In de westerse wereld is het gebruik van infuuspompen eigenlijk geen thema meer. Zowel de pompen zelf als de benodigde elektriciteit zijn voldoende en altijd beschikbaar. In ontwikkelingslanden ligt dat vaak anders. Daar wordt een infuus meestal toegediend met behulp van de zogenoemde zwaartekracht toevoer waardoor over- of onderinfusie kan optreden. De komst van de “Electronically Controlled Gravity-Feed Infusion Set” moet dat oplossen.
Onderzoekers van Fraunhofer hebben samen met het Uganda Industrial Research Institute het ECGF-IS-project opgestart. Binnen het project wilden zij een goedkoop, elektronisch geregeld infuussysteem voor IV-therapie met zwaartekracht toevoer ontwikkelen. Zo hopen de onderzoekers de sterfte, veroorzaakt door overinfusie en onderinfusie, vooral bij kinderen, te verminderen.
Nauwkeurige intraveneuze (IV) therapieën kunnen de herstelresultaten voor patiënten die aan een reeks verschillende ziekten lijden aanzienlijk verbeteren. IV-infusie wordt vaak gebruikt in de intensive care-geneeskunde. Bijvoorbeeld in gevallen van ernstig bloedverlies en bij de behandeling van uitdroging en ernstige gastro-intestinale symptomen, maar IV-therapie wordt ook ingezet om COVID-19-patiënten te behandelen.
Nauwkeurigere IV-therapie
Infusie met behulp van zwaartekracht is de meest voorkomende vorm van IV-therapie. Daarbij wordt de vloeistof met mineralen, voedingsstoffen en medicijnen uit een hoger hangende infuuszak aan de patiënt toegediend. De stroomsnelheid moet bij deze methode handmatig worden aangepast.
In ontwikkelende landen kan deze methode kan echter tot problemen leiden omdat de zwaartekracht methode ook gebruikt wordt in situaties waarbij de dosering middels een elektronisch geregelde infuuspomp gereguleerd zou moeten worden. Bovendien is het handmatig afstellen een tijdrovend proces dat in ontwikkelende landen door onvoldoende personeel vaak wordt verwaarloosd. Het inzetten van een elektronisch geregelde infuuspomp is ook niet altijd een optie, door het gebrek aan (betrouwbare) stroomvoorziening.
Het ECGF-IS systeem
Precies voor deze problemen hebben de onderzoekers nu de “Electronically Controlled Gravity Feed Infusion Set”, ECGF-IS, bedacht. Het doel van het nieuwe elektronisch gestuurde infuussysteem met zwaartekracht toevoer is het dichten van de kloof tussen ongecontroleerde IV-infusie door zwaartekracht en de zeer nauwkeurige maar extreem dure infuuspompen die door artsen in geïndustrialiseerde landen worden gebruikt.
Infuuspompen zijn complex in gebruik en duur in onderhoud. Omdat reserveonderdelen vaak moeilijk verkrijgbaar zijn, zijn ze van beperkt nut voor klinische omgevingen in ontwikkelende landen, wat soms verre van ideaal kan zijn. Ziekenhuizen en andere medische voorzieningen in landen als Oeganda hebben vaak ook te maken met wisselende stroomvoorziening en regelmatige uitval van elektriciteit. De infuuspompen die wij gebruiken zijn doorgaans niet geschikt om met wisselende stroomuitval om te gaan en kunnen niet worden gebruikt in gebieden die geen toegang hebben tot elektriciteit.
Het gat dat nu toch bestaat tussen de dure 'Westerse' systemen en de eenvoudige infuussystemen die in ontwikkelende landen veel gebruikt worden, moet door de komst van het ECGF-IS system gedicht gaan worden. "Het nieuwe systeem bevat een druppelsensor die automatisch het aantal druppels IV-vloeistof telt. De rolklem die normaal in IV-sets wordt aangetroffen, is vervangen door een actuator die de infuusslang blokkeert, zodat het apparaat alleen het aantal druppels toedient dat werkelijk nodig is om de patiënt te behandelen", zo vertelt Fraunhofer PAMB ingenieur Tobias Behr.
Het ECGF-IS systeem zorgt er ook voor dat de druppelsnelheid constant blijft en waar nodig kan worden bijgesteld. Een groot voordeel is dat ziekenhuizen het nieuwe druppelsensorsysteem eenvoudig kunnen aansluiten op de bestaande infuuszakken en slangen. De arts kan alle instellingen aanpassen via een beeldscherm. Het apparaat werkt op batterijen en het team van onderzoekers ontwikkelt momenteel een oplaadstation op zonne-energie voor gebruik op het platteland.
Onlangs hebben de onderzoekers van Fraunhofer en het Uganda Industrial Research Institute de German-African Innovation Incentive Award 2020 (GAIIA) ontvangen voor hun werk aan het project tot nu toe.
