Bachelorarbeit - Thomas Elser (Hochschule Ulm)

Bachelorarbeit - Thomas Elser (Hochschule Ulm) Bachelorarbeit - Thomas Elser (Hochschule Ulm)

13.01.2014 Aufrufe

Bachelorarbeit 6 Diskussion und Ausblick Mit der Anpassung ist es gelungen, die Größe des Laboraufbaus deutlich zu reduzieren. Zum einen konnten nicht mehr benötigte Teile aus ehemals vorgesehenen Teilversuchen, wie z.B. das Display und das Netzteil des internen US-Dopplers, entfernt werden. Zum anderen wurden mit der Realisierung des digitalen Reglers die analogen Reglerplatinen samt ihrer Bedienelemente überflüssig. Weiter konnten Komponenten wie z.B. das Netzteil für den Betrieb des Proportionalventils durch Bauteile mit geringeren Abmessungen ersetzt werden. Die Integration aller Bauteile in das Gehäuse der Druckerzeugungseinheit schafft ein kompaktes Gerät. Auch hier steht die Sicherheit des Benutzers im Vordergrund. Neben dem schon bestehenden Überdruckventil wurde vor allem bei der Spannungsversorgung auf einen Ausschluss von möglichen Gefährdungen geachtet. Es ist im normalen Anwendungsfall wohl nicht vorgesehen, dass das Gerät während der Nutzung durch Studenten geöffnet ist. Es musste jedoch sichergestellt werden, dass auch in dieser Situation keine Berührung von Netzspannung führenden Teilen möglich ist. Durch z.B. die Verwendung von Isolationshülsen oder das Vergießen der Anschlüsse konnte dies realisiert werden. Ein weiterer, anzustrebender Schritt ist die Prüfung des Aufbaus nach gängigen Medizinproduktevorschriften (Medizinproduktegesetz MPG, Richtlinie 93/42/EWG, EN ISO 19471, DIN EN 60601, CE-Konformität). Somit könnte der Aufbau auf zusätzliche Gefährdungen und somit auf seine Sicherheit untersucht werden. Neben der bereits erwähnten programmtechnischen Verbesserung des Ultraschallsignals konnte auch die mechanische Fixierung der Ultraschall-Doppler-Sonde verbessert werden. Dadurch wurde ein störungsfreieres Signal erreicht. Die während der Entwicklung gestellten Anforderungen sind vollständig erfüllt. Während der ausgeführten Testmessungen konnten bestehende Zweifel bezüglich einer Einschnürung und damit einer Beeinträchtigung des Probanden ausgeräumt werden. Zudem war die neue Halterung mit geringem Fertigungsaufwand und niedrigen Kosten zu realisieren. Der wesentliche Vorteil des Konzepts besteht in der guten Reinigbarkeit des Sondenaufbaus. Alle Komponenten sind hierzu vollständig demontierbar. Die Reinigung der Sonde ist durch Abwischen möglich, die restlichen Bauteile können unter fließendem Wasser gereinigt oder sogar im Desinfektionsbad eingelegt werden. Hierbei sollte jedoch zuvor eine Materialverträglichkeitsprüfung durchgeführt werden. Eine weitere mögliche Optimierung wäre die schon in der Diplomarbeit von Thomas Eberhard angedachte Entwicklung eines Sondenarrays [Ebe96]. Durch mehrere Ultraschallsonden könnte aus den entstehenden Dopplersignalen das am besten geeignetste ausgewählt und zur Regelung verwendet werden. Hierzu wäre dann abermals eine Änderung des Fixierungsaufbaus notwendig. Ein Sondenarmband oder eine handschuhähnliche Kombination aus Dopplersonden und Druckmanschette wären in diesem Zusammenhang denkbare Lösungen. Thomas Elser 34

Bachelorarbeit 6 Diskussion und Ausblick Insgesamt ist festzustellen, dass der optimierte Laborversuch funktioniert. Im Vergleich zum alten Gerät ist, mit Blick auf die Regelung, auf jeden Fall eine gleichwertige Funktion gegeben. Im Bezug auf die Verwendungsfähigkeit/den Bedienkomfort übertrifft der optimierte Aufbau den alten. Mit den durchgeführten Messungen konnte die grundsätzliche Eignung zur kontinuierlichen, nichtinvasiven Messung des arteriellen Blutdrucks festgestellt werden. Um die Frage der vollständigen Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit beantworten zu können sind weitere Testmessungen notwendig. Bisher wurden nur Versuche mit Probanden zwischen 20 und 30 Jahren durchgeführt, bei denen allesamt normale Blutdruckwerte vorherrschten. Von Interesse wären jedoch auch Tests mit jüngeren oder älteren Personen oder mit Probanden, die einen durch Krankheit veränderten Blutdruck besitzen (z.B. Bluthochdruck, erhöhter Gefäßwiderstand etc.). Außerdem wären, nicht zuletzt zur Bewertung der entwickelten Sondenfixierung, Versuche bei Bewegung bzw. unter Belastung (z.B. auf dem Ergometer) zur Bewertung hilfreich. Dadurch könnten auch für eine breite Anzahl an Personen geeignete Standard-Reglereinstellungen gefunden bzw. die zurzeit verwendeten Parameter überprüft werden. Ziel könnte es sein, in Zukunft einen automatischen Messablauf zu realisieren. Dieser könnte selbstständig eine Alternativmessung durchführen, den Regler aktivieren und einstellen und zu einem Zeitpunkt oder wiederholt die Werte an den physiologisch vorliegenden Blutdruck anpassen. Thomas Elser 35

