Digitales Sauerstoffventil für ein einfacheres Sauerstoffflaschen-Management

Die Neuentwicklung entlastet die Pflegekräfte im Krankenhaus deutlich beim Umgang mit den Sauerstoffflaschen.

Gasförmiger Sauerstoff wird unter sehr hohem Druck in Flaschen gelagert. Medizinischen Sauerstoff zur mobilen Anwendung gibt es üblicherweise in Flaschengrößen von zwei bis fünf Litern. Bei einem Druck von 200 bar entspricht ein Liter medizinischer Sauerstoff 200 Litern Sauerstoff bei normalem Luftdruck. Dabei ist in der medizinischen Versorgung entscheidend, dass diagnostische und therapeutische Anwendungen zuverlässig funktionieren. Sie müssen weltweit dem höchstmöglichen Standard an Sicherheit, Qualität und Effizienz entsprechen.

Seit über 20 Jahren kommen in der medizinischen Gasversorgung Sauerstoffzylinder mit analogem Zeigermanometer zum Einsatz. Der Verwender liest dabei den verbleibenden Sauerstoff auf einer physischen Tabelle ab und berechnet diesen anhand des Restdrucks, der Flaschengröße und des eingestellten Sauerstoffflusses. Weil in Krankenhäusern täglich bis zu 1000 Gasflaschen im Einsatz sind und der Verbrauch bei der maximalen Menge an Durchfluss etwa drei Stunden pro Zylinder dauert, führt dies zu einem enormem Aufwand, den das Pflegepersonal selbst stemmen muss. Deshalb hatten die Spezialisten von Linde Healthcare, einem Unternehmen, das in über 50 Ländern die medizinische Gasversorgung in Kliniken und Krankenhäusern sicherstellt, die Idee einer digitalen Anzeige bei Sauerstoffflaschen. Das Ziel: die Logistik in Spitälern zu vereinfachen. Als Projekt definierten sie die Entwicklung eines digitalen Ventils, das kompatibel mit den bestehenden langlebigen Sauerstoffzylindern ist. Über eine offizielle Projektausschreibung fand Linde den Weg zum Schweizer Drucksensorik-Spezialisten Keller Druckmesstechnik, der seit vielen Jahren Füllstandsmessungen mit spezifisch konzipierten Sensoren für unterschiedlichste, schwierige Umgebungen entwickelt. Neben der Komptabilität zum bestehenden Zylinder durfte das neue digitale Ventil in seiner Bauform nicht verändert werden. Zusätzlich stellt die medizinische Sauerstoffanwendung sehr hohe Anforderungen an die Reinlichkeit und die Sensoren. Um dies zu erfüllen, musste Keller einen komplett neuen Sensor entwickeln, welcher vollumfänglich der vorgegebenen Umgebung angepasst wurde. Der Sensor muss dabei Druckbereiche bis 300 bar messen können sowie in einem Reinraum hergestellt werden. Um diese streng definierten Vorgaben zu erfüllen, testete das Projektteam diverse Designs und Prototypen, bis daraus die ideale Kombination entstand. Der neu entwickelte Drucktransmitter ist extrem robust, auf das Nötigste reduziert und die verwendeten Materialien sind ganz besonders sauerstoffverträglich.

Mit diesen Eigenschaften überzeugt der Sensor PA-5 in seiner sehr kompakten Bauform und wird damit zum Herzstück der digitalen Sauerstoffflaschen von Linde. Der im Ventil eingebaute analoge Sensor misst den Druck des gasförmigen Sauerstoffs in der Flasche und gibt diesen über eine Steckverbindung an die Elektronik hinter dem Display weiter. Folgende aufbereitete Daten stehen dem Patienten jederzeit mit eindeutigen Zustands-Icons zur Verfügung: Restsauerstoff und Flow mit Anzeige der verbleibenden Zeit bei gewählter Flow-Einstellung, Füllstand und aktueller Durchflussrate. Außerdem gibt es folgende Sicherheitswarnsymbole: Kritische Situation, Gas-Flow ist geringer als eingesteller Flow, Temperatur zu hoch oder zu niedrig, niedriger Ladestand, kein akustisches Signal, magnetisches Feld erkannt. Daneben zeigt das Display noch ein Status-Icon an („Neue, ungebrauchte Flasche“). Zusätzlich zur digitalen Anzeige verfügt das Ventil über ein akustisches und visuelles Warnsignal. Der Alarm weist auf kritische Situationen, wie einem niedrigen Füllstand oder einem eingeschränkten Gasfluss durch einen Knick im Schlauch, hin. Dadurch gewinnt der Patient mehr Sicherheit in der Selbstkontrolle.   Dieses neue und innovative Gasflaschensystem nennt sich LIV IQ (Linde Integrated Valve) und hat sich auf dem Markt sehr gut etabliert. Der große Vorteil dieses Systems besteht in der eigenen Selbstkontrolle und der besseren mobilen Sauerstoffversorgung, wie zum Beispiel bei einem Transport eines Patienten. Des Weiteren wird das medizinische Pflegepersonal durch den reduzierten Ableseaufwand stark entlastet, denn die Pflegekräfte wissen nun auf die Minute genau, wie lange der Sauerstoff beim eingestellten Verbrauch noch ausreicht.

Die Optimierung der medizinischen Gasversorgung wird künftig noch einen Schritt weitergehen: Es ist geplant, für LIV IQ einen IoT-Prozess (Internet of Things) zu verwirklichen. Die digitalen Daten der Ventile werden dazu via Funk in ein internes Krankenhaus-Netzwerk eingebunden und kundenfreundlich aufbereitet. Das Pflegepersonal kann dann mittels einer Vernetzung von jedem Arbeitsplatz innerhalb eines Krankenhauses auf alle digitalen, akustischen und visuellen Display-Informationen zugreifen. Der zusätzliche Überprüfungsaufwand jeder Sauerstoffflasche vor Ort verringert sich damit nochmal um ein Vielfaches. Dieser Schritt ins Internet der Dinge befindet sich zurzeit bei Linde Healthcare in der Entwicklung. Die nächste Generation des LIV IQ wird mit dieser geplanten Lösung das Management von Sauerstoffflaschen in Krankenhäusern revolutionieren. aru