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1-2012

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

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Sensoren „Sensoren in Therapie und Diagnose“ und „Medizinelektronik im Biopackage“ Turck duotec präsentierte auf der Compamed 2011 ihre innovativen Technologien zur Verwendung von elektronischen Baugruppen und Sensoren in Geräten der Elektromedizin für Therapie und Diagnose. Turck duotec entwickelt und produziert elektronische Zulieferteile für die Elektromedizin. Die kundenspezifischen Lösungen kommen in verschiedenen Bereichen zum Einsatz, zum Beispiel bei der Druckmessung in Schläuchen, bei der Füllstandsmessung in Behältern, bei der Erkennung von Luft oder Schwebeteilchen in Schläuchen sowie bei der Temperaturmessung an Schlauchsystemen. Alle Lösungen sind auf die jeweiligen Aufgaben spezifisch abgestimmt, absolut zuverlässig und genau. „Medizinelektronik im Biopackage“ Außerdem stellte Turck duotec auf der Compamed „Medizinelektronik im Biopackage“ vor. Biopackage bedeutet, dass die Elektronik mit biokompatiblen Kunststoffen umspritzt wird. So kann diese in direkten Hautkontakt gebracht werden. Kundenspezifische Sensoren Zur Überwachung von Funktionen oder Medien nutzt das Unternehmen Basistechnologien für Neigungs-, Ultraschall-, Druck und Kraftsensoren. Die daraus resultierenden Lösungen werden spezifisch an die Wünsche der Kunden und die jeweilige Aufgabenstellung angepasst. Alle wesentlichen Technologiebereiche der Elektronik, wie die Dickschichttechnik, SMD, THT oder Chipon-Board-Technologie können angeboten werden. TURCK duotec GmbH www.turck-duotec.com LBA-Differenzdrucksensoren bieten Versionen mit höchster Auflösung Sensortechnics’ LBA-Differenzdrucksensoren basieren auf der thermischen Massendurchflussmessung von Gas durch einen sehr kleinen, im Sensor-Chip integrierten Strömungskanal. Die Sensoren eignen sich vor allem zur Durchflussbestimmung nach dem Wirkdruckverfahren, bei dem der Druckabfall über einem Strömungselement gemessen wird. Hochwertige Beatmungsund Atemtherapiegeräte müssen kleinste Strömungen um den Nullpunkt des Atemflusses sicher erkennen und zusätzlich Durchflüsse von mehreren hundert l/min messen. Für diese besonders hohen Anforderungen bietet Sensortechnics nun spezielle Versionen seiner LBA-Drucksensoren mit Auflösungen von 0,01% im unteren Druckbereich und gleichzeitig in dynamischen Messbereichen größer 10 000. Die LBA-Sensoren bieten einen neuartigen MEMS-Aufbau, bei dem der Strömungskanal und eine analoge CMOS-Signalaufbereitung auf einem winzigen Siliziumchip integriert sind. Der enge Kanal verringert die Strömung durch den Sensor um mehrere Größenordnungen im Vergleich zu herkömmlichen durchflussbasierten Drucksensoren. Die LBA-Differenzdrucksensoren sind daher sehr unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Staub und erlauben den Einsatz von langen Verbindungsschläuchen und Filtern, ohne dass das Sensorausgangssignal beeinflusst wird. Außerdem entfallen aufwendige Gehäusekonstruktionen, wodurch die Sensoren sehr klein und kostengünstig gebaut sind und einfach auf Leiterplatten montiert werden können. Sensortechnics’ Sensoren mit 0,01% Auflösung eignen sich zur Differenzdruckmessung in Beatmungsgeräten, Spirometern sowie Schlafdiagnose- und Atemtherapiegeräten. Weitere Informationen unter: www.sensortechnics.com/de/lba-d. Wir stellen aus: Medtec Europw, Halle 4, Stand 4758 Sensortechnics GmbH info@sensortechnics.com www.sensortechnics.com/de 60 meditronic-journal 1/2012

