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Sensoren

Infusionspumpen erkennen den Herzschlag im Medikamentenfluss

| Autor/ Redakteur: Jonas Horn* / Marc Platthaus

Infusionen sind in Krankenhäusern hundertfach an der Tagesordnung. Trotzdem treten immer wieder Fehler beim Einsatz der Infusionspumpen auf. Eine neue Sensortechnologie ermöglicht selbst bei Paravasation eine zuverlässige Fehlerdetektion.

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Abb.1: Illustration einer Paravasation
Abb.1: Illustration einer Paravasation
(Bild: Sensirion)

Täglich erhalten weltweit Millionen von Menschen intravenöse Infusionen, häufig mithilfe intelligenter Infusionspumpen. Diese bieten eine gut kontrollierte Medikamentenversorgung über einen längeren Zeitraum, weshalb sie eine enorme Unterstützung für das Pflegepersonal darstellen. In Bezug auf eine zuverlässige Fehlerdetektion zeigen sie jedoch Schwächen. Heutige Infusionspumpen haben keine technologische Möglichkeit die Durchflussmenge des Medikamentes im Schlauch direkt zu messen, weshalb zwei Hauptprobleme auftreten: Zum einen geschehen Fehler, die nicht erkannt werden, zum anderen kommt es durch überempfindliche Infusionspumpen zu einer Vielzahl von Fehlalarmen. Gemäß der „top 10 health technology hazards for 2014“ des ECRI Institute lagen Abstumpfung des Pflegepersonals durch falsche Alarme sowie Verabreichungsfehler von Medikamenten im Zusammenhang mit Infusionspumpen auf den Plätzen eins und zwei der gesundheitstechnologischen Risiken für 2014.

Zu den typischen Fehlern bei der Infusionstherapie gehören Okklusion, Luftblasen (Air-in-Line), undosierter Durchfluss (Free Flow), Querflüsse in Mehrfachinfusionen (Cross Flow) sowie Paravasation. Während alle genannten Fehler dem Pflegepersonal wohlbekannt sind, können die aktuellen Infusionspumpen lediglich die ersten drei Fehler erkennen, oftmals mit einer beträchtlichen Verzögerung. Die Durchflusssensortechnologie von Sensirion ermöglicht es intelligenten Infusionspumpen nicht nur diese Fehler zuverlässig zu entdecken, sondern auch Querfluss- und sogar Paravasationsfehlern rasch entgegenzuwirken.

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Vorteile einer neuartigen Sensortechnologie

Die Sensirion-Sensortechnologie für medizinische Geräte stützt sich auf über zehn Jahre Erfahrung beim Messen äußerst niedriger Durchflussmengen durch die Verwendung modernster Cmosens-Komponenten. Mit der Entwicklung eines kleinen Durchflusssensorelementes konnte Sensirion erfolgreich Prozesse in der Diagnostik, industriellen Automatisation sowie in der Halbleiterindustrie verbessern. Durch die Verwendung dieser Sensortechnologie in Infusionsapparaturen können medizinische Geräte in Zukunft so konzipiert werden, dass sie die Patientensicherheit erhöhen und das Pflegepersonal noch besser in seiner täglichen Arbeit unterstützen.

Die Methode basiert auf dem mikrothermischen Messprinzip, bei dem ein mikros­kopisch kleines Heizelement eine geringe Wärmemenge an die Flüssigkeit abgibt. Die Ausbreitung dieser „Wärmewolke“ wird von zwei Temperatursensoren erfasst, sie steht in direktem Zusammenhang mit der Durchflussmenge im Flüssigkeitskanal. Durch dieses Messprinzip können die Massenflusssensoren von Sensirion zuverlässig und konstant die äußerst niedrigen Durchflussmengen messen, wie sie für medizinische Geräte typisch sind.

Jeder Sensor ist vollständig kalibriert und liefert ein linearisiertes, digitales Signal, um höchste Präzision zu gewährleisten. Durch die Cmosens-Technologie wird die erforderliche Elektronik mit einem Sensorelement auf einem einzelnen Siliziumchip kombiniert. Diese Technologie ist vielseitig einsetzbar und ermöglicht technologisch und ökonomisch realisierbare Sensorlösungen. Der Sensorchip ist von einem Kunststoffgehäuse umschlossen und bietet alle mechanischen, elektrischen und fluidischen Verbindungen für eine einfache Integration in ein Infusionsbesteck. Direkt ins Infusionsbesteck integriert, übermittelt der Durchflusssensor von Sensirion die Flussmenge im Schlauch in Echtzeit und gewährleistet dadurch eine bis dato unerreichte Zuverlässigkeit und Sicherheit bei Infusionstherapien. In nur wenigen Sekunden kann eine Okklusion beispielsweise durch das Absinken der Durchflussmenge detektiert werden. Querflüsse können zeitnah kon- trolliert und korrigiert werden. Zudem bietet der Sensor eine Blasendetektion zur Erkennung von im Schlauch befindlicher Luft.

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