Pumpe Universal-Pumpe gibt Flüssigkeiten pulsationsfrei ab

Redakteur: Lea Ziegler

Eine neuartige Pumpe, die giftige, klebrige und sterile Flüssigkeiten pulsationsfrei abgibt, könnte in Zukunft den Arbeitsalltag auf der Krankenstation und im Labor erleichtern. Stefan Bäder, Ingenieur an der Ulmer Universitätsklinik für Anästhesiologie, hat das membranbasierte Pumpenkonzept entwickelt.

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Die neuartige Pumpe gibt Flüssigkeiten pulsationsfrei ab: Platte mit Stößeln (hinten), Membran mit Förder-, Ventilkammern und Förderwegen sowie Matrize (vorne)
Die neuartige Pumpe gibt Flüssigkeiten pulsationsfrei ab: Platte mit Stößeln (hinten), Membran mit Förder-, Ventilkammern und Förderwegen sowie Matrize (vorne)
(Bild: Universität Ulm)

Auf der Krankenstation und im Labor stellt sich oft das gleiche Problem: Flüssigkeiten müssen genau dosiert in den Körper des Patienten, zur Zelle oder ins Analysegerät gelangen. Bekommt ein Patient zu viel oder zu wenig von einer Infusion, kann dies dramatische Folgen für seinen Gesundheitszustand haben. Läuft im Labor mit einem Mal zu viel Nährlösung in eine Zellkultur, löst sich die Zelle womöglich vom Untergrund ab und wird weggespült. Beide Szenarien können sich so oder so ähnlich an Stefan Bäders Arbeitsplatz in der Ulmer Universitätsklinik für Anästhesiologie abspielen. Deshalb hat der Ingenieur ein neuartiges membranbasiertes Pumpenkonzept entwickelt, mit dem Flüssigkeiten gleichmäßig und ohne Druckspitzen abgegeben werden. Um zu verhindern, dass das Medium nachläuft, kann das Gerät auch absaugen. Dazu muss der Nutzer lediglich einen Schalter umlegen.

Durch einzeln ansteuerbare Kolben Druckspitzen vermeiden

Vor etwa drei Jahren hat der Medizintechniker angefangen, bisherige Patente zu vergleichen und entschied sich, eine Hybridtechnologie zwischen Kolben- und Peristaltikpumpe zu konstruieren. Herzstück sind vier einzeln ansteuerbare Kolben, die getrennt voneinander Flüssigkeit ansaugen und abgeben. Um Druckspitzen zu vermeiden, sind immer nur drei von vier Einheiten gleichzeitig aktiv. Die pausierende vierte Einheit wird verwendet, um feine Restpulsationen auszugleichen. Dank dieser Balance können Flüssigkeiten gleichmäßig abgegeben werden. Im Beispiel von der Krankenstation müsste das Pflegepersonal Infusionen weniger oft kontrollieren und dank der genau dosierten Abgabe würde die Lösung länger halten. „Die schwankungsfreie Medienförderung beruht auf einem rein mechanischen Verfahren und benötigt keine zusätzlichen Dämpfungsmaßnahmen“, erklärt Bäder. Die Überdeckung der Steuerkanten von Ventil- und Förderelementen werde durch eine spezielle Konstruktion verhindert.

Sichtbare Förderwege

Die Ulmer Pumpe, die kürzlich zum Patent angemeldet wurde, hat noch weitere Vorteile: Zum Beispiel sind alle Förderwege sichtbar. Anwender merken also sofort, wenn Luft im System ist. Außerdem bestehen die Bauteile, die Flüssigkeit führen, aus Kunststoff und sind deshalb auch als Einmalartikel preiswert herzustellen. Die Pumpe ist klein, leicht und im Zweifel braucht der Patient keine Infusionsständer. Insgesamt zeichnet sich die Pumpe (gegenüber Peristaltik-, Kolben-, Zahnrad- und Exzenterschneckenpumpen) durch einen geringen Teile- und Produktionsaufwand für eine hohe drehzahlunabhängige Förder- und Reproduziergenauigkeit bei umkehrbarer Fließrichtung aus. (lz)

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