Beültethető szivattyúrendszer készen áll a szivattyúzásra; ArchívumokEgyéb; Orvosi tervezés
2012. november 07., 9:34 | szerző: Anja Schütz
Néhány súlyos betegség, például a máj vagy a szívizom károsodása, mellékhatásként nagy mennyiségű folyadékot halmoz fel a hasban. Ha ezeket nem lehet gyógyszerekkel "kiszárítani", a szokásos, stresszes kezelési módszer a rendszeres szúrás. A beültetett szivattyúk könnyebb megkönnyebbülést és jobb életszemléletet nyújthatnak.
Az ascites kifejezés nagy mennyiségű folyadék felhalmozódását írja le a hasüregben. Ez a tünet közismert nevén "ascites". Tízből körülbelül nyolc esetben az ascites oka a máj működésének károsodása, például májcirrhosis miatt. A szívizom, a vesebetegség vagy a rák teljesítményének csökkenése azonban asciteshez is vezethet.
A legtöbb beteg számára a gyógyszeres kezelés és a speciális étrend elegendő a folyadék újbóli eltávolításához. Azonban Európában és az Egyesült Államokban évente több ezer pácienssel ez a terápia már nem működik. Az érintett beteg naponta legfeljebb két liter folyadékot gyűjthet a hasban. Ez a folyadék felhalmozódása a hasüregben gyakran nagyon megterheli az érintetteket, mivel korábban a folyadékot csak rendszeres szúrással lehetett eltávolítani.
1. kép: Az implantátum egy erőteljes szivattyúból áll (jobbra), amelyet újratölthető akkumulátor segítségével működtetnek. A SmartCharger (bal oldalon) újratölthető akkumulátorral is működik a nagyobb mobilitás érdekében.
Az »ALFApump System«, a Sequana Medical svájci orvosi technológiai vállalat aktív implantátuma biztosítja, hogy az ascites betegek egyszerűbb életet élhessenek (1. kép). A rendszer figyeli a hasi folyadék mennyiségét, és ha szükséges, a folyadékot a beteg hólyagjába pumpálja, ahol a vizelettel együtt kiválasztódik. A háromrészes rendszer központi eleme az ALFApump implantátum, a hasi üreg és a hólyag két katéterével.
A külső »SmartCharger« töltőállomással egy mobil töltő- és kommunikációs egység, amely tölti az ALFApump implantátum akkumulátorát és lehetővé teszi a kommunikációt. A szivattyú lítium-ion akkumulátora több napos önálló működést tesz lehetővé. A szivattyú energiaigénye miatt (naponta átlagosan 0,9 l-t pumpálnak) az akkumulátort rendszeresen fel kell tölteni.
A töltés vezeték nélkül történik a beteg bőrén keresztül. A zökkenőmentes monitorozás kiegészítő komponenseként egy notebookot használnak, amellyel az orvos minden beteg számára külön kommunikációs szoftver segítségével programozhatja az implantátumot. Így pontosan meghatározhatja, hogy mennyi folyadékot kell a hólyagba pumpálni naponta. Ezen túlmenően az orvos a vezeték nélküli kapcsolat segítségével elérheti a beteg automatikusan rögzített adatait.
Nagy követelmények az anyaggal szemben
2. ábra: A fogaskerék-szivattyú belseje elektronikával és az ügyfélspecifikus EC13 motorral
A bőr zsírrétege és a hashártya közé beillesztett ALFApump implantátum a biokompatibilis műanyag PEEK-ből (poliéter-éter-keton) áll. Az emberi test különleges környezeti körülményei között speciális motorokra és adaptált elektronikára van szükség, mivel műanyag használatakor hermetikusan lezárt kapszulázás nem lehetséges.
A felhasznált anyagoknál tartós nedvességnek való kitettséget és a megnövekedett sókoncentrációt kell figyelembe venni. Ezenkívül garantálni kell a +40 ° C-os állandó hőmérsékletet.
Az implantátum a meglévő nedvesség miatt teljesen meg van töltve, az elektronikát további bevonattal védik, és kefe nélküli motort használnak.
3. ábra: Az automatizált alacsony áramlású ascites szivattyúrendszer egy teljesen beültethető, akkumulátorral működő szivattyú, amely eltávolítja az ascitust a folyadék pumpálásával a beteg hólyagjába
A komplex elektronika átveszi a motor alacsony szintű vezérlését, vezérli a szivattyúzási műveletet, értékeli az érzékelő jeleit, és kommunikál a SmartChargerrel, valamint az akkumulátorkezeléssel. A fogaskerék-szivattyúnak befogott levegőt (pl. Működés után), valamint folyadékot (2. kép).
Ezért nagyon szigorú tűréseket kell betartani, ami viszont normál üzemben is nagy nyomatékot eredményez.
A helyzetet tovább rontja, hogy a hasüreg folyadékja sok fibrint és fehérjét tartalmaz a vérplazmából. Ezek könnyen összetapadhatnak, és így jelentősen megnehezíthetik a szivattyú működését.
Legrosszabb esetben a szivattyú blokkolhat.
Annak érdekében, hogy ne érjen el olyan messzire, a szivattyú állítható időközönként rövid mozgást végez térfogatszállítás nélkül (3. kép).
Pontosság szükséges
4. ábra: Önhordó vasalatlan tekercselés a Maxontól
A Maxon »EC 13« motorja, amely a vásárló egyedi igényeihez igazodik, meghajtja az ALFApump szivattyúit (4. kép). A hajtás olyan Hall érzékelőkkel rendelkezik, amelyek fontosak a helyzet visszajelzéséhez. A motorvezérlés ezeket a Hall-érzékelőket használja, hogy megbízható és stabil funkciót érjen el, különösen kis sebességnél és nagy terhelési nyomaték mellett.
A sterilizálható motor speciális állórész-bevonata mellett a tengely biokompatibilis anyagokból is készül. Ezenkívül a tengely speciális geometriájára van szükség. Az EC 13 kompakt kialakításával, a rendkívül alacsony zajszintű és alacsony rezgésű üzemmóddal és az alacsony hőkibocsátással a hajtást kifejezetten orvosi technológiára tervezték.
A betegbiztonság növelése és az ALFApump programozásának bonyolultsága érdekében a motorvezérlésnek saját processzora van. A fő processzor úgy konfigurálja a motorvezérlőt, hogy elérje a kívánt térfogatátvitelt. Ez a motorvezérlő ellenőrzi, hogy a megfelelő paraméterek érvényesek-e. Ha például eltér a maximálisan megengedett szivattyúzási időtartamtól, a fő processzor kikapcsolja a motor alrendszert. Ez a kétprocesszoros rendszer biztosítja a maximális ellenőrzést a szivattyúzási folyamat során, és így magas szintű biztonságot nyújt.
Sikeresen beültetett
A szivattyúrendszer első két kereskedelmi műveletére Bécsben került sor 2011 októberében. Prof. Dr. szerint Markus Peck-Radosavljevic, a Bécsi Általános Kórház III. Belgyógyászati Klinika Gasztroenterológiai és Hepatológiai Osztályának osztályvezető-helyettese, a két rövid beavatkozás zökkenőmentesen zajlott. „Úgy gondolom, hogy az ALFApump rendszer valódi áttörést jelent az ascites kezelésében. A beteg életét megkönnyíti, mert már nem kell kórházba mennie a kimerítő vízelvezetési eljárásért ”- mondja Peck-Radosavljevic.
A szerzőről:
Anja Schütz a maxon motor szerkesztője.