Medikamentendosierung: Das Nummer-1-Risiko eliminieren

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Europäisches Projekt will Genauigkeit von Infusionsgeräten erhöhen und Dosierungsfehler reduzieren

Infusionen sind weltweit die am häufigsten eingesetzte Therapie­technologie in Krankenhäusern. Die Anwendungs­möglichkeiten von Infusions- und Spritzenpumpen haben sich in den vergangenen mehr als 70 Jahren seit der Erfindung auto­matisierter Infusionsgeräte stark verbreitet. Wie bei allem, was häufig und von zahlreichen Anwendern genutzt wird – insbesondere in hektischen und kritischen Situationen wie beispielsweise auf der Intensivstation – steigt die Fehlerhäufigkeit.

Höchste Genauigkeit gefragt: In der Neonatologie werden kleinste Flüssigkeitsmengen bei sehr geringen Durchflussraten verabreicht. (Bild: ©Sergey Novikov/stock.adobe.com)
Höchste Genauigkeit gefragt: In der Neonatologie werden kleinste Flüssigkeitsmengen bei sehr geringen Durchflussraten verabreicht. (Bild: ©Sergey Novikov/stock.adobe.com)
Medikamentendosierung: Das Nummer-1-Risiko eliminieren

So wurden zum Beispiel in Großbritannien 101 Fehler bei der intravenösen Medikation pro 1.000 Verabreichungen gemeldet. Zwischen 2005 und 2009 gingen 500 Todesfälle in europäischen Gesundheitseinrichtungen eindeutig auf Systemfehler von Infusionsgeräten zurück. Im Jahr 2017 waren Fehler in der Dosierung beim Einsatz von Infusionspumpen das Nummer-1-Risiko für Patienten in Europa.

Fehler können vermieden werden

Ein großer Prozentsatz dieser Fehler, die mitunter Menschen das Leben kosten, kann, da sind sich Mediziner und Ingenieure sicher, vermieden werden, wenn die Anwender der Infusions­technologie ein besseres Verständnis der Technik haben. Dies ist insbesondere in der Neonatologie der Fall, wo der Einsatz von gleich mehreren Infusionspumpen mit typischerweise sehr niedrigen Flussraten kombiniert wird. Die Einführung von rückführbaren Kalibrierungen würde die Genauigkeit von Infusionsgeräten verbessern und Dosierungsfehler reduzieren. Unabdingbar dafür bleibt eine metrologische Infrastruktur für die Leistungsmessung von Infusionsgeräten.

15 Partner forschen im Projekt „MeDD II“

Unter der Projektleitung des portugiesischen Metrologieinstitutes IPQ (Portuguese Institute of Quality) forschen seit Juni 2019 15 internationale Partner – darunter neun metrolgische Institute, vier Industrieunternehmen und zwei Hochschulen/Univer­sitätskliniken – an dieser Thematik. Für Norddeutschland im Projekt vertreten ist das Labor für Medizinische Sensor- und Gerätetechnik (MSGT) der TH Lübeck, ein Mitglied im Life Science Nord e.V, das seit vielen Jahren in diesem Bereich arbeitet.

Die Partner im Projekt „Metrology for Drug Delivery II“ (MeDD II) befassen sich mit der Entwicklung einer metrologischen Infrastruktur und Kalibrationsprozessen für sehr kleine Volumenströme. MeDD II wird im Rahmen der EURAMET-Ausschreibung „European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR)“ über einen Zeitraum von drei Jahren gefördert. Das Projektvolumen beträgt insgesamt ca. 3,4 Millionen Euro, wovon ca. 50 Prozent von der EU gefördert wird.

„Damit kann ein wesentlicher Beitrag zur Verbesserung der Patientensicherheit geleistet werden“, erklärt Prof. Stephan Klein von der TH Lübeck. Das Labor MSGT ist an drei der insgesamt sechs Arbeitspaketen von MeDD II aktiv beteiligt: der Entwicklung einer metrologischen Infrastruktur für sehr kleine Volumenströme, der Entwicklung einer Mikropumpe und neuer Kalibrationsverfahren, sowie der Entwicklung und Charakterisierung von Systemen für die Parallelinfusion.

"Damit kann ein wesentlicher Beitrag zur Verbesserung der Patientensicherheit geleistet werden."

– Prof. Dr.-Ing. Stephan Klein, Dekan des Fachbereichs Angewandte Naturwissenschaften, TH Lübeck

Erfolge auf technologischer Seite

Einige der beteiligten Industrie- und Forschungspartner haben im Rahmen des Projekts bereits Methoden entwickelt, eine Durchflussrate von 1,6 nL / min mit einer Unsicherheit von lediglich zwei Prozent zu erfassen. Die Messmethoden umfassen dabei verschiedene Herangehensweisen - von der Erfassung illuminierter Partikel, die in der Durchflussdynamik erfasst werden, bis zur Überwachung des Weges, den der Schieberblock der Spritzenpumpe über die Zeit zurücklegt.

Einführungsvideo zum
"World Metrology Day 2021"

Erste Ergebnispräsentation auf Lübecker Workshop im September

Auf dem jährlichen Lübecker Workshop „Low Liquid Flows in Medical Technology“ werden am 15. September am Vormittag erste Projektergebnisse präsentiert und zur Diskussion gestellt. Am Nachmittag werden in drei ergänzenden Vorträgen und einer Gesprächsrunde weitere Aspekte der Flüssigkeitsdosierung für die Medizintechnik behandelt.

Dieses Projekt wurde aus dem EMPIR-Programm, kofinanziert durch die teilnehmenden Staaten, sowie dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union, finanziert.

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