Anwendung
SENSOREN FÜR DIE BEATMUNG
Beatmungsgeräte versorgen Patienten mit eingeschränkter Atemfunktion mechanisch mit Atemgas. Das Atemgas wird in der Regel mit Sauerstoff angereichert und mit einem durch das Gerät erzeugten positiven Druck in die Lunge befördert.
Die wichtigsten modernen Beatmungsgeräte für das Atemwegsmanagement sind Anästhesiesysteme, CPAP-Maschinen, invasive und nichtinvasive Beatmungsgeräte und Sauerstoffkonzentratoren. Moderne Beatmungsgeräte passen die Ein- und Ausatmung automatisch an die Bedürfnisse des Patienten an. Beatmungsgeräte gibt es in verschiedenen Ausführungen – als Notfallbeatmungsgeräte für den Rettungseinsatz, Langzeitbeatmungsgeräte für die Intensivpflege und mobile Heimbeatmungsgeräte. Ein wichtiges Merkmal bei der Ansteuerung (Triggerung) hochwertiger Beatmungsgeräte ist die frühzeitige Erkennung der Einatmungsphase des Patienten über eine Durchflussauslösung. Nur so kann das Gerät einen spontanen Atemzug mit einem voreingestellten Überdruck unterstützen, während die Atemanstrengung des Patienten auf ein Minimum reduziert wird. Gleichzeitig müssen die Messungen über den gesamten Durchflussbereich bei vielen Behandlungen hochgenau sein, um das Atemmuster des Patienten zuverlässig zu erkennen. In den heutigen Beatmungsgeräten werden daher die spontanen Atemzüge und die gesamte Atemtätigkeit des Patienten in der Regel durch einen hochempfindlichen thermischen Massenflusssensor oder einen hochdynamischen Differenzdrucksensor überwacht. Darüber hinaus müssen in Beatmungsgeräten der eingestellte Beatmungsdruck und das dem Patienten verabreichte Tidalvolumen genau überwacht werden, um eine sichere Funktion und damit den Behandlungserfolg zu gewährleisten.
TE Connectivity bietet Druck-, Temperatur-, Positions-, Vibrations- und CO2-Erkennungssensoren zur Überwachung und Steuerung des Beatmungssystems für einen reibungslosen, gefilterten und effizienten Luftaustausch. Diese speziellen Sensoren erfassen Minutendurchflussraten um den Nullpunkt des Atemstroms und messen auch Durchflussmengen von mehreren Hundert l/min. Wir entwickeln und fertigen auch kundenspezifische Multi-Sensor-Module als einfache Plug&Play-Lösung für Beatmungsgeräte. Die Module integrieren mehrere Sensoren zu vollständig kalibrierten und geprüften Systemen mit Signalverarbeitung und eindeutigen Schnittstellen.
Medizinische Beatmungsgeräte
Die Integration von Sensoren in Beatmungsgeräte hat die Landschaft der Krankenpflege verändert. Moderne Sensoren ermöglichen Echtzeitüberwachung und präzise Steuerung, erhöhen die Leistung von Beatmungsgeräten und verbessern die allgemeine Patientenerfahrung erheblich. Eine Reihe von Sensoren spielt eine entscheidende Rolle bei der lebensrettenden Unterstützung und dem Patientenkomfort in medizinischen Beatmungsgeräten. Zu den Sensoren, die üblicherweise in diese Geräte integriert werden, gehören Druck-, Durchfluss-, Temperatur-, Feuchtigkeits-, Kohlendioxid- und Sauerstoffsensoren.
Das nahtlose Zusammenspiel dieser Sensoren in Beatmungsgeräten ermöglicht einen ganzheitlichen Ansatz in der Krankenpflege. Drucksensoren regulieren den Luftdruck und sorgen so für eine optimale Lungenfunktion, während Flusssensoren die Geschwindigkeit des Luftstroms überwachen und an die individuellen Bedürfnisse des Patienten anpassen. Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren sorgen für eine angenehme Umgebung für die Patienten, während Kohlendioxid- und Sauerstoffsensoren eine genaue Kontrolle der Gaskonzentration ermöglichen, die für das Wohlbefinden der Patienten unerlässlich ist.
Die Auswahl und Integration hochwertiger Sensoren ist entscheidend für die Effizienz und Zuverlässigkeit von Beatmungssystemen. Die Integration von Sensoren in medizinische Beatmungsgeräte stellt einen Paradigmenwechsel in der Krankenpflege dar. Durch die Erforschung von Sensortechnologien, ihrer Bedeutung für Hersteller und ihrer transformativen Auswirkungen auf die Krankenpflege können wir Innovationen vorantreiben und ein tieferes Verständnis für die entscheidende Rolle von Sensoren in der Beatmungsunterstützung fördern.
