科技论文
高效的泵系统,提高生活质量
发表于03/23/2018.
植入式泵系统被用于治疗包括腹水在内的许多疾病。严重的疾病往往是造成这种症状的原因。为了控制积聚在腹部的液体,Sequana Medical开发了一种活性植入物。在这些设备中,maxon EC电机负责无故障运行和平稳的泵运动。
腹水是一个术语,描述腹膜腔中的大量流体的积累。在白话中,这种症状也被称为“腹部粪便”。大约。十个病例中的八个,腹水的原因是肝功能下降,例如由肝硬化引起的。但腹水也可能是由于心肌功能,肾病或癌症降低引起的。对于大多数患者来说,药物和特殊饮食足以再次排出这种流体。然而,在欧洲和美国每年数千例患者,这种治疗不再有效。每天,受影响的患者可以积聚在腹部中的两升液体。对于许多患者来说,腹部中的液体积聚是一个很大的负担,因为迄今为止除去流体的唯一方法是通过定期攻丝。
Alfapump系统是来自瑞士医疗技术专业搜索结果的活跃植入物,可确保腹水患者能够引起简单的生活。该系统监测腹部中的液体累积,并且在必要时将流体泵入患者的膀胱中,在那里它用尿液排出。三部分系统的核心部件是与两个导管的Alfapump植入腹膜腔和膀胱。带充电站的外部SmartCharger是一种移动充电和通信单元,对Alfapump植入物的电池充电并实现通信。泵的锂离子电池允许自动操作几天。由于泵的能量消耗(平均泵出0.9升),电池必须定期充电。电池通过患者的皮肤无线充电。对于无故障监控,请将笔记本计算机用作其他组件。通过特殊的通信软件,医生可以单独为每位患者进行植入物。他可以精确地定义每天应该泵入膀胱的流体量。 Furthermore, the physician can use the wireless connection to access the automatically recorded data of the patient.
高素质要求
ALFApump植入物插入皮下脂肪层和腹膜之间,由生物相容性塑料PEEK(聚醚醚酮)制成。人体内部独特的环境条件需要特殊的电机和适当适应的电子设备,因为当使用塑料时不可能进行密封封装。因此,所使用的材料必须承受长期的潮湿和盐浓度的增加。此外,一个恒定的最高温度。必须确保40°C。由于湿度的存在,植入物被完全密封,电子被额外的涂层保护,并使用无刷电机。
复杂的电子处理电机的低级控制、泵驱动的控制、传感器信号的评估、与SmartCharger的通信和电池管理。因此,齿轮泵除了泵送流体外,还必须泵送封闭的空气(例如,在操作后)。因此,保持非常窄的公差是非常重要的;这反过来导致一个非常高的扭矩,也在正常运行期间。另一个复杂的因素是腹膜腔内的液体含有大量的纤维蛋白和血浆中的蛋白质。这些物质很容易凝结,从而严重影响泵的运行。在最坏的情况下,泵会完全堵塞。为了防止这种情况的发生,泵在没有体积输送的情况下,每隔一段时间进行一次短的运动。
在医疗技术方面高精度
maxon EC 13电机驱动ALFApump的泵齿轮,是专门为客户的要求量身定制的。电机配有霍尔传感器,这对位置反馈很重要。电机控制器使用这些霍尔传感器,以实现可靠和稳定的运行,特别是在低速和高负载扭矩。除了可消毒的电机有一个特殊的定子涂层,轴也是由生物相容的材料。此外,需要特殊的轴几何形状。紧凑型设计的EC 13,其优良的低噪音、低振动的运行性能和低热量排放,驱动器是专门为医疗技术的要求量身定制的。为了提高患者的安全性和降低ALFApump编程的复杂性,电机控制器使用了自己的处理器。主处理器配置电机控制器,以实现所需的容量传输。电机控制器检查各自的参数是否有效。
例如,如果有偏离最大值的情况。在允许的泵持续时间内,主处理器断开电机子系统的电源。由于这种双处理器系统,在泵送过程中最大限度的监控得到了保证,并提供了最高的安全级别。
2011年10月,该泵系统在奥地利维也纳进行了前两次商业操作。据维也纳综合医院第三内科消化内科和肝脏内科副主任Markus Peck-Radosavljevic教授介绍,两个短期手术均无并发症完成。“我认为ALFApump系统是治疗腹水的一个真正的突破。患者可以过上更轻松的生活,因为他们不需要去医院进行费力的引流手术,”Peck-Radosavljevic说。