DE10020496B4

DE10020496B4 - System und Verfahren zum Erfassen eines abnormalen Flüssigkeitsdrucks in einer Medikamentenpumpe

Info

Publication number: DE10020496B4
Application number: DE10020496A
Authority: DE
Inventors: Dennis D. Plymouth Elsberry
Original assignee: Medtronic Inc
Current assignee: Medtronic Inc
Priority date: 1999-04-29
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: FR2792840B1; US6461688B1; CH696022A5; US20020150689A1; FR2792840A1; US6423029B1; DE10020496A1

Abstract

System zum Erfassen eines abnormalen Flüssigkeitsdrucks stromaufwärts und/oder stromabwärts einer Medikamentenpumpe (100) mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle (110), die wirkungsmäßig mit dem Einlaß (102) der Medikamentenpumpe (100) gekoppelt ist, wobei das System aufweist:
einen Pumpen-Einlaßdrucksensor (112) zum Erfassen eines stromaufwärts der Pumpe (100) auftretenden Flüssigkeitsdrucks,
einen Pumpen-Auslaßdrucksensor (114) zum Erfassen eines stromabwärts der Pumpe (100) auftretenden Flüssigkeitsdrucks,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (118) zum Berechnen der Differenz zwischen dem stromaufwärts auftretenden Druck und dem stromabwärts auftretenden Druck und
eine Einrichtung zum Hinweis darauf, dass die berechnete Differenz außerhalb eines vorbestimmten Bereichs annehmbarer Differenzdruckwerte liegt.

Description

Diese Erfindung betrifft das Erfassen abnormaler Druckzustände stromaufwärts und stromabwärts einer Medikamentenpumpe, die eine unter Druck stehende Flüssigkeitsquelle aufweist. Diese Erfindung kann insbesondere abnormale Druckzustände einschließlich einer übermäßigen Druckbeanspruchung der Quelle stromaufwärts der Pumpe und eines Verschlusses des Auslaßröhrchens stromabwärts der Pumpe angeben.

Medikamentenpumpen, wie die im US-Patent 4 576 556 des Anmelders, das hiermit in die vorliegende Offenbarung einbezogen sei, offenbarte peristaltische Pumpe, sind im Stand der Technik wohlbekannt und werden auf dem medizinischen Gebiet weitverbreitet verwendet. Eine typische Anwendung für eine solche Pumpe besteht im Implantieren der Pumpe in den Körper eines Patienten zum Behandeln einer neurodegenerativen Krankheit oder eines neurodegenerativen Traumas, wie im gemeinsam übertragenen US-Patent 5 711 316, auf das hiermit verwiesen sei, offenbart ist. Es sind auch andere Anwendungen wohlbekannt. Der hier verwendete Begriff "Medikamentenpumpe" bezieht sich auf irgendeine Medikamente zuführende und einen unter Druck stehenden Vorratsbehälter aufweisende Vorrichtung einschließlich Blasenpumpen, Akkumulatorpumpen, Balgpumpen mit fester Rate und dergleichen, er ist jedoch nicht auf diese beschränkt.

Eine solche Medikamentenpumpe ist typischerweise über ein Einlaßröhrchen mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle gekoppelt und verabreicht eine Medikamentenanwendung oder eine andere Flüssigkeit typischerweise über einen über ein Pumpenauslaßröhrchen mit dem Pumpenauslaß gekoppelten Katheter. Ein Nachteil dieser Pumpen besteht darin, daß sie stromaufwärts und stromabwärts der Pumpe auftretende abnormale Druckzustände nicht erfassen und angeben können. Beispielsweise wird von bekannten Pumpen aus dem Stand der Technik mit unter Druck stehenden Quellen weder ein abnormal hoher stromaufwärts auftretender Druck, der auf eine übermäßige Druckbeanspruchung des Vorratsbehälters während des Wiederauffüllens von diesem hinweisen könnte, noch ein abnormal hoher stromabwärts auftretender Druck, der auf einen Katheterverschluß hinweisen könnte, erfaßt.

Da bestimmte Therapien, bei denen eine Medikamentenpumpe verwendet wird, über die Behandlung von Schmerzen und Spastizität hinausgehen, ist das sofortige Erfassen potentieller Katheterverschlußzustände, die die Arzneimittelzufuhr verhindern könnten, wünschenswert. Dies ist besonders für Therapien, die keine sofortige Rückkopplung als ein klinisches Zeichen, daß eine Unterbrechung in der Therapie aufgetreten ist, bereitstellen, beispielsweise Therapien für die amyotrophe Lateralsklerose, die Parkinsonsche Krankheit und die Alzheimersche Krankheit, wünschenswert.

