Když pandemie Covid-19 v březnu 2020 nabrala na obrátkách, bylo rychle jasné, že bude potřeba více plicních ventilátorů. Ale nejen to, měly by být také co nejrobustnější a umožňovat snadnou preventivní údržbu a obsluhu, protože – zejména při celosvětovém použití – nemůže být vysoce kvalifikovaný personál údržby všude na místě.
Společnost trimatec z Ingolstadtu reagovala na tuto situaci inovativním řešením: robustním, mobilním plicním ventilátorem pro použití v intenzivní medicíně, zařízením vyrobeným z dostupných průmyslových součástí, aniž by byla jakkoli omezena jeho funkce. Inovativní přístroj je vhodný pro léčbu kriticky nemocných pacientů ve všech fázích syndromu akutní respirační tísně (ARDS).
„Pro fluidní systémy instalované v našem plicním ventilátoru jsme našli správného partnera ve společnosti Bürkert Fluid Control Systems. Firma nám poskytla pragmatickou, nebyrokratickou a velmi kompetentní podporu.“
Jeden plicní ventilátor pro každou situaci
Plicní ventilátor LifesafAIR vyvinutý společností trimatec sice vypadá jinak než běžné systémy používané na jednotkách intenzivní péče, ale v žádném případě se nejedná o alternativu pouze pro naléhavé případy. Byl vyvinut v březnu 2020 v rámci spolupráce s různými specialisty z oboru medicíny, zdravotnické techniky, vývoje softwaru a řízení kvality za pomoci agilního řízení projektů, a to v rekordně krátkém čase. V současné době probíhá proces posuzování shody, brzy se očekává certifikace CE podle nařízení o zdravotnických prostředcích (EU) 2017/745.
Přístroj je vhodný pro invazivní ventilaci hadičkou (řízenou tlakem nebo objemem) s podporou spontánního dýchání nebo bez ní. Lze však použít i pro neinvazivní ventilaci s maskou nebo nosní kanyly. Kromě toho je možná také oxygenoterapie s vysokým průtokem kyslíku. Obsluha přístroje je velmi jednoduchá a přístroj je extrémně robustní, proto odolává i v extrémních klimatických podmínkách. Účinný systém baterií umožňuje provoz bez napájení, případně po dobu delší než dvě hodiny.
Snadná preventivní údržba a pořizování náhradních dílů
Díky použití průmyslových součástí a absenci speciálních dílů je zaručena snadná preventivní údržba a bezproblémové zásobování náhradními díly.
„Srdce našeho plicního ventilátoru v sobě spojuje znalosti a zkušenosti desítek let německého inženýrství. Při vývoji jsme použili pouze komponenty, které se úspěšně používají v bezpočtu hightech strojů v mezinárodním průmyslu a proto je jejich spolehlivost prokázaná.“
Díky patentované konstrukci, pro plicní ventilátory zcela nové, jsou všechny díly snadno a rychle dostupné. Pokud dojde k nejhoršímu, může údržbu provést kterýkoli mechanik kdekoli na světě a jednotku není nutné kvůli servisu přepravovat letadlem k výrobci. V krátké době lze vyrobit i větší množství, protože komponenty jsou snadno a rychle k dostání. Přístroj LifesafAIR nevyžaduje žádný spotřební materiál, například kartuše. Všechny díly, které přicházejí do styku s dechem pacienta, lze snadno vyjmout, sterilizovat v autoklávu a zaručeně 50krát opět použít.
Zdroj: trimatec GmbH
Spolupráce bez byrokracie
V rozsáhlém portfoliu společnosti Bürkert byly k dispozici všechny fluidní komponenty. Ale i všechny díly pro odběr vzorků byly dostupné mnohem rychleji, než je obvyklé u jiných výrobců.
„Abychom mohli náš projekt zahájit co nejrychleji, potřebovali jsme hned od začátku podporu průmyslu, jen tak jsme mohli najít vhodné komponenty.“
Spolupráce se od počátku vyznačovala flexibilitou a vzájemnou důvěrou. Po několika dnech mohly začít vytrvalostní testy s prototypem plicního ventilátoru. Hmotnostní průtokoměr (MFM) měří složení směsi kyslík-vzduch a dva proporcionální ventily směs přesně dávkují. Další dva regulují na výstupu znovu přísun vzduchu při vdechování, resp. proud vyfukovaného vzduchu při vydechování. Dávkování je přitom závislé na objemu plic pacienta. Plíce se nesmí přeplnit, ale musí být zajištěno, aby byl přísun kyslíku dostatečný a aby se plíce zase vyprázdnily. Pro zvýšení bezpečnosti jsou na vstupu a výstupu vzduchu namontovány dva magnetické ventily.
Hmotnostní průtokoměr s vysokou přesností a rychlostí
Při plicní ventilaci na intenzivní péči je nezbytná přesnost, krátká doba odezvy a maximální spolehlivost všech použitých komponent. Průtokoměr MFM a ventily zabodovaly i v těchto požadavcích. Například při použití na neonatologických odděleních je nutné zajistit malým pacientům přesně dávkovanou ventilaci až 80krát za minutu. Přístroj LifesafAIR by to z hlediska údajů výkonu dokázal. Prozatím však bylo požádáno o povolení/certifikát pro „Intended Use“ u pacientů vážících 10 kg nebo více a starších 2 let. Tepelné senzory MEMS použité v MFM nabízejí vysokou přesnost měření a opakování. Protože senzory měří přímo v proudu plynu, jsou reakční doby mnohem kratší a regulace, resp. měření velmi přesné. Tepelný princip měření funguje nezávisle na kolísání tlaku a teploty. Přímé proporcionální ventily uzavírají těsně, mají rychlou reakční dobu a integrovanou funkci zavírání. Ovládací armatura je uložena bez tření, což umožňuje výjimečně přesné polohování ve velkém regulačním rozsahu. Průmyslově osvědčené fluidní komponenty tak významně přispívají k záchraně lidských životů, a to nejen v době pandemií.
Regulátor hmotnostního průtoku (MFC)/hmotnostní průtokoměr (MFM) pro plyny
- Rozsahy jmenovitého průtoku od 0,010 lN/min do 160 lN/min (vztaženo na dusík)
- Vysoká přesnost měření a opakování
- Velmi rychlé reakční doby
- Snazší výměna zařízení díky konfigurační paměti
- Volitelně: shoda USP Class VI, FDA, EG 1935
Přímočinný 2/2cestný standardní proporcionální ventil
- Vynikající rozsah regulace
- Velmi dobrá odezva
- Kompaktní konstrukce regulačního ventilu
- DN 0,8 ... 6 mm
- Volitelné: Magnetická cívka chráněná proti explozi
Přímočinný 2/2cestný standardní proporcionální ventil
- Vynikající rozsah regulace
- Velmi dobrá odezva
- Kompaktní konstrukce regulačního ventilu
- DN 2 ... 9,5 mm
- Volitelné: Magnetická cívka chráněná proti explozi