skip to Main Content
Fluido – Ontwerp van een verwarming voor bloed en vloeistof met behulp van CFD-simulatie

Doel: The Surgical Company heeft de Fluido ® geïntroduceerd. Met dit medisch hulpmiddel kunnen bloed en vloeistoffen op een gecontroleerde manier worden verwarmd. Het wordt gebruikt in ziekenhuizen tijdens operaties wanneer patiënten bijvoorbeeld een bloedtransfusie nodig hebben. De Fluido ® kan levensreddend zijn wanneer het bloed op lichaamstemperatuur wordt toegevoegd in plaats van op kamertemperatuur, of zelfs lager, vooral wanneer de patiënt een grote hoeveelheid bloed nodig heeft.

Demcon advanced mechatronics BV en Indes hebben een nieuw verwarmingsprincipe en temperatuurregeling ontwikkeld en geoptimaliseerd. Het apparaat bevat een disposable met een vloeistof die wordt verwarmd tot lichaamstemperatuur met infraroodstraling (IR) voordat het kan worden geïnjecteerd in de bloedcirculatie van de patiënt. De vloeistof kan bestaan uit een zoutoplossing, maar ook uit een bloedachtige substantie met 60 volumeprocent rode bloedcellen, aangeduid als bloedplasma.

Meer informatie is te vinden op www.fluido.nl.

Aanpak: Tijdens de ontwikkeling van de bloedverwarmer bleek dat het stromingspatroon in de disposable kritisch is tijdens het verwarmingsproces. In eerdere experimenten werd gevonden dat als gevolg van ‘dode’ zones en recirculatiegebieden in de disposable, sommige rode bloedcellen te ‘heet’ werden, wat leidde tot een risico op degradatie van deze bloedcellen.

In deze studie zijn de geometrie en het stromingspatroon van de disposable geoptimaliseerd om deze recirculatie- en dode zones te verwijderen en het mengen van de vloeistof te verbeteren. Een belangrijk aandachtspunt in dit onderzoek is het verminderen van de ‘dode’ zones in een enkele bocht in de disposable.

Het stromingspatroon werd geoptimaliseerd met behulp van CFD-berekeningen met behulp van ANSYS CFX. We zijn begonnen met het vergelijken van CFD-resultaten met experimenten om de juiste instellingen voor de CFD-berekeningen te verkrijgen. Daaropvolgende berekeningen werden uitgevoerd op geometrieën die werden gedefinieerd op basis van voortschrijdend inzicht.

Resultaat: Verschillende geometrieën zijn onderzocht. Eerst is de bocht zo geoptimaliseerd dat het recirculatiegebied is verdwenen. Vervolgens zijn schoepen toegevoegd in de bocht om het mengen tussen koude en warme gebieden te verbeteren. Als criterium voor de prestaties zijn de stromings- en temperatuurvariantie aan de uitgang van de disposable gebruikt. In het uiteindelijke ontwerp zijn de stroom- en temperatuurvariantie aanzienlijk verminderd. Dit wordt als een grote verbetering beschouwd.

De uiteindelijke geometrie werd experimenteel getest. Dit product presteerde zeer goed en leidde uiteindelijk tot een succesvolle marktintroductie. The Surgical Company heeft een patent verkregen op de uiteindelijke geometrie, die de bescherming van hun Fluido® verzekert. De medische onderneming krijgt nu de mogelijkheid om hun investeringen terug te verdienen en winst te maken. Onlangs kreeg de Fluido® CE-markering, wat betekent dat de Fluido® wereldwijd kan worden verkocht. De Fluido® is ook CF (Cardiac Floating), wat de strengste graad van elektrische veiligheid is. Hierdoor kan de Fluido® overal worden aangebracht, op alle katheters en centrale lijnen (slagader en aders), en zelfs rechtstreeks in het hart.

Back To Top