Entwicklung präziser Blutdrucksensoren für medizinische Geräte

In der Medizinbranche ist die Blutdrucküberwachung unerlässlich. Messwerte werden zur Beurteilung des allgemeinen Gesundheitszustands und zur Diagnose von Krankheiten verwendet. Hoher Blutdruck, auch Hypertonie genannt, stellt ein ernstes Gesundheitsrisiko dar und kann auch auf andere Gesundheitsprobleme hinweisen.1

Daher sind genaue und zuverlässige Blutdrucküberwachungsdaten unerlässlich, um positive Gesundheitsergebnisse für Patienten sicherzustellen. Die Blutdrucküberwachung ist nicht nur für den Standardgebrauch notwendig, sondern auch von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, den Zustand eines Patienten online bei kritischen chirurgischen Eingriffen zu überwachen.

Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) ist eine wichtige medizinische Anwendung, die eine präzise Online-Überwachung erfordert. ECMO wird bei bestimmten chirurgischen Eingriffen eingesetzt, bei denen die Herz- und Lungenfunktionen des Patienten beeinträchtigt sind, oder bei kritisch kranken Patienten.

Bei einem ECMO-Gerät wird Blut aus dem Körper gepumpt, um Kohlendioxid zu entfernen und wieder mit Sauerstoff anzureichern, bevor es dem Patienten wieder zugeführt wird.2  ECMO ist ein praktikabler Ersatz für mechanische Beatmung, da es in der Lage ist, Lungenschäden zu reduzieren, die durch den bei diesen Methoden verwendeten Überdruck entstehen.

Geräte zur Blutdrucküberwachung sind für die Überwachung des Zustands eines Patienten und des ECMO-Geräts selbst unerlässlich.3 Ein typischer gesunder Blutdruck liegt traditionell unter 120/80 mmHg. Man kann jedoch feststellen, dass ein niedriger Blutdruck auf bis zu 90/60 mmHg sinkt.

Bei Anwendungen wie ECMO können Blutdruckmessgeräte mit einem erweiterten Messbereich von großem Nutzen sein.

ECMO-Maschine mit dem Drucksensor mit erweitertem Bereich der BP-Serie.

Verdienst Sensorsysteme

Verdienst Sensorsysteme ist ein weltweit renommiertes, branchenführendes Unternehmen mit Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung hochpräziser, auf piezoresistiver Technologie basierender Drucksensoren. Das Unternehmen bietet Drucksensoren für Blutdrucküberwachungsanwendungen und eine Reihe medizinischer Geräte an.

Die Blutdruckmessungen des Patienten können durch die Ruheumgebung erheblich beeinflusst werden. Eine Möglichkeit, die Datenqualität zu verbessern, sind ambulante Blutdruckmessungen, bei denen tragbare Geräte den ganzen Tag über Blutdruckmessungen aufzeichnen.4

Piezoresistive MEMS-Sensoren und -Baugruppen, wie z BP-Serie, eignen sich aufgrund ihrer kompakten Sensorfläche ideal für tragbare Blutdrucküberwachungsanwendungen.

Merit Sensor verfügt über eine Vielzahl von Sensoren zur Blutdrucküberwachung. Dazu gehören die BP-Serie, die in normalen Druckbereichen arbeitet, und eine Version mit erweitertem Bereich, die für Anwendungen wie ECMO geeignet ist, bei denen Messungen über einen weiten Bereich von -500 bis 1000 mmHg durchgeführt werden müssen.

Der BP + T ist für ultrakompakte Anwendungen konzipiert, die zusätzlich Temperaturbereiche messen.

Sensoren der BP-Serie

Sensoren zur Blutdrucküberwachung von Merit Sensor eignen sich ideal für invasive Blutdrucküberwachungsanwendungen und -messungen wie ECMO.

Die Standardkonfiguration der BP-Serie BP0001 deckt den Druckbereich von -30 bis 300 mmHg ab und liefert ein zuverlässiges Signal, das keiner Temperaturkorrektur bedarf (Betriebstemperatur 15–40 °C).

Der Sensor ist ein ultrakompakter Sensor mit äußerst robustem Design und eignet sich für Berstdruckmessungen bis zu 800 psi. Darüber hinaus entspricht es den AAMI BP22- und RoHS-Standards.

Die von Merit Sensor Systems bereitgestellten Sensoren können problemlos in eine Reihe medizinischer Geräte integriert werden, wobei Standard-Lötpads für die Konnektivität sorgen. Der Standard-Dichtungsdurchmesser beträgt 4.8 mm (BP0001) und ein kleinerer Dichtungsdurchmesser von 3.2 mm (BP0002), wodurch die Gesamtfläche des Geräts minimiert wird.

