teknologi for oksygenbehandling av kols pasienter · r y s m e r t e r copd 1000 infection

1 Project O2 MedTech Trondheim Proprietary information

Teknologi for oksygenbehandling avKOLS pasienter

Kommersialisering avforskningsresultater

MTF – landsmøte 2006Behandlingshjelpemidler

Kjell Øygarden


Kunnskap og erfaring er viktig…

Vitlaus mannvaker all natti

tenkjer både opp og ut.Han er trøytt og modnår morgonen kjem,

og alt er flokut som før.


www.medtechnorway.comwww.medtechtrondheim.no


TechnologyMedical Market

Unmet needsCompetence

”Market pull” & ”Technology push”


Lung & respiratory diseasesSt. Olav Hospital

SymptomsTotal 3-4000 p/y

Diagnostic work-upRespiratory physiology

Treatment

tungpust

Hostebrystsmerter

COPD 1000

Infection<< 1000

Thrombus60-100

Cancer100

Blood tests

spirometer

Other tests?

Antibiotics

bronchodilators

etc


Bakgrunn

KOLS- er en av de mest forekommende og raskest økende sykdommeneHyppigste dødsårsak I USADet selges apparater for oksygenbehandling til hjemebrukfor > 2 mill USD / år I USAEksisterende utstyr som produserer tilstrekkelig mengder oksygen er tungt og medfører at pasienten er lite mobilBehov for forbedringer har vært uttrykt i markedet og hos industrienEn liten og lett mobil enhet som gir tilstrekkelig med oksygen over tid, vil kunne revolusjonere markedet i form av mobilitet for pasientene


Scope

COPD Deaths are IncreasingIt is estimated that COPD will be the third largest cause of death worldwide by

2020. “Despite the fact that COPD deaths have increased in the United States over the past three decades, more than half (51 percent) of smokers are unaware of the disease,” Dr. Edelman said.Additionally Dr. Edelman points to recent data indicating that for the third consecutive year, the number of deaths due to COPD was higher among women than men. “In 2002 61,422 females died compared to 59,133 males,” Dr. Edelman said. “The number one way to slow the progression of this disease is to stop smoking.”According to estimates by the National Heart, Lung and Blood Institute, chronic bronchitis and emphysema take a heavy toll on the economy. In 2004, the annual cost to the nation for COPD was $37.2 billion. This included $20.9 billion in direct health care expenditures, $7.4 billion in indirect morbidity costs, and $8.9 billion in indirect mortality costs.


Market opportunity

Market sizeMedicare covers home oxygen therapy for beneficiaries diagnosed with significant hypoxemia (a deficiency in the amount of oxygen in the blood). Home oxygen therapy accounts for the largest share of Medicare payments for durable medical equipment.Medicare allowances for oxygen equipment totaled over $2 billion in 1997.

Reference: Department of Health and Human ServicesOffice of inspection general, Aug 99


Project O2

Market need/ Customer valuesUltra light portable device for oxygen therapy in the home marketLimited noise generationSimple in use, no supply of oxygen neededFreedom to moveReduce Medicare costs

CompetenceMedical Need

St. Olav University Hospital

– Rolf Walstad, MDTechnology

Gas Technology Center SINTEF/NTNU

– Per E. Frivik, SINTEF

3 different options for technologies


Oppdrag til gassteknologimiljøet påNTNU/SINTEF

Vurder eksisterende (PSA) teknologi og 3 nye teknologier (kjent fra bl.a storskala hydrogen produksjonsprosesser)

med tanke på følgende:

Er dette mulig i forhold til definert spesifikasjon på et ideelt produkt?Hvilke gap vil det evt være i forhold til spesifikasjonen og hva begrenser oss?Er det attraktivt sett ut fra en teknologisk synsvinkel?


Project status

“Kissing the frog” - plans

0 / 100Partner & technology search

14 / 100Market attractively /competitive analysis

0 / 60Evaluate & Secure IPR

0 / 50Patent search

300 / 300 phase I128 / 200 phase II

Evaluate technology options versus specifications

Cost / financing kNOKActual / plan

Activity


Experimental Study of Oxygen Concentrator based on PEM (Proton Exchange Membrane)

Technology

SINTEF Materials and Chemistry

Steffen Møller-Holst, Thor Anders Aarhaug, Anders Ødegård, Mikael Tsypkin, Axel Baumann Ofstad, Ingrid Anne Lervik,

Ann Mari Svensson


Oxygen concentrator based on PEM technology

Proton conducting polymer membraneO2reduction on one side, O2 evolution on the other

)()1()()()1()(:

)(22)(:

)()(

22:

)(22)(:

2221

2221

2)(221

22

)()(

2)(221

gOHnpureOlOHnairOTotal

lOHeHpureOAnode

gOHnlOHn

HHMembrane

gOHeHairOCathode

A

CA

C

++=++

←++

→

→

→++

+

++

+


Proposed design

Waterpump

Cell stack

Heat exchangerWater/oxygenseparation unit

Power supply

Waterpump?