Was bestimmt die Richtung der Medizintechnik von morgen? Sensoren Die Triebfeder für Erfindungen auf dem Gebiet der Medizintechnik ist selten allein die Neugier oder das Engagement eines einzelnen Ingenieurs oder Wissenschaftlers. Endogene Faktoren spielen eine wesentliche Rolle. Dazu gehören neben den Veränderungen in der Zusammensetzung der Zielgruppen auch die bekannten Restriktionen bei den Gesundheitsbudgets. Die Medizintechnik spielt hier oft eine im Vergleich zur Pharmaindustrie vernachlässigte Rolle. Sie ist ebenso ein Wirtschaftsfaktor mit dem Umsätze generiert, Arbeitsplätze geschaffen und Patente erarbeitet werden. Für Deutschland mit seinen mehr als 1200 medizintechnischen Unternehmen gilt dies im Besonderen. Innovationen auf dem Gebiet der Medizintechnik garantieren die erfolgreiche Behandlung von Patienten, sie können aber – wenn gut geplant und klug eingesetzt, auch erfolgreich zur Reduktion von Kosten eingesetzt werden. Wo geht hier die Reise hin? Zahlen von heute sind die Fakten von morgen Die französische Zeitschrift „Le Monde“ berichtete im Oktober 2010, dass sich die Zahl der 100jährigen Einwohner in Frankreich in den nächsten 20 Jahren von 15.000 auf 200.000 erhöhen wird. Diese Entwicklung steht exemplarisch auch für andere westliche Industrienationen. Für Deutschland werden für das Jahr 2111 acht Millionen Hundertjährige prognostiziert (Frankfurter Allgemeine Zeitung vom 31.08.2011). Es ist einsehbar, dass damit Veränderungen in den typischen Krankheitsbildern berücksichtigt werden müssen, die Zahl der Alzheimer- und Parkinson-Patienten wird eben zunehmen, wie die der Diabetiker, wo schon heute für 2020 mit weltweit mehr als 600 Millionen Patienten und Diabetes Typ II gerechnet wird. Dazu kommt die vorhersehbare höhere Rate an Pflegebedürftigkeit. Enorme Anforderungen an das Gesundheitswesen Autor: Prof. Dr. Ing. Joerg Vienken VP BioSciences Fresenius Medical Care Deutschland GmbH meditronic-journal 1/2012 Sensor zur Bestimmung der GFR auf der Basis der transkutanen Bestimmung von FITC bei der Maus ( Arbeitsgruppe N, Gretz, D. Schock- Kusch, Y. Shulhevich, Universität Mannheim) sind die Konsequenz. Zahlen des deutschen statistischen Bundesamts von 2005 belegen, dass sich die Zahl der Pflegebedürftigen von derzeit knapp 2,3 Millionen bis 2030 auf über 3 Millionen erhöhen wird. Diese Zahlen sind heute schon Makulatur, denn bereits in 2011 war die Zahl der Pflegebedürftigen entgegen den Berechnungen mit 2.3 Millionen fast um 150.000 höher als vorhergesagt. Das bedeutet neben einer steigenden – fast nicht realisierbaren - Nachfrage nach Pflegepersonal, hohe Anforderungen an die Medizintechnik. Die Medizintechnik als Motor und Impulsgeber Wie kann dieser Entwicklung begegnet werden? Der weltbekannte Software-Guro Tom de Marco wird häufig mit der Feststellung zitiert: „You cannot control, what you cannot measure!“ Ich möchte diesen Satz erweitern mit: „Wer mißt, hat recht!” Bezogen auf die oben genannten künftigen Änderungen im Gesundheitswesen bedeutet das, dass wir den Pflegekräften in der Zukunft technische Hilfsmittel zur Seite stellen müssen, die ihre Arbeit erleichtert und trotzdem zuverlässige Informationen über den Patientenstatus bereitstellen. Dagegen steht der berechtige Wunsch vieler Patienten, nicht invasiv überwacht zu werden, das heißt keine täglichen Blutproben, keine Gewebsbiopsien oder ähnliche invasive Techniken. Das Ziel muss eine nicht-invasive Sensorik sein, mit der z.B. Parameter wie Blutzucker für Diabetiker, Blutdruck für Hypertoniker oder die glomeruläre Filtrationsrate (Hinweis auf ein Nierenversagen) nicht invasiv bestimmt werden können. Die Liste derartiger physiologischer Parameter lässt sich leicht erweitern. Einige Beispiele sollen dies erläutern. Ideen von heute, Produkte von Morgen Eine der wesentlichen Funktionen der Niere besteht darin, neben Wasser auch urämische Gifte auszuscheiden. Diese Funktion kann partiell durch die glomeruläre Filtrationsrate (GFR) beschrieben werden. Unter Federführung des Nephrologen Prof. Dr. med. Norbert Gretz wurde am Zentrum für Medizinische Forschung an der Hochschule Mannheim eine neue Messmethode entwickelt: Mit dieser wird über ein auf die Haut aufgeklebtes Pflaster nicht invasiv die Funktion des Nierenorgans bestimmt (1). Diese Technik kann als Plattformtechnologie bezeichnet werden, denn auch andere Organfunktionen, wie ein z.B. Leberversagen, kann so unter Umständen frühzeitig erkannt werden. Ein weiteres Beispiel kann aus dem Helmholtz-Institut der RWTH Aachen berichtet werden. Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Steffen Leonhardt nutzt kapazitive Messungen für die nicht-invasive Bestimmung des EKGs (2). In einer Kooperation mit dem Automobilhersteller Ford wurde ein Sensor für die kontaktlose Bestimmung des EKGs in die Rückenlehne des Fahrersitzes eines Kleinwagens eingebaut. Natürlich ist zu erwarten, dass diese Technologie auch in der Medizintechnik eine Rolle spielen wird. Fazit Die Versorgungsqualität im Gesundheitswesen kann mit Hilfe von innovativen Produkten und Prozessen erhalten und verbessert werden. Innovative Konzepte, sowie neue Materialien und Sensortechniken führen zu neuen Produkten, die es unter Anwendung innovativer Prozesse erlauben, dass Kosten gesenkt, die Verfügbarkeit erhöht und das Pflegepersonal entlastet wird. Zuverlässige gesetzliche Rahmenbedingungen sind dabei ebenso wichtig, wie Offenheit für neue Verfahren seitens der Anwender, angepasste Qualitätsstandards seitens der Hersteller und Planungssicherheit. Literatur: 1. Schock-Kusch D et al: Transcutaneous assessment of renal function in conscious rats with a device for measuring FITC-sinistrin disappearance curves.’ Kidney Int, 79:1254-1258 (2011) 2. Stomp W, MedGadget from May 30, 2011; Ford unveils contactless ECG sensing driver seat http://medgadget.com/2011/05/ford-unveilscontactless-ecg-sensing-driver-seat.html 61

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