Überdies kann ein Überfüllen beim Wiederauffüllen der unter Druck stehenden Medikamentenquelle eine übermäßige Druckbeanspruchung der Quelle bewirken, was eine Fehlfunktion der Pumpe hervorrufen kann und zu katastrophalen Ergebnissen führen könnte. Bei bekannten Medikamentenpumpen aus dem Stand der Technik mit unter Druck stehenden Quellen wird typischerweise ein Absperrventil verwendet, das während des Wiederauffüllungsvorgangs mechanisch geschlossen wird, um eine übermäßige Druckbeanspruchung des Vorratsbehälters zu verhindern. Diese mechanischen Ventile benötigen gewöhnlich enge Toleranzen, um das Volumen des Vorratsbehälters und den Überdruckschutz zu optimieren, wodurch die Komplexität der Herstellung dieser Vorratsbehälter unnötig erhöht wird. Überdies liefern diese mechanischen Absperrventile keinen Hinweis darauf, daß die Quelle überfüllt worden ist oder daß die Quelle unter zu hohem Druck steht.

Im Stand der Technik wurden diese Probleme nicht angegangen. Beispielsweise ist im George u.a, erteilten US-Patent 4 468 219 (>219-Patent) ein Pumpendurchflußraten-Kompensationssystem offenbart, das einen Motor einer peristaltischen Pumpe in Reaktion auf das Erfassen, daß ein Übergang von einem positiven Pumpeneinlaßdruck zu einem negativen Pumpeneinlaßdruck aufgetreten ist, beschleunigt. Im >219-Patent ist das Überwachen des stromabwärts auftretenden Drucks, das Erfassen eines abnormal hohen stromaufwärts oder stromabwärts auftretenden Drucks oder das Erfassen einer abnormalen Differenz zwischen dem stromabwärts und dem stromaufwärts auftretenden Druck nicht offenbart.

Im Bloomquist erteilten US-Patent 4 690 673 (>673-Patent) ist eine zwei Modi aufweisende Vorrichtung zur intravenösen Infusion mit einem distalen Sensor offenbart. Die zwei Modi sind ein Steuerungs- und ein Pumpenmodus. Die Steuerung trägt nicht zum stromabwärts auftretenden Flüssigkeitsdruck bei. Im Pumpenmodus wird ein Alarmzustand ausgelöst, und die Pumpe unterbricht den Betrieb, wenn erfaßt wird, daß der stromabwärts auftretende Flüssigkeitsdruck einen Schwellenwert übersteigt. Im Steuerungsmodus ist der stromabwärts auftretende Flüssigkeitsdruck unter normalen Betriebsbedingungen geringer als der stromaufwärts auftretende Flüssigkeitsdruck. Die im >673-Patent offenbarte Vorrichtung löst einen Alarm aus, wenn die Differenz zwischen dem stromabwärts der Steuereinrichtung auftretenden Flüssigkeitsdruck und dem stromaufwärts der Steuereinrichtung auftretenden Flüssigkeitsdruck null ist. Mit anderen Worten wird in >673 ein Alarm ausgelöst, wenn der stromabwärts auftretende Druck bis zum stromaufwärts auftretenden Druck ansteigt und diesem gleicht. Im >573-Patent wird das Problem der Erfassung einer übermäßigen Druckbeanspruchung einer Flüssigkeitsquelle nicht angesprochen. Daher ist im >673-Patent die Erfassung eines abnormal hohen stromaufwärts auftretenden Drucks mit oder ohne Erfassung eines abnormal hohen stromabwärts auftretenden Drucks nicht offenbart. Im >673-Patent ist auch die Erfassung eines Zustands, in dem die Differenz zwischen dem stromaufwärts und dem stromabwärts auftretenden Druck außerhalb eines vorbestimmten Bereichs annehmbarer Werte liegt, nicht offenbart.

Die US 5 695 473 A beschreibt ein System zur Überwachung des Flüssigkeitsdrucks stromaufwärts und stromabwärts einer Infusionspumpe mit einem stromaufwärts angebrachten Einlaß – und einem stromabwärts angebrachten Auslaßsensor. Zur Detektion von stromabwärts oder stromaufwärts auftretenden Verschlüssen wird der jeweils tatsächlich gemessene Flüssigkeitsdruckverlauf mit vorher definierten Normdruckverläufen verglichen. In diesem Patent ist die Bildung einer Differenz der stromaufwärts und stromabwärts gemessenen Drücke nicht offenbart.

