Startseite » Pneumatik »

Industrietaugliche Fluidtechnik in der Entwicklung eines neuen intensivmedizinischen Beatmungsgeräts

Fluidtechnik in intensivmedizinischem Beatmungsgerät
Fluidtechnik von Bürkert in neu entwickeltem Beatmungsgerät

Als die Covid-19-Pandemie im März 2020 an Fahrt aufnahm, ist schnell klar geworden, dass zuverlässige Beatmungsgeräte gebraucht werden. In der Entwicklung eines neuen Beatmungsgeräts hat Trimatec daher unter anderem auf Fluidkomponenten von Bürkert Fluid Control Systems gesetzt, da diese als robuste und wartungsarme Industriebauteile längst bewährt gewesen sind.

» Steffen Welk, Teamcoach Sales Center Süd und Digital Service bei Bürkert Fluid Control Systems

Inhaltsverzeichnis
1. Fluidtechnik in der Intensivmedizin
2. Unbürokratische Kooperation und schnelle Lieferung
3. Fluidtechnik-Komponenten im Detail

Beatmungsgeräte sollten möglichst robust sowie einfach zu warten und zu bedienen sein, weil – vor allem beim weltweiten Einsatz – nicht überall hochqualifiziertes Wartungspersonal vor Ort sein kann. Das Ingolstädter Unternehmen Trimatec hat darauf mit einem robusten, mobilen Beatmungsgerät LifesafAIR für den intensivmedizinischen Einsatz reagiert, das durchweg aus hochverfügbaren Industriebauteilen besteht – und das ohne Abstriche bei der Funktionalität. Das Gerät ist zur Behandlung schwerkranker Patienten während aller Phasen eines schweren Lungenversagens geeignet. Es wurde im März 2020 bedingt durch die Corona-Pandemie gemeinsam mit Spezialisten aus Medizin, Medizintechnik, Softwareentwicklung und Qualitätsmanagement mithilfe eines agilen Projektmanagements entwickelt. Aktuell befindet es sich im Konformitäts-Bewertungsverfahren. Die CE-Zertifizierung nach Medizinprodukte-Verordnung (EU) 2017/745 wird demnächst erwartet. Das Gerät eignet sich für die invasive Beatmung über einen Tubus. Es kann aber auch zur nichtinvasiven Beatmung mit Maske oder Nasenbrille eingesetzt werden. Zusätzlich ist eine High-Flow-Sauerstofftherapie möglich. Dabei ist das Gerät einfach zu bedienen und extrem robust. Es kann unter anderem extremen Klimabedingungen standhalten. Ein effizientes Batteriesystem ermöglicht einen Betrieb ohne Stromversorgung, optional auch für mehr als zwei Stunden. „Das Herzstück unseres Beatmungsgeräts vereint das Wissen und die Erfahrung aus Jahrzehnten deutscher Ingenieurskunst“, meint Lothar Schmidmayr, geschäftsführender Gesellschafter bei Trimatec. Gleichzeitig betont er die Besonderheit: „Wir haben bei unserer Entwicklung nur Komponenten verwendet, die auch in Hightech-Maschinen der internationalen Industrie erfolgreich eingesetzt werden und ihre Zuverlässigkeit bewiesen haben.“

Fluidtechnik in der Intensivmedizin

Durch Industriebauteile und den Verzicht auf Sonderteile soll eine einfache Wartung und unproblematische Ersatzteilversorgung gewährleistet werden. Durch die patentierte, für Beatmungsgeräte völlig neue Bauweise sind alle Bauteile einfach und schnell zugänglich. Im Fall der Fälle können Mechaniker überall auf der Welt Wartungsarbeiten durchführen und das Gerät muss nicht mit dem Flugzeug für den Service zum Hersteller transportiert werden. Schmidmayr ergänzt: „Außerdem lassen sich auch größere Stückzahlen innerhalb kurzer Zeit fertigen, da die Komponenten schnell verfügbar sind.“ Ein wesentlicher Vorteil sei auch, dass das Beatmungsgerät ohne Verbrauchsmaterialien auskommt. Es gibt beispielsweise im Bereich der Ausatmung keine Kartuschen, die nach einer Behandlung entsorgt und durch neue ersetzt werden müssen. Alle Teile, die mit dem Atem des Patienten in Berührung kommen, können stattdessen einfach ausgebaut, im Autoklaven sterilisiert und garantiert 50-mal wiederverwendet werden.

