Carrière Press Inkoop
Carrière Press Inkoop
Borstelloze platte DC-micromotoren voor automatisering in medische laboratoriumdiagnostiek

Veel laboratoria die medische monsteranalyses uitvoeren, gebruiken vandaag nog altijd handmatige verdeelsystemen. Dit betekent dat eerst de gegevens voor de binnenkomende monsters worden vastgelegd. De monsters worden vervolgens in batches in rekken geplaatst, door medewerkers naar de verschillende analysestations verplaatst en indien nodig van tijd tot tijd ingezet voor verdere analyses. Met duizenden of zelfs tienduizenden materiaalmonsters per dag is dit niet alleen een omslachtige en monotone maar bovendien foutgevoelige taak. Het oplossen van fouten kost dan extra tijd en moeite. Er is meer tijd nodig als afzonderlijke monsters een speciale behandeling vereisen, bijvoorbeeld doordat ze voor stapsgewijze diagnostiek meerdere stations moeten doorlopen. Hetzelfde geldt voor het verdunnen van monsters voor bepaalde analyses of voor het splitsen van monsters voor verschillende analyses; de productie van zogenaamde aliquots. Verstoringen van een ordelijke workflow zijn dan ook onvermijdelijk. Dit proces wordt bemoeilijkt door de huidige trend om waar mogelijk slechts één monster van patiënten te verzamelen voor alle noodzakelijke analyses. Er is geen oplossing voor de situatie in zicht. Het probleem zal in de toekomst veel nijpender worden, met name als gevolg van de centralisatie van laboratoriumdiensten.

Borstelloze platte DC-micromotoren voor automatisering in medische laboratoriumdiagnostiek
De spoorwissels worden ingesteld door het primaire besturingssysteem. Elke spoorwissel voert gemiddeld 4.500 sorteerprocessen per uur uit.

Wat moet een automatisch monsterverdeelsysteem kunnen?

Het gebruik van praktijkgerichte automatiseringstechnologie die medewerkers verlost van monotone taken en foutenbronnen elimineert, zal daarom onvermijdelijk worden in moderne laboratoria. Een automatisch monstertransportsysteem transporteert de monsters idealiter rechtstreeks naar het juiste analysesysteem en voert onderweg andere taken uit: na levering van de monsters kan de route door het laboratorium op basis van de monsteridentificatie worden gepland en geoptimaliseerd. Hierbij kunnen veel parameters in aanmerking worden genomen, zoals type container, bereiding, vulniveau en vanzelfsprekend de volgorde van de afzonderlijke analysestappen. Voor de duur van de analyse en de evaluatie moeten dan alle momenteel te verwerken monsters beschikbaar blijven, d.w.z. idealiter zijn er meerdere honderden monsters tegelijk in het verdeelsysteem in beweging. Analyses kunnen dan snel worden herhaald, of er kunnen aanvullende analyses en eventueel daarna noodzakelijke beoordelingen worden uitgevoerd. Nadat de analyse is uitgevoerd, moeten de monsters automatisch worden uitgeworpen, na een opslagperiode van enkele dagen worden verwijderd of, indien nodig, worden verplaatst naar een geschikte houder voor langdurige archivering. De eisen die worden gesteld aan een automatisch monsterverdeelsysteem zijn dus hoog – niet alleen qua capaciteit en betrouwbaarheid – maar vooral ook qua flexibiliteit, en wel in twee opzichten: het verdeelsysteem zowel wisselende taken als wijzigingen in de workflow aankunnen. Het systeem moet ook gemakkelijk uitbreidbaar zijn, zodat bijvoorbeeld nieuwe of aangepaste analyse-apparaten ook op een later tijdstip zonder veel moeite kunnen worden geïntegreerd. Met de ontwikkeling van het lab.sms® volautomatische monsterverdeelsysteem heeft GLP Systems aangetoond dat aan deze eisen kan worden voldaan. Het transporteert elk monster (specimen) afzonderlijk, omdat dit de enige manier is om een flexibele, optimale ordening op maat van individuele monsters te realiseren. Het verschilt dus fundamenteel van systemen die rekken met vijf of tien specimens transporteren.

Borstelloze platte DC-micromotoren voor automatisering in medische laboratoriumdiagnostiek
Zeer flexibel automatisch monsterverdeelsysteem: het transporteert elk monster (specimen) afzonderlijk, omdat dit de enige manier is om een flexibele, optimale ordening op maat van individuele monsters te realiseren.

