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Fachwissen zu Gassystemen kommt für einen guten Zweck zum Einsatz

Gasverteilungssysteme für Beatmungsgeräte mit vielen Swagelok-Komponenten

Wie Field Engineers von Swagelok mit ihrem Wissen zu Gasverteilungssystemen die Fertigung von Beatmungsgeräten unterstützen

Alex Chu, Engineering Manager, Swagelok Bristol

Die industrielle Gasverteilung ist mitunter ein äußerst komplexer Prozess. Um potenziell gefährliche Gase mit dem richtigen Druck und ohne Leckagen an den gewünschten Einsatzort zu transportieren, braucht es bestimmte Fachkenntnisse und Expertise.

Im Laufe des letzten Jahres ist ein bestimmter Anwendungsbereich von Gasverteilungssystemen in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses gerückt. Beatmungsgeräte werden seit Beginn der Pandemie für die Behandlung von COVID-19-Patienten mit schwerem Verlauf eingesetzt und versorgen diese mit dem benötigten Sauerstoff. Als die Zahl der COVID-19-Patienten im Jahr 2020 anstieg, warnten Mediziner vor einer Knappheit von Beatmungsgeräten. Dies hätte zur Folge gehabt, dass einige Patienten nicht die nötige Behandlung erhalten würden.

Die UK Ventilator Challenge war eine Initiative, um dieser potenziellen Knappheit entgegenzuwirken. Industrie-, Technologie- und Ingenieursunternehmen aus dem Vereinigten Königreich schlossen sich zusammen, um die Fertigung von Beatmungsgeräten voranzutreiben und so für den Fall eines Mangels an Beatmungsgeräten gewappnet zu sein. Eines dieser Unternehmen war auch Swagelok Bristol. Ein Team von internen Field Engineers arbeitete gemeinsam an dieser Herausforderung. Das Ergebnis dieser Zusammenarbeit war die Entwicklung und Fertigung von mehr als 200 lebensrettenden Beatmungsgeräten.

In diesem Artikel erfahren Sie, wie die Experten aus Bristol ihr Fachwissen zu industriellen Gasverteilungssystemen eingesetzt haben, um die Entwicklung lebensrettender Beatmungsgeräte voranzutreiben. Außerdem gehen wir darauf ein, wie dieses Wissen für zahlreiche andere individuelle Zwecke genutzt werden kann – ganz nach den jeweiligen Anforderungen.

Die Funktionsweise der Anwendung verstehen

Zu Beginn der UK Ventilator Challenge befasste sich das Expertenteam zunächst mit der grundlegenden Funktionalität von Beatmungsgeräten. Im Grunde sind Beatmungsgeräte nichts anderes als automatisierte Gasverteilungssysteme, die Sauerstoff und Luft aus einer druckbeaufschlagten Quelle zum Einsatzort befördern – in diesem Fall zum Patienten. Durchflussrate, Druck und Konzentration müssen dabei genau geregelt sein. Gasmischanlagen und Gasverteilungssysteme kommen in zahlreichen Hochrisikoanwendungen zum Einsatz, mit denen Field Engineers von Swagelok viel Erfahrung haben. Dazu zählt unter anderem auch die Handhabung ultrareiner oder auch hochgiftiger Gase.

Im Grunde sind Beatmungsgeräte nichts anderes als automatisierte Gasverteilungssysteme, die Sauerstoff und Luft aus einer druckbeaufschlagten Quelle zum Einsatzort befördern — in diesem Fall zum Patienten. Durchflussrate, Druck und Konzentration müssen dabei genau geregelt sein.

