Elektrisches Wiegesystem zur Anwendung im medizinischen Bereich

Unternehmen des Kunden

Eine multinationale, biomedizinische Unternehmensgruppe, Marktführer in der Entwicklung und Fertigung von Instrumenten zur Behandlung von Nierenproblemen, kontaktierte Dinamica Generale, um elektronische Kontrollsysteme für Dialysegeräte zu entwickeln.

Ziele
Das Ziel des Kunden war einen Partner zu finden, dem er bei der Entwicklung eines Wiegesystems, das in die Dialysegeräte für die Intensivbehandlung eingebaut wurde, vertrauen konnte.

Anforderungen
Das vom Kunden implementierte Gerät dient Behandlungen wie CRRT (Continuous Renal Replacement Treatment), bei der die Körperflüssigkeiten der Patienten getauscht und entnommen werden. Diese Körperflüssigkeiten werden anschließend in Beuteln gesammelt und durch regelmäßiges Wiegen genau überwacht, sodass der Austausch von Flüssigkeiten zwischen dem Patient und den Dialyselösungen bei der Behandlung sorgfältig kontrolliert wird. Das Gewicht wird von der zentralen Einheit verwendet, um die Filterparameter des Geräts und das Entfernen der Körperflüssigkeiten und des Plasmas der Patienten zu überwachen. Diese Datenanalyse muss systematisch, kontinuierlich und in Echtzeit ausgeführt werden. Durch Abwiegen der Beutel während des gesamten Vorganges, um den Austausch von Flüssigkeiten zwischen dem Gerät und dem Patient zu überwachen, hilft bei der Bewertung der Effizienz der laufenden Dialysetherapie.
Die kontinuierliche Überwachung der Beutel im Dialysegerät erfolgt mit elektronischen Wägesystemen, die in Serie geschaltet sind (bis zu 8 Einheiten an der Kommunikationskette zur zentralen Einheit). Jede Einheit dient dem Wiegen eines speziellen Beutels der laufenden Therapie und verwendet ein doppeltes, unabhängiges und redundantes System auf der gesamten Elektronikkette, um den Anforderungen an die Sicherheit gerecht zu werden.

Eigenschaften des Wiegesystems
  • Einschränkungen im Design aufgrund der Implementierung des Wiegesystems in die Dialyseausstattung
  • Einschränkungen betreffend die Haltbarkeit der Materialien aufgrund der Desinfektionsmittel
  • Behördliche elektromedizinische und Sicherheitseinschränkungen
  • Mechanisches Aufhängungssystem für die Beutel, das in die Wiegeeinheit eingebaut ist und über einen definierten Bewegungsradius sowie über Sensoren verfügt, um die Aufhängungsposition während der Behandlung festzulegen
  • Spezielles Kommunikationsprotokoll zum Emfpangen und Senden von Daten zu/von der zentralen Einheit sowie zum Management von Fehlermeldungen
  • Messbereich 0-15.000 g
  • Messfehler insgesamt 0,07 % des angewendeten Gewichts während des gesamten Messintervalls, unter Berücksichtigung messtechnischer Fehler, Einflüsse von Temperaturschwankungen, Neigung, Gewichtsmessfehler und Gewichtsstabilisierungszeit, die voneinander unabhängig sind
  • Filtersystem zur Beseitigung von Umwelteinflüssen
  • Sebsttest- und Kalibrierungsvorgang
  • Lebensdauer der Komponenten von 8 Jahren/30.000 Zyklen mit Fehlerraten von unter 1 % im Lauf der Zeit und unter 0,05 % während des ersten Jahres
  • Regelmäßige jährliche Wartung
Angewendete Lösungen
Dinamica Generale arbeitete mit dem Kunden zusammen, um die Spezifikationen des Produkts zu definieren, in weiterer Folge die den Anforderungen entsprechenden Komponenten zu entwickeln und einen prototypisierten Kontroll-und Valisierungsplan vorzubereiten, sodass sichergestellt werden kann, dass die Lösung den Anforderungen entspricht.
Dinamica Generale entwickelte und fertigte auch eine halbautomatische Fertigungslinie für die Produktion und Endprüfung der Komponente.
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