주입 펌프: 플라스틱 플레인 베어링으로 고정밀 투약 지원

B. Braun Melsungen AG는 퍼퓨저를 통해 마케팅에서 가장 높은 목표 중 하나로 여겨지는 브랜드 이름을 전체 제품 그룹의 총칭으로 확립하는 것을 달성했습니다. 이 경우 B. Braun이 발명한 주사기 또는 인퓨전 펌프의 경우입니다. 이러한 의료 기기는 오늘날 모든 병원에서 널리 사용되고 있습니다. 주사기에 들어 있는 약물을 환자의 혈류에 매우 정밀하게, 필요한 경우 장시간에 걸쳐 투여합니다.

중환자실에서는 환자당 최대 24개의 관류기를 사용할 수 있습니다. 예를 들어 진통제, 아드레날린, 영양 용액, 베타 차단제 또는 혈액을 환자에게 공급합니다. 여러 대를 그룹화하여 환자의 침대에 부착할 수 있으며 통신 모듈과 온라인 스위트를 통해 네트워크로 연결할 수 있습니다. 이송 중에도 침대 옆에서 사용할 수 있으며 충전식 배터리로 전원이 공급됩니다.

주입 시 부드러운 움직임이 구현되어야 합니다. B. 브라운 멜성겐 AG의 경우, 가능한 최소한의 설치 공간에서 부드러운 움직임을 구현하기 위해 부품의 마찰 계수가 특히 우수해야 했습니다. 또한 솔루션은 설치가 쉬워야 했습니다.

특수 제작된 클립 베어링 iglidur ® J 소재를 사용하면 좁은 설치 공간에서도 간단한 솔루션이 보장됩니다. 또한 클립 베어링은 유지보수와 윤활이 필요 없기 때문에 오염을 방지하기 위해 이 용도에 절대적으로 필요합니다. 마찰 계수가 낮기 때문에 매우 짧은 스트로크에도 불구하고 주입 펌프가 원활하게 작동합니다.

B. Braun의 중요한 제품군 중 하나에 불과하지만 퍼퓨저는 많은 제품 중 하나입니다. 카셀 인근 멜순겐에 본사를 두고 180년 동안 가족 소유로 운영되고 있는 이 회사는 18개 이상의 의료 기술 제품 및 응용 분야에서 활발히 활동하고 있습니다. 여기에는 펌프, 투석기, 주사기, "Braunülen" (이번에는 정맥 카테터의 다른 제품명)과 같은 일회용품과 자회사인 Aesculap의 수술 도구가 포함됩니다.
 
전 세계적으로 약 62,000명의 직원을 고용하고 있는 B. Braun AG는 2017 회계연도에 약 68억 유로의 매출을 달성했습니다. 이는 5% 증가한 수치로, 불과 8년 만에 매출이 27억 유로 증가한 성장 전략의 특징입니다. 총 투자액은 9억 7천만 유로에 조금 못 미치며 전적으로 회사 자체 자금으로 조달되었습니다.

"컴팩트 플러스" 를 통해 B. Braun은 2017/18년에 새롭게 디자인된 관류기 시리즈를 시장에 출시했습니다. 새로운 개발은 의료 기기의 디자인과 기능에 큰 영향을 미치는 국제 및 국내 규정의 변화로 인해 필요했습니다. 새로운 퍼퓨저에는 다양한 안전 기능이 탑재되어 있습니다. 더크 알제츠 박사, "Compact" 시리즈의 인퓨전 펌프 수석 엔지니어: "예를 들어, 이 장치는 삽입된 주사기를 인식하고 모든 필수 프로세스를 자체적으로 모니터링합니다. 제어 시스템은 이중화되어 있어 두 개의 프로세서가 서로 통신하고 편차 값을 감지하면 즉시 보고합니다." 그리고 장치가 주사기를 인식한 경우에만 잠금 장치가 잠기고 드라이브가 시작됩니다.

