1-2014

Sensoren
Atemstromsensor revolutioniert medizinische
Erstversorgung
Ein neuer am HSG-IMIT entwickelter Atemstromsensor
ist der weltweit erste MEMSbasierte
Sensor, der eine Kondensatbildung
auf dem Sensorelement aktiv verhindert und
so patientennahe Messungen direkt im Atemstrom
ermöglicht. Der Sensor wird nun erstmalig
im Notfallbeatmungsset „rescue-iFil“
des Filterspezialisten Karl Küfner eingesetzt
und revolutioniert somit das Notfallmanagement
am Unfallort.
Ein zentraler Bestandteil der Notfall- und
Intensivmedizin ist die künstliche Beatmung
zur Erhaltung lebensnotwendiger Körperfunktionen.
Die patientennahe Bestimmung und
Überwachung der Beatmungsströmung mittels
Sensoren stellt jedoch aufgrund der hohen
Atemluftfeuchtigkeit und der damit verbundenen
Flüssigkeitskondensation eine große
Herausforderung dar. Bei der zwingend notwendigen
Mund-zu-Mund-Beatmung oder
Beatmung mittels einer Maske durch den
Ersthelfer am Unfallort fehlen jedoch Informationen
über die tatsächlich erforderliche
Beatmungszeit und Luftmenge. Zudem können
ein erhöhter Beatmungswiderstand sowie
Leckagen auftreten.
Das Notfallbeatmungsset „rescue-iFil“ zur
Erstversorgung von Unfallopfern, dass von
Karl Küfner in enger Zusammenarbeit mit dem
HSG-IMIT entwickelt wurde, ermöglicht eine
schnelle Aussage und Überwachung des pulmonalen
Zustands eines Verletzten direkt am
Unfallort. Zentrales Element von „rescue-iFil“
ist ein Strömungstubus mit dem von HSG-
IMIT entwickelten neuartigen Atemstromsensor.
Der Tubus führt den Atem des Verletzten
und des Spenders durch geeignete Bauform
und Strömungssiebe so, dass der Sensor
den Atemfluss wechselseitig analysieren,
speichern und auswerten kann. Die gewonnen
Informationen erlauben dann eine direkte
Benutzerführung der Herzdruckmassage und
verbessern die Atemspende erheblich. Diese
neue Art der Notfallhilfe ist weltweit die erste
patientennahe Lösung, die sich dieses Problems
aller Hilfeleistenden annimmt und das
Notfallmanagement am Unfallort maßgeblich
verbessert.
HSG-IMIT – Institut für Mikro- und
Informationstechnik der Hahn-
Schickard-Gesellschaft für angewandte
Forschung e.V.
www.hsg-imit.de
Unglaublich kleine Flüssigkeitssensoren
Die neuen Flüssigkeitssensor-Serien
LPP10 und LPG10 basieren auf planaren
mikrofluidischen Substraten und die Sensoren
sind mit einem Glas- (LPG10) oder
Kunststoffgehäuse (LPP10) erhältlich. Beide
Versionen sind nur 10 x 10 mm groß. Während
die Glasversion LPG10 durch Haltbarkeit
überzeugt, wurde die Kunststoffversion
LPP10 für kurzfristige Anwendungen entwickelt
und ist dank des Kunststoffgehäuses
bei großen Stückzahlen sehr kosteneffizient.
Beide Sensoren sind ideal für verschiedene
medizinische und biomedizinische Anwendungen
geeignet. In den Sensoren befinden
sich keine beweglichen Teile und der
Strömungsweg der Flüssigkeiten wird nicht
durch Hindernisse gestört.
Durch das innovative Gehäuse können
die Mikrochips des hochsensiblen Sensirion-Thermoflusssensors
Messungen ohne
Medienkontakt durch die Wand des im planaren
mikrofluidischen Substrats verlaufenden
Kanals vornehmen. Die Bauweise
ermöglicht eine einzigartige Empfindlichkeit
bei der Durchflussmessung und bei der
Detektion von Luftblasen im Bereich von 0
bis 1000 Mikrolitern pro Minute. Die Sensoren
sind besonders geeignet für die Überwachung
von Durchflussraten und die Verbesserung
der Systemleistung von Anwendungen
in den Bereichen Biomedizin und
Life Sciences.
Dabei werden nichtinvasive Flussmessungen
dank der CMOSens-Technologie
möglich, die den Sensor hochempfindlich
machen. Ein kleiner digitaler CMOSens-
Mikrochip (2,2 x 3,5 mm) ist mit dem mit
mikrofluidischem Substrat gefüllten Kanal
verbunden. Neben dem Sensorelement
befindet sich darin das komplette „digitale
Gehirn“ und der für die Signallinearisierung,
den Temperaturausgleich und den Selbstprüfalgorithmus
notwendige Speicher. Der
Chip verfügt über eine vollständig digitale
I²C-Schnittstelle. Der elektrische Kontakt
entsteht durch Metallisierung über dem
mikrofluidischen Substrat. Die am Sensorboden
befindlichen Flüssigkeitsanschlüsse
ermöglichen die einfache Integration einzelner
Sensoren in zahlreiche Anwendungen.
Der Sensor überzeugt durch eine kurze
Reaktionszeit von nur 30 ms sowie Sensorauflösungen
von bis zu 0,5 nl/min. Der digitale
Mikrosensor-Chip bietet eine vollständig
kalibrierte digitale Ausgabe, wodurch
keine zusätzliche Signalverarbeitung mehr
notwendig ist.
Diese deutliche Vereinfachung der Sensortechnologie
für Durchflussmessungen ermöglicht
die Umsetzung sehr kleiner und effizienter
Sensorlösungen. Für verschiedene
Anwendungen können auch massgeschneiderte
Lösungen auf Grundlage dieser Technik
entwickelt werden. Die Standardvarianten
sind ab sofort erhältlich.
Sensirion AG
www.sensirion.com
44 meditronic-journal 1/2014