Los científicos desarrollan tecnología para prevenir accidentes médicos relacionados con las bombas de infusión de analgésicos en los hospitales

Los científicos desarrollan tecnología para prevenir accidentes médicos relacionados con las bombas de infusión de analgésicos en los hospitales

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Bomba de infusión de medicamentos integrada con módulos de sensor de flujo y burbuja. Crédito: Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM)

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Bomba de infusión de medicamentos integrada con módulos de sensor de flujo y burbuja. Crédito: Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM)

La administración excesiva de medicamentos analgésicos conduce frecuentemente a accidentes médicos. Para evitar que ocurran estos accidentes, se desarrolló por primera vez en el mundo una bomba de infusión de medicamentos con tecnología para detectar de forma segura la administración de medicamentos.

Un equipo de investigación dirigido por el investigador principal Dong-kyu Lee del Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales, un instituto bajo la jurisdicción del Ministerio de Ciencia y TIC, ha desarrollado con éxito la tecnología para módulos de sensores personalizados capaces de medir flujos extremadamente bajos. caudal de las bombas de infusión de fármacos analgésicos así como la existencia de burbujas en dichas bombas.

El trabajo está publicado en la revista. Sensores y actuadores A: Física.

Unimedics, un fabricante de inyectores de medicamentos, está desarrollando actualmente un sistema de bomba de infusión de medicamentos seguro equipado con este módulo de sensor para su producción en masa.


Varias detecciones de flujo. Crédito: Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM)

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Varias detecciones de flujo. Crédito: Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM)

Si bien los analgésicos narcóticos se administran para el manejo del dolor posoperatorio a una velocidad extremadamente baja de 1 a 2 ml/h, KIMM ha desarrollado un novedoso sensor de flujo microtérmico que utiliza un microcalentador y múltiples sensores de temperatura para medir con precisión este tipo de dolor. bajos caudales. El equipo de investigación pudo medir caudales extremadamente bajos combinando el efecto de enfriamiento del microcalentador causado por la pérdida de calor con el efecto de calentamiento que el microcalentador tiene sobre el fluido.

Además, de acuerdo con las regulaciones revisadas de la FDA que ahora requieren que se incluyan sensores de burbujas en las bombas de infusión de medicamentos, las bombas de infusión recientemente desarrolladas están equipadas con sensores de temperatura en ambos extremos del tubo ensamblado, y estos sensores pueden detectar burbujas. utilizando la diferencia en la difusión de calor dependiendo del aire o líquido dentro del tubo.

En particular, uniendo el sensor al tubo de inyección de fármaco, se pueden medir el caudal y las burbujas de forma no intrusiva en la superficie exterior del tubo. Al permitir la reutilización de sensores, esto puede ayudar a abordar los problemas asociados con los costos médicos limitados de los productos médicos desechables.


Detección de burbujas. Crédito: Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM)

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Detección de burbujas. Crédito: Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM)

Utilizando esta tecnología, el equipo de investigación logró un rendimiento equivalente a los costosos sensores MEMS en términos de sensibilidad, precisión, alcance y detección de burbujas. El sensor se desarrolló como un módulo personalizado para poder reemplazar el sensor de burbujas ultrasónico ubicado en la bomba de infusión de medicamentos. Este módulo sensor se está desarrollando actualmente para su producción en masa aplicándolo a nuevas bombas de infusión de medicamentos.

La tecnología convencional para medir el número de gotas que caían en la cámara de goteo no podía usarse para bombas de infusión de fármacos analgésicos sin una cámara de goteo, y era relativamente inexacta (± 10%) y difícil de usar a caudales bajos. Aunque empresas globales han desarrollado sensores térmicos de microflujo, estos sensores se fabrican principalmente mediante costosos procesos de semiconductores. Además, también existe el problema económico de que todos estos sensores son desechables debido al contacto entre el líquido del fármaco y el sensor.

Así, actualmente se utiliza un método de medición de flujo indirecto que implica la rotación de motores para las bombas de infusión de analgésicos, y aún ningún dispositivo está equipado con tecnología de medición de flujo en tiempo real.

Se espera que la nueva tecnología desarrollada por KIMM ayude a prevenir accidentes médicos resultantes de la administración postoperatoria excesiva de analgésicos, que normalmente resulta de un mal funcionamiento de las bombas de infusión de medicamentos o de una discrepancia en los consumibles médicos.

También se espera que permita la prestación de servicios médicos rápidos mediante la transmisión de información precisa, como la velocidad de los medicamentos y los datos de dosis, y también reduzca la carga de trabajo del personal médico relacionado con la gestión de las inyecciones de medicamentos.

El investigador principal Dong-kyu Lee de KIMM dijo: “Esta es una tecnología para un sensor que puede medir simultáneamente caudales y burbujas extremadamente bajos sin entrar en contacto con el fármaco fuera del tubo y sin tener que aplicar una costosa tecnología de sensor MEMS. simplemente conectando el tubo de infusión de fármaco al sensor. Se trata de una tecnología personalizada para la inyección de drogas.

“Haremos todo lo posible para prevenir accidentes médicos en los que las sobredosis de analgésicos provocan la muerte durante la cirugía o causan la muerte de pacientes con cáncer, y también nos esforzaremos por realizar investigación y desarrollo para garantizar la seguridad de los tratamientos médicos que implican inyecciones de medicamentos y proteger la seguridad del paciente. . público.”

Más información:
Dongkyu Lee et al, Sensor de microflujo térmico sensible y confiable para un sistema de infusión de medicamentos, Sensores y actuadores A: Física (2020). DOI: 10.1016/j.sna.2020.112033

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