Die Lehre der US 5 827 223 A betrifft die Detektion eines stromaufwärts auftretenden Verschlusses bei einem Infusionssystem mit Infusionspumpe. Stromabwärts der Pumpe ist ein Drucksensor vorgesehen, der an einen Analog-Digitalwandler angeschlossen ist, der seinerseits mit einem Mikroprozessor und einer Alarmeinrichtung verbunden ist. Das vorgeschlagene System weist keinen Drucksensor zum Erfassen eines stromaufwärts der Pumpe auftretenden Drucks auf. Ein detektierter Druckabfall im stromabwärts der Pumpe gemessenen Druck ist ein Indiz für einen stromaufwärts auftretenden Verschluß. Ein solcher Druckabfall kann jedoch auch durch hohe Drücke stromabwärts verursacht werden. Deshalb wird im genannten Patent vorgeschlagen, weitere Parameter, wie einen Durchschnittsdruck, heranzuziehen, um falsche Alarme zu vermeiden. Das vorgeschlagene Verfahren zur Detektion eines stromaufwärts auftretenden Verschlusses gestaltet sich aufwendig. Die Bildung einer Differenz von stromaufwärts und stromabwärts gemessenen Drücken ist in diesem Patent nicht angesprochen.

Es hat sich gezeigt, das allein das Messen des stromaufwärts und/oder stromabwärts auftretenden Drucks nicht ausreicht, um alle auftretenden Fälle von Fehlfunktionen zuverlässig zu detektieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Angabe eines Systems und eines Verfahrens, die ausgehend von der Erfassung des Flüssigkeitsdrucks stromaufwärts und stromabwärts einer Medikamentenpumpe einen Hinweis auf einen abnormalen Druck, also auf eine Fehlfunktion, beispielsweise durch Aktivieren einer Alarmeinrichtung, zuverlässig bereitstellen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zur Lösung dieser Aufgabe ein System gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 zum Erfassen eines abnormalen Drucks in einer Medikamentenpumpe vorgesehen.

Gemäß einer Ausführungsform weist diese Erfindung ein System zum Bereitstellen eines Hinweises auf einen stromaufwärts einer Medikamentenpumpe auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdruck auf. Das System weist eine über ein Pumpeneinlaßröhrchen mit dem Pumpeneinlaß gekoppelte unter Druck- stehende Flüssigkeitsquelle, einen Pumpen-Einlaßdrucksensor zum Erfassen eines stromaufwärts der Pumpe auftretenden Flüssigkeitsdrucks und eine mit dem Pumpen-Einlaßdrucksensor gekoppelte und auf diesen ansprechende Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Einlaßdrucks auf. Der Einlaßdrucksensor kann eine an der Wand des Pumpeneinlaßröhrchens befestigte oder darin eingebaute Dehnungsmeßeinrichtung sein.

Das System kann auch einen Hinweis auf einen stromabwärts der Medikamentenpumpe auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdruck bereitstellen. Das System kann weiterhin einen Pumpen-Auslaßdrucksensor zum Erfassen eines stromabwärts der Pumpe auftretenden Flüssigkeitsdrucks und eine mit dem Pumpen-Auslaßdrucksensor gekoppelte und auf diesen ansprechende Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Auslaßdrucks aufweisen. Der Auslaßdrucksensor kann eine an der Wand des Pumpenauslaßröhrchens befestigte oder darin eingebaute Dehnungsmeßeinrichtung sein.

Zusätzlich zum einzeln erfolgenden Überwachen des Einlaßdrucks oder des stromaufwärts auftretenden Drucks und des Auslaßdrucks oder des stromabwärts auftretenden Drucks umfaßt das System gemäß Anspruch 1 eine Einrichtung zum Berechnen der Differenz zwischen dem stromaufwärts auftretenden Druck und dem stromabwärts auftretenden Druck und eine Einrichtung zum Hinweisen darauf, daß die berechnete Differenz außerhalb eines vorbestimmten Bereichs annehmbarer Differenzdruckwerte liegt. Die Bestandteile dieses Systems können zum Implantieren in den Körper einer Person ausgelegt sein.

Es ist auch ein Verfahren zum Hinweisen auf einen stromaufwärts und/oder stromabwärts einer peristaltischen Pumpe auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdruck vorgesehen, das die Schritte des Überwachens des stromaufwärts der Pumpe auftretenden Flüssigkeitsdrucks, des Überwachens des stromabwärts der Pumpe auftretenden Flüssigkeitsdrucks, des Berechnens einer Differenz zwischen dem stromaufwärts auftretenden Druck und dem stromabwärts auftretenden Druck und des Aktivierens einer Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Differenzdrucks, wenn der berechnete Differenzdruck außerhalb eines vorbestimmten annehmbaren Bereichs von Differenzdruckwerten liegt, aufweist. Zusätzliche Schritte könnten das Aktivieren einer Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Einlaßdrucks auf der Grundlage davon, daß der überwachte stromaufwärts auftretende Flüssigkeitsdruck außerhalb eines vorbestimmten annehmbaren Bereichs von Einlaßdruckwerten liegt, und das Aktivieren einer Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Auslaßdrucks auf der Grundlage davon, daß der überwachte stromabwärts auftretende Flüssigkeitsdruck außerhalb eines vorbestimmten annehmbaren Bereichs von Auslaßdruckwerten liegt, sein.

