maxon Story
高效幫浦系統改善生活品質。
醫學界在多種疾病治療過程中採用植入式幫浦系統-包括腹腔積水。引起腹水症狀的原因多為嚴重疾病。為了能掌控並減少腹腔內積水的現象,Sequana Medical 公司研發了一種主動式植入體。其中所採用的 maxon EC 馬達確保設備運轉順暢,以及幫浦運動協調平穩。
腹水是指腹腔內有過量液體積聚的症狀。在大約八成的病例中,腹水多由肝臟功能衰壞所引起,如肝硬化。但心肌衰竭、腎臟疾病也為可能的病因。大多數的病患可透過藥物治療和特殊飲食療養,將積水由體內排出。但是在歐洲和美國,每年仍有數千名病患無法透過這些療法痊癒。病患腹水積聚量每天可高達兩公升。對病患來說,腹水症狀是非常痛苦的,尤其目前僅能依賴定期的腹腔穿刺將腹水排出。
ALFApump 是一套由瑞士醫學公司 Sequana Medical 研發的主動式植入系統,能為腹水病患的生活品質帶來明顯的改善。該系統監控腹腔內的積水情形,並且在必要時將腹水抽至病患膀胱內,使其隨尿液自然排出。這套三件式系統的核心元件為 ALFApump 植入體,以及兩條導管:一條連接至腹腔,另一條連接至膀胱。外部充電器 SmartCharger 是一組活動式充電兼通訊單元,可為 ALFApump 植入體的電池進行充電,並且附有通訊功能。鋰離子蓄電池能夠為幫浦的自主運轉提供多達數天的電力。
由於幫浦每天平均須抽唧 0.9 公升的液體,需要不中斷的電力供應,因此電池必須定時進行充電。電池是以無線方式穿過病患的皮膚進行充電。
為確保監控過程順利無礙,還另外採用筆記型電腦作為輔助,讓醫師能夠利用一套特製的通訊軟體針對每一個病患的情形,為植入體進行編程。如此一來,醫師便可精確設定,每天應該抽唧多少腹水至膀胱內。另外,醫師也能夠藉由無線連網調出已自動記錄的病患資料。
堅持採用頂尖材質
ALFApump 植入體由生物相容性極佳的聚醚醚酮 (PEEK) 製成,植入於病患的皮下層和腹膜之間。在人體內特殊的環境條件下,塑膠材料無法達到完全密封隔離,因此必須使用特殊的馬達和相配的電子元件。在選擇使用材料時必須納入考量的因素為:能夠承受長期潮溼環境和高鹽濃度。此外,所選材質還必須能夠承受恆定攝氏 40 度的環境溫度。由於該植入體將處於極度潮溼的環境,甚至可能完全被液體淹覆,因此電子元件將有額外塗層保護,並搭配一顆無刷馬達。
精密的電子元件將負責馬達的低階控制、幫浦的運轉控制、感應器信號的分析、與 SmartCharger 之間的通訊、以及電池管理。齒輪幫浦除了抽唧液體之外,還必須將滲入的空氣(例如在手術之後)排出。確保公差維持在極小的範圍內亦是非常重要的前提條件,為此必須在正常運轉的情形下維持高轉矩。此外,腹腔內的積水含有大量來自血漿的纖維蛋白, 這些物質可能形成凝塊,使幫浦抽唧作業更加困難, 在最壞的情況下,甚至可能出現幫浦阻塞的情形。為了防止該現象發生,可為幫浦設定週期,使其定時短暫進行空運輸動作。
醫學科技裡的精準動力
maxon EC 13 馬達是針對客戶的特別需求所訂製,專用於為 ALFApump 的幫浦齒輪提供動力。該馬達擁有對於定位回饋相當重要的霍爾效應感應器。馬達控制器利用霍爾效應感應器,尤其在低轉速和高負載轉矩時更能提供可靠穩定的功能。除了可消毒式馬達的特殊轉子塗層之外,軸也採用生物相容性高的材質製成, 並且採用特別的幾何設計。EC 13 的設計精簡,擁有低噪音、低震動和低放熱的運轉特性,是專為醫學技術所設計的動力系統。
為了更能確保病患的安全,同時使 ALFApump 的編程更加容易,採用了專用處理器來進行馬達控制。中央處理器可對馬達控制器進行配置,以達到所需的運輸量。馬達控制器用於檢測相對的參數是否有效。若出現如允許抽唧時間偏差,則中央處理器便會切斷馬達子系統的電源。透過此雙處理器系統,可確保幫浦的抽唧作業受到最完善的監控,進而能提供最高安全性。
成功植入抽唧系統
2011 年十月,全球創先兩次抽唧系統的手術在奧地利維也納進行。根據維也納 AKH 教學醫院內科三部腸胃科和肝臟科代理主任 Markus Peck-Radosavljevic 教授的聲明,這兩次短暫的手術過程都非常順利。「我想,對於腹水的治療來說,ALFApump 系統的確是一項劃時代的發明。病患的生活將大為改善,他們不再需要到醫院接受難以忍受的引流療法」,Peck-Radosavljevic 表示。