Pompe per infusione: i cuscinetti a strisciamento in plastica aiutano nel dosaggio ad alta precisione

Con il Perfusor, la B. Braun Melsungen AG ha raggiunto quello che è considerato uno degli obiettivi più alti nel marketing: un marchio si è affermato come termine generico per un intero gruppo di prodotti. In questo caso per le pompe a siringa o a infusione inventate dalla B. Braun. Questi dispositivi medici sono ampiamente utilizzati in ogni ospedale oggi. Dosano il farmaco contenuto nelle siringhe nel flusso sanguigno del paziente con elevata precisione e, se necessario, per lunghi periodi di tempo.

In un'unità di terapia intensiva possono essere utilizzati fino a 24 perfusori di questo tipo per paziente. Forniscono al paziente antidolorifici, adrenalina, soluzioni nutritive, betabloccanti o sangue, ad esempio. Possono essere raggruppati e fissati al letto del paziente e possono essere collegati in rete tramite un modulo di comunicazione e una suite online. Poiché rimangono accanto al letto durante il trasporto, sono alimentati da batterie ricaricabili.

Durante l'infusione deve essere realizzato un movimento fluido. Per B. Braun Melsungen AG, ciò richiedeva un coefficiente di attrito particolarmente buono dei componenti per realizzare un movimento fluido nel più piccolo spazio di installazione possibile. La soluzione doveva anche essere facile da installare.

Con un cuscinetto a clip appositamente realizzato in materiale iglidur ® J, è garantita una soluzione semplice nonostante lo spazio di installazione ristretto. I cuscinetti a clip sono inoltre esenti da manutenzione e lubrificazione, il che è assolutamente necessario in questa applicazione per evitare contaminazioni. Il loro basso coefficiente di attrito garantisce il funzionamento regolare della pompa di infusione nonostante la corsa molto breve.

I perfusori sono un importante gruppo di prodotti per B. Braun, ma solo uno dei tanti. L'azienda, con sede a Melsungen vicino a Kassel ed è a conduzione familiare da 180 anni, è attiva in non meno di diciotto settori di prodotti e applicazioni della tecnologia medica. Tra questi rientrano pompe, macchine per dialisi, articoli monouso come siringhe e "Braunülen" (un altro nome di prodotto come termine generico, questa volta per cateteri venosi) nonché gli strumenti chirurgici della controllata Aesculap. Nell'esercizio
 
finanziario 2017, B. Braun AG, che impiega circa 62.000 dipendenti in tutto il mondo, ha realizzato un fatturato di circa 6,8 miliardi di euro. Ciò corrisponde a un aumento del 5% e caratterizza la strategia di crescita: il fatturato è aumentato di 2,7 miliardi di euro in soli otto anni. Gli investimenti sono ammontati a poco meno di 970 milioni di euro e sono stati finanziati interamente con fondi propri dell'azienda.

Con "Compact plus", B. Braun ha lanciato sul mercato una serie di perfusori di nuova concezione nel 2017/18. Il nuovo sviluppo è stato necessario a causa di cambiamenti nelle normative internazionali e nazionali, che hanno un'influenza importante sulla progettazione e sulle funzioni dei dispositivi medici. I nuovi perfusori sono dotati di numerose funzioni di sicurezza. Dr. Dirk Aljets, Lead Engineer Infusion Pumps della serie "Compact": "Il dispositivo riconosce la siringa inserita, ad esempio, e monitora autonomamente tutti i processi essenziali. Il sistema di controllo è ridondante; i due processori comunicano tra loro e segnalano immediatamente se rilevano valori divergenti". E solo quando il dispositivo ha riconosciuto la siringa, si blocca e l'azionamento

viene avviato. La guida dell'operatore è progettata pensando alla fruibilità: molti tipi di siringhe e principi attivi sono memorizzati nel database integrato. Il personale della sala operatoria immette la velocità di erogazione, che dipende dal peso del paziente, ad esempio, e può contare sul rispetto preciso di questo valore. Sono possibili anche profili di infusione predefiniti. Dott. Dirk Aljets: "Per alcuni principi attivi, prima deve essere raggiunto rapidamente un bolo, cioè un certo livello, e solo dopo viene somministrata una dose successiva."

Con una portata di 0,01-999,9 millilitri all'ora (portate di bolo fino a 1800 ml/h) - valori tipici intorno ai 5 ml/h - l'azionamento (lineare) del perfusore deve soddisfare requisiti estremi in termini di precisione, e questo con una sequenza di movimento molto lenta con cui il contenuto della siringa viene erogato nella linea di alimentazione.
 
Gli ingegneri Braun hanno quindi investito molta competenza nella progettazione dell'azionamento. Dr. Dirk Aljets: "Utilizziamo un motore passo-passo che agisce su un mandrino con una filettatura speciale sviluppata da noi". Ciò garantisce la precisione e l'affidabilità desiderate per i movimenti lineari minimi. Questa precisione può essere espressa anche in cifre: "I nostri perfusori funzionano con una deviazione massima inferiore a +/- 1 %".
 
Nella progettazione dell'azionamento, B. Braun presta grande attenzione alla selezione dei cuscinetti e dal 1992 utilizza cuscinetti in plastica del kit di costruzione igus®. Per la nuova serie Compact è stato sviluppato un nuovo cuscinetto. Dr. Dirk Aljets: "Con il modello precedente, la guida dell'albero era piuttosto complessa, con due aste di guida e un cuscinetto igus® con tolleranze speciali e uno come cuscinetto flottante. Il nuovo azionamento è guidato da un'asta tonda con una slitta. Questo è più semplice, fa risparmiare spazio di installazione e anche costi, ed è altrettanto preciso."

Il movimento di scorrimento del carrello sull'asta tonda avviene tramite boccole di supporto realizzate in polimero ad alte prestazioni iglidur® J. Il fatto che queste boccole siano esenti da lubrificazione non è decisivo per B. Braun, perché il mandrino deve essere lubrificato. Molto più importante è uno scorrimento fluido a velocità estremamente bassa del movimento lineare. Questo requisito è soddisfatto con le boccole iglidur® J. Inoltre, l'asta di spinta è fissata alla piastra in lamiera tramite un cuscinetto a clip iglidur® con contorno speciale. Per questa applicazione, igus® e B. Braun hanno sviluppato congiuntamente una specifica che garantisce un cuscinetto affidabile e rende impossibile l'inclinazione dell'asta di spinta.

Nel corso degli anni, B. Braun ha sviluppato una collaborazione continua con igus®, che ha portato all'utilizzo di vari cuscinetti in plastica iglidur® nei dispositivi medici, nella serie Compact, ad esempio, sul dispositivo di sblocco per la siringa. Altri esempi sono cuscinetti a collare in dimensioni standard e speciali, ad esempio con incavi per il passaggio dei cavi. Dr. Dirk Aljets: "A volte non abbiamo nemmeno bisogno di plastica ad alte prestazioni per tali applicazioni; un componente in PE andrebbe altrettanto bene. Ma siamo rimasti colpiti dalla qualità e dalla capacità di consegna di igus®. Ecco perché ci piace usare questi cuscinetti, anche se non è tecnicamente necessario." Ed è per questo che non vengono utilizzati solo nei perfusori, ma anche nelle macchine per dialisi di B. Braun.