Anästhesiegeräte
Druck-, Temperatur-, Positions-, Vibrations- und Kohlendioxid-Erkennungssensoren liefern ein genaues Feedback zur Überwachung dieser Beatmungssysteme. Zum Beispiel verwenden Anästhesiegeräte eine Mischung von Gasen, die in präzisen Mengen gemischt und verabreicht werden. Um die Sicherheit zu gewährleisten, können mehrere Sensoren für Redundanz und Rückmeldung über Durchfluss, Drücke und weitere Vitaldaten sorgen. Diese Informationen erfordern nicht nur genaue Sensoren, sondern auch stabile Konstruktionen und eine robuste Fertigung für längere, zuverlässige Lebenszyklen. Kurz gesagt: ein Anästhesiegerät wird mehrere Leitungen haben. Jede Leitung enthält eine bestimmte, bekannte Gasmenge, z. B. Stickstoffoxid, Sauerstoff oder Isofluran. Filter, Regler und Ventile sorgen dafür, dass der Patient die richtige Mischung und Menge jedes Gases erhält.
Die Sensoren müssen genau, zuverlässig und empfindlich genug sein, damit das medizinische Personal die Leistung des Anästhesiesystems überprüfen und überwachen kann. Wir stellen beispielsweise medizinische Sensoren her, die empfindlich genug sind, um winzige Flussraten um den Nullpunkt des Atemflusses herum zu erkennen und Flussraten von mehreren hundert Litern pro Minute zu messen. Außerdem nutzen wir mit unserer langjährigen Erfahrung Technologien und Designs, um langlebige Sensoren herzustellen, die weniger anfällig für Verschiebung und Ermüdung sind. Es gibt eine Vielzahl von Sensoren, die medizinische Geräte effektiv arbeiten lassen.
Im Zuge der Weiterentwicklung medizinischer Geräte entwickeln und fertigen wir auch kundenspezifische Multisensoreinheiten, die einfache Plug&Play-Lösungen bieten. Die Module integrieren mehrere Sensoren zu vollständig kalibrierten und geprüften Systemen mit Signalverarbeitung und benutzerfreundlichen Schnittstellen. Plug&Play-Designs reduzieren den Zeit- und Kostenaufwand für die Montage, die Wartung und den Austausch von medizinischen Geräten. Angesichts steigender Kosten und Anforderungen im Gesundheitswesen sorgen wir auch weiterhin für präzise, kosteneffiziente und lebensrettende Technologie mit dem Blick auf den Endbenutzer.
Sauerstoffverdichter
Die Technologie miniaturisiert medizinische Hilfsmittel, um den Service außerhalb von Gesundheitseinrichtungen zu verbessern und auszuweiten. Das Einfügen hochpräziserer, empfindlicherer Sensoren in die Geräte reduziert das Gewicht auf den Schultern eines Patienten – sowohl im übertragenen als auch im wörtlichen Sinne. Bei der Langzeit-Sauerstofftherapie werden beispielsweise Sensoren und ein Sauerstoffkonzentrator verwendet, um die Kosten, die Größe und das Gewicht im Vergleich zur Verwendung einer reinen Sauerstoffflasche zu reduzieren Ein Sauerstoffverdichter ist eine Kombination aus einem Kompressor, Ventilen und Filtern. Diese Komponenten filtern Stickstoff aus der Luft und können über 90 % reinen Sauerstoff erzeugen, der den Bedarf an schweren, großen Sauerstofftanks reduzieren kann. Während Sauerstoffverdichter einen kontinuierlichen Fluss erzeugen können, haben sich die Sensoren weiterentwickelt, um diese Geräte intelligenter zu machen und weniger Strom zu verbrauchen. Das verbessert den Pflegegrad und die Mobilität der Patienten. Während die Sauerstofftherapie in medizinischen Einrichtungen aus vielen Gründen eingesetzt wird, greifen auch immer mehr Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und Ateminsuffizienz in ihren eigenen vier Wänden auf sie zurück.
Die tragbare Anwendung erhöht die Herausforderungen und die Bedeutung von Sauerstoffverdichtern, effizient und benutzerfreundlich zu sein. MEMS- und Wägezellen-basierte Sensoren können Sauerstoff konservieren und Tankfüllstände überwachen, um die Mobilität zu verbessern. Unsere medizinischen Sensoren sind empfindlich genug, um genau zu erkennen, wann ein Patient ein- und ausatmet. So kann der Sauerstofffluss besser reguliert werden. Wenn ein Patient einatmet, kann ein voreingestellter Überdruck ausgelöst werden, um ihm beim Atmen zu helfen. Gleichzeitig kann ein Erkennen der Ausatmung den Sauerstofffluss stoppen, um die Verschwendung von Sauerstoff zu reduzieren, Kosten zu senken und die Reisefähigkeit von Patienten zu erhöhen.
Mit der Ausweitung der Sauerstofftherapie arbeiten Sensoren und verbundene Geräte für eine noch präzisere Steuerung zusammen. Präzise Sensoren mit zuverlässigen Mikrocontrollern können den Gasfluss je nach den Aktivitäten oder Bedürfnissen des Patienten ändern. Wir liefern Druck-, Temperatur-, Positions- und Feuchtigkeitssensoren, die diese Innovationen vorantreiben können. Wir haben jahrelange Erfahrung in der Herstellung kleiner, effizienter und kostengünstiger Produkte, die Patienten das Atmen erleichtern und gleichzeitig Mobilität, Konnektivität und eine bessere Lebensqualität fördern.
CPAP-Maschinen
CPAP-Geräte werden verwendet, um die Lungen eines Patienten, der an Apnoe im Schlaf leidet, mit atembarer Luft zu versorgen. Bei diesem Syndrom setzt die Atmung im Schlaf unwillentlich aus. Indem Atemaussetzer im Schlaf erkannt und behandelt werden, wird das Risiko von zu hohem Blutdruck, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Folgeerkrankungen gesenkt. Sensoren ermöglichen eine stetige, präzise Steuerung von Luftstrom, Druck, Vibration und Feuchtigkeit, damit sich der Patient wohl und sicher fühlt.
Fotooptische Sensoren helfen Ärzten bei der Diagnose von Schlafapnoe. Die Sauerstoffkonzentration im Blut ist ein entscheidender Parameter bei der Messung der Atemeffizienz im Schlaf. Manche Patienten atmen zwar, inhalieren dabei aber nicht genug Sauerstoff, was zu einem deutlich niedrigeren Sauerstoffgehalt im Blut führt.Fotooptische Sensoren enthalten sowohl fotooptische Komponenten als auch vollständige Sensorlösungen. Die Tastkopfplattform für die Impulsoxymetrie (SpO2) beinhaltet wiederverwendbare Fingerclips, weiche Silikonmuffen und diverse Einwegsensorbaugruppen.
Die Druckmessung ist bei einem CPAP-System hinsichtlich Leistung und Genauigkeit essenziell. Im gesamten Gerät sind Drucksensoren für die Leiterplattenmontage integriert, u. a. in der Luftkammer. Drucksensoren, z. B. der MS4515 Serie, können den Druck messen und die Daten an eine Anzeige übermitteln, die genauere Messwerte als ein herkömmliches Messgerät mit Nadel liefert. Kohlendioxidwerte beim Ausatmen können mit einem Differenzdrucksensor berechnet werden. Durch Einsatz eines Differenzdrucksensors, der einen Druckunterschied von 2 Zoll der Wassersäule messen kann, kann das CPAP-System die CO2-Abgabe des Patienten präziser berechnen und den Eingangsdruck entsprechend anpassen.
Piezofolie wird in Schlafapnoe-Diagnosegeräten und CPAP-Geräten eingesetzt, um Ärzten Aufschluss über den Atemzustand des Patienten zu geben. Eine rhythmische Atmung, welche von der Piezofolie durch die Messung von Vibrationen beim Atemvorgang ermittelt wird, ist ein wichtiger Indikator für guten Schlaf. Sensoren können direkt in der Ventilatoröffnung eingesetzt werden, um Feuchtigkeit und Temperatur in einem einzigen Gerät zu messen. Temperatur‑ und Feuchtigkeitssensoren mit digitalen Ausgangssignalen können in der Nähe der Maske integriert werden, um besonders genaue Inhalationswerte zu messen. Die Lufttemperatur wird in der Regel konstant auf ca. 40 °C (mit einer Genauigkeit von 0,3 °C) gehalten. Da der Sensor an der Maske positioniert ist, wird eine Signaldämpfung des digitalen Ausgangssignals durch den zusätzlichen Abstand von der Steuerung vermieden.
