Flow-Sensor-Lösung für Beatmungsgeräte: patientennah und präzise, einfach und sicher| Sensirion

Seit Anfang Februar 2019 sind Flow-Sensor-Lösungen einschliesslich der Steckverbinder und Kabelschnittstellen für Beatmungsgeräte auf dem Markt. Sie ermöglichen die patientennahe Messung der Ein- und Ausatmungsflüsse. Die unterschiedlichen standardisierten Varianten stehen den Medizintechnik-OEMs ganz ohne Entwicklungs- und Werkzeugkosten zur Verfügung. Sie stammen aus einer Kooperation des Sensor-Herstellers Sensirion AG sowie dem Medizintechnik-Kabel- und Steckverbinder-Spezialisten Nicolay GmbH.

Die Voraussetzungen für eine patientenorientierte Beatmung zu schaffen, die die individuelle Pathophysiologie berücksichtigt, bedeutet eine Herausforderung für Hersteller moderner Beatmungsgeräte. Dafür sind möglichst präzise gemessene Werte von inspiratorischen und exspiratorischen Atemgas-Flussraten notwendig. Mit klassischerweise im Gerät installierten, weit vom Patienten entfernten Sensoren ist es schwierig, die dafür erforderliche Genauigkeit zu erreichen. Nicolay und Sensirion haben diese Herausforderung angenommen und eine Sensor-Stecker-Kabel-Kombination auf den Markt gebracht, die patientennah und präzise misst, die Signale zuverlässig zum Gerät bringt – und dabei sämtliche anwendungsspezifischen Anforderungen erfüllt. Um die kalibrierten und temperaturkompensierten Ausgangssignale sicher zur weiteren Verwendung zur Verfügung zu stellen, schliesst die Lösung diverse Verkabelungsmöglichkeiten zum Beatmungsgerät mit ein, die unter anderem die Kompatibilität mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen gewährleisten. Diese Sensor-Stecker-Kabel-Kombination ist neu in der Distribution erhältlich.

Hochwertige Sensorik

Die Sensirion Flow Meter (SFM) gibt es jeweils als autoklavier- und waschbare (AW) Varianten oder als Einweg-Lösungen (D = disposable). Der SFM3400 ist für die Neonatologie entwickelt, also für sehr kleine zu messende Volumen, der SFM3300 für die Beatmung von Erwachsenen. Für exspiratorische Anwendungen ist der SFM3200 vorgesehen. Die Performance dieser Gasfluss-Sensoren basiert auf einer von Sensirion entwickelten und patentierten Technologie, die das Sensorele-ment, die Signalverarbeitung und die digitale Kalibrierung auf einem einzigen Mikrochip vereint. Die Flussrate des Gases wird mit einem mikrothermischen Sensorelement gemessen, das im Vergleich zu anderen Messprinzipien unter anderem einen erweiterten dynamischen Messbereich und eine verbesserte Langzeitstabilität garantiert und den einfachen Einsatz ohne vorherige eigene oder zu wiederholende Kalibration ermöglicht.

Moderne Steckverbinder- und Kabelvarianten

Sämtliche Sensor-Varianten lassen sich mittels dem Nicolay Flow Meter Connector mit dem Beatmungsgerät verbinden. Diese robuste mechanische Schnittstelle ist besonders benutzerfreundlich: Da sie sich einfach und nur ordnungsgemäss aufstecken lässt, ist auch in hektischen Situationen eine korrekte Handhabung sichergestellt. Aufgesteckt bringt die Schnitt-stelle eine Dichtigkeit nach Schutzart IP54, in ungestecktem Zustand lässt sie Wischdesinfektionen zu. Für die Kommunika-tion mit dem Sensor-I²C-Bus reicht bei einer Kabellänge von bis zu 30 cm ein Anschluss mit einfachen Federkontaktstiften aus. Für den sicheren Signaltransfer über längere Kabel hinweg kommt zur Signalkonvertierung im Stecker auf kleinstem Raum integrierte Elektronik zum Einsatz. Die Ausstattung mit einem RS485 oder RS232 Interface übersetzt die Signale für die erforderlichen Kommunikationsprotokolle des Beatmungsgeräts. Für den Geräteeingang stehen ebenfalls unterschiedli-che Möglichkeiten zur Verfügung, beispielsweise die Nicolay mini7 oder mini12 Schnittstellen. Neben den standardisierten Produktvarianten lassen sich kundenspezifische PCB-Layouts im Stecker integrieren und umsetzen.

Fertig einkaufen – oder outsourcen

Die hochwertige Lösung von Nicolay und Sensirion bietet Herstellern von Beatmungsgeräten eine Alternative zu individuell produzierten Sensoranschluss-Konfigurationen samt Verkabelung. Sie sind attraktiv zu Testzwecken, beim Entwicklungsstart oder in geringen Stückzahlen, wenn also Investitionen in eigene Entwicklung und Werkzeuge zeitlich kritisch oder nicht gerechtfertigt sind. Die diversen Verkabelungsmöglichkeiten, die diese standardisierten Varianten mitbringen, machen sie zu einer grundsätzlichen Alternative zur eigenen Entwicklung. Denn Sensoren und Kabel zur nichtinvasiven Patientenüberwa-chung, die zwischen Monitor und Patient eingesetzt werden, erfordern spezielle Expertise und gehören deshalb typischer-weise zu den Komponenten von Medizinprodukten, die von den OEMs outgesourct werden – an dieser Stelle kommen wie-der Nicolay und Sensirion ins Spiel.

Über die Nicolay GmbH

Die Nicolay GmbH, mit Sitz in Nagold, entwickelt und fertigt Kabel-, Steckverbindersysteme und Sensoren, die weltweit zur nichtinvasiven Patientenüberwachung und Diagnostik im Einsatz sind. Gegründet 1964 als Kunststoffspritzerei, ist das Un-ternehmen mittlerweile für die hohe Qualität seiner kundenspezifischen Medizintechnik-Lösungen bekannt, die häufig die Verbindung zwischen Monitor und Patient bilden. Mit dem umfangreichen vorhandenen Know-how ist das Unternehmen dabei nicht nur zuverlässiger Lieferant, sondern gleichzeitig Anwendungsberater und Problemlöser. Insbesondere bei den komplexeren Produkten übernehmen die Experten von Nicolay oft die kompletten Entwicklungsaufgaben für die Kunden.

Gemeinsam mit der Produktionsstätte in Tirgu Mures (Rumänien) beschäftigt das Unternehmen derzeit etwa 320 Mitarbeiter und erwirtschaftet ca. 32 Millionen Euro Umsatz pro Jahr.

Nicolay ist zertifiziert nach DIN EN ISO 13485 (Qualitätsmanagement) und nach DIN EN ISO 14001 (Umweltmanagement).

Weitere Informationen unter www.nicolay.de.