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„Überprüfung der Eignung von MEMS-
 Durchflusssensoren zur Atemfluss- und
Sauerstoffmessung in der Medizintechnik“


                  Jürke Lür Tischer




   MFG Stiftung                       © MFG Baden-Württemberg | 1
Jürke Lür Tischer




25 Jahre
Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie - KIT
    11. Sem.
    Vertiefungsrichtung Medizintechnik

Betreuung: Herr Prof. Dr. rer. nat. A. Bolz,
    Leitung: Institut für Biomedizinische Technik, KIT




     MFG Stiftung                                            © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 2
Projekt

Atemfluss- und Sauerstoffmessung in der Medizintechnik
    Heißdrahtanemometrie
    Paramagnetische Eigenschaft des O2
    MEMS (Mikrosystemtechnik)




    Quelle: www.sensortechnics.com                Quelle: www.tu-harburg.de/mst




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Projekt

Design der Mess-Hardware
Aufbau und Bestückung der Platine
Programmierung des Mikrocontrollers




     MFG Stiftung                     © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 4
Projekt

  Durchführung der Volumenfluss-Messungen

           120
Volumenfluss
   [slpm]

          100



           80


                                                                                        Sensor1
           60
                                                                                        Sensor2
                                                                                        Sensor 3

           40                                                                           Sensor 4



           20



            0
                 1   6   11   16   21   26   31   36 41   46   51   56   61   66   71
                                                   Zeit




          MFG Stiftung                                                                             © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 5
Projekt


 Versuch der Integration einer Sauerstoff-Messung
           2500




           2000




           1500

Messwert
                           Mit diesem Sensor nicht möglich                                                             Sensor 1
  [mV]                                                                                                                 Sensor 2

           1000                                                                                                        Sensor 3
                                                                                                                       Sensor 4



           500




              0
                  1   51   101   151   201   251   301   351   401 451   501   551   601   651   701   751   801
                                                                Zeit



           MFG Stiftung                                                                                  © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 6
Anwendungsmöglichkeiten


Patientenüberwachung in der:
    Intensivmedizin
    Notfallmedizin
Bestimmung des Krankheitsverlaufs eines Patienten
    Z.B. Überwachung von Koma-Patienten




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Ansätze zur Weiterentwicklung


Anpassung der:
   Sensorgeometrie
   Sensorpositionierung im Messkanal
an die spezifischen Anforderungen
Bildung eines interdisziplinären Teams




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Links


Paramagnetischer Sauerstoffsensor:
    http://www.tu-harburg.de/mst/forschung/paramagnetischer-sauerstoffsensor-in-
    mikrosystemtechnik.html

Institut für Biomedizinische Technik – KIT:
    http://www.ibt-karlsruhe.de/




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Überprüfung der Eignung von MEMS-Durchflusssensoren zur Atemfluss- und Sauerstoffmessung in der Medizintechnik

  • 1. „Überprüfung der Eignung von MEMS- Durchflusssensoren zur Atemfluss- und Sauerstoffmessung in der Medizintechnik“ Jürke Lür Tischer MFG Stiftung © MFG Baden-Württemberg | 1
  • 2. Jürke Lür Tischer 25 Jahre Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie - KIT 11. Sem. Vertiefungsrichtung Medizintechnik Betreuung: Herr Prof. Dr. rer. nat. A. Bolz, Leitung: Institut für Biomedizinische Technik, KIT MFG Stiftung © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 2
  • 3. Projekt Atemfluss- und Sauerstoffmessung in der Medizintechnik Heißdrahtanemometrie Paramagnetische Eigenschaft des O2 MEMS (Mikrosystemtechnik) Quelle: www.sensortechnics.com Quelle: www.tu-harburg.de/mst MFG Stiftung © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 3
  • 4. Projekt Design der Mess-Hardware Aufbau und Bestückung der Platine Programmierung des Mikrocontrollers MFG Stiftung © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 4
  • 5. Projekt Durchführung der Volumenfluss-Messungen 120 Volumenfluss [slpm] 100 80 Sensor1 60 Sensor2 Sensor 3 40 Sensor 4 20 0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 Zeit MFG Stiftung © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 5
  • 6. Projekt Versuch der Integration einer Sauerstoff-Messung 2500 2000 1500 Messwert Mit diesem Sensor nicht möglich Sensor 1 [mV] Sensor 2 1000 Sensor 3 Sensor 4 500 0 1 51 101 151 201 251 301 351 401 451 501 551 601 651 701 751 801 Zeit MFG Stiftung © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 6
  • 7. Anwendungsmöglichkeiten Patientenüberwachung in der: Intensivmedizin Notfallmedizin Bestimmung des Krankheitsverlaufs eines Patienten Z.B. Überwachung von Koma-Patienten MFG Stiftung © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 7
  • 8. Ansätze zur Weiterentwicklung Anpassung der: Sensorgeometrie Sensorpositionierung im Messkanal an die spezifischen Anforderungen Bildung eines interdisziplinären Teams MFG Stiftung © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 8
  • 9. Links Paramagnetischer Sauerstoffsensor: http://www.tu-harburg.de/mst/forschung/paramagnetischer-sauerstoffsensor-in- mikrosystemtechnik.html Institut für Biomedizinische Technik – KIT: http://www.ibt-karlsruhe.de/ MFG Stiftung © 28.11.2011, MFG Baden-Württemberg | 9