Sistemi di pesatura elettronici per applicazioni medicali

Azienda Cliente
Un gruppo multinazionale biomedicale, leader nello sviluppo e nella realizzazione di apparecchiature per la cura di disfunzioni renali, ha contattato Dinamica Generale per la realizzazione di sistemi per il controllo elettronico di apparecchiature per dialisi.

Obiettivi
L’obiettivo dell’azienda cliente era trovare un partner cui affidarsi per la progettazione e la realizzazione del sistema di pesatura da integrare alle proprie apparecchiature per dialisi destinate ai reparti di terapia intensiva.

Esigenze
L’apparecchiatura realizzata dall’azienda cliente ha lo scopo di fornire trattamenti come il CRRT - Continuous Renal Replacment Threatment- che consiste nello scambio e rimozione dei fluidi coinvolti dal paziente. Essi sono collocati in sacche, monitorate attraverso un controllo costante e preciso del peso, che consente di stabilire in modo continuativo il livello di scambio di fluido tra l’individuo e le soluzioni dialitiche preparate per il trattamento.
Il peso rilevato viene utilizzato dall’unità centrale per monitorare i parametri di filtraggio dell’apparecchiatura e la rimozione di fluidi e plasma dal paziente. Tali analisi dei dati devono avvenire in modo sistematico, continuo e in tempo reale. E' fondamentale controllare il peso delle sacche durante l’intero ciclo al fine di rilevare lo scambio dei liquidi in corso tra l’apparecchiatura e il paziente e valutare l’efficacia della terapia dialitica in corso.
Ciò che consente di monitorare il peso delle sacche è l’integrazione, all’interno dei macchinari per la dialisi, di sistemi elettronici di pesatura disposti in serie (fino a otto unità sulla catena di comunicazione verso l’unità centrale). Ogni unità è dedicata al controllo del peso di una sacca specifica per la terapia in corso, ed utilizza un doppio sistema ridondante indipendente su tutta la catena elettronica, soddisfando i requisiti di sicurezza.

Caratteristiche dei sistemi di pesatura

Vincoli di design dovuti all'integrazione del sistema di pesatura all'interno dell'apparecchiatura per la dialisi
Vincoli di resistenza dei materiali di realizzazione a detergenti disinfettanti
Vincoli normativi elettromedicali e per la sicurezza
Sistema meccanico di aggancio sacca solidale all’unità di pesatura con range di movimento definiti e con sensori per la determinazione della posizione del gancio durante la terapia
Protocollo di comunicazione specifico per la ricezione e l’invio di dati da/verso l’unità centrale, con gestione di messaggi d’errore
Range di misura 0-15000 g
Errore totale di misura di 0,07% del peso applicato sull’intero intervallo di misura, considerando indipendenti tra loro errori metrologici, effetti di variazione di temperatura, inclinazione, errore di disassamento del peso, tempo di stabilizzazione del peso
Sistema di filtraggio per eliminazione dei disturbi ambientali
Procedura self-test e di calibrazione
Durata del componente di 8 anni/30000 cicli con failure rates inferiori a 1% nel tempo e inferiore a 0,05% nel primo anno di vita
Manutenzione periodica annuale

Soluzioni adottate
Dinamica Generale ha collaborato con il cliente per definire le specifiche del prodotto, sviluppando in seguito il componente adeguato alle esigenze espresse e prevedendo un piano di verifica e validazione sui prototipi, al fine di accertare la conformità di quanto realizzato.
Dinamica Generale ha inoltre progettato e realizzato una linea di montaggio semiautomatica per la produzione e il collaudo del componente.