Als nächstes untersuchte das Bristol-Team, wie die Durchflussrate von Luft und Sauerstoff kontrolliert werden kann. Bei der von ihnen erarbeiteten Lösung kamen Durchflussmesser zusammen mit einem speziellen dombelasten Vordruckregler zum Einsatz. Herkömmliche Druckregler, die in der Regel eine hohe Federkraft haben, konnten die präzise Druckkontrolle in den Beatmungsgeräten nicht gewährleisten. Der von unseren Ingenieuren am Standort auf der Isle of Man im Eilverfahren entwickelte maßgeschneiderte Regler ermöglicht eine dynamische Druckkontrolle, um einen gleichbleibenden Druck für die Patientenbehandlung sicherzustellen. Unter Nutzung weiterer Komponenten von Swagelok entwickelte das Team ein System, das alle Funktionen eines Beatmungsgeräts erfüllt.

Montage eines Gasverteilungssystems von Swagelok

Höchste Zuverlässigkeit in einem lebenswichtigen Anwendungsbereich

Nachdem die Auslegung stand, machte sich das Team an die Verifizierung und Validierung. In allen Industrien weltweit gibt es wohl keine strengeren Anforderungen an die Validierung als bei Medizinprodukten der Klasse IIb. Beatmungsgeräte und andere lebenswichtige Medizinprodukte kommen in Situationen zum Einsatz, in denen ein Versagen oder Ausfall zu ernsthaften Verletzungen oder gar zum Tod des Patienten führen kann. Strenge Prüfungen sind somit von äußerster Wichtigkeit.

Gleiches gilt auch in vielen Anwendungen, mit denen die Ingenieure von Swagelok sonst zu tun haben. Der in Beatmungsgeräten genutzte Sauerstoff ist ein gängiges Industriegas und kommt auch in vielen industriellen Einrichtungen zum Einsatz. Beim Kontakt mit anderen Stoffen oder Chemikalien, die in solchen Einrichtungen häufig zu finden sind, ist Sauerstoff außerdem leicht brennbar. Daher stellen Leckagen in industriellen Sauerstoffverteilungssystemen ein sehr hohes Sicherheitsrisiko für das Werkspersonal dar. Austretende Gase können dabei nicht nur gefährlich, sondern auch kostspielig werden – das gilt für alle Branchen, in den solche Systeme genutzt werden.

Erfahren Sie, wie Swagelok Sie bei der Auslegung von Gasverteilungssystemen unterstützen kann.

Um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen Hersteller von Medizinprodukten der Klasse IIb solide Prozesse in den Bereichen Qualitätskontrolle, Validierung, Nachverfolgbarkeit, Materialzertifizierung und der Reinheit der Komponenten nachweisen. All diese Anforderungen konnte das Team erfüllen. Swagelok bietet Gasverteilungssysteme und damit zusammenhängende Dienstleistungen für unterschiedliche Branchen, in denen ähnliche Anforderungen an die Zertifizierung und Validierung gelten. Unsere Materialien unterliegen damit vergleichbaren Anforderungen an die Qualitätskontrolle, Nachverfolgbarkeit und Zertifizierung.

Beatmungsgeräte

Fachwissen zu Gasverteilungssystemen für unterschiedlichste Anwendungen

Dank des Fachwissens der Ingenieure von Swagelok in diesem neuen und einzigartigen Anwendungsbereich wurde dieses Projekt zur Fertigung von Beatmungsgeräten zu einem echten Erfolg. Das Ergebnis war eine sehr zuverlässige präzise Gasverteilung in einem lebenswichtigen Anwendungsbereich, in dem kein Spielraum für Fehler besteht. Unabhängig von der Branche oder den individuellen Anforderungen besteht unser Anspruch steht darin, Gasverteilungssysteme mit herausragender Qualität zu liefern.

Sie möchten mehr erfahren? Klicken Sie auf einen der untenstehenden Links, um mehr darüber zu erfahren, wie Sie mithilfe unserer Gasverteilungssysteme Leckagen reduzieren, Kosten einsparen, die Sicherheit Ihrer Einrichtungen verbessern und ungeplante Ausfallzeiten verhindern können. Oder kontaktieren Sie noch heute unser Team und lassen Sie sich von unseren Experten zum Thema Gasverteilungssysteme beraten.

Erfahren Sie mehr über die Lösungen von Swagelok zu Gasverteilungssystemen

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