Infusionspumpar: plastglidlager bidrar till högprecis dosering

Med Perfusor har B. Braun Melsungen AG uppnått vad som anses vara ett av de högsta målen när det gäller marknadsföring: ett varumärke har etablerat sig som en generisk term för en hel produktgrupp. I det här fallet för de sprut- eller infusionspumpar som B. Braun har uppfunnit. Dessa medicintekniska produkter används i stor utsträckning på alla sjukhus idag. De doserar läkemedlen som finns i sprutorna till patientens blodomlopp med hög precision och vid behov under långa tidsperioder.

Upp till 24 sådana perfusorer kan användas per patient på en intensivvårdsavdelning. De förser patienten exempelvis med smärtstillande medel, adrenalin, näringslösningar, betablockerare och blod. De kan grupperas och fästas vid patientens säng och kopplas samman i ett nätverk via en kommunikationsmodul och en onlinesvit. Eftersom de sitter kvar i sängen under en transport drivs de av uppladdningsbara batterier.

Under infusionen måste en jämn rörelse utföras. För B. Braun Melsungen AG krävde detta en särskilt bra friktionskoefficient för komponenterna för att kunna åstadkomma en jämn rörelse på ett mycket litet utrymme. Lösningen måste också vara lätt att montera.

Med ett specialtillverkat clipslager av materialet iglidur J garanteras en enkel lösning trots det trånga installationsutrymmet. Clipslagren är dessutom underhålls- och smörjfria, vilket är absolut nödvändigt i den här applikationen för att undvika kontaminering. Deras låga friktionskoefficient säkerställer att infusionspumpen fungerar smidigt trots mycket korta slaglängder.

Perfusorerna är en viktig produktgrupp för B. Braun, men bara en av många. Företaget, som har sitt säte i Melsungen nära Kassel och som har varit familjeägt i 180 år, är verksamt inom inte mindre än arton produkt- och användningsområden inom medicinteknik. Bland dessa finns bl.a. pumpar, dialysmaskiner, engångsartiklar som sprutor och "Braunülen" (ännu ett produktnamn som generisk term, denna gång för venkatetrar) samt dotterbolaget Aesculaps kirurgiska instrument.
 
Under räkenskapsåret 2017 uppnådde B. Braun AG, som har cirka 62 000 anställda över hela världen, en omsättning på cirka 6,8 miljarder euro. Detta motsvarar en ökning med 5 % och utmärker företagets tillväxtstrategi: Omsättningen ökade med 2,7 miljarder euro på bara åtta år. Investeringarna uppgick till knappt 970 miljoner euro och finansierades helt med egna medel.

Med "Compact plus" lanserade B. Braun 2017/18 en nydesignad perfusorserie. Nyutvecklingen var nödvändig på grund av förändringar i internationella och nationella bestämmelser, som har stor inverkan på medicintekniska produkters utformning och funktioner. De nya perfusorerna är utrustade med ett stort antal säkerhetsfunktioner. Dr Dirk Aljets, lead engineer infusion pumps i "Compact" serien: "Enheten känner t.ex. igen den isatta sprutan och övervakar själv alla viktiga processer. Styrningen är redundant; de två processorerna kommunicerar med varandra och rapporterar omedelbart om de upptäcker avvikande värden." Och det är först när enheten har identifierat sprutan som den låses och drivenheten startas.

Enheten är utformad med tanke på användarvänlighet - många olika spruttyper och aktiva substanser är sparade i den integrerade databasen. Operationspersonalen anger infusionshastigheten, som t.ex. beror på patientens vikt, och kan lita på att detta värde följs exakt. Definierade infusionsprofiler är också möjliga. Dr Dirk Aljets: "För vissa aktiva substanser måste först en bolusdos ges för att snabbt uppnå en viss nivå, varpå mindre doser ges."

Med en matningshastighet på 0,01 till 999,9 milliliter per timme (bolusdoser t.o.m. upp till 1800 ml/h) - typiska värden är cirka 5 ml/h - måste perfusorns (linjär-) drift uppfylla extremt höga krav på noggrannheten, och detta vid en mycket långsam rörelsesekvens, med vilken sprutans innehåll förs in i droppslangen.

Brauns ingenjörer har därför lagt ned mycket stor expertis på utformningen av drivenheten. Dr Dirk Aljets: "Vi använder en stegmotor som driver en spindel med en specialgänga som vi har utvecklat." Detta garanterar önskad noggrannhet och tillförlitlighet för de mycket små linjära rörelserna. Denna noggrannhet kan till och med uttryckas i siffror: "Våra perfusorer arbetar med en maximal avvikelse på mindre än +/- 1 %."

Vid konstruktionen av drivenheten lägger B. Braun stor omsorg på valet av lager och har använt plastlager från igus modulära system sedan 1992. För den nya Compact-serien har ett nytt lager utvecklats. Dr Dirk Aljets: "På föregångarmodellen var axelstyrningen ganska komplex - med två styrstänger som har ett igus lager med specialtoleranser och ett frigående lager vardera. Den nya drivenheten styrs av en rundstång med slid. Detta är enklare, sparar installationsutrymme och även kostnader - och arbetar lika exakt."

Slidens glidande rörelse på rundstången sker med lagerbussningar av den högpresterande polymeren iglidur J. Att dessa bussningar är smörjfria är inte avgörande för B. Braun, eftersom spindeln måste smörjas. Mycket viktigare är en smidig glidning vid en extremt låg hastighet för den linjära rörelsen. Detta krav uppfylls med iglidur J bussningarna. Dessutom fästs tryckstången i plåtskivan med ett iglidur clipslager med en speciell kontur. För denna applikation har igus och B. Braun tillsammans utvecklat en specifikation som garanterar en tillförlitlig lagring och som gör att tryckstången inte kan hamna snett.

Under årens lopp har B. Braun och igus haft ett kontinuerligt samarbete, som har resulterat i att olika iglidur plastlager nu används i företagets medicintekniska produkter - i Compact-serien till exempel i sprutans upplåsningsanordning. Andra exempel är flänslager i standard- och specialmått, t.ex. med urtag för kabelgenomföring. Dr Dirk Aljets: "Ibland behöver vi inte ens high-performance-plaster för sådana applikationer; en PE-komponent skulle fungera lika bra. Men vi är imponerade av igus kvalitet och leveransförmåga. Det är därför vi gärna använder dessa lager även om det inte är tekniskt nödvändigt." Och därför används de inte bara i perfusorerna, utan även i B. Brauns dialysmaskiner.