Jede dieser Ausführungsformen kann getrennt oder zusammen in verschiedenen Kombinationen und Permutationen verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Medikamentenpumpe, die mit einem in das Gehirn eines Patienten implantierten Katheter gekoppelt ist,
2 eine schematische Darstellung eines Abschnitts des Nervensystems eines menschlichen Körpers, in den eine Medikamentenpumpe und ein Katheter implantiert worden sind,
3 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines als Beispiel dienenden Systems gemäß den Grundgedanken dieser Erfindung,
4 ein vereinfachtes Flußdiagramm, in dem als Beispiel dienende Schritte zum Angeben des Erfassens eines stromaufwärts auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdrucks, eines stromabwärts auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdrucks und einer abnormalen Differenz zwischen dem stromaufwärts und dem stromabwärts auftretenden Druck dargestellt sind,
5 eine Tabelle zur Darstellung von Beispielen an einem Pumpeneinlaß und einem Pumpenauslaß überwachter normaler und abnormaler Druckzustände und
6 eine als Beispiel dienende Wahrheitstabelle zu einer übermäßigen Druckbeanspruchung, die zeigt, daß die Verwendung von Differenzdruckwerten allein unzureichend sein kann, um zwischen Normaldruckzuständen und einer übermäßigen Druckbeanspruchung, die gleichzeitig am Einlaß und am Auslaß auftreten, zu unterscheiden.
Mit Bezug auf 1 sei bemerkt, daß eine Medikamentenpumpe 10 unter der Haut eines Patienten implantiert werden kann. Die Vorrichtung weist eine Öffnung 14 auf, in die eine hypoderme Nadel durch die Haut eingeführt werden kann, um eine Dosis eines flüssigen Mittels, wie eines Medikaments oder eines Arzneimittels, einzuspritzen. Das flüssige Mittel wird von der Vorrichtung 10 durch eine Katheteröffnung 20 in einen Katheter 22 eingeleitet. Der Katheter 22 kann so positioniert werden, daß er das Mittel bestimmten Infusionsstellen im Gehirn (B) zuführt.
Mit Bezug auf 2 sei bemerkt, daß die Vorrichtung 10 am dargestellten Ort in einen menschlichen Körper 120 implantiert wird. Alternativ kann die Vorrichtung 10 in den Bauch implantiert werden. Der Katheter 22 kann in Doppelröhrchen 22A und 22B eingeteilt sein, die zweiseitig in das Gehirn implantiert werden. Alternativ kann das Medikament dem Röhrchen 22B von einem getrennten Katheter und einer Pumpe zugeführt werden.
In 3 ist ein System gemäß den Grundgedanken dieser Erfindung schematisch dargestellt. Das System in 3 weist eine Medikamentenpumpe, beispielsweise eine peristaltische Pumpe 100, auf, die eine bei Medtronic Incorporated aus Minneapolis, Minnesota, erhältliche Synchromed7-Infusionspumpe sein könnte. Die Pumpe 100 weist einen Einlaß 102 und einen Auslaß 104 auf. Ein erstes Ende des Pumpeneinlaßröhrchens 106 ist mit dem Pumpeneinlaß 102 gekoppelt, und ein Pumpenauslaßröhrchen 108 ist in einer herkömmlichen Weise mit dem Pumpenauslaß 104 gekoppelt. Ähnlich ist ein zweites Ende des Pumpeneinlaßröhrchens 106 in einer herkömmlichen Weise mit der unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle 110 gekoppelt.
Ein am Einlaß oder stromaufwärts angeordneter Flüssigkeitsdrucksensor 112 kann ein Kraftumformer sein, der an der Wand des Pumpeneinlaßröhrchens 106 befestigt oder darin eingebaut ist, um auf der Grundlage des Ausmaßes der Verformung der Wand des Pumpeneinlaßröhrchens 106 den Flüssigkeitsdruck stromaufwärts der Pumpe 100 zu überwachen. In ähnlicher Weise kann ein am Auslaß oder stromabwärts angeordneter Flüssigkeitsdrucksensor 114 ein Kraftumformer sein, der an der Wand des Pumpenauslaßröhrchens 108 befestigt oder darin eingebaut ist, um in einer dem Sensor 112 ähnlichen Weise den Flüssigkeitsdruck stromabwärts der Pumpe 100 zu überwachen. Die Sensoren 112 und 114 könnten im Handel erhältliche Dehnungsmeßeinrichtungen sein. Es könnten auch andere geeignete Kraftumformeranordnungen verwendet werden.
