Bronkhorst
Application note A094-ME09

Kwaliteitscontrole voor ademhalingsproducten

Er zijn veel ademhalingsproducten die in de wereld worden gebruikt, bijvoorbeeld spirometrie en spirometrie- en ergospirometrieapparatuur. Een spirometer meet het volume van de luchtbeweging in en uit de longen, waarbij Ergospirometrie een diagnostische procedure is om de ademhaling en het gasmetabolisme te meten tijdens een ergometeroefening, bijvoorbeeld met behulp van een hometrainer.
 
Op tal van medische gebieden vindt u deze producten; cardiologie, inspanningsfysiologie, sportgeneeskunde, enz. Deze worden gebruikt voor patiënten die moeite hebben met ademhalen, bijvoorbeeld iemand die lijdt aan een chronische ademhalingsziekte zoals astma of emfyseem. In de spoedeisende hulp kunnen patiënten hiervan profiteren in geval van hartaanvallen, beroerte of shock. Maar ook sporters gebruiken deze technologie om hun conditie en uithoudingsvermogen te testen.
 
De grote vraag is hoe je de beste prestaties van deze apparaten krijgt? Validatie is het toverwoord. Hiervoor heeft Relitech een Metabolic Simulator ontworpen.

afbeelding

Toepassingsvereisten

Om een hoge prestatie van ademhalingsproducten, zoals longfunctie-apparaten, te behouden en om te voldoen aan de eisen van de wettelijke voorschriften (ISO 13485), moeten ze worden gevalideerd. De huidige situatie in de kwaliteitscontrole van dergelijke apparaten is dat deze beperkt is door het feit dat elke sensor (O2, CO2 en flow) afzonderlijk gekalibreerd is, zonder rekening te houden met de kritische dynamische interactie tussen elke sensor.

Belangrijke onderwerpen

  • Lineariteit
  • Reproduceerbaarheid & nauwkeurigheid
  • Onderlinge beinvloeding
  • Ongevoelig voor andere gassen


Procesoplossing

De Metabolic Simulator is een mobiel apparaat dat ontworpen is voor het ter plaatse testen van ademhalingsproducten zoals longfunctiemachines. De simulator mengt zuivere stikstof en kooldioxide met behulp van twee Bronkhorst thermische massflowmeters (serie EL-FLOW Select). Onderlinge gevoeligheid kan hier een probleem zijn, het is belangrijk dat de flowmeters ongevoelig zijn voor andere gassen, omdat de dichtheid vaak een probleem is bij deze nauwkeurige metingen. Naast onderlinge gevoeligheid en nauwkeurigheid is de reproduceerbaarheid cruciaal in deze lineaire metingen. 
 
Het doel van de flowregelaar is om een bepaalde flow te genereren om het apparaat te kalibreren. Deze flow moet een bepaalde hoeveelheid zuurstof en kooldioxide bevatten. Kooldioxide wordt met 1-6 liter/min geïnjecteerd. Om de zuurstofconcentratie in de uitgeademde lucht te verminderen, wordt echter stikstof gebruikt om het zuurstofgehalte te verlagen, met 1-20 liter/min. 

Flow schema
Flow schema

Door het mengen van deze twee gassen - stikstof en kooldioxide - kunnen ademhalingsgasuitwisselingspatronen worden gegenereerd, real-time en zeer dicht bij authentieke menselijke ademhalingspatronen. Het resultaat zijn zogenaamde capnografen - een monitor van de ingeademde en uitgeademde concentratie of gedeeltelijke druk van kooldioxide - die lijken op die van bijvoorbeeld atleten. Op het uitleesscherm van de Metabolic Simulator zijn de capnografische waarden zichtbaar. V'CO2 staat voor de uitgeademde hoeveelheid kooldioxide en V'O2 is de hoeveelheid ingeademde zuurstof. BF is gewoon een afkorting voor ademhalingsfrequentie.
 
Bij de ontwikkeling van de metabole simulator was Relitech op zoek naar compacte en zeer nauwkeurige massadebietmeters en regelaars, die zij gevonden hebben bij Bronkhorst. De compactheid van de thermische flowmeters van de EL-FLOW Select-serie hielp Relitech bij de ontwikkeling van een compactere simulator.


Metabolic Simulator Gas
Metabolic Simulator
Metabolic Simulator MFCs
3D Render MFCs


Bronkhorst NEDERLAND

Lunet 10c
3905 NW Veenendaal
Tel. +31 (0)318 55 12 80
[email protected]

Copyright © 2021 Bronkhorst. All rights reserved.     Sitemap     Disclaimer     Privacy note