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Die medizinische Sauerstoffversorgung ist ein sehr anspruchsvolles Thema: Ausgabe 19/2018, 22.11.2018

Digitales Sauerstoffventil auf dem Weg in die Zukunft

Sauerstoff ist das häufigste Element der Erdkruste und das zweithäufigste Element der Erde insgesamt. Ohne Sauerstoff kann der Mensch nicht überleben und die Medizin keine Leben retten. Die medizinische Sauerstoffversorgung benötigt eine enorme Logistik und viele personelle Ressourcen. Linde Healthcare hat zusammen mit Keller das Management von Sauerstoffflaschen auf ein neues Level gebracht.

Bilder: Shutterstock, Linde Healthcare, Keller

Linde Healthcare, einer der führenden Anbieter in der medizinischen Gasversorgung, stellt in über 50 Ländern die medizinische Gasversorgung in Kliniken und Krankenhäusern sicher. In der medizinischen Versorgung ist es entscheidend, dass diagnostische und therapeutische Anwendungen zuverlässig funktionieren. Sie müssen weltweit dem höchstmöglichen Standard an Sicherheit, Qualität und Effizienz entsprechen.

Berechnung des Restsauerstoffs ist kompliziert
Gasförmiger Sauerstoff wird unter sehr hohem Druck in Flaschen gelagert. Medizinischen Sauerstoff zur mobilen Anwendung gibt es üblicherweise in Flaschengrössen von zwei bis fünf Liter. Bei einem Druck von 200 bar entspricht ein Liter medizinischer Sauerstoff 200 Liter Sauerstoff bei normalem Luftdruck. Seit über 20 Jahren werden für die medizinische Gasversorgung Sauerstoffzylinder mit analogem Zeigermanometer eingesetzt. Der Verwender liest dabei den verbleibenden Sauerstoff auf einer physischen Tabelle ab und berechnet diesen anhand des Restdrucks, der Flaschengrösse und des eingestellten Sauerstoffflusses. Dies benötigt einen enormen Aufwand an personellen Ressourcen, da in Krankenhäusern täglich bis zu 1000 Gasflaschen im Einsatz sind und der Verbrauch bei der maximalen Menge an Durchfluss ca. drei Stunden pro Zylinder dauert. Diese gewaltige Logistik wird vom Pflegepersonal selbst gestemmt. Die Idee einer digitalen Anzeige bei Sauerstoffflaschen entstand bei Linde Healthcare, mit dem Ziel die Logistik in Spitälern zu vereinfachen. Die Projektdefinition war die Entwicklung eines digitalen Ventils, das kompatibel mit den bestehenden langlebigen Sauerstoffzylindern ist. Über eine offizielle Projektausschreibung hat Linde den Weg zur Keller AG für Druckmesstechnik gefunden.

Neues Kompetenz-Level dank komplexer Ausgangslage
Keller ist nach eigenen Angaben Europas führender Hersteller von isolierten Druckaufnehmern und Drucktransmittern. Die langjährige Erfahrung in kundenspezifischen Lösungen und der Mut für neue Herausforderungen machte das Unternehmen zum geeigneten Partner für Linde. Seit vielen Jahren entwickelt Keller Füllstandsmessungen mit spezifisch konzipierten Sensoren für unterschiedlichste, schwierige Umgebungen. Mit dem Projekt für Linde Healthcare nahm der Sensorspezialist jedoch ganz gezielt eine neue Herausforderung an, um die interne Infrastruktur und die Prozessabläufe für Produkte in der Medizinindustrie noch weiter auszubauen.
Neben der Kompatibilität zum bestehenden Zylinder durfte das neue digitale Ventil in seiner Bauform nicht verändert werden. Zusätzlich stellt die medizinische Sauerstoffanwendung sehr hohe Anforderungen an die Reinlichkeit und die Sensoren. Um dies zu erfüllen, musste Keller einen komplett neuen Sensor entwickeln, welcher vollumfänglich der vorgegebenen Umgebung angepasst wurde. Der Sensor muss dabei Druckbereiche bis 300 bar messen können sowie in einem Sauberraum hergestellt werden.