Die Sensoren 112 und 114 können durch einen Analog-Digital-Wandler 116 elektrisch mit einem Prozessor 118 gekoppelt sein, wie in 3 dargestellt ist. Die Sensoren 112 und 114 könnten auch in anderen geeigneten Weisen mit dem Prozessor 118 gekoppelt sein. Der Prozessor 118 ist mit einem von einem Computer lesbaren Medium 120 gekoppelt, das beispielsweise ein Direktzugriffsspeicher sein könnte, der von einem Computer ausführbare Befehle enthält. Der Prozessor 118 ist mit einer Alarmeinrichtung 122 gekoppelt.
Alle in 3 dargestellten Komponenten könnten in den Körper einer Person implementiert sein, wie in dem weiteren US-Patent 4 692 147 der Anmelderin offenbart ist, das hiermit in die vorliegende Offenbarung einbezogen sei. Die Alarmeinrichtung 122 könnte sich außerhalb des Körpers der Person befinden. Bei einem solchen Szenario könnte die Alarmeinrichtung 122 ein Videobildschirm, eine Audioalarmeinrichtung oder irgendeine andere geeignete Einrichtung zum Alarmieren des Patienten und/oder einer oder mehrerer im Gesundheitswesen tätiger Personen, daß ein abnormaler Druckzustand erfaßt worden ist, sein.
In 4 sind beispielhaft angegebene Schritte entsprechend den Grundgedanken dieser Erfindung dargestellt. Der Einlaßflüssigkeitsdruck wird beispielsweise durch einen stromaufwärts angeordneten Sensor 112 (3) überwacht, wie bei 200 dargestellt ist. Es wird danach bestimmt, ob der überwachte Einlaßflüssigkeitsdruck außerhalb eines vorbestimmten Bereichs annehmbarer Einlaßflüssigkeitsdruck-Werte liegt, wie bei 202 dargestellt ist. Der Einlaßdrucksensor 112 könnte unter Verwendung einer Kalibriertechnik, bei der eine an der Pumpeneinlaßwand befestigte Dehnungsmeßeinrichtung einen bestimmten Bereich einem annehmbaren Ausmaß der Deformation der Wand des Einlaßröhrchens entsprechender Spannungen erzeugt, wobei dieser Spannungsbereich einem annehmbaren Bereich der Einlaßflüssigkeitsdruck-Werte entspricht, auf den annehmbaren Bereich der Einlaßdruckwerte kalibriert werden. Es könnten auch andere geeignete Kalibriertechniken verwendet werden.
Wenn der überwachte Einlaßflüssigkeitsdruck außerhalb eines ersten annehmbaren Bereichs von Einlaßdrücken liegt, könnte eine Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Einlaßdrucks aktiviert werden, wie bei 204 dargestellt ist. Wenn der abnormale Einlaßflüssigkeitsdruck den vorbestimmten annehmbaren Wertebereich übersteigt, könnte die Alarmeinrichtung so aktiviert werden, daß der Alarm angibt, daß der Vorratsbehälter oder die Flüssigkeitsquelle 110 (3) unter zu hohem Druck steht. In dieser Beschreibung und den anliegenden Ansprüchen könnte die Aktivierung einer Alarmeinrichtung das Bereitstellen eines Alarmcodes, einer Textmeldung, einer hörbaren Warnung und dergleichen umfassen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Wenn der Einlaßflüssigkeitsdruck innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs annehmbarer Werte liegt, wird der Flüssigkeitsdruck stromabwärts der Pumpe 100 beispielsweise durch einen in 4 bei 206 dargestellten Sensor 114 überwacht. Daraufhin wird bestimmt, ob der überwachte Auslaßflüssigkeitsdruck außerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs annehmbarer Auslaßflüssigkeitsdruck-Werte liegt, wie bei 208 dargestellt ist. Der Auslaßdrucksensor 114 könnte in einer derjenigen des Sensors 112 ähnlichen, oben erörterten Weise kalibriert werden und könnte vom bestimmten vorgesehenen Verabreichungsweg für die erforderliche Therapie, wie einem intrathekalen, intraarteriellen, intravenösen, intrazerebralen, ventrikulären oder intrastitiellen Verabreichungsweg, abhängen.
