Gezielte Infusionstherapien können bei den unterschiedlichsten Erkrankungen die Situation der Patienten erheblich verbessern – ob als Notfallmaßnahme, um großen Blutverlust auszugleichen, bei Dehydration oder bei schweren Magen-Darm-Problemen. Die häufigste Form der Therapie ist die Schwerkraftinfusion. Die Flüssigkeit mit Salzen, Nährstoffen und Medikamenten wird über einen erhöht angebrachten Infusionsbehälter mithilfe eines Infusionssystem verabreicht.
Das Problem: In Entwicklungsländern wie Uganda werden in Krankenhäusern auch solche Patienten standardmäßig mit Schwerkraftinfusionssystemen behandelt, die in Industrieländern mit Infusionspumpen versorgt werden. Diese Infusionspumpen erlauben eine deutlich präzisere Dosierung des Infusionsmittels. Dagegen muss die Flussrate bei der Schwerkraftinfusion mithilfe einer Rollklemme am Schlauch unter dem Infusionsbeutel manuell eingestellt und permanent überwacht werden. Ein zeitaufwendiger Vorgang, für den oft nicht ausreichend Personal vorhanden ist. Fehlerhafte Dosierungen können im schlimmsten Fall zum Tod führen. Häufig betroffen sind Kinder, die besonders anfällig für Fehldosierungen sind.
Infusion mit automatisierter Dosierung
Im Projekt Electronically Controlled Gravity Feed Infusion Set (ECGF-IS) soll ein Gerät entwickelt werden, das die Dosierung automatisiert und die Sicherheit beim Infusionsvorgang erhöht. Das neue, elektronisch geregelte Schwerkraftinfusionssystem soll die Lücke schließen zwischen der ungeregelten Schwerkraftinfusion und der hoch-präzisen, aber sehr teuren Infusionspumpe, die Ärzte in Industrieländern verwenden.
Initiiert wurde das Vorhaben von Philippa Ngaju Makobore, Forscherin am Uganda Industrial Research Institute in Kampala, Uganda. Unterstützt wird sie von einem Forscherteam der Projektgruppe für Automatisierung in der Medizin und Biotechnologie PAMB in Mannheim, die zum Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA gehört.
„Das neue System ist mit einem Tropfsensor ausgestattet, der die Tropfen der Infusion selbstständig zählt. Die bisherige Rollklemme wird durch einen Aktor ersetzt, der den Infusionsschlauch blockiert, sodass nur die tatsächlich erforderliche Anzahl an Tropfen fällt, mit denen der Patient medikamentiert werden muss“, erläutert Tobias Behr, Ingenieur am Fraunhofer PAMB, den Mechanismus des Schwerkraftinfusionssystems. Das Gerät sorgt zudem dafür, dass die Tropfrate konstant bleibt, gegebenenfalls aber nachjustiert wird. Der Vorteil: Der bislang verwendete Infusionsbeutel samt Schlauch muss nicht ausrangiert werden, das neue Tropfsensorsystem lässt sich einfach daranklemmen.
Über ein Display kann der Arzt alle Einstellungen vornehmen. Das Gerät läuft batteriegesteuert, eine solarbetriebene Ladestation für abgelegene Gegenden befindet sich ebenfalls in der Entwicklung. Die Sicherheit und Wirksamkeit der aktuellen Version wurde bereits in zwei klinischen Studien mit zwölf erwachsenen Patienten und 160 Kindern untersucht und untermauert.
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