Aus analog wird digital
Um diese streng definierten Vorgaben zu erfüllen, testete das Projektteam diverse Designs und Prototypen, bis daraus die ideale Kombination entstand. Der neu entwickelte Drucktransmitter ist extrem robust, auf das Nötigste reduziert, und die verwendeten Materialien sind ganz besonders sauerstoffverträglich. Mit diesen Eigenschaften überzeugt der Sensor PA-5 in seiner sehr kompakten Bauform und wird damit zum Herzstück der digitalen Sauerstoffflaschen von Linde.
Der im Ventil eingebaute analoge Sensor misst den Druck des gasförmigen Sauerstoffs in der Flasche und gibt diesen über eine Steckverbindung an die Elektronik hinter dem Display weiter. Folgende aufbereitete Daten stehen dem Patienten jederzeit mit eindeutigen Zustands-Icons zur Verfügung.
Zusätzlich zur digitalen Anzeige verfügt das Ventil über ein akustisches und visuelles Warnsignal. Der Alarm weist auf kritische Situationen, wie einen niedrigen Füllstand oder einen eingeschränkten Gasfluss durch einen Knick im Schlauch, hin. Dadurch gewinnt der Patient mehr Sicherheit in der Selbstkontrolle. Dieses neue und innovative Gasflaschensystem nennt sich LIV IQ (Linde Integrated Valve) und hat sich auf dem Markt sehr gut etabliert. Der grosse Vorteil dieses Systems besteht in der eigenen Selbstkontrolle und der besseren mobilen Sauerstoffversorgung wie zum Beispiel beim Transport eines Patienten. Des Weiteren wird das medizinische Pflegepersonal durch den reduzierten Ableseaufwand stark erleichtert, denn sie wissen nun auf die Minute genau, wie lange der Sauerstoff beim aktuell eingestellten Verbrauch noch ausreicht.

Digitale Sauerstoffflaschen werden vernetzt
Die Optimierung der medizinischen Gasversorgung wird künftig noch einen Schritt weitergehen. Es ist geplant für LIV IQ einen IoT-Prozess zu realisieren. Die digitalen Daten der Ventile werden dazu via Funk in ein internes Krankenhausnetzwerk eingebunden und aufbereitet. Das Pflegepersonal kann auf alle digitalen, akustischen und visuellen Display- Informationen von jedem Arbeitsplatz innerhalb eines Krankenhauses zugreifen. Der zusätzliche Überprüfungsaufwand von jeder Sauerstoffflasche vor Ort wird damit nochmal um ein Vielfaches verringert. Dieser Schritt ins Internet der Dinge ist zurzeit bei Linde Healthcare in Entwicklung. Die nächste Generation des LIV IQ wird mit dieser geplanten Lösung das Management von Sauerstoffflaschen in Krankenhäusern revolutionieren.

Infoservice
KELLER AG für Druckmesstechnik
St. Gallerstrasse 119, 8404 Winterthur
Tel. 052 235 25 25, Fax 052 235 25 00
info@keller-druck.com,www.keller-druck.com




Sauerstoffflasche mit analogem Zeigermanometer


innovatives Gasflaschensystem mit digitaler Anzeige und akustischem Signal



Keller AG für Druckmesstechnik

Keller AG für Druckmesstechnik, mit seinen 450 Mitarbeitenden, verfügt über 40 Jahre Erfahrung in der Herstellung piezoresistiver Messtechnik und entwickelt seit den Anfängen kundenspezifische Drucksensoren für anspruchsvolle Applikationen. Ein wichtiger Pluspunkt ist zudem die grosse Flexibilität des Unternehmens, die es ermöglicht, Kundenwünsche entsprechend umzusetzen.

Linde Healthcare

Linde Healthcare (www.linde-healthcare. com) ist eine globale Geschäftseinheit der Linde Group und ist weltweit im Bereich der integrierten Atemwegsversorgung spezialisiert. Von der Arzneimittelversorgung mit Gasen und dazugehörigen Medizinprodukten bis hin zur Versorgung von Patienten zu Hause sowie in spezialisierten Beatmungspflege-Centern. Überall stehen Sicherheit, Qualität und Innovation der Therapien und Dienstleistungen im Vordergrund. Linde Healthcare ist zudem in über 60 Ländern präsent.