Wenn der überwachte Auslaßflüssigkeitsdruck außerhalb des ersten vorbestimmten annehmbaren Bereichs von Auslaßdruckwerten liegt, könnte eine Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Auslaßdrucks aktiviert werden, wie bei 210 dargestellt ist. Wenn der abnormale Auslaßflüssigkeitsdruck den ersten vorbestimmten annehmbaren Wertebereich übersteigt, könnte die Alarmeinrichtung so aktiviert werden, daß der Alarm angibt, daß ein Verschluß stromabwärts der Pumpe 100 erfaßt worden ist.
Wenn sowohl der Einlaß- als auch der Auslaßflüssigkeitsdruck innerhalb ihrer jeweiligen ersten vorbestimmten Bereiche annehmbarer Werte liegen, wird die Differenz zwischen dem stromaufwärts und dem stromabwärts auftretenden Flüssigkeitsdruck berechnet, wie bei 212 dargestellt ist. Es wird dann bestimmt, ob die Differenz zwischen dem überwachten Einlaßflüssigkeitsdruck und dem überwachten Auslaßflüssigkeitsdruck außerhalb eines vorbestimmten Bereichs annehmbarer Differenz-Flüssigkeitsdruckwerte liegt, wie bei 214 dargestellt ist. Differenzdruckberechnungen können in einer Weise kalibriert werden, die der oben erörterten Kalibrierung des Auslaßdrucksensors 114 und des Einlaßsensors 112 ähnelt.
Wenn die berechnete Differenz zwischen dem überwachten Einlaßflüssigkeitsdruck und dem überwachten Auslaßflüssigkeitsdruck außerhalb des annehmbaren Bereichs von Differenzdrücken liegt, könnte eine Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Differenzdrucks aktiviert werden, wie bei 216 dargestellt ist. Wenn der abnormale Differenzflüssigkeitsdruck den vorbestimmten annehmbaren Wertebereich übersteigt, könnte die Alarmeinrichtung so aktiviert werden, daß der Alarm darauf hinweist, daß die Quelle unter zu hohem Druck steht. Wenn der abnormale Differenzflüssigkeitsdruck geringer als der vorbestimmte annehmbare Wertebereich ist, könnte die Alarmeinrichtung so aktiviert werden, daß der Alarm abhängig vom gemessenen Einlaß- und Auslaßdruck auf einen wahrscheinlichen Katheterverschlußzustand oder auf einen wahrscheinlichen Quellenunterdruckzustand oder beide hinweist. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Bereich durch den Einlaßsensor 112 und den Auslaßsensor 114 meßbarer Drücke in einem von einem Computer lesbaren Medium 120 als Zahlen zwischen 0 und 10 dargestellt ist. Ein Werte in der Art der in 5 dargestellten ist. Einige Tabelle könnten verwendet werden, um verschiedene stromaufwärts und/oder stromabwärts auftretende Druckzustände, wie einen potentiellen Quellen-Überdruckzustand und/oder einen potentiellen stromabwärts auftretenden Katheterverschlußzustand, zu erkennen. Es sei angenommen, daß der erste vorbestimmte Bereich annehmbarer Einlaßdruckwerte im Bereich von 6,0 bis einschließlich 8,0 liegt, daß der erste vorbestimmte Bereich annehmbarer Auslaßdruckwerte im Bereich von 2,0 bis einschließlich 4,0 liegt und daß der vorbestimmte Bereich annehmbarer Differenzdruckwerte im Bereich von 3,0 bis einschließlich 5,0 liegt. Diese vereinfachten Werte sind beispielhaft angegeben und sollen diese Erfindung in keiner Weise einschränken.
In 5 zeigen die Szenarios 1 und 2 beispielhaft angegebene potentielle stromaufwärts bzw. an der Quelle auftretende Überdruck- bzw. Unterdruckzustände, die ausschließlich durch vom Einlaßsensor 112 vorgenommene Messungen erfaßbar sind. Mittels Bindestrich wird in der Tabelle der 5 angedeutet, daß es auf den jeweils im Spaltenkopf angegebene Druckwert nicht ankommt. In ähnlicher Weise zeigen die Szenarios 3 und 4 beispielhaft angegebene potentielle stromabwärts auftretende Katheter-Überdruckbzw. -Unterdruckzustände, die ausschließlich durch vom Auslaßsensor 112 vorgenommene Messungen erfaßbar sind. Die Szenarios 5 – 7 zeigen verschiedene beispielhaft angegebene am Einlaßsensor und am Auslaßsensor gemessene Normaldruckzustände, die auch berechnete Differenzdruckwerte innerhalb des vorbestimmten annehmbaren Bereichs von Differenzdruckwerten, nämlich größer oder gleich 3,0 bzw. kleiner oder gleich 5,0, erzeugen.
