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Heizgeräte So wird richtig geheizt

Autor / Redakteur: Andy Selvy* / Julia Engelke

Die Heiztechnik arbeitet hinter den Kulissen, um kritische Funktionen verschiedener Medizinprodukte zu gewährleisten. Andy Selvy, Chief System Designer beim Industrietechnikunternehmen Watlow, kennt die Trends bei medizinischen Geräten und erklärt die entscheidende Funktion, die Heiztechnik im Einsatz von medizinischen Geräten erfüllt.

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Die Ultramic-Keramikheizelemente von Watlow haben eine thermische Leistung von bis zu 155 Watt pro cm² bei einer Baugröße von nur acht mm².
Die Ultramic-Keramikheizelemente von Watlow haben eine thermische Leistung von bis zu 155 Watt pro cm² bei einer Baugröße von nur acht mm².
(Bild: Watlow)

Der Begriff medizinisches Gerät bezieht sich auf alle Instrumente, Apparate oder Geräte, die an der Diagnose, Behandlung oder Verbesserung des Lebens beteiligt sind. Jede zur Herstellung des Geräts verwendete Komponente muss im Hinblick auf Patientensicherheit, Zuverlässigkeit und Wirksamkeit gefertigt werden. Weniger bekannt ist die Rolle der Heiztechnik in einigen der am häufigsten verwendeten medizinischen Geräte.

Die Medizingerätefertigung ist ein von starkem Wachstum gekennzeichneter Markt. Beispielsweise ist das Vereinigte Königreich mit mehr als 2.000 dort ansässigen Geräteherstellern, nach Frankreich und Deutschland, der drittgrößte Markt für medizinische Geräte und wird Schätzungen zufolge bis 2025 5 Milliarden Pfund Sterling wert sein.

Derzeit zeichnen sich eine Reihe von Markttrends ab, die einzigartige thermische Herausforderungen mit sich bringen. Dazu zählen die Miniaturisierung von Geräten, höhere Durchsatzraten von Diagnosegeräten und eine Umstellung auf patientennahe Diagnostik, bei der eine vorbeugende Behandlung und schnellere medizinische Entscheidungen im Mittelpunkt stehen. Aus der Perspektive eines OEM (Original Equipment Manufacturer) stellt sich zudem das Problem einer stärkeren Globalisierung, wie zum Beispiel die Verwendbarkeit eines Geräts in allen Regionen der Welt.

Dieser Wandel stellt Hersteller vor mehrere Herausforderungen. Beispielsweise müssen Hersteller von medizinischen Geräten vielfältigere Stromspannungsanforderungen sowie zunehmend strengere Sicherheitsstandards berücksichtigen. Für auf die Miniaturisierung von Geräten konzentrierte Unternehmen gilt es, ein hohes Leistungsangebot und eine sorgfältig durchdachte Anordnung jeder Komponente für eine optimale Raumnutzung zu gewährleisten.

Heiztechnik in medizinischen Geräten

Von Anästhesiesystemen und Atemtherapiegeräten, wie Beatmungsgeräten, bis hin zu Blut- und Infusionswärmern sowie Transfusionsgeräten spielt die Heiztechnik in vielen medizinischen Geräten eine entscheidende Rolle. Ohne Heizgeräte könnte Beatmungsgeräten keine Feuchtigkeit zugefügt werden, Instrumente könnten nicht sterilisiert werden und Flüssigkeiten, die die Körpertemperatur nach der Operation stabilisieren, könnten nicht in den Körper injiziert werden.

Bei der Auswahl eines Herstellers von Industrieheizgeräten zur Unterstützung eines Medizinproduktprojekts ist es wichtig, das Portfolio eines Unternehmens an thermischen Lösungen für die Branche zu berücksichtigen. Das Industrietechnikunternehmen Watlow, das seit 1922 thermische Systeme wie Steuerungen, Heizungen und Sensoren herstellt, bietet OEMs Lösungen, die eine gute Temperaturregelung ermöglichen und die anspruchsvollsten Produktspezifikationen, wie etwa die Miniaturisierung, bei hoher Leistung erfüllen.

So eignen sich beispielsweise seine Ultramic-Keramikheizelemente für die Realisierung des Miniaturisierungstrends. Mit einer thermischen Leistung von bis zu 155 Watt pro cm2 bei einer Baugröße von nur acht mm2 und einer integrierten Sensorik für die Temperaturregelung im geschlossenen Regelkreis, spart die Ultramic Platz, reduziert die generelle Gerätestellfläche und vereinfacht den Fertigungs- und Montageprozess.

Darüber hinaus werden die kleinen industriellen Elektroheizgeräte von Watlow unter Berücksichtigung der Patientensicherheit entwickelt sowie hergestellt und erfüllen die Anforderungen an medizinische Geräte, mechanische und elektrische Isolierung. Außerdem umfassen sie häufig On-Board-Monitore und Sicherheitsgrenzwertregler.

In Krisenzeiten

Im Verlauf der Covid-19-Pandemie waren mehrere Watlow-Produkte in medizinischen Geräten im Einsatz. Ein Medizingerätehersteller setzt beispielsweise die keramischen Ultramic-Heizelemente in einem Produkt zur Behandlung von Covid-19-Patienten ein, das sich in der Verhinderung der Notwendigkeit von Beatmungsgeräten als wirksam erwiesen hat.

Andernorts wurden die aufvulkanisierbaren Silikongummi-Heizungen eingesetzt, um bei den Covid-19-Impfstofftests zu helfen. Darüber hinaus nutzen weitere Unternehmen die EZ-Zone-Panel-Mount-Controller von Watlow zur Kontrolle von Luftstrom- und Unterdruckregelung in behelfsmäßigen Zeltlazaretten.

Die Heiztechnik arbeitet hinter den Kulissen, um kritische Funktionen verschiedener Medizinprodukte zu gewährleisten. Bei der Entwicklung neuer Technologien sollten OEMs die Zusammenarbeit mit einem Heizungsexperten in Erwägung ziehen, der das regulatorische Umfeld versteht, in dem sie arbeiten müssen, und der ihnen bei der Schaffung lebensrettender Innovationen zur Seite stehen kann.

Weitere Artikel über OEM-Komponenten und Werkstoffe finden Sie in unserem Themenkanal Konstruktion.

* Der Autor: Andy Selvy ist Chief System Designer bei Watlow.

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