16.08.2010

Bartels Mikrotechnik GmbH

Mikropumpen für die Infusionstherapie

Mikropumpen können aufgrund ihrer Größe und Gewicht, sowie des geringen Energiebedarfs eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Pumpen in medizinischen Anwendungen sein. Die Mikropumpe mp6-psense mit ihrer Doppelaktorkonfiguration bietet die Möglichkeit einer intrinsischen Regelung, und kann so höhere Anforderungen an die Sicherheit und Genauigkeit unter verschiedenen Umwelteinflüssen als die Standardpumpe mp6 erfüllen. Durch die Regelung kann der Fluss auch unter variierenden Bedingungen wie Druck-, Viskositäts- oder Temperaturschwankungen konstant gehalten werden. Die mp6-psense wird auf der ComPaMED 2010, Halle 8a, Stand H19.2. vorgestellt.
Infusionstherapien, wie beispielsweise die kontinuierliche Abgabe von Nährlösungen im Bereich der parenteralen Ernährung stellen besondere Anforderungen hinsichtlich der Einhaltung der Fördergenauigkeit. Wichtig sind hierbei das Anlaufverhalten des Pumpensystems und der stabile Fluss über den Infusionsverlauf mit minimalen Kurzzeitschwankungen des Flusses. Die von Bartels Mikrotechnik entwickelte Mikropumpe mp6-psense mit intrinsischer Regelung wurde hinsichtlich Ihrer Eignung in solchen Anwendungen untersucht. Ein klares und einfaches Bild der allgemeinen Stabilität der Förderrate über der Zeit wird typischerweise mittels Trompetenkurven ermittelt. Die Trompetenkurve zeigt die Schwankungen der mittleren Flussgenauigkeit über eine festgelegte Beobachtungsperiode. Die Schwankungen sind als maximale und minimale Abweichung vom gesamten mittleren Fluss innerhalb des Beobachtungsfensters dargestellt.
Hierzu werden Normgemäß (DIN EN 60601-2-24) nach einer Stabilisierungsphase von 24 Stunden oder Förderung des halben Reservoirvolumens Flussrate über einen Zeitraum kontinuierlichen Förderns von 25 Stunden gemessen.
Da die geregelte Mikropumpe mp6-psense ein sehr dynamisches Verhalten hat, erreichte sie bereits nach 10 Minuten stabile Förderbedingungen, wodurch die Stabilisierungsphase deutlich verkürzt werden konnte. Die Trompetenkurvenauswertung über einen Bereich von Zeitintervallen stellt dann die maximalen positiven und negativen Fehler, die in diesen Zeitintervallen auftreten dar. Erreichbare Förderraten der mp6-psense sind 0,5 – 5 ml/min mit einer Fördergenauigkeit von 10%. Die für eine Förderrate von 125 ml/h exemplarisch dargestellte Trompetenkurve der mp6-psense zeigt Abb. 3. Bei kurzen Beobachtungsfenstern liegt der Flussfehler bereits unter 5 %. Mit zunehmender Intervalllänge nimmt er bis unter 1 % ab. Der absolute Fehler liegt unter 2 %.

Die intrinsische Sensorfunktion der Mikropumpe mp6 bietet eine einfache Regelungsmöglichkeit basierend auf einem in Stückzahl gefertigten Standardprodukt. Lediglich die Treiber- und Regelungselektronik ist anzupassen. Da jedoch die Signalverarbeitung unkompliziert ist, kann die Elektronik als kleine, batteriebetriebene Einheit umgesetzt werden, so dass dem Einsatz in portablen Anwendungen nichts im Wege steht. Besonders in Anwendungen bei denen die Mikropumpe als Wegwerfartikel benutzt wird, die Elektronik aber wiederverwendet wird, wird das gesamte Potenzial dieser Lösung sichtbar.
Sollen bei Infusionen kleinere Fördervolumina als 0,5 ml/min erreicht werden, kann entweder quasi-kontinuierlich gearbeitet werden, indem einzelne kleine Volumina in vorbestimmten Intervallen abgegeben werde. Oder es wird eine Mikropumpe verwendet, die mittels eines integrierten Flußsensor geregelt wird und kleine Förderraten mit höheren Fördergenauigkeiten erreicht. Diese liegen im Bereich von 60 µl/min – 5 ml/min mit Genauigkeiten von 5%.


Über Bartels Mikrotechnik
Die Bartels Mikrotechnik GmbH ist seit 1996 das Synonym für Innovationsfähigkeit und mikrosystemtechnische Kompetenz. Bartels ist auf die innovative Nutzung mikrosystemtechnischer Technologien in der klassischen Konsumgüterindustrie, im Maschinenbau und in der Medizintechnik spezialisiert. Schwerpunkte bilden die Bereiche Mikrofluidik, Mikroaktorik und Mikromechanik.
Die internationalen Aktivitäten von Bartels verteilen sich auf zwei Ge-schäftsfelder: Bartels microEngineering und Bartels microComponents.

Bartels Mikrotechnik auf der ComPaMED:
Halle 8a, Stand H19.2 (IVAM Gemeinschaftsstand)

Pressekontakt:
Dr. Ulrike Michelsen, presse@bartels-mikrotechnik.de,
Tel. +49-(0)231-9742-500