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Durchflusssensoren

Ungestörte Infusion

5. November 2014, 9:13 Uhr | von Daniel Längle

Mobiles System zur Medikamentenverabreichung

Infusionspumpen versorgen Patienten kontrolliert, genau und selbsttätig mit Medikamenten, bringen aber auch Risiken mit sich: Störungen können tödliche Konsequenzen haben. Rückrufaktionen sind daher nicht ungewöhnlich. Spezielle Medikamenten-Durchflussensoren können einen Teil dieser Probleme beheben.

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Von 2003 bis 2009 gingen bei der US-amerikanischen FDA mehr als 56 000 Berichte über unerwünschte Ereignisse in Zusammenhang mit Infusionspumpen ein, 710 Zwischenfälle endeten tödlich. Eine Rückrufaktion von rund 200 000 Pumpen zog die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit auf sich. Dabei muss man bedenken, dass die FDA im besagten Zeitraum insgesamt 87 solcher Rückrufaktionen anordnete. Es besteht Einigkeit darüber, dass Veränderungen am System der Medikamentenverabreichung allgemein sowie Verbesserungen der Soft- und Hardware der Pumpen im Besonderen notwendig sind. Einweg-Durchflusssensoren bieten eine Hardwarelösung, welche die Sicherheit und Zuverlässigkeit signifikant erhöhen können und die Bauweise von Infusionspumpen verändern.

Häufige Störungen

Während beim Betrieb einer Infusionspumpe zahlreiche verschiedene Probleme auftreten können, zum Beispiel bei der Bedienung, der Software oder der Batterie, stehen im Folgenden Störungen im Schlauchsystem im Fokus, die den Zustand des Patienten stark beeinträchtigen können. An dieser Stelle soll aufgezeigt werden, wie ein Einweg-Durchflusssensor entsprechende Ereignisse erkennen kann. Die Analyse umfasst folgende Fehlerereignisse: undosierter Durchfluss (Free Flow), Verschluss (Clogging), Blasen (Bubbles), offener Schlauch (Open Line) und Querflüsse bei Mehrfachinfusionen (Cross Flow).

Mithilfe hochentwickelter technischer Approximationsverfahren, aber ohne eigentliche Durchflussmessung überwachen moderne Infusionspumpen bereits heute die meisten dieser Probleme. Allerdings ist deren Zuverlässigkeit nicht ausreichend, und es kommt zu zahlreichen Fehlalarmen, wodurch das Pflegepersonal den einzelnen Alarmmeldungen weniger Aufmerksamkeit widmet und echte Störungen nicht bemerkt werden. Es ist deshalb unbedingt notwendig, die Zuverlässigkeit der Alarmauslösung zu verbessern, um die Sicherheit der Infusionstherapie zu erhöhen. Laut Experten für Patientensicherheit werden etwa 90% aller Alarmmeldungen nicht beachtet. Folgende Fehlerereignisse treten bei Infusionsschläuchen am häufigsten auf und könnten durch den Einsatz von Einweg-Durchflusssensoren verhindert werden:

Undosierter Durchfluss (Free Flow) bedeutet, dass das Medikament ungehindert in den Körper des Patienten gelangt, was zu Überdosierungen mit möglichen Nebenwirkungen für den Patienten führen kann. Dagegen werden – hauptsächlich mit einer entsprechenden Klemme, die solche Ereignisse verhindern soll – mechanische Maßnahmen ergriffen. Allerdings kommt es durch die fehlerhafte Anwendung oder Störungen an der Pumpenmechanik weiterhin zu gefährlichen Überdosierungen. Durch den Einbau eines Durchflusssensors wird die Durchflussrate des Medikaments gemessen und beim Überschreiten eines festgelegten Maximalwerts ein Alarm ausgelöst.
Verschluss (Clogging) bezieht sich auf eine Blockade im Infusionsschlauch, welche die Medikamentenzufuhr unterbricht. Dies ist meist bei Knicken im Schlauch der Fall. Stellt der Durchflusssensor eine Durchflussrate fest, die unter einen bestimmten Grenzwert fällt, wird ein Verschlussalarm ausgelöst.
Blasen (Bubbles) im Infusionsschlauch können ab einer bestimmten Größe venöse Embolien auslösen, was für den Patienten lebensgefährlich sein kann. Bei modernen Infusionspumpen sind Fehlalarme durch Blasendetektion sehr häufig. Einweg-Durchflusssensoren erkennen Blasen und können mögliche Gefahren zuverlässig detektieren.
Ein offener Schlauch (Open Line) ist das Ergebnis wiederholter mechanischer Belastung oder eines nicht ordnungsgemäßen Umgangs mit dem Infusionsbesteck. Der Begriff bezeichnet einen Riss im Schlauchsystem oder die nicht ordnungsgemäße Verbindung von Anschlüssen, was zu einer offenen Stelle im Infusionssystem führt. Dadurch wird nicht nur die Medikamentenabgabe unterbrochen, das Blut kann auch rückwärts durch das Schlauchsystem fließen, sodass der Patient Blut verlieren kann. Einweg-Durchflusssensoren arbeiten bidirektional, ein Blutverlust wird also als Durchfluss in umgekehrte Richtung detektiert.
Querflüsse bei Mehrfachinfusionen kommen in Situationen vor, bei denen es durch Sekundärinfusionen zu Querströmen von einem Infusionsschlauch in einen anderen kommt. Dies kann die tatsächliche Infusionsrate des Medikaments beeinflussen und das Behandlungsergebnis signifikant beeinträchtigen. Durch den Einsatz eines bidirektionalen Durchflusssensors an der richtigen Stelle des Infusionsbestecks können Querflüsse ermittelt und an die Steuerung des Mehrfachinfusionssystems weitergeleitet werden, um die entsprechenden Fehler auszugleichen oder einen Alarm auszulösen.