Unbürokratische Kooperation und schnelle Lieferung

„Um unser Projekt schnellstmöglich starten zu können, brauchten wir von Beginn an die Unterstützung der Industrie, nur so konnten wir die geeigneten Komponenten finden“, erinnert sich Richard Martin, ebenfalls Geschäftsführender Gesellschafter. „Für die in unserem Beatmungsgerät verbaute Fluidik, fanden wir bei Bürkert Fluid Control Systems den richtigen Partner, der uns pragmatisch, ganz unbürokratisch und sehr kompetent unterstützt hat.“ In dem breit aufgestellten Produktportfolio gab es nicht nur alle benötigten Fluidik-Komponenten, sondern die Teile für die Bemusterung waren sehr viel schneller verfügbar, als das bei anderen Herstellern üblich ist. Zudem zeichnete sich die Zusammenarbeit von Anfang an durch Flexibilität und gegenseitiges Vertrauen aus. So konnten bereits nach wenigen Tagen die Dauertests mit dem Prototypen des Beatmungsgeräts starten.

Fluidtechnik-Komponenten im Detail

In jedem Beatmungsgerät ist jeweils ein Massendurchflussmesser MFM eingesetzt, der die Zusammensetzung des Sauerstoff-Luft-Gemischs misst. Zwei Proportionalventile sorgen für die exakte Dosierung der Sauerstoff-Luft-Mischung, zwei weitere regeln am Auslass noch einmal die Luftzufuhr beim Einatmen beziehungsweise den Abluftstrom beim Ausatmen. Die Dosierung ist dabei immer abhängig vom Lungenvolumen des Patienten. Die Lunge darf nicht überfüllt werden, es muss aber gleichzeitig auch sichergestellt sein, dass genug Sauerstoff ankommt und die Lunge wieder entleert wird. Als zusätzliche Sicherheit sind deshalb am Einlass des Sauerstoff-Luft-Gemischs und bei der Abluft zwei Magnetventile (Auf-/Zu) angebracht. „Die Fluidik-Komponenten sind biokompatibel und werden in Sauerstoffausführung geliefert“, erklärt Schmidmayr.

Bei der Intensivmedizinischen Beatmung sind Präzision, kurze Reaktionszeiten und höchste Zuverlässigkeit aller eingesetzten Komponenten unabdingbar. Auch hier können der Massendurchflussmesser und die Ventile punkten. Beim Einsatz auf Neonatalstationen beispielsweise gilt es, die kleinen Patienten bis zu 80-mal pro Minute mit präzise dosierter Beatmung zu versorgen. Der LifesafAIR wäre grundsätzlich von seinen Leistungsdaten in der Lage, auch im Neonatalbereich zu arbeiten. Die Zulassung ist jedoch vorerst im „Intended Use“ für Patienten ab 10 kg und ab einem Alter von zwei Jahren beantragt. Die in den Massendurchflussmessern verwendeten thermischen MEMS-Sensoren bieten eine hohe Mess- und Wiederholgenauigkeit. Da die Sensoren direkt im Gasstrom messen, sind die Reaktionszeiten ausgesprochen kurz, was die Regelung und Messung sehr genau macht. Das thermische Messprinzip arbeitet unabhängig von Druck- und Temperaturschwankungen. Sensor und Proportionalventile sind zudem bewährte Eigenentwicklungen aus dem Hause Bürkert und perfekt aufeinander abgestimmt. Die direktwirkenden Proportionalventile sind dichtschließend, sehr reaktionsschnell, mit integrierter Absperrfunktion. Und der Betätigungsanker ist reibungsfrei gelagert. Letzteres führt zu einem besonders präzisen Stellverhalten in einem hohen Stellbereich. Die industriebewährten Fluidik-Komponenten tragen damit wesentlich dazu bei, Menschenleben zu retten – und das ganz sicher nicht nur in Pandemiezeiten. (sc)

Details zu den Massendurchflussreglern online unter hier.pro/vcLHE

Kontakt:
Bürkert Fluid Control Systems
Christian-Büürkert-Str. 13–17
74653 Ingelfingen
Tel.: +49 7940 10–0
Mail: info@buerkert.de
Website: www.buerkert.de

Emerson: Pneumatik 4.0

Smartenance

Pneumatik 4.0 bei Emerson im Überblick

Video

Erinnern Sie sich noch an Messen in den Zeiten vor dem Auftauchen des Coronavirus? Hier ein Rückblick auf die letzte SPS in Nürnberg...

Aktuelle Ausgabe
Titelbild KEM Konstruktion Entwicklung Management 12
Ausgabe
12.2021
LESEN
ABO
Newsletter

Abonnieren Sie unseren Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Kalender

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts
Webinare

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper
Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen

Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke

Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de