Tragbares medizinisches Gerät – Fallstudie

Einführung

Aqueduct Medical ist ein führender Hersteller von Kühlungssystemtherapiegeräten für die postoperative Betreuung im Bereich der plastischen Gesichtsoperationen. Sein Kühlungssystem zirkuliert gekühltes Wasser durch seine patentierten Masken und Westen, um Schmerzen, Schwellungen, Prellungen und Ausfallzeiten für Patienten in einer sicheren, kontrollierten Umgebung zu reduzieren.

Herausforderung

Diese Geräte müssen tragbar, leicht, einfach zu benutzen und erschwinglich sein und ihre Kühlungs- und Betriebstemperatur für den Komfort und die Sicherheit des Patienten gleichzeitig auf äußerst spezifischen Niveaus zu halten.

Bei der Entwicklung des Prototyps für ihr Gerät suchte Aqueduct Medical das Know-how von Aavid, Thermal Division der Boyd Corporation, um bei der Entwicklung und Optimierung der Wärmeableitungsanordnung zu helfen.

Der Prototyp hatte sehr spezifische Beschränkungen im Hinblick auf das Design, wie etwa eine einfache Handhabung und eine unauffällige Optik im Haus des Patienten. Außerdem musste er erschwinglich sein und die entsprechenden Temperaturen beibehalten, um von maximalem Nutzen für therapeutische Zwecke zu sein.

Geräusch, Gewicht, Stromverbrauch und Kosten sowie die Temperatur mussten alle sorgfältig reglementiert werden. Das industrielle Design musste zudem gut mit der Funktionsweise und dem Betrieb des Prototyps übereinstimmen.

Lösung

Aavid entwickelte und optimierte die Wärmeabfuhreinheit für die Prototypenerstellung. Für das Design der Kühllösung wurden thermoelektrische Module auf eine Kühlplatte platziert. Die aktive Kühlung umfasste Kühlkörper und einen Lüfter. Hierbei mussten folgende Designbeschränkungen beachtet werden:

• Produktionskosten: weniger als 35 USD für die Kühllösung

• Umgebungstemperatur: 28 ℃

• Geräusch: <40 dBA, 1 Meter vom Gehäuse entfernt

• Stromversorgung: <220 W, 12 V DC

Strömung

• Leitungswasser, destilliertes Wasser oder Salzwasser

• Zieldurchfluss: <0,8 lpm, um in eine Kühlplatte für Flüssigkeitskühlung zu fließen

• Flüssigkeit fließt in die Kühlplatte bei maximal 7℃

• 60 W müssen von der Flüssigkeit, die in die Kühlplatte für Flüssigkeitskühlung fließt, entfernt werden

Während des Design- und Optimierungsvorgangs wurden die Kosten für eine Massenproduktion der Kühllösung (Kühlkörper, Kühlplatten) kalkuliert.

Es gelang Aavid, die Kosten dicht am Richtpreis zu halten, die Akustik unter dem Zielwert zu halten und eine einfache, effektive und kompakte Kühllösung bereitzustellen.

Umsetzung

Das Gerät wird für medizinische und therapeutische Zwecke verwendet, um Schwellungen zu reduzieren und Schmerzen zu lindern. Dies kann sowohl im stationären als auch im Komport des Nutzerhauses genutzt werden. Aavid, Thermal Division der Boyd Corporation entwarf die Kühllösung, damit dieses Produkt wie beabsichtigt und nach den Spezifikationen von Aqueduct Medical funktioniert.

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