Der kleine Dichtungsdurchmesser in den Sensoren verringert die Blutmenge, die mit dem Sensor in Kontakt kommt, und minimiert so das Risiko einer Gerinnung oder Koagulation, die den gesamten Blutfluss verringern und zu Problemen bei den Messwerten führen kann.

Neben dem Sensor wird für medizinische Anwendungen ein medienverträgliches medizinisches dielektrisches Gel eingesetzt. Die BP-Serie umfasst außerdem eine IMDS-Datei zur schnellen und einfachen Überprüfung der Medienkompatibilität, wodurch der Zeitaufwand für die Entwicklung von Geräteprototypen minimiert wird.

       

Standard-Dichtungsdurchmesser der BP-Serie: 4.8 mm               BP-Serie, kleiner Dichtungsdurchmesser von 3.2 mm

Größere Reichweite

Die erweiterte Konfiguration der BP-Serie bietet Messungen im Bereich von -500–1000 mmHg und kann in Anwendungen wie ECMO verwendet werden. Das System arbeitet in einem größeren Druckbereich als die Standardkonfiguration.

Die Blutdrucküberwachungssensoren von Merit Sensor Systems sind für den Umgang mit Hochdruckbedingungen konzipiert und liefern über ihren gesamten Betriebsbereich genaue Messwerte.

Mit einer verlängerten Produkthaltbarkeit von bis zu drei Jahren verlängern die von Merit Sensor Systems angebotenen Lösungen die Lebensdauer medizinischer Geräte und stellen sicher, dass Druckmonitore funktionsfähig bleiben, egal ob sie als kurz- oder langfristige Lösungen eingesetzt werden.

Erweiterte Druckbereichsstatistik der BP-Serie

Die folgende Grafik zeigt die Überdruckspezifikationsgrenzen für die BP-Serie Extended zwischen -500 und 1000 mmHg. Die Testergebnisse sind im Überdruck-/Genauigkeitsbericht verfügbar.

Als Upgrade-Option ist der BP+T-Sensor erhältlich, der Druck- und Temperaturmessungen in einem Gerät integriert. Der BP + T-Sensor ist ein direkt im Durchfluss messender Sensor, der Druck und Temperatur an einem einzigen Ort überwachen kann.

Der Temperaturwert ist direkt proportional zum Ohmschen Wert des eingebetteten Thermistors, der mit einer medienverträglichen Substanz beschichtet ist. Zwei zusätzliche Pads sorgen für den temperaturmessenden elektrischen Anschluss (Kelvin-Punkt).

Der BP + T-Sensor ist auch geometrisch kompatibel mit dem BP0001 und den gesamten Konfigurationen der BP-Serie. Für den Nachweis dieser Integrationsfähigkeit stehen die 3D-Modelldateien zur Verfügung.

Blutdruck- und Temperaturreihe

Anwendungen

Die Geräte von Merit Sensor werden derzeit in mehreren neuartigen Lungenunterstützungstherapien und Blutdrucksensoren als Teil leichter und tragbarer kardiopulmonaler Notfallunterstützungssysteme eingesetzt.

Die Blutdrucksensoren von Merit Sensor Systems sind von hoher Qualität und können die Druckspitzen bewältigen, die bei ECMO-Anwendungen auftreten. Darüber hinaus sind die Sensoren auch für medizinische Einweggeräte kostengünstig.

Kontaktieren Sie Merit Sensor um herauszufinden, welcher seiner Drucksensoren die beste Option für Ihre Blutdrucküberwachungsanwendung ist und wie Sie von seinem technischen Fachwissen und Support profitieren können.

Die robusten, zuverlässigen Sensoren von Merit Sensor bieten klinischen Experten die höchste Qualitätssicherung für medizinische Anwendungen.

Referenzen und weiterführende Literatur

  1. Elliott, WJ (2003). Die wirtschaftlichen Auswirkungen von Bluthochdruck. Das Journal of Clinical Hypertension, 5 (3), 3-13. https://doi.org/10.1111/j.1524-6175.2003.02463.x
  2. Patel, AR, Patel, AR, Singh, S., Singh, S. & Khawaja, I. (2019). Angewandte Anwendungen der extrakorporalen Membranoxygenierungstherapie Verschiedene Modi der ECMO-Therapie. Cureus, 11(7), e5163. https://doi.org/10.7759/cureus.5163
  3. Mossadegh, C. (2017). Überwachung des ECMO. In: Mossadegh, C., Combes, A. (Hrsg.) Pflege und ECMO. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-20101-6_5
  4. Turner, JR, Viera, AJ und Shimbo, D. (2015). Ambulante Blutdrucküberwachung in der klinischen Praxis: Ein Rückblick. Das American Journal of Medicine, 128(1), 14–20. https://doi.org/10.1016/j.amjmed.2014.07.021