Wissenschaftler entwickeln Technologie, um medizinische Unfälle im Zusammenhang mit Infusionspumpen für Schmerzmittel in Krankenhäusern zu verhindern

Die übermäßige Verabreichung von Schmerzmitteln führt häufig zu medizinischen Unfällen. Um diese Unfälle zu verhindern, wurde weltweit erstmals eine Medikamenteninfusionspumpe entwickelt, die über eine Technologie zur sicheren Erkennung der Medikamentenverabreichung verfügt.

Einem Forschungsteam unter der Leitung des leitenden Forschers Dong-kyu Lee vom Korea Institute of Machinery and Materials, einem Institut im Zuständigkeitsbereich des Ministeriums für Wissenschaft und IKT, ist es gelungen, die Technologie für maßgeschneiderte Sensormodule zu entwickeln, die den extrem geringen Durchfluss messen können Rate von Analgetika-Infusionspumpen sowie das Vorhandensein von Blasen in diesen Pumpen.

Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Sensoren und Aktoren A: Physikalisch.

Ein sicheres Medikamenteninfusionspumpensystem, das mit diesem Sensormodul ausgestattet ist, wird derzeit von Unimedics, einem Hersteller von Medikamenteninjektoren, für die Massenproduktion entwickelt.

Während narkotische Analgetika zur postoperativen Schmerzbehandlung mit einer extrem niedrigen Flussrate von 1 bis 2 ml/h verabreicht werden, hat das KIMM einen neuen thermischen Mikroflusssensor entwickelt, der einen Mikroheizer und mehrere Temperatursensoren verwendet, um diese genau zu messen geringe Durchflussraten. Dem Forschungsteam gelang es, die extrem niedrigen Durchflussraten zu messen, indem es den durch Wärmeverlust verursachten Kühleffekt des Mikroheizers mit dem Heizeffekt kombinierte, den der Mikroheizer auf die Flüssigkeit ausübt.

Darüber hinaus sind die neu entwickelten Infusionspumpen im Einklang mit den überarbeiteten Vorschriften der FDA, die nun den Einbau von Blasensensoren in Medikamenteninfusionspumpen vorschreiben, an beiden Enden des zusammengebauten Schlauchs mit Temperatursensoren ausgestattet, die in der Lage sind, Blasen zu erkennen indem der Unterschied in der Wärmediffusion je nach Luft oder Flüssigkeit im Rohr ausgenutzt wird.

Insbesondere durch die Anbringung des Sensors am Medikamenteninjektionsschlauch können die Durchflussrate und Blasen ohne Eingriff an der Außenfläche des Schlauchs gemessen werden. Durch die Möglichkeit der Wiederverwendung von Sensoren kann dies dazu beitragen, die Probleme zu lösen, die mit den begrenzten medizinischen Gebühren für medizinische Einwegartikel verbunden sind.

Durch den Einsatz dieser Technologie sicherte sich das Forschungsteam eine Leistung, die in Bezug auf Messempfindlichkeit, Genauigkeit, Reichweite und Blasenerkennung der von teuren MEMS-Sensoren entspricht. Der Sensor wurde als kundenspezifisches Modul entwickelt, sodass der Ultraschall-Blasensensor in der Medikamenteninfusionspumpe ersetzt werden kann. Dieses Sensormodul wird nun für die Massenproduktion entwickelt und in neuen Medikamenteninfusionspumpen eingesetzt.

Die herkömmliche Technologie zur Messung der Anzahl der Tropfen, die in die Tropfkammer fallen, konnte für Infusionspumpen für Analgetika ohne Tropfkammern nicht verwendet werden, war relativ ungenau (±10 %) und bei niedrigen Durchflussraten nicht einfach anwendbar. Während thermische Mikroströmungssensoren von globalen Unternehmen entwickelt wurden, werden diese Sensoren hauptsächlich mithilfe teurer Halbleiterprozesse hergestellt. Darüber hinaus gibt es auch ein wirtschaftliches Problem, das mit der Tatsache verbunden ist, dass diese Sensoren aufgrund des Kontakts zwischen der Arzneimittelflüssigkeit und dem Sensor alle wegwerfbar sind.

Daher wird derzeit für Analgetika-Infusionspumpen ein indirektes Verfahren zur Messung der Durchflussrate mithilfe der Rotation von Motoren verwendet, und noch kein Gerät ist mit einer Technologie zur Echtzeit-Durchflussmessung ausgestattet.

Die vom KIMM entwickelte neue Technologie soll dazu beitragen, medizinische Unfälle durch übermäßige postoperative Verabreichung von Analgetika zu verhindern, die normalerweise auf Fehlfunktionen von Medikamenteninfusionspumpen oder Abweichungen von medizinischen Verbrauchsmaterialien zurückzuführen sind.

Es wird auch erwartet, dass durch die Übermittlung präziser Informationen wie Daten zur Medikamentengeschwindigkeit und -dosierung eine schnelle medizinische Versorgung möglich ist und außerdem die Arbeitsbelastung des medizinischen Personals im Zusammenhang mit der Verabreichung von Medikamenten verringert wird.

Der leitende Forscher Dong-kyu Lee vom KIMM sagte: „Dies ist eine Technologie für einen Sensor, der in der Lage ist, gleichzeitig extrem niedrige Flussraten und Blasen zu messen, ohne mit dem Medikament außerhalb des Röhrchens in Kontakt zu kommen und ohne die teure MEMS-Sensortechnologie anwenden zu müssen.“ Einfach durch Anbringen des Medikamenteninfusionsschlauchs am Sensor. Es handelt sich um eine Technologie, die speziell auf die Injektion von Medikamenten zugeschnitten ist.

„Wir werden unser Bestes tun, um medizinische Unfälle zu verhindern, bei denen eine Überdosierung von Analgetika zum Tod während einer Operation oder zum Tod von Krebspatienten führt, und wir streben auch nach Forschung und Entwicklung, um die Sicherheit medizinischer Behandlungen mit Medikamenteninjektionen zu gewährleisten und die Sicherheit der Medikamente zu schützen.“ öffentlich.“