Efektívny systém čerpadiel pre lepší životný štýl
Implantovateľné pumpové systémy sa používajú v medicíne na mnoho chorôb - vrátane ascitu. Príčinou tohto príznaku sú často vážne choroby. Spoločnosť Sequana Medical vyvinula aktívny implantát, ktorý reguluje akumuláciu tekutín v bruchu kontrolovaným spôsobom. Motory Maxon EC v zariadeniach zabezpečujú, aby pohyby čerpadla bežali hladko a rovnomerne.
Galéria obrázkov
Pojem ascites popisuje akumuláciu veľkého množstva tekutiny v brušnej dutine. Tento príznak je ľudovo známy ako „ascites“. Asi v ôsmich z desiatich prípadov je príčinou ascitu poškodenie funkcie pečene, napríklad z cirhózy pečene. Pokles výkonnosti srdcového svalu, ochorenia obličiek alebo rakoviny však môžu viesť aj k vzniku ascitu. U väčšiny pacientov stačí na opätovné odstránenie tejto tekutiny medikamentózna liečba a špeciálna strava. Avšak s niekoľkými tisíckami pacientov ročne v celej Európe a v USA už táto terapia nefunguje. Postihnutý pacient môže za deň zhromaždiť až dva litre tekutín v bruchu. Toto hromadenie tekutiny v brušnej dutine je pre postihnutých často veľmi stresujúce, pretože predtým bolo možné tekutinu odstrániť iba pravidelným prepichnutím.
Systém ALFApump - aktívny implantát od švajčiarskej spoločnosti pre lekárske technológie Sequana Medical zaisťuje, že pacienti s ascitom môžu viesť nekomplikovanejší život. Systém monitoruje množstvo tekutiny v bruchu a ak je to potrebné, pumpuje tekutinu do močového mechúra pacienta, kde sa vylučuje močom. Hlavnou súčasťou trojdielneho systému je implantát ALFApump s dvoma katétrmi pre brušnú dutinu a močový mechúr. Externá SmartCharger s nabíjacou stanicou je mobilná nabíjacia a komunikačná jednotka, ktorá nabíja batériu implantátu ALFApump a umožňuje komunikáciu. Lítium-iónová batéria čerpadla umožňuje niekoľko dní autonómnu prevádzku.
Z dôvodu energetickej náročnosti čerpadla (priemerne sa načerpá 0,9 litra za deň) sa musí batéria pravidelne nabíjať. Batéria sa nabíja bezdrôtovo cez pokožku pacienta.
Ako ďalší komponent na plynulé sledovanie sa používa notebook, pomocou ktorého môže lekár pomocou špeciálneho komunikačného softvéru naprogramovať implantát individuálne pre každého pacienta. Týmto spôsobom dokáže presne určiť, koľko tekutín by sa malo denne načerpať do močového mechúra. Lekár môže navyše pomocou bezdrôtového pripojenia vyvolať automaticky zaznamenané údaje pacienta.
Vysoké nároky na materiál
Implantát ALFApump vložený medzi vrstvu kožného tuku a pobrušnicu je vyrobený z biokompatibilného plastu Peek (polyéteretherketón). Za zvláštnych podmienok prostredia v ľudskom tele sú potrebné špeciálne motory a prispôsobená elektronika, pretože pri použití plastu nie je možné hermeticky uzavreté zapuzdrenie. Musí sa preto vziať do úvahy trvalé vystavenie vlhkosti a zvýšená koncentrácia solí v použitých materiáloch. Ďalej musí byť zaručená stála teplota maximálne 40 stupňov. Implantát je úplne naplnený kvôli existujúcej vlhkosti, elektronika je chránená ďalším poťahom a je použitý bezkefkový motor.
Komplexná elektronika preberá nízkoúrovňové riadenie motora, riadenie chodu čerpadla, vyhodnocovanie signálov snímačov, komunikáciu so SmartChargerom a správu batérií. Zubové čerpadlo musí tiež čerpať uzavretý vzduch (napr. Po operácii) a kvapalinu. Dodržiavanie veľmi malých tolerancií je preto dôležitou podmienkou, ktorá má za následok vysoký krútiaci moment aj pri normálnej prevádzke. Ďalším komplikujúcim faktorom je, že tekutina v brušnej dutine obsahuje veľa fibrínu a bielkovín z krvnej plazmy. Môžu sa ľahko zhlukovať a tým výrazne sťažiť prevádzku čerpadla. V najhoršom prípade môže dôjsť k zablokovaniu čerpadla. Aby sa to nedostalo tak ďaleko, pumpa vykonáva krátky pohyb v nastaviteľných intervaloch bez transportu objemu.
Snaha o presnú presnosť lekárskej technológie
Motor maxon EC 13, šitý na mieru konkrétnym požiadavkám zákazníka, poháňa ozubené kolesá čerpadla ALFApump. Motor má Hallove senzory, ktoré sú dôležité pre spätnú väzbu polohy. Ovládanie motora využíva tieto Hallove snímače na dosiahnutie spoľahlivej a stabilnej funkcie, najmä pri nízkych otáčkach a pri vysokých krútiacich momentoch. Okrem špeciálneho povlaku statora na sterilizovateľnom motore je hriadeľ vyrobený aj z biokompatibilných materiálov. Ďalej je potrebná špeciálna geometria hriadeľa. Vďaka kompaktnej konštrukcii EC 13, prevádzke s mimoriadne nízkou hlučnosťou a nízkymi vibráciami a nízkej emisii tepla je pohon špeciálne navrhnutý pre lekársku techniku.
Na zvýšenie bezpečnosti pacienta a na zníženie zložitosti programovania čerpadla ALFApump sa na riadenie motora používa vyhradený procesor. Hlavný procesor konfiguruje radič motora tak, aby dosiahol požadovaný prenos objemu. Tento ovládač motora kontroluje, či sú príslušné parametre platné. Ak napríklad dôjde k odchýlke od maximálneho povoleného trvania čerpania, hlavný procesor vypne subsystém motora. Tento dvojprocesorový systém zaisťuje maximálne sledovanie počas procesu čerpania a ponúka tak najvyššiu úroveň bezpečnosti.
Úspešne implantované čerpadlové systémy
Prvé dve komerčné operácie prečerpávacieho systému sa uskutočnili vo Viedni (Rakúsko) v októbri 2011. Podľa prof. Dr. Markus Peck-Radosavljevic, zástupca vedúceho oddelenia, Gastroenterologická a hepatologická klinika, Univerzitná klinika interná III, Všeobecná nemocnica vo Viedni, dva krátke zásahy prebehli hladko. „Verím, že systém ALFApump predstavuje skutočný prielom v liečbe ascitu. Život pacienta je uľahčený, pretože už nemusí ísť do nemocnice kvôli vyčerpávajúcemu postupu drenáže, “hovorí Peck-Radosavljevic.