<strong>Bachelorarbeit</strong><br />

6 Diskussion und Ausblick<br />

Mit der Anpassung ist es gelungen, die Größe des Laboraufbaus deutlich zu reduzieren. Zum einen<br />

konnten nicht mehr benötigte Teile aus ehemals vorgesehenen Teilversuchen, wie z.B. das Display<br />

und das Netzteil des internen US-Dopplers, entfernt werden. Zum anderen wurden mit der Realisierung<br />

des digitalen Reglers die analogen Reglerplatinen samt ihrer Bedienelemente überflüssig. Weiter<br />

konnten Komponenten wie z.B. das Netzteil für den Betrieb des Proportionalventils durch Bauteile<br />

mit geringeren Abmessungen ersetzt werden. Die Integration aller Bauteile in das Gehäuse der<br />

Druckerzeugungseinheit schafft ein kompaktes Gerät. Auch hier steht die Sicherheit des Benutzers im<br />

Vordergrund. Neben dem schon bestehenden Überdruckventil wurde vor allem bei der Spannungsversorgung<br />

auf einen Ausschluss von möglichen Gefährdungen geachtet. Es ist im normalen Anwendungsfall<br />

wohl nicht vorgesehen, dass das Gerät während der Nutzung durch Studenten geöffnet ist.<br />

Es musste jedoch sichergestellt werden, dass auch in dieser Situation keine Berührung von Netzspannung<br />

führenden Teilen möglich ist. Durch z.B. die Verwendung von Isolationshülsen oder das Vergießen<br />

der Anschlüsse konnte dies realisiert werden. Ein weiterer, anzustrebender Schritt ist die Prüfung<br />

des Aufbaus nach gängigen Medizinproduktevorschriften (Medizinproduktegesetz MPG, Richtlinie<br />

93/42/EWG, EN ISO 19471, DIN EN 60601, CE-Konformität). Somit könnte der Aufbau auf zusätzliche<br />

Gefährdungen und somit auf seine Sicherheit untersucht werden.<br />

Neben der bereits erwähnten programmtechnischen Verbesserung des Ultraschallsignals konnte<br />

auch die mechanische Fixierung der Ultraschall-Doppler-Sonde verbessert werden. Dadurch wurde<br />

ein störungsfreieres Signal erreicht. Die während der Entwicklung gestellten Anforderungen sind<br />

vollständig erfüllt. Während der ausgeführten Testmessungen konnten bestehende Zweifel bezüglich<br />

einer Einschnürung und damit einer Beeinträchtigung des Probanden ausgeräumt werden. Zudem<br />

war die neue Halterung mit geringem Fertigungsaufwand und niedrigen Kosten zu realisieren. Der<br />

wesentliche Vorteil des Konzepts besteht in der guten Reinigbarkeit des Sondenaufbaus. Alle Komponenten<br />

sind hierzu vollständig demontierbar. Die Reinigung der Sonde ist durch Abwischen möglich,<br />

die restlichen Bauteile können unter fließendem Wasser gereinigt oder sogar im Desinfektionsbad<br />

eingelegt werden. Hierbei sollte jedoch zuvor eine Materialverträglichkeitsprüfung durchgeführt<br />

werden. Eine weitere mögliche Optimierung wäre die schon in der Diplomarbeit von <strong>Thomas</strong><br />

Eberhard angedachte Entwicklung eines Sondenarrays [Ebe96]. Durch mehrere Ultraschallsonden<br />

könnte aus den entstehenden Dopplersignalen das am besten geeignetste ausgewählt und zur Regelung<br />

verwendet werden. Hierzu wäre dann abermals eine Änderung des Fixierungsaufbaus notwendig.<br />

Ein Sondenarmband oder eine handschuhähnliche Kombination aus Dopplersonden und Druckmanschette<br />

wären in diesem Zusammenhang denkbare Lösungen.<br />

<strong>Thomas</strong> <strong>Elser</strong> 34

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