Hoge mate van flexibiliteit tijdens transport en verdeling

In het door de Hamburgse specialisten ontwikkelde monsterverdeelsysteem wordt de identiteit van het monster gekoppeld aan de identiteit van de verplaatsbare monsterdrager bij aflevering op het toewijzingspunt. Het verdeelsysteem kent dus het monster en weet op welke trolley het op dat moment wordt vervoerd en welke analyses nodig zijn. Wijzigingen in de volgorde kunnen zelfs achteraf probleemloos worden doorgevoerd, aangezien ze willekeurig kunnen worden benaderd. Hiertoe wordt de positie van het specimen en de toewijzing aan de trolley regelmatig gecontroleerd tijdens het transport op identificatiepunten. De trolleys met de preparaten rijden dan volautomatisch over kunststof rails naar de respectieve analysestations. De spoorwissels die ze onderweg passeren, worden op de juiste manier ingesteld door het primaire besturingssysteem. Elke spoorwissel handelt gemiddeld 4.500 sorteerprocessen per uur af: Er kunnen 4.500 specimens per uur in twee richtingen worden herkend en individueel worden geleid. Omdat alle wissels gelijktijdig kunnen werken, levert dit in een voorbeeldsysteem met 50 verschillende wissels een sorteercapaciteit op van 225.000 sorteerhandelingen per uur of meer dan 60 sorteerhandelingen per seconde. Deze capaciteit is nodig, aangezien veel specimens voor en na de analyse in de wachtrij staan en dus vaak via spoorwissels lopen. De hoge sorteercapaciteit van de spoorwissels voldoet daarmee aan een belangrijke voorwaarde voor de organisatorische flexibiliteit binnen laboratoria. Ook belangrijk voor een vlot bedrijfsproces zijn de "kleine trolleys" waarmee de monsters door het laboratorium verplaatst worden. Snelheid en betrouwbaarheid hebben hier de hoogste prioriteit.

Borstelloze platte DC-micromotoren voor automatisering in medische laboratoriumdiagnostiek
Onderweg met de specimentaxi: de trolleys met de specimens rijden volautomatisch over kunststof rails naar de respectieve analysestations.

Compacte aandrijvingen voor snel, betrouwbaar transport

De compacte trolleys, oftewel "specimentaxi's", hebben in feite een heel eenvoudig ontwerp. Aandrijving, accu, elektronica en naderingsschakelaar zijn allemaal geïntegreerd, waardoor de taxi's zeer nauwkeurig kunnen accelereren, vertragen of stoppen, bijvoorbeeld bij de analysestations. Voor de aandrijvingen werd gekozen voor kleine borstelloze tandwielmotoren. De tandwielmotoren uit het uitgebreide FAULHABER-productassortiment zijn ontwikkeld voor een hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur; ze kunnen dus heel veel kilometers afleggen binnen de automatische verdeelsystemen zonder dat slijtage een probleem is. Bovendien overtuigen ze ook in deze toepassing door hun soepele, tandvrije loopeigenschappen. Dit is vooral belangrijk omdat de bloedmonsters meestal zonder afdekking worden vervoerd. Bovendien werken de aandrijvingen zeer stil. De zeldzame-aardemagneten van de rotor en de kernloze wikkeling zorgen bovendien voor hoge prestaties en dynamiek in een klein formaat.

De aandrijvingen, die ca. 0,3 W en een koppel tot 6 mNm met een diameter van ongeveer 15 mm en een lengte van 15 mm, drijven het wiel van de "specimentaxi" via een diameterconforme tandwieloverbrenging (reductie 1:10) op het ideale werkpunt aan. Dankzij hun compacte afmetingen konden ze eenvoudig worden geïntegreerd en waren hun lage stroomvereisten bij uitstek geschikt voor de toepassing; de oplaadintervallen van de accu's zijn voldoende lang. Om ervoor te zorgen dat de trolleys altijd gebruiksklaar zijn, wordt de laadtoestand voortdurend gecontroleerd door geïntegreerde elektronica, zodat ze kunnen worden opgeladen voordat ze tot stilstand komen. De elektronica voert echter nog andere taken uit. Hier wordt het identificatienummer van de "taxi" opgeslagen en worden de signalen van de naderingsschakelaar geëvalueerd. De motorelektronica kan de snelheid van de borstelloze kleine tandwielmotoren op de juiste manier aanpassen, d.w.z. de snelheid verlagen of de motor stoppen.

De oplossing is in de praktijk al effectief gebleken in een groot medisch laboratorium in Hamburg. Hier worden dagelijks zo'n 3.000 hematologiemonsters verwerkt met 19 online analysators. Extra toepassingen staan gepland. Moderne kleine tandwielmotoren hebben daarmee hun veelzijdigheid opnieuw bewezen. Mogelijk kan het principe van de "specimentaxi" ook worden toegepast op andere gebieden. Er zijn bijvoorbeeld vergelijkbare automatische verdeelsystemen  denkbaar, waarbij kleine onderdelen afzonderlijk verschillende productie- of inspectiestations doorlopen.

video

Producten

Borstelloze DC-motoren
Zeer efficiënt sleufloos ontwerp
Hoog koppel of hoog toerental bij klein formaat en laag gewicht
Zeer dynamische acceleratie en vertraging
Laag geluidsniveau
Beschikbaar met een breed aanbod aan sensoropties of sensorloos
Details
Meer informatie

Aanbevolen inhoud

Hier vindt u externe materialen van YouTube bij dit artikel. Klik om ze te bekijken.

Ik ga ermee akkoord om externe inhoud te zien. Ik ben me ervan bewust dat mijn persoonlijke gegevens kunnen worden gedeeld met externe platformen. Raadpleeg voor meer informatie ons privacybeleid.