type T4 equipped with a Dräger incubator type 5400, which was mounted on a pneumatic patient lift. We measured acceleration forces in three axes (expressed as K-Wert) as well as over a spectrum of frequencies (1-80 Hz). Measurements were taken at different points of the transportation unit during simulated transports driving a predetermined route. After obtaining informed consent of the parents, one actual transport of a newborn was used for an additional point measurement at the newborn's head.

Results The mean K-Wert was decreased by about 50% in the vertical axis between the chassis of the car and the incubator by activating the pneumatic patient lift. Without activating the lift the K-Wert increased by about 20% between the car's chassis and the incubator.The frequency analysis showed resonance effects between the different components of the system. However, by activating the patient lift, effective accelerations in the incubator were decreased to less than 0,1 m/s² across the whole frequency spectrum evaluated. The single measurement at a newborn's head revealed similar acceleration forces at the head of the baby and under its head.

Conclusions Utilization of a pneumatic patient lift can reduce acceleration forces. However, our results show that each system (car, incubator, and its base) has to be investigated and optimized for this purpose as a unit. Optimization of the complete system is necessary not only before its primary use but also in regular intervals over the years. Sometimes, further improvements can be reached with minor modifications such as the exchange of worn out rubber buffers.

Zusammenfassung

Hintergrund Trotz zunehmender Anzahl perinatologischer Zentren müssen Neonaten vielerorts postnatal von einer Geburtshilflichen Abteilung in zum Teil weit entfernte Kinderkliniken transportiert werden. Zur Qualitätssicherung von Neonataltransporten führten wir Untersuchungen zur Schwingungsbelastung durch.

Methode Die Untersuchungen wurden auf einem VW Typ T4, der mit einem Transportinkubator (Draeger 5400) und einem pneumatisch gefederten Schwingtisch ausgestattet war, durchgeführt. Unter normalen Transportbedingungen wurden, mittels im technischen Arbeitsschutz üblichen Meßgeräten zur Humanschwingungsmessung, Beschleunigungsmessungen (K-Wert) und Frequenzanalysen an verschiedenen Punkten der gesamten Transporteinheit - einmal zusätzlich unter Einsatzbedingungen an einem Säuglingskopf - durchgeführt.

Ergebnisse In der Vertikalen reduzierte sich der mittlere K-Wert beim Einsatz des Schwingtisches um ca. 50% von Chassisboden zu Inkubator. Bei abgesenktem Schwingtisch kam es zu einer deutlichen Erhöhung des K-Wertes um 25%. Die Frequenzanalysen lassen Eigenresonanzen der Transporteinheit erkennen. Die Messungen am Säuglingskopf zeigen eine etwa gleiche Beschleunigung am Kopf und direkt unter dem Kopf auf der Vakuummatratze. Der Einsatz des Schwingtisches reduzierte die effektive Beschleunigung im Inkubator im gesamten Frequenzspektrum auf unter 0,1 m/s².

Schlußfolgerung Der Einsatz eines Schwingtisches zur Reduzierung der Schwingungsbelastung für zu transportierende Neonaten erscheint sinnvoll. Die differenzierten Ergebnisse der unterschiedlichen Meßpunkte, aber auch die Vielfalt der auf dem Markt angebotenen Rettungsfahrzeuge und Ausstattungen, zeigen, daß jedes Fahrzeug und dessen Systeme zur Schwingungsdämpfung individuell getestet werden müssen. Aufgrund von Alterungsprozessen der Transporteinheit sollten diese Untersuchungen nicht nur vor Inbetriebnahme, sondern auch später in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden. Zum Teil lassen sich weitere Verbesserungen des Systems durch relativ geringfügige Modifikationen (z. B. durch den Austausch ermüdeter Gummipuffer) erreichen.

Key words

Neonatal transport - acceleration forces - K-value - frequency analysis

Schlüsselwörter

Neonataltransport - Schwingungsbelastung - K-Wert - Frequenzanalysen