Das Szenario 8 zeigt einen beispielhaft angegebenen Zustand, in dem die Einlaß- und Auslaßdrücke innerhalb ihrer Normalbereiche liegen, der berechnete Differenzdruck-Beispielwert von 2,0 jedoch geringer ist als der vorbestimmte annehmbare Bereich von Differenzdruck-Beispielwerten, der von 3,0 bis 5,0 reicht. Ein solcher Zustand könnte einen stromabwärts der Pumpe auftretenden Verschluß anzeigen, wobei der Verschluß nicht allein durch den Auslaßdrucksensor 114 erfaßt werden kann. Das Szenario 9 zeigt einen beispielhaft angegebenen Zustand, in dem der Einlaß- und der Auslaßdruck innerhalb ihrer Normalbereiche liegen, der berechnete Differenzdruck-Beispielwert von 6,0 jedoch den vorbestimmten annehmbaren Bereich von Differenzdruck-Beispielwerten übersteigt. Ein solcher Zustand könnte eine übermäßige Druckbeanspruchung der Quelle während des Wiederauffüllens der unter Druck stehenden Quelle 110 angeben und wäre nicht allein durch den Einlaßdrucksensor 112 erfaßbar.
Dementsprechend können durch Bestimmen der Differenz zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßflüssigkeitsdruck potentielle stromabwärts auftretende Verschlußzustände und potentielle Quellen-Überdruckzustände erfaßt werden, die andernfalls durch Überwachen nur des stromabwärts auftretenden Drucks und/oder des stromaufwärts auftretenden Drucks ohne Bestimmen ihrer Differenz und ohne Bestimmen, ob diese Differenz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs annehmbarer Werte liegt, nicht erfaßt werden könnten.
In 6 enthält die Wahrheitstabelle für Zustände mit einer übermäßigen Druckbeanspruchung ähnliche Daten für Bedingungen auf dem Meeresspiegel, über dem Meeresspiegel und unter dem Meeresspiegel. Die Annahmen bestehen darin, daß der Nenndruck der unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle 3,5 PSIG (24.131,66 Pa Überdruck) beträgt, daß die übermäßige Druckbeanspruchung der unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle 5,5 PSIG (37.921,18 Pa Überdruck) beträgt, daß der Nenn-Auslaßstaudruck, beispielsweise der Druck innerhalb des Körpers einer Person, 3,5 PSIG (24.131,66 Pa Überdruck)beträgt, daß der Katheterverschluß 5,5 PSIG (37.921,18 Pa Überdruck) beträgt, das der Druck über dem Meeresspiegel -2 PSIG (-13.789,52 Pa Überdruck) beträgt, daß der Druck unter dem Meeresspiegel 2 PSIG (13.789,52 Pa Überdruck) beträgt und daß 0 PSIG (0 Pa Überdruck) 14,7 PSIG (1,01·10⁵ Pa) gleicht. Auf dem Meeresspiegel beträgt der Differenzdruck 0, wenn weder die Quelle noch der Auslaß unter zu hohem Druck stehen. Wenn die Quelle unter zu hohem Druck steht und der Auslaß nicht unter zu hohem Druck steht, beträgt der Differenzdruck 2 PSID (13.789,52 Pa). Wenn die Quelle und der Auslaß unter zu hohem Druck stehen, beträgt der Differenzdruck 0. Wenn nur der Auslaß unter zu hohem Druck steht, beträgt der Differenzdruck -2 PSID (-13.789,52 Pa). Dementsprechend reicht der Differenzdruck an sich nicht aus, um zwischen dem ersten Zustand, in dem weder die Quelle noch der Auslaß unter zu hohem Druck stehen, und dem dritten Zustand, in dem die Quelle und der Auslaß unter zu hohem Druck stehen, zu unterscheiden. Daher ist es selbst dann, wenn der Differenzdruck innerhalb eines normalen Bereichs liegt, bevor zugt, zu prüfen, daß der Einlaßdruck und der Auslaßdruck auch innerhalb normaler Bereiche liegen.
Fachleute und andere werden erkennen, daß die bevorzugten Ausführungsformen geändert oder ergänzt werden können, ohne vom wahren Gedanken und vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der durch die anliegenden Ansprüche und ihre gleichwertigen Ausgestaltungen definiert ist. Beispielsweise könnten auch andere geeignete Beziehungen zwischen den Bereichen normaler Einlaßdruckwerte, Auslaßdruckwerte und berechneter Differenzdruckwerte verwendet werden, ohne vom Schutzumfang dieser Erfindung abzuweichen.

Claims

System zum Erfassen eines abnormalen Flüssigkeitsdrucks stromaufwärts und/oder stromabwärts einer Medikamentenpumpe (100) mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle (110), die wirkungsmäßig mit dem Einlaß (102) der Medikamentenpumpe (100) gekoppelt ist, wobei das System aufweist: einen Pumpen-Einlaßdrucksensor (112) zum Erfassen eines stromaufwärts der Pumpe (100) auftretenden Flüssigkeitsdrucks, einen Pumpen-Auslaßdrucksensor (114) zum Erfassen eines stromabwärts der Pumpe (100) auftretenden Flüssigkeitsdrucks, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (118) zum Berechnen der Differenz zwischen dem stromaufwärts auftretenden Druck und dem stromabwärts auftretenden Druck und eine Einrichtung zum Hinweis darauf, dass die berechnete Differenz außerhalb eines vorbestimmten Bereichs annehmbarer Differenzdruckwerte liegt.
System nach Anspruch 1, wobei eine Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Einlaßdrucks vorgesehen ist, die wirkungsmäßig mit dem Pumpen-Einlaßdrucksensor (112) gekoppelt ist und auf diesen anspricht, um auf einen stromaufwärts der Pumpe (100) auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdruck hinzuweisen.
System nach Anspruch 1, wobei der Pumpen-Einlaßdrucksensor eine Dehnungsmeßeinrichtung aufweist, die zum Überwachen des Flüssigkeitsdrucks im Pumpeneinlaßröhrchen wirkungsmäßig an der Wand des Pumpeneinlaßröhrchens befestigt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Pumpen-Einlaßdrucksensor eine Dehnungsmeßeinrichtung aufweist, die zum Überwachen des Flüssigkeitsdrucks im Pumpeneinlaßröhrchen in die Wand des Pumpeneinlaßröhrchens eingebaut ist.
System nach Anspruch 1, wobei eine Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Auslaßdrucks vorgesehen ist, die wirkungsmäßig mit dem Pumpen-Auslaßdrucksensor gekoppelt ist und auch diesen anspricht, um auf einen stromabwärts der Pumpe auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdruck hinzuweisen, wodurch ein Hinweis auf einen stromabwärts der Medikamentenpumpe auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdruck bereitgestellt wird.
System nach Anspruch 1, wobei der Pumpen-Auslaßdrucksensor eine Dehnungsmeßeinrichtung aufweist, die zum Erfassen von Änderungen des stromabwärts der Pumpe auftretenden Flüssigkeitsdrucks wirkungsmäßig an der Wand des Pumpenauslaßröhrchens befestigt ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Pumpen-Auslaßdrucksensor eine Dehnungsmeßeinrichtung aufweist, die zum Erfassen von Änderungen des stromabwärts der Pumpe auftretenden Flüssigkeitsdrucks in die Wand des Pumpenauslaßröhrchens eingebaut ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Pumpen-Einlaßdrucksensor und der Pumpen-Auslaßdrucksensor über einen Analog-Digital-Wandler und einen Prozessor mit der Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Einlaßdrucks bzw. der Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Auslaßdrucks gekoppelt sind und auf diese ansprechen.
System nach Anspruch 1, wobei die unter Druck stehende Flüssigkeitsquelle, die Pumpe sowie das Pumpeneinlaß- und das Pumpenauslaßröhrchen dafür ausgelegt sind, in den Körper einer Person implantiert zu werden.
Verfahren zum Hinweisen auf einen stromaufwärts und/oder stromabwärts einer Medikamentenpumpe auftretenden abnormalen Flüssigkeitsdruck, welches die folgenden Schritte aufweist: Überwachen des stromaufwärts der Pumpe auftretenden Flüssigkeitsdrucks, Überwachen des stromabwärts der Pumpe auftretenden Flüssigkeitsdrucks, gekennzeichnet durch die Schritte: Berechnen einer Differenz zwischen dem stromaufwärts auftretenden Druck und dem stromabwärts auftretenden Druck und Aktivieren einer Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Differenzdrucks, wenn der berechnete Differenzdruck außerhalb eines vorbestimmten annehmbaren Bereichs von Differenzdruckwerten liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, welches weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Aktivieren einer Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Einlaßdrucks auf der Grundlage davon, dass der überwachte stromaufwärts auftretende Flüssigkeitsdruck außerhalb eines vorbestimmten annehmbaren Bereichs von Einlaßdruckwerten liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, welches weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Aktivieren einer Einrichtung zum Alarmieren beim Auftreten eines abnormalen Auslaßdrucks auf der Grundlage davon, dass der überwachte stromabwärts auftretende Flüssigkeitsdruck außerhalb eines vorbestimmten annehmbaren Bereichs von Auslaßdruckwerten liegt.