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Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung zur Verabreichung eines Fluidbolus.
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Medikamente in fluider Form werden einem Patienten aus einem Fluidreservoir mit Hilfe eines Schlauchsystems verabreicht. Dabei besteht beispielsweise in der Schmerztherapie (Analgese) Bedarf an ein einer kontinuierