MEMS Strömungssensoren für die Notfallbeatmung

Abstract:
Es wird ein thermischer Membransensor in MEMS Technologie zum Einsatz in der Spirometrie oder zum Beatmungsmonitoring präsentiert. Er ist für präventive sowie therapeutische Anwendungen innerhalb und außerhalb von geschlossenen Räumen einsetzbar, um auch für Notfalleinsätze eine schnelle Aussage über den pulmonalen Patientenzustand zu erlangen. Aufgrund der geringen thermischen Eigenmasse des mikrotechnischen Strömungs-Sensors ist eine schnelle (Ansprechzeit <1 ms) und genaue Erfassung der hochdynamischen Atemkurven bis zu 250 l/min realisierbar. Durch die typische Kennliniencharakteristik thermischer Sensoren, die bei niedrigen Strömungs-geschwindigkeiten mit höchster Auflösung arbeiten und durch das hier angewandte kalorimetrische Messverfahren über eine stabile Richtungserkennung verfügen, lässt sich der für Beatmungsgeräte wichtige Umschaltpunkt zwischen Inspiration und Exspiration ideal detektieren. Mit geeigneter Regelung kann der Messbereich auf bis zu 300 l/min erweitert werden, so dass auch kurzzeitige Atemspitzen, wie sie z. B. durch Husten ausgelöst werden, nicht verloren gehen. Geringe Leistungsaufnahme (ca. 10 mW) ist Voraussetzung für tragbare Geräte, z. B. in Home-Care Anwendungen.