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buerkert10217Anwenderbericht

Sensor+Test Halle 5, Stand 239

In manchen Fällen muss die Atmung bei Neugeborenen intensivmedizinisch unterstützt werden. Ist die Spontanatmung bei den kleinen Patienten prinzipiell vorhanden, kommt die CPAP-Therapie zum Einsatzl. Autark arbeitende Geräte, die unabhängig von einer zentralen Gasversorgung arbeiten und auch keinen Kompressor benötigen, finden immer mehr Einsatz in der Medizintechnik. Eine wichtige Rolle bei dieser Entwicklung spielt ein elektronischer Gasmischer von Bürkert, der dank hochpräziser Proportionalventile Sauerstoffkonzentration und Durchflussmenge dynamisch und sehr genau regelt.



Der Münchner Medizingerätehersteller Medin Medical Innovations entwickelt und vertreibt innovative CPAP-Systeme zur klinischen Anwendung für Neu- und Frühgeborene im Kreißsaal, während des Transportes im Krankenwagen sowie auf der Intensivstation. CPAP steht für Continuous Positive Airway Pressure, einen ständigen positiven Atemwegsdruck, der ohne Tubus die Atemarbeit von Frühchen und Neugeborenen unterstützt und gleichzeitig für eine optimale Sauerstoffzufuhr sorgt und die erforderliche Muskulatur trainiert.

buerkert20217Dabei arbeiten die Münchner Spezialisten schon seit vielen Jahren eng mit Bürkert zusammen. Vom neuesten Ergebnis der erfolgreichen Zusammenarbeit werden viele junge Patienten weltweit profitieren: Das „Medin CNT“ kommt dank der integrierten Turbine ohne Kompressor aus, es muss also nicht an eine zentrale Gasversorgung angeschlossen werden, sondern nur an eine Sauerstoffflasche. Damit arbeitet das kompakte Gerät autark, ist gut zu transportieren und eignet sich auch für den mobilen Einsatz.

Der Gasmischer als kompakte Funktionseinheit

Das Herzstück des neuen Beatmungsgeräts ist der elektronische Gasmischer. Das Know-how des Medizingeräteherstellers über die intensivmedizinische Unterstützung der Atmung von Frühgeborenen setzten die Ingenieure von Bürkert hierfür technisch in einen kompakten Steuer-Block mit zuverlässiger Systemtechnik um. „Die abgestimmte Einheit aus Ventilen, Sensoren und Elektronik in Kombination mit der entsprechenden Software regelt die Sauerstoffkonzentration sowie die gewünschte Durchflussmenge schnell und präzise“, erläutert Paul Schmitgen, Technischer Leiter und Marketingleiter bei Medin Medical Innovations. „Bei Bedarf kann der Durchfluss zudem auch oszillierend oder mit zwei unterschiedlichen Druckniveaus geregelt werden.“

Für die Praxis bedeutet das, der kleine Patient kann mit wechselnden Frequenzen zwischen 5 und 20 Hz beatmet werden, um z. B. die CO2-Auswaschung zu erhöhen. Mit einem höheren Druckniveau von typischerweise 2 mbar im Vergleich zum Basisdrucklevel lassen sich die Lungen kurzzeitig stärker blähen, was den Anreiz für die Eigenatmung verstärkt. „Dabei kann das Gerät auch automatisch ohne weiteres Zubehör auf Apnoephasen reagieren und dann beispielsweise zur Stimulation der Eigenatmung eine nichtinvasive Oszillationstherapie anbieten“, ergänzt Paul Schmitgen.#

Reibungsfreier Proportionalventile regeln hochgenau

buerkert30217Die technischen Herausforderungen, die es bei der Entwicklung des Beatmungsgeräts zu meistern galt, waren allerdings beachtlich: Ein zentrales Thema war beispielsweise die präzise Erfassung und Regelung der erforderlichen Gasvolumina, -konzentrationen und -drücke. Diese muss das Gerät genau auf die Bedürfnisse der Babys abstimmen. Hierfür leisten die 2/2-Wege-Proportionalventile von Bürkert einen entscheidenden Beitrag. Die jüngste Generation der stetig regelbaren Ventile erwies sich für diese Anwendung als geradezu prädestiniert, da sie reibungsfrei und mit kurzen Ansprechzeiten sowie hoher Dynamik arbeiten.

Bei der neuen Konstruktion läuft der Ventilkern luftgelagert über zwei Federn spielfrei im Kernführungsrohr. Das sorgt für sehr kurze Ansprechzeiten und eine hohe Wiederholgenauigkeit, denn bereits bei minimalen Differenzen des Eingangssignals verändert sich die Position des Kern-Ankers. So wird der sogenannte Stick-Slip-Effekt vollständig verhindert. Er ist bei konventionellen Ventilen immer vorhanden, da die üblicherweise eingesetzten Gleitbuchsen oder Gleitringe Reibung zwischen dem Ventilkern und dem Kernführungsrohr verursachen.

Die Anforderungen an die Regelgenauigkeit bei der Atemunterstützung der Frühchen sind dadurch für die reibungsfreien Proportionalventile kein Problem. Die Ventile arbeiten mit einer Wiederholgenauigkeit von < ±0,25 %. Das ist um ein vielfaches genauer als medizinisch erforderlich, denn im Gasmischer muss der Sauerstoffgehalt bei einer Fördermenge bis 20 l/min Luft mit maximal ±2 % Abweichung geregelt werden. Damit ist auf jeden Fall sichergestellt, dass die kleinen Patienten immer therapeutisch richtig versorgt werden und ihre Lungen die bestmögliche Unterstützung für einen guten Lebensstart bekommen.

Entwicklung geht weiter

Mit der erfolgreichen Markteinführung des neuen Beatmungsgeräts ist die Entwicklung aber noch keineswegs abgeschlossen. Der Gasmischer ist schließlich modular aufgebaut und kann auch in anderen Beatmungslösungen verwendet werden. Ein Beispiel dafür ist die Zusammenarbeit zwischen der Firma Resuscitec und Medin mit dem Ziel, die Gasmisch-Einheit auch in der Notfallversorgung einzusetzen.

Ein weiteres spannendes Zukunftsthema für Medizingerätehersteller ist die Interoperabilität verschiedener medizinischer Geräte im Hinblick auf Patientenmanagementsysteme. Was das für die Hersteller bedeutet, erläutert Maik Lösel, Segment Manager Gas bei Bürkert: „Die Vernetzung stellt sehr hohe Anforderungen an die hard- und softwareseitige Fertigungstiefe der Hersteller. Auch hier werden wir unser Know-how einbringen, das wir im Zusammenhang mit der Industrie 4.0 in der Gerätekommunikation sammeln und bereits vielfach umsetzen konnten. Wichtig ist hier beispielsweise die DIN EN 80001, die Medizinische Netzwerke definiert.“
Bild oben: Das Medin CNT kommt dank der integrierten Turbine ohne Kompressor aus, muss also nicht an eine zentrale Gasversorgung angeschlossen werden. Es genügt eine Sauerstoffflasche.

weiterer Beitrag des Herstellers          Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

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