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电动植入物:EC-13电机

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一些患者在出现腹水症状时,必须定期通过引流留置管来排出腹腔内积聚过多的液体。为此,瑞士公司Sequana Medical研发出一种有源植入物,专门用于控制腹腔内的液体积聚情况。这款装置采用maxon的EC电机,以确保完美且规律的泵运动。

ALFApump系统取代穿刺针穿刺抽吸液体

腹水是指人体腹腔内有大量液体积聚。一般来说,通过药物治疗和特殊饮食等方式便足以消除液体积聚。但这种治疗方法并非总是奏效:某些患者的腹水积聚量一天甚至可达到两升,从而导致必须定期进行抽吸(使用穿刺针引流)。

但现在有个好消息:瑞士公司Sequana Medical研发出一套名为ALFApump的有源植入物,能够帮助这些患者,让他们的生活更加轻松。这套系统可监控人体腹腔内的液体量,并将液体排入膀胱,届时液体会随着尿液一起排出体外。这套系统的核心是ALFApump植入物以及两条通往腹腔和膀胱的导管。该系统还随付提供一个外接充电器,用来为ALFApump植入物的电池充电并与其进行通讯。

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笔记本电脑连续监控

由于这台泵需要电源,因此必须定期充电。但它不需要进行任何插接:通过患者的皮肤就能完成充电。由一台笔记本电脑对这套系统进行连续监控,医生可以在电脑上对每一名患者的植入物进行编程,精确设定应该将多少液体排入膀胱。

ALFApump植入物采用具有生物兼容性的聚醚醚酮 (PEEK) 塑料制成,使用时放置在腹部脂肪层与腹膜之间。人体内部的普遍状况需要特殊的电机和经过专门调整的电子装置,因为如果使用塑料便无法采用气密封装方法。

在选择制造材料时,必须考虑到长期暴露在潮湿和高盐浓度环境中的情况。此外还必须确保恒温不得超过40度。因此,由于环境湿度的原因,植入物是完全密封的,电子装置也有额外的涂层保护,并且使用无刷电机。

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甚至在正常运行下也能达到高转矩

复杂的电子系统负责处理电机的下级控制、泵的控制、处理传感器信号、与SmartCharger充电器和电池管理系统进行通讯。齿轮泵不仅必须抽吸液体,还必须抽出可能被包入的空气(例如在手术之后)。因此,严格控制公差非常重要;而这又需要高转矩,即使是在常规运行过程中。

系统的运行也会受到应抽吸液体的影响,因为液体中含有大量来自血浆的纤维素和蛋白质。这类物质很容易结块,从而严重防碍泵的运行。在最糟糕的情况下,泵甚至可能完全停止运转。为了防止这种情况发生,我们建议让泵定期在没有任何液体循环的情况下短暂运行。

maxon EC 13电机针对客户的具体要求经过调整,用于驱动ALFApump泵的齿轮。电机配备霍尔效应传感器,可以稳定运行并可靠工作,尤其是在低转速和高负载转矩之下。

两个处理器发挥最大监控效果

可灭菌版本的电机定子具有特殊涂层,轴则采用具有生物兼容性的材料制成。此外,轴也经过特殊的几何设计。EC 13电机的设计紧凑,具有低噪音、低振动等完美运行特性,并且热排放低,非常适合用于医疗技术。

为了进一步保证患者安全,电机还采用专用的处理器。主处理器用于配置电机控制器,以达到所需的低转速。该电机控制器会检查相应的参数是否有效。举例来说,如果与允许的泵运行时间有偏差,主处理器就会断开电机子系统的电源。归功于这套双处理器系统,泵的抽吸过程受到全面的监控,因此可确保最佳的运行可靠性,也由此确保患者的安全。

使用的电动化方案

maxon EC 13电机用于驱动ALFApump系统的泵齿轮。电机配备霍尔效应传感器,可以稳定运行并可靠工作,尤其是在低转速和高负载转矩之下。

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“真正的突破性腹水治疗方法”

2011年10月,最初的两次商业化泵系统植入手术在奥地利的维也纳进行。根据肠胃肝病科副主任医师Markus Peck-Radosavljevic教授介绍:两场手术都在没有并发症的情况下顺利完成。“我认为ALFApump系统是真正的突破性腹水治疗方法。患者的生活变得更容易,因为他们不再需要到医院接受艰难的引流治疗过程”,Peck-Radosavljevic说。

Author: maxon France

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