작업자 안내는 사용 편의성을 염두에 두고 설계되었습니다: 많은 주사기 유형과 활성 성분이 통합 데이터베이스에 저장되어 있습니다. 예를 들어 수술실 직원은 환자의 체중에 따라 달라지는 전달 속도를 입력하면 이 값이 정확하게 준수되는지 확인할 수 있습니다. 사전 정의된 주입 프로필도 가능합니다. 더크 알제츠 박사: "일부 활성 물질의 경우, 먼저 특정 수준, 즉 볼러스에 빠르게 도달한 다음 후속 용량만 투여해야 합니다."

시간당 0.01 ~ 999.9밀리리터(최대 1800밀리리터/h까지 주입 가능)의 이송 속도(일반적인 값은 약 5밀리리터/h)로, 주입기의 (선형) 드라이브는 주사기 내용물이 공급 라인으로 전달되는 매우 느린 이동 순서로 인해 정확도 측면에서 극한의 요구 사항을 충족해야 합니다.
 
따라서 브라운의 엔지니어들은 드라이브 설계에 많은 전문 지식을 투자했습니다. 더크 알제츠 박사: "저희는 자체 개발한 특수 나사산이 있는 스핀들에서 작동하는 스테퍼 모터를 사용합니다." 이를 통해 최소한의 선형 이동에 대해 원하는 정확도와 신뢰성을 보장합니다. 이 정확도는 수치로도 표현할 수 있습니다: "당사의 퍼퓨저는 최대 편차가 +/- 1% 미만으로 작동합니다."
 
B. Braun은 드라이브를 설계할 때 베어링 선택에 세심한 주의를 기울이며 1992년부터 igus® 구성 키트의 플라스틱 베어링을 사용해 왔습니다. 새로운 Compact 시리즈를 위해 새로운 베어링이 개발되었습니다. 더크 알제츠 박사: "이전 모델의 경우, 샤프트 가이드는 2개의 가이드로드와 특수 공차를 가진 igus® 베어링 1개, 플로팅 베어링 1개로 상당히 복잡했습니다. 새로운 드라이브는 슬라이드가 있는 원형 로드에 의해 안내됩니다. 이 방법은 더 간단하고 설치 공간과 비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 정확성도 뛰어납니다."

원형 로드에서 캐리지의 슬라이딩 이동은 고성능 폴리머 iglidur로 만든 베어링 부시를 통해 이루어집니다® J. 스핀들에 윤활을 해야 하기 때문에 이 부시가 무급유라는 사실은 B. Braun에게 결정적인 요소는 아닙니다. 훨씬 더 중요한 것은 선형 이동의 매우 낮은 속도에서 부드럽게 미끄러지는 것입니다. 이 요건은 iglidur® J 부싱으로 충족됩니다. 또한 푸시로드는 특수 윤곽을 가진 iglidur® 클립 베어링을 통해 판금 플레이트에 부착됩니다. 이 어플리케이션을 위해 igus® 와 B. Braun은 안정적인 베어링을 보장하고 푸시로드가 기울어지지 않도록 하는 사양을 공동 개발했습니다.

수년 동안 B. Braun은 igus® 와의 지속적인 협력을 통해 주사기 잠금 해제 장치와 같은 Compact 시리즈에서 다양한 iglidur® 플라스틱 베어링을 의료 기기에 사용했습니다. 다른 예로는 표준 및 특수 치수의 칼라 베어링, 예를 들어 케이블의 피드스루를 위한 홈이 있는 베어링이 있습니다. 더크 알제츠 박사: "때로는 이러한 용도에 고성능 플라스틱이 필요하지 않을 때도 있으며, PE 부품으로도 충분할 수 있습니다. 하지만 우리는 igus® 의 품질과 배송 능력에 깊은 인상을 받았습니다. 그렇기 때문에 기술적으로 필요하지 않더라도 이 베어링을 사용하는 것을 좋아합니다." 이것이 바로 이 베어링이 관류기뿐만 아니라 B. Braun의 투석기에도 사용되는 이유입니다.