gesponsertKompakt, leise und energieeffizient Miniaturpumpen für portable Diagnostik- und Therapiegeräte

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LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH

Portable Therapiegeräte sollten Patienten im Alltag nicht einschränken. Das stellt Gerätehersteller vor konstruktive Herausforderungen. Vollintegrierte portable Lösungen können Messqualität, Patientenkomfort und Alltagstauglichkeit verbessern. Pulsationsfreie und kaum hörbare Miniaturpumpen wie die LEE Disc Pump können hierzu entscheidend beitragen.

Diagnostik, Monitoring und Therapie verlagern sich zunehmend in den Alltag der Patienten. Dadurch müssen medizintechnische Geräte mehr Funktionen auf kleinerem Raum vereinen, zuverlässig auch als portable Lösung arbeiten und sich möglichst unauffällig nutzen lassen. Kompakte und präzise regelbare Pumpen werden dabei zu einer Schlüsselkomponente: Sie beeinflussen nicht nur die Leistungsfähigkeit des Geräts, sondern auch dessen Gewicht, Geräuschentwicklung, Energiebedarf und Patientenkomfort.

Portable Medizingeräte müssen über viele Stunden unabhängig von einer externen Energieversorgung funktionieren, Bewegungen und wechselnden Umgebungsbedingungen standhalten und sich intuitiv bedienen lassen. Häufig müssen zudem kontinuierlich Vitalwerte überwacht, therapeutische Prozesse ausgeführt und Analyse- und Messwerte an Monitoringgeräte oder Apps übertragen werden. Für die Fluid-Control-Systeme dieser Geräte bedeutet dies: Pumpen und Ventile müssen kompakt, leise, energieeffizient und digital regelbar sein, ohne Abstriche bei Präzision und Zuverlässigkeit zu verursachen.

Die LEE Disc Pump ist auf dieses Anforderungsprofil ausgelegt. Anders als konventionelle pneumatische Pumpen arbeitet sie nicht mit der zyklischen Kompression von Luft in einem Hohlraum, sondern mit einem Piezoantrieb bei etwa 21 kHz. Diese Frequenz liegt außerhalb des menschlichen Hörbereichs und ermöglicht einen praktisch pulsationsfreien Betrieb.

Die Pumpenleistung lässt sich abhängig vom Betriebspunkt zwischen 0 und 1 W regeln. Für den Dauerbetrieb gibt LEE eine maximale Pumpenantriebsleistung von 1 W an. Der Energiebedarf des Gesamtsystems hängt u. a. von Druck, Volumenstrom, Ventilen und Steuerelektronik ab. Somit ist sie sehr sparsam im Betrieb, zudem reagiert die Pumpe innerhalb von Millisekunden. Dadurch ist sie für den energieeffizienten Betrieb portabler Geräte gut geeignet. Als Smart Pump Module ist sie mit einem Miniaturcontroller und Drucksensor gekoppelt, was die Integration vereinfacht.

Anwendungsbeispiel Kompressionstherapie

Ein Pumpen-Ventil-System mit Disc Pump kann die einzelnen Kammern von Druckmanschetten nach definierten Profilen befüllen und entlüften. Dadurch übt die Manschette einen definierten Druck auf das behandelte Gewebe aus, um die jeweilige Therapie zu unterstützen. Solche Geräte können mit der Disc Pump sehr bauraumsparend realisiert werden, wodurch sie auch unter der Kleidung getragen werden können. Dank des geräuschlosen Betriebs lässt sich das System unauffällig während der Arbeit, in gesellschaftlichen Situationen oder nachts tragen, ohne den Schlaf zu stören. Die schnelle Regelbarkeit der Disc Pump im Millisekundenbereich ermöglicht es, Druckwerte kurzfristig anzupassen und reproduzierbar anzufahren. In Verbindung mit einem Drucksensor lassen sich vorgegebene Profile hochpräzise anfahren. Der praktisch pulsationsfreie Betrieb unterstützt eine gleichmäßige Kompression. Diese Faktoren können zu verbesserter Anwendungsakzeptanz führen – gerade bei längerfristigen Behandlungen.

Anwendungsbeispiel Blutdruckmessung

Portable Blutdruckmessgeräte schaffen mehr Bewegungsfreiheit. Herkömmliche mobile Geräte setzen jedoch weiterhin auf eine Manschette, die über einen Schlauch mit dem druckaufbauenden und am Körper getragenen Gerät verbunden ist.  Die Geräte können deshalb sperrig sein. Die darin eingesetzten motorbetriebenen Membranpumpen verursachen zudem störende Pulsationen, Geräusche und Vibrationen. Beschädigte oder mechanisch belastete Schläuche können darüber hinaus Messergebnisse beeinflussen oder zu mangelhaftem Druckverhalten führen.

Vollintegrierte Systeme vereinen Manschette, Pumpe und Messelektronik in einer kompakten Einheit und übertragen die Ergebnisse kabellos an ein Smart Device. Sind sie leise, leicht und flach genug für das Tragen unter der Kleidung, können Patienten ihren Alltag während der Langzeitmessung weitgehend uneingeschränkt fortsetzen. Der geringere Stress unterstützt zugleich verlässlichere Messbedingungen. Da externe Kabel und Schlauchverbindungen entfallen, vereinfachen sich im klinischen Betrieb außerdem Reinigung und Desinfektion; zugleich sinkt die Anfälligkeit für mechanische Schäden.

Anwendungsbeispiel Patientensimulatoren

Auch außerhalb patientennaher Diagnostik- und Therapiegeräte ergeben sich Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in Patientensimulatoren. Auch Patientensimulatoren profitieren von einem gleichmäßigen und präzise regelbaren Druckniveau. Unterschiedliche Körperfunktionen und dynamische Druckverläufe können mit der Disc Pump realitätsnah und reproduzierbar nachgebildet werden. Die schnelle Reaktion der Pumpe ermöglicht kurzfristige Veränderungen innerhalb eines simulierten Ablaufs. Gleichzeitig reduzieren die geringe Geräuschentwicklung und der pulsationsfreie Betrieb das Risiko, dass Pumpengeräusche oder Vibrationen die Simulation beeinträchtigen. Durch die kompakte Bauform lässt sich die Pumpe auch in Simulatoren mit begrenztem Bauraum integrieren.

Überall dort, wo es auf Kompaktheit, geringes Gewicht, leisen und vibrationsfreien Betrieb ankommt, kann die Disc Pump von LEE einen entscheidenden Beitrag leisten, um diese Ziele zu erreichen. Interessierte Gerätehersteller können sich auf der Compamed in Düsseldorf von der Leistungsfähigkeit der Technologie überzeugen.

Besuchen Sie LEE vom 16. bis 19. November auf der Compamed in Düsseldorf: Halle 8a, Stand K09