Имплантиран систем на пумпа Подготвен за пумпање; АрхивиДруго; Медицински дизајн
07 ноември 2012 година, 09:34 часот | од Ања Шуц
Некои сериозни болести, како што се оштетување на црниот дроб или срцевиот мускул, предизвикуваат акумулација на големи количини на течност во стомакот како несакан ефект. Ако овие не можат да се „исушат“ со лекови, вообичаениот, стресен метод на лекување е редовна пункција. Всадените пумпи можат да обезбедат полесно олеснување и подобар став кон животот.
Терминот асцит ја опишува акумулацијата на големи количини на течност во абдоминалната празнина. Овој симптом е популарно познат како „асцит“. Во околу осум од десет случаи причина за асцит е оштетување на функцијата на црниот дроб, на пример од цироза на црниот дроб. Сепак, намалувањето на перформансите на срцевиот мускул, заболување на бубрезите или рак исто така може да доведе до асцит.
За повеќето пациенти, третманот со лекови и специјалната диета се доволни за повторно отстранување на оваа течност. Сепак, со неколку илјади пациенти годишно низ Европа и во САД, оваа терапија веќе не работи. Зафатениот пациент може да собере до два литра течност во стомакот дневно. Оваа акумулација на течност во абдоминалната празнина често е многу стресна за погодените, бидејќи претходно течноста може да се отстрани само преку редовна пункција.
Слика 1: Имплантатот се состои од моќна пумпа (десно) со која се работи со помош на батерија на полнење. SmartCharger (лево) се напојува и од батерија на полнење за поголема подвижност.
»ALFApump System«, активен имплант од швајцарската компанија за медицинска технологија Sequana Medical, гарантира дека пациентите со асцит можат да водат понекомплициран живот (Слика 1) Системот ја следи количината на течност во стомакот и, доколку е потребно, ја испумпува течноста во мочниот меур на пациентот, каде што се излачува со урината. Основната компонента на системот со три дела е имплантација на ALFApump со двата катетри за абдоминалната празнина и мочниот меур.
Надворешниот »SmartCharger« со станица за полнење е мобилна единица за полнење и комуникација што ја полни батеријата на имплантот ALFApump и овозможува комуникација. Литиум-јонската батерија на пумпата овозможува автономно работење неколку дена. Поради енергетските побарувања на пумпата (просечно се испумпува 0,9 l дневно), батеријата мора редовно да се полни.
Полнењето се одвива безжично преку кожата на пациентот. Бележник се користи како дополнителна компонента за непречено следење, со кој лекарот може да го програмира имплантот индивидуално за секој пациент користејќи специјален софтвер за комуникација. На овој начин тој може точно да утврди колку течност треба да се испушти во мочниот меур дневно. Покрај тоа, лекарот може да ја користи безжичната врска за пристап до автоматски снимените податоци на пациентот.
Големи барања за материјалот
Сл. 2: Внатрешноста на менувачката пумпа со електроника и EC13 моторот специфичен за клиентите
Имплантот ALFApump вметнат помеѓу слојот на маснотија на кожата и перитонеумот се состои од биокомпатибилен пластичен PEEK (полиететеркетон). Под посебни услови на животната средина во човечкото тело, потребни се специјални мотори и прилагодена електроника, бидејќи херметички затворена енкапсулација не е можна при употреба на пластика.
Со употребените материјали, мора да се земе во предвид постојаната изложеност на влага и зголемената концентрација на сол. Покрај тоа, мора да се гарантира постојана температура од максимум +40 ° C.
Имплантот е целосно исполнет поради постојната влага, електрониката е заштитена со дополнителен слој и се користи мотор без четки.
Слика 3: Автоматски систем за пумпа со низок проток на асцит е целосно всадена пумпа на батерија која ги отстранува асцитите со пумпање течност во мочниот меур на пациентот
Комплексната електроника ја презема контролата на ниско ниво на моторот, ја контролира работата на пумпањето, ги проценува сигналите на сензорот и комуницира со SmartCharger и управувањето со батеријата. Пумпата за запчаници мора да пумпа заробен воздух (на пример по операција), како и течност (слика 2).
Затоа, мора да се придржуваат до многу тесни толеранции, што пак резултира со голем вртежен момент дури и при нормално работење.
Да бидат работите уште полоши, течноста во абдоминалната празнина содржи многу фибрин и протеини од крвната плазма. Овие лесно можат да се собираат заедно и на тој начин значително ја отежнуваат работата на пумпата.
Во најлош случај, пумпата може да блокира.
За да не стигне толку далеку, пумпата извршува кратко движење без волуменски транспорт во прилагодливи интервали (слика 3).
Потребна е прецизност
Слика 4: Самоподдржано без железно намотување од Максон
»EC 13« моторот од Maxon, кој е прилагоден на специфичните барања на клиентот, ги движи запчаниците на пумпата на ALFApump (Слика 4) Погонот има сензори за Hall кои се важни за повратни информации за позицијата. Контролата на моторот ги користи овие Hall сензори за да постигне сигурна и стабилна функција, особено при мали брзини и при вртежни вртежи.
Покрај специјалното обложување на статорот на стерилизирачкиот мотор, вратилото е направено и од биокомпатибилни материјали. Покрај тоа, потребна е посебна геометрија на вратилото. Со компактниот дизајн на EC 13, екстремно низок шум и мала вибрација и мала емисија на топлина, погонот е специјално дизајниран за медицинска технологија.
Со цел да се зголеми безбедноста на пациентот и да се намали комплексноста во програмирањето на ALFApump, контролата на моторот има свој процесор. Главниот процесор го конфигурира контролорот на моторот за да се постигне посакуваниот транспорт на јачината на звукот. Овој мотор контролер проверува дали соодветните параметри се валидни. Ако, на пример, постои отстапување од максималното дозволено времетраење на пумпањето, главниот процесор го исклучува подсистемот на моторот. Овој систем со два процесори обезбедува максимално следење за време на процесот на пумпање и на тој начин нуди високо ниво на безбедност.
Успешно всаден
Првите две комерцијални операции на системот за пумпање се одржаа во Виена во октомври 2011 година. Според проф.д-р. Маркус Пек-Радосавlевиќ, заменик-раководител на оддел, оддел за гастроентерологија и хепатологија, универзитетска клиника за интерна медицина III, општа болница во Виена, двете кратки интервенции поминаа без проблеми. „Верувам дека системот ALFApump е вистински чекор напред во третманот на асцити. Theивотот на пациентот е олеснет затоа што веќе не мора да одат во болница за исцрпувачка постапка за дренажа “, вели Пек-Радосавlевиќ.
За авторот:
Ања Шуц е уредник на Максон мотор.