Ultraschallsensoren für die Medizintechnik

SONOTEC auf der Compamed 2015

Sonotec GmbH: Anlässlich der Compamed 2015 präsentiert SONOTEC vom 16. bis 19. November 2015 in Düsseldorf ihr gesamtes Sensorprogramm für den Einsatz in medizintechnischen Geräten. Ganz neu im Portfolio der berührungsfrei arbeitenden Ultraschallsensoren ist der Kombi-Sensor SONOFLOW CO.56 zur Durchflussmessung und gleichzeitigen Luftblasendetektion. Zudem werden der Clamp-On-Sensor SONOCHECK ALD für die Überwachung des Flüssigkeitsniveaus in Tropfkammern sowie die Sensoren der SONOCHECK ABD-Baureihe zur Luftblasendetektion vorgestellt. Ebenfalls gezeigt werden der Clamp-On-Sensor SONOFLOW CO.55 für die Durchflussmessung und der optische Sensor BLD01 für die Detektion kleinster Blutmengen in Dialyseflüssigkeiten.

Der SONOFLOW CO.56 vereint zwei Messtechniken in einem Gerät: er erfasst die Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten in Schläuchen und erkennt zeitgleich Luftblasen. Als Clamp-On-Gerät eignet er sich speziell für Prozesse mit strengen hygienischen Anforderungen. Im Unterschied zu allen anderen Sensoren am Markt ist die komplette Auswertung im Gerät integriert, eine weitere externe Elektronikplatine wird nicht benötigt. Wie für alle Sensoren der SONOFLOW-Serie wird optional eine leistungsfähige und doch einfach zu bedienende Software angeboten.

Die Sensoren der ALD-Serie detektieren das Flüssigkeitsniveau in Tropfkammern. SONOTEC bietet zwei Varianten des Sensors an: Der einkanalige ALD01 mit einer Messstelle kontrolliert zuverlässig einen festgelegten Flüssigkeitsstand. Der zweikanalige ALD02 erfasst Niveaus, die zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert schwanken. Beide Ausführungen verfügen über einen anwenderspezifisch programmierbaren Mikrocontroller mit erweiterbaren Funktionalitäten. Ihre Bauform ist abhängig vom Tropfkammerdurchmesser und -material sowie dem zu überprüfenden Füllstand.

Die Clamp-On-Ultraschallsensoren SONOCHECK ABD05, ABD06 und ABD07 erkennen schnell und zuverlässig Luftblasen in flüssigkeitsdurchströmten Schläuchen und Messkammern. Sie gestatten damit sowohl die Flüssigkeitsüberwachung als auch die Nass-Trocken-Meldung. Da sie sich dynamisch variierenden akustischen Bedingungen problemlos anpassen, garantieren sie eine hohe Messwertstabilität gegenüber schwankenden Umgebungsbedingungen. Der Messzyklus liegt bei 200 µs, die Reaktionszeit typischerweise bei 1 ms. Die Ultraschallsensoren lassen sich über einen Mikrocontroller mit erweiterbaren Funktionalitäten kundenspezifisch programmieren. Dazu zählen beispielsweise Fail-Safe und serielle Kommunikation.

Speziell für die Dialyse entwickelte SONOTEC den Blutleckdetektor BLD01. Er erkennt grundsätzlich jede Veränderung, die sich auf die Lichtdurchlässigkeit eines optisch transparenten Mediums auswirkt, und reagiert deutlich sensibler und schneller auf Blut beziehungsweise auf Veränderungen im Medium als vergleichbare Produkte. Auf diese Weise registriert der BLD01 selbst kleinste Blutmengen – auch über einen langen Behandlungszeitraum von bis zu acht Stunden. Die geforderte Empfindlichkeit wird durch die Internationale Norm IEC 60601-2-16 (2008) vorgegeben. Entsprechend erkennt der Sensor Blutmengen von 0,35 ml/min bei einem Hämatokrit-Level von 0,32 l/l und einer maximalen spezifischen Durchflussrate. Darüber hinaus zeichnet er sich gegenüber vergleichbaren Produkten durch seine höhere Stabilität und geringere Störempfindlichkeit gegen Fremdlichteinflüsse aus.

Für die Überprüfung der korrekten Dosierung und Fließgeschwindigkeit bei der automatischen Flüssigkeitszufuhr in der Medizintechnik hat SONOTEC den Clamp-On-Sensor SONOCHECK CO.55 im Programm. Der Sensor misst den Durchfluss von Flüssigkeiten in PVC- und flexiblen Schläuchen und eignet sich für den unkomplizierten Einsatz und die Nachrüstung unterschiedlichster Geräte. Da er direkt am Schlauch hängt, benötigt er keine gesonderte Befestigung. SONOTEC bietet den Durchflussmesser für viele verschiedene, in der Medizin typische, Schlauchdurchmesser an. Unter anderem gibt es Versionen des Sensors für folgende Anwendungen:

• 3/8-Zoll Schläuche, wie sie in Herz-Lungen-Maschinen üblich sind,
• 4,2 mm Infusionsschläuche für Bluttransfusionen und
• 6,8 mm Dialyseschläuche.

Die nicht-invasive Detektion und die kompakte Bauform der Sensoren, die keine weitere Elektronikplatine benötigen, bilden die Grundvoraussetzung für hygienische und kontaminationsfreie Anwendungen. Der flüssigkeitsdurchströmte Schlauch bzw. die Tropfkammer werden einfach in den jeweiligen Sensor gelegt und das Kabel an die Gerätesteuerung angeschlossen. Ein Koppelmittel ist nicht erforderlich. Die Sensoren reagieren zudem automatisch auf sich verändernde Randbedingungen z.B. durch Toleranzen der Schläuche oder Alterungsprozesse. Damit sind sie für den häufigen Wechsel genauso gut geeignet wie für einen über Monate währenden Betrieb.

Die Sensoren verfügen über konfigurierbare Strom(0/4…20 mA)- beziehungsweise Impulsausgänge. Eine serielle Schnittstelle erlaubt den Anschluss an einen Computer und damit die einfache Parametrierung und Messwertdarstellung mittels Monitorsoftware. Diese Funktion ist allen genannten Sensoren gemeinsam und ein Alleinstellungsmerkmal der SONOTEC Sensoren. Mit diesem Werkzeug ist der Anwender selbst in der Lage, die Sensoren zu testen und im vorgegebenen Rahmen auch Anpassungen an seine spezifischen Erfordernisse vorzunehmen. Durch den Hersteller sind zudem sämtliche genannten Sensoren hinsichtlich Design, Schnittstellen und Eigenschaften wie beispielsweise Sicherheitsroutinen oder Spannungsversorgung applikationsspezifisch anpassbar.

Über Sonotec

Gegründet 1991 ist die SONOTEC GmbH heute ein führender Lösungsspezialist in der Ultraschallmesstechnik. Mit über 100 Mitarbeitern entwickelt und fertigt das Technologie¬unternehmen am Standort Halle (Saale) kundenspezifische Ultraschallwandler und -sensoren sowie Prüfgeräte und Messtechniklösungen für die unterschiedlichsten Branchen – von der Medizintechnik über die chemisch-pharmazeutische Industrie bis hin zum Maschinen- und Anlagenbau und der zerstörungsfreien Materialprüfung.