Startseite » Technik » Entwicklung »

Proximale Sensoren messen auch kleinste Atemflüsse

Atemsignalerfassung
Proximale Sensoren messen auch kleinste Atemflüsse

Anzeige
Dreh- und Angelpunkt aller Beatmungsgeräte ist die genaue Messung der Atemgasflussrate und des Atemgasvolumens, das in den Patienten hinein- und wieder aus ihm herausfließt. Um exakte Messwerte zu erreichen, arbeiten Sensor und Heizelement zusammen.

Andreas Alt
Sensirion, Staefa/Schweiz

Für Atemgasfluss-, Volumen- und Druckmessungen ist inzwischen von der Neonatologie ausgehend akzeptiert, dass die beste Messposition möglichst nahe, also proximal (P), beim Patienten ist. Insbesondere für neonatologische und pädiatrische Anwendungsfälle, bei denen es auf die zuverlässige Messung kleinster Flüsse ankommt, hat sich die proximale Flussmessung inzwischen durchgesetzt. Vorteile sind die verzögerungsfreie Atemsignalerfassung, auf die das Beatmungsgerät noch schneller reagieren kann, und die Detektion von Leckagen.

Neuerungen bei den Beatmungsgeräten sind häufig auch an die verfügbare Sensortechnologie gekoppelt: Von den anfangs eingesetzten Schwebekörper-Durchflussmessern über Flussmessungen mit Differenzdrucksensoren an Blenden oder Heizdraht-Anemometern hat sich auch die Sensormesstechnik stark weiterentwickelt, um mit den steigenden Anforderungen der Beatmungsgeräte Schritt zu halten.

Inhaltsverzeichnis

1. Sensorlösungen für Beatmungsgeräte
2. Proximale Durchflusssensoren für patientenorientierte Beatmung
3. Simulierter Beatmungsfall mit Heizelement

Sensorlösungen für Beatmungsgeräte

Die Sensirion AG aus Staefa bietet ein wachsendes Portfolio für alle Sensoranforderungen eines Beatmungsgerätes:

  • Inspiratorische Sensorlösung (I), zur genauen und verzögerungsfreien Steuerung des Gebläses und Überwachung des inspiratorischen Luftflusses
  • Exspiratorische Sensorlösung (E) zum Abgleich der vom Patienten ausgeatmeten Luft mit der inspiratorisch beatmeten Luft
  • Proximale Sensorlösung (P) zur Messung der inhalierten und exhalierten Luft direkt beim Patienten mit höchster Genauigkeit

Insbesondere bei der proximalen Messung deckt das Sensorportfolio von Sensirion sowohl Beatmungsanwendungen der Erwachsenen-Therapie als auch der Neonatologie mit Einweg- und Mehrwegsensorlösungen ab. Da sowohl die exspiratorischen als auch die proximalen Sensoren mit feuchter oder kontaminierter Luft des Patienten in Kontakt kommen, sind hier Austausch oder Reinigung unverzichtbar. Aus diesem Grund lassen sich alle Mehrwegsensorlösungen mit verschiedenen Methoden von Waschen bis hin zum Autoklavieren bei 135 Grad Celsius, über 2 bar Druck und 100 Prozent relativer Feuchte) reinigen.

Proximale Durchflusssensoren für patientenorientierte Beatmung

Die Anforderungen an die proximalen Durchflusssensoren sind vielseitig und herausfordernd. Die Sensoren müssen zuverlässig und zugleich kostengünstig sein, eine hohe Langzeitstabilität bieten und darüber hinaus zahlreiche weitere beatmungsgerätespezifische Eigenschaften bieten – beispielsweise einen geringen Druckabfall, ein geringes Totraumvolumen, einen bidirektionalen Messbereich und eine hohe Empfindlichkeit. Nur so ist eine moderne patientenorientierte Beatmung möglich. Außerdem gelten besonders hohe Anforderungen an die Sterilisation, da die Patienten mit Luft in Kontakt kommen, die potenziell mit Krankheitserregern kontaminiert ist.

Eine Achillesferse aller am Markt befindlichen Luftflusssensoren ist der Einsatz in Kombination mit Befeuchtungsgeräten. Dabei macht die hohe Feuchtigkeit durch Kondensation zu makroskopischen Tropfen in kühleren Teilen des Beatmungskreislaufes Probleme. Als Lösung für diesen schwierigen, aber weitverbreiteten Anwendungsfall werden alle proximalen und exspiratorischen Sensoren von Sensirion mit einem zusätzlichen externen Heizelement ausgestattet. Der Betrieb dieses Heizelements mit maximal 0,5 Watt reicht bereits aus, um Kondensation im Sensor zuverlässig zu verhindern und damit einen langzeitstabilen und zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.

Simulierter Beatmungsfall mit Heizelement

Dies wird an einem neonatologischen Beatmungsfall mit sehr feuchter Luft und kleinstem Atemzugvolumen von nur 5fünfer Atemluft sorgt. Der im Ofen bei 37 Grad Celsius befindliche Stahlzylinder simuliert die Lunge des Säuglings mit der angeschlossenen Drucksensorreferenz. Das gesteuerte Ventil wird dabei für den inspiratorischen Atemzyklus geschlossen und für den exspiratorischen Atemzyklus einmal pro Sekunde geöffnet.

Das Ergebnis: Ohne den Einsatz des Heizers laufen währen einer Beatmungszeit von 16 Stunden immer wieder kleinste Wassertropfen über die Sensoroberfläche und verfälschen die Messwerte. Umgekehrt verhält es sich, wenn das Heizelement eingeschaltet ist: Über die gesamte Beatmungszeit von 16 Stunden kam es zu keiner nennenswerten Beeinträchtigung der proximalen Messung durch die hohe Feuchte.


Kontakt zum Sensorspezialisten:

Sensirion AG
Laubisruetistr. 50
CH-8712 Staefa ZH
Tel.: +41 44 306 4000
Website: www.sensirion.com

Ebenfalls interessant

Zulieferer entwickeln gemeinsam eine Flow-Sensor-Lösung

Anzeige
Aktuelle Ausgabe
Titelbild medizin technik 2
Ausgabe
2.2020
LESEN
ABO
Titelthema: 3D-Druck

Erfahrungen mit dem 3D-Druck von Medizinprodukten

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Aktuelles Webinar

Multiphysik-Simulation

Medizintechnik: Multiphysik-Simulation

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Kalender

Termine für die Medizintechnik-Branche

Anzeige
Anzeige

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