Von der „Eisernen Lunge“ zum High-Tech Respirator

Bei der Steuerung künstlicher Beatmung spielt AT&S-Technologie eine große Rolle.

Einem medizintechnischen Gerät kommt in der Behandlung von Patienten mit schweren Fällen von Covid-19 besondere Bedeutung zu: dem Beatmungsgerät, das in unterschiedlichen Ausprägungen dabei unterstützt, den menschlichen Körper mit ausreichend Sauerstoff zu versorgen. Menschen künstlich beatmen und so am Leben erhalten zu können, ist eine der großen Errungenschaften moderner Intensivmedizin. Das beginnt bei der zusätzlichen Versorgung des Patienten mit konzentriertem Sauerstoff per Maske oder so genannter Nasenbrille und endet bei invasiver Beatmung bei narkotisierten Patienten mit Tubus oder per Tracheostoma (Luftröhrenschnitt). Mit allen Methoden soll sichergestellt werden, dass der Organismus mit ausreichend Sauerstoff versorgt wird und die Sauerstoffspannung im Blut konstant bleibt. Und bei allen Methoden spielt heute Technologie eine wesentliche Rolle – denn die Steuerung der Beatmung haben Hightech-Geräte übernommen, in vielen davon ist Verbindungstechnologie von AT&S an Bord.

Im vergangenen Jahrhundert hat die Medizin bei der Beatmung von lungenkranken Patienten erstaunliche Fortschritte erzielt und damit viele Leben gerettet. Eines der ersten Geräte, mit dem die künstliche Beatmung von Patienten möglich war, war die so genannte „Eiserne Lunge“, die 1928 erstmals in den USA vorgestellt wurde. Dabei liegt der Mensch bis zum Kopf in einem Metallzylinder, der beim Hals luftdicht abschließt. Durch den wechselweisen Aufbau von Unter- und Überdruck im Zylinder wird Umgebungsluft durch Nase und Mund beim Einatmen in die Lungen und beim Ausatmen aus den Lungen gedrückt.

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Die „smarte“ Komponente im Gerät

Von solchen stählernen Gefängnissen, die das Überleben sicherten, sind wir heute dank medizinscher Innovationen weit entfernt. Längst wird modernste Technik angewendet, seit Beginn der 1980er-Jahre werden Beatmungsgeräte zunehmend smart – Mikroprozessoren überwachen und steuern den Atemfluss und ermöglichen so eine zielgerichtete Therapie.

Normalerweise atmet eine erwachsene Person etwa zwölf Mal pro Minute – ein Reflex, der ganz unbemerkt und ohne darüber nachzudenken funktioniert. „Ist nun dieser Reflex beeinträchtigt oder gelingt der Gasaustausch über die Lungenbläschen ins Blut nicht mehr richtig, müssen Geräte diese Funktion übernehmen“, sagt Volker Hofmann, Director Sales Medical bei AT&S. Dabei kann die Atemsteuerung je nach Funktionsweise der Beatmungsgeräte auf unterschiedliche Arten nach Volumen, Druck oder Zeit erfolgen. Der Leiterplatte kommt in diesem Zusammenhang eine Kernaufgabe zu – die „smarte“ Komponente des Beatmungsgerätes muss sicherstellen, dass je nach Behandlungsmethode das gewünschte Inspirationsvolumen beziehungsweise der eingestellte Atemwegsdruck erreicht wird, bevor zur Ausatmung übergeleitet wird.

Eine weitere Variante sind zeitgesteuerte Respiratoren, die die Lungen über einen voreingestellten Zeitraum mit Sauerstoff versorgen und so eine bestimmte Atemfrequenz ermöglichen. „Mit unseren Leiterplattenlösungen sorgen wir einerseits dafür, dass die Mikroprozessoren in diesen Beatmungsgeräten bestmöglich verbunden sind und andererseits liefern wir höchste Qualitätsstandards, womit wir größtmögliche Ausfallssicherheit gewährleisten können“, sagt Walter Moser, Vertriebsvorstand für den Bereich Automotive, Industrial und Medical bei AT&S.

Seit dem globalen Ausbruch der Covid-19-Pandemie ist die Nachfrage nach Leiterplatten für Beatmungsgeräte enorm gestiegen. AT&S produziert derzeit Leiterplatten für etablierte Hersteller von Beatmungsgeräten wie Masimo oder Ventec Life Systems, diese Aufträge werden über EMS-Dienstleister wie Zollner oder Jabil vermittelt, mit denen AT&S schon viele Jahre kooperiert. Ventec hat mit General Motors ein großes Projekt gestartet und baut in den USA 10.000 Beatmungsgeräte pro Woche. Masimo produziert derzeit unter anderem auch „Home-Monitoring“-Produkte, mit denen Covid-19-Patienten zu Hause überwacht werden können. Eine starke Nachfrage gibt es auch von staatlicher Seite und von Unternehmen, die ihre Produktion auf Wunsch oder Anordnung von Staaten auf Beatmungsgeräte umgestellt haben. In Indien gibt es einige Hersteller, die bei der Produktion von Beatmungsgeräten auf AT&S-KnowHow setzen.

Published On: 23. April 2020

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