Fan

Air inlet

Air outletOxygen outlet

Return water

Supplywater


Early conclusions

The proposed unit is assumed to be operated at a voltage of around 11-12 V, and a maximum current of 56A, which implies around 600 W for an oxygen production rate of 3 Nl/min. Lower oxygen flow rates are obtained by adjusting the power. Atmospheric pressure

Weight of 3.5-4.5 kg seems possible, provided that the unit can be operated at 5-600 mA/cm2


Experimental cell

Polymer electrolytemembrane

E C

activelayer, airPt-black

A

porous gas diffusion layer(carbon)Toray, ETEK

activelayer, O2(IrO2-based)

porousTi

Flow fieldsFlow fields

airO2


Experimental cell


Results

O2 Concentrator, area cell=4.2 cm2, temp=50oC

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Current Production (A)

App

lied

Volta

ge (V

)

1) Toray 0 %, F=0.2 2) Toray 60%, F=0.2

P=pressure, clamps [kg/cm2]F = flow rate, air [Nl/min]BP=back pressure (pressure air)


Results


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7


App

lied

Volta

ge (V

)

1) Toray 0 %, F=0.2 2) Toray 60%, F=0.2 3) ElatSS, P=1, F=0.2 4) ElatSS, P=1.5, F=0.25) ElatSS, P=1.2, BP=0.35, F=0.2 6) ElatSS, P=1.2, BP=0.0, F=0.6 7) ElatSS, P=1.2, BP=0.5, F=1.0



Results


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7


App

lied

Volta

ge (V

)

1) Toray 0 %, F=0.2 2) Toray 60%, F=0.2 3) ElatSS, P=1, F=0.24) ElatSS, P=1.5, F=0.2 5) ElatSS, P=1.2, BP=0.35, F=0.2 6) ElatSS, P=1.2, BP=0.0, F=0.67) ElatSS, P=1.2, BP=0.5, F=1.0 8A) ElatSS, P=1.2, BP=0.5, F=5.0 8B) ElatSS, P=1.2, BP=0.5, F=5.09) ElatSS, P=1.2, BP=0.5, F=0.2, ActualVoltage



Results


Er de vesentlige spørsmålene besvart?

Er det mulig?Ja, det er demonstrert at den valgte teknologien kan levere oksygenmengde i henhold til spesifikasjonen

Er det attraktivt sett ut fra en teknologisk synsvinkel?Tja, effekten som kreves for å få prosessen til å gå, gjør det lite sannsynlig at batteridrift vil være et alternativ

MEN……………………………………


Er de vesentlige spørsmålene fra en kommersiell synsvinkel besvart?

Er det attraktivt sett ut fra en kommersiell synsvinkel?

Besøk hos en større internasjonal industripartner avdekket følgende 2 uavhengige showstoppere:

Et patent eksisterer på identisk teknologi og løsninger

Refusjonsordninger / betalingsevnen er for liten i markedet i forhold til produksjonskostnaden av et produkt basert pådenne teknologien


Teknologiens fortreffelighet og verdi i penger

Teknologenes tro på egen teknologi

Teknologiens unikhet

Oppfinnerens evne til å kommersialisere sin ide

Produktet er identisk med teknologien / oppfinnelsen

Markedsaksept i volum og tid

Vanligvis overvurdert


Vanligvis undervurdert

Behov for tverrfaglig kompetanseBehov for kommersialiseringskompetanseMarkedskrefterKonkurrenterBehov for produktutvikling”Freedom to act”

Tid & penger for å oppnå suksess i markedet (π –faktor)Kapital (igjen)Tid og ressurser for å innhente kapitalOverraskelser når produktet testes i markedet


Noen råd med på veien

Identifiser medisinske behov i et globalt markedSøk løsninger i form av terapeutiske produkter framfor diagnostiskeSøk revolusjon – ikke evolusjonTverrfaglig samarbeid – regionalt, nasjonalt og internasjonaltTenk konsept & produkt – ikke teknologiSynliggjør dine varige konkurransefortrinnTenk ”business opportunity” – ikke teknologiutviklingBruk kompetansen hos ”kapitalen” som filter for valgBruk den første millionen på å lære kundene og markedet åkjenneTest ditt produkt i markedet så tidlig som mulig (og helst ennåtidligere)Lær av andre – gjør kun nye feilInviter kommersialiseringskompetanse tidlig i løpet”The KISS approach” – det enkle er ofte det beste


Tid er penger

I otta du risehev du onnfolk få,

og gange og garden din vitje.Mangt øyder mann

som om morgonen søv;rask er halvveges rik.

teknologi for oksygenbehandling av kols pasienter · r y s m e r t e r copd 1000 infection

Documents