Nei Dispositivi per Cure Mediche Intensive, gli Elementi Piezoelettrici Rendono Possibile il Rilevamento di Bolle d'Aria Pericolose per la Vita
L'assistenza medica intensiva è un'area sempre più importante nella cura dei pazienti negli ospedali, specialmente durante le emergenze mediche globali. I virus e altre infezioni sono particolarmente pericolosi per le persone con condizioni critiche preesistenti, ad esempio, dei reni o del sistema cardiovascolare. Per quanto riguarda il trattamento e la terapia di tali malattie, anche i requisiti dei dispositivi medici utilizzati sono in costante innalzamento. In questo caso, la tecnologia piezo offre numerose possibilità di miglioramento: I trasduttori piezoelettrici a ultrasuoni, per esempio, rendono più intelligenti i dispositivi di cura intensiva come i sistemi infusionali e facilitano la supervisione delle funzioni vitali del corpo.
I dispositivi infusionali sono ampiamente utilizzati in terapia intensiva, ad esempio, nelle macchine per emodialisi per il trattamento delle malattie renali croniche. Questi sistemi purificano il sangue del paziente in un ciclo extracorporeo all'interno di un dializzatore. La diffusione delle tossine avviene tra il sangue e il dialisato, che è separato da una membrana di dialisi biocompatibile. In questo modo, vengono rimosse dal sangue le tossine che altrimenti rimarrebbero nel flusso sanguigno a motivo del danneggiamento dei reni e della conseguente compromissione della funzione di disintossicazione. Dopo la dialisi, il sangue viene restituito al flusso sanguigno del paziente.
Le trasfusioni di sangue o il cosiddetto bypass cardiopolmonare, noto anche come macchina cuore-polmone, sono ulteriori aree di applicazione per i sistemi infusionali. Negli interventi chirurgici salvavita, come per esempio quelli a cuore aperto, questi sistemi svolgono una funzione di pompaggio del cuore e assicurano l'apporto di ossigeno al sangue, che normalmente è garantito dal polmone.
I sistemi infusionali e altri dispositivi medici utilizzano sempre più spesso sensori a ultrasuoni, per esempio, per misurare il flusso di sangue nei tubi o per rilevare bolle d'aria pericolose per la vita. I componenti piezo sono particolarmente adatti a questo scopo - quando sono integrati nei sensori a ultrasuoni sono molto compatti e possono essere collocati all'esterno del tubo. Questo processo non è invasivo e contrasta una contaminazione del liquido che deve essere monitorato dal sistema di misurazione.
Le piastre o i dischi piezo integrati nei sensori possono misurare il flusso di liquidi di un gran numero di tubi, indipendentemente dalla viscosità, dallo spessore o dal colore dei liquidi o dei tubi. I sensori possono inoltre rilevare in tempo reale le bolle d'aria iniettate nel sangue, in modo che il personale medico possa reagire tempestivamente e prevenire embolie d'aria pericolose per la vita. Un ulteriore vantaggio dei sistemi di misura a ultrasuoni azionati da piezo: Grazie alla capacità di produzione in grande serie, i sensori piezo sono molto convenienti.
La possibilità di rilevare le bolle d'aria aumenta immensamente la sicurezza per i pazienti. I sistemi di infusione possono integrare diversi rilevatori di bolle d'aria ai fini del monitoraggio. Questi utilizzano la misura del tempo di propagazione delle onde sonore indotte: Quando le onde sonore colpiscono una bolla d'aria in un tubo, esse vengono riflesse in corrispondenza dell'interfaccia della bolla poiché esiste una differenza di impedenza tra i due materiali. Quando si misura il tempo di propagazione di un tubo senza bolle d'aria, una bolla d'aria può essere immediatamente rilevata a causa del ridotto tempo di propagazione dell'onda sonora. Se viene rilevata una bolla d'aria in un tubo, per esempio, di una macchina cuore-polmone, il processo di pompaggio viene interrotto immediatamente. Il sangue contaminato viene reindirizzato al serbatoio, in modo che il flusso sanguigno extracorporeo possa funzionare di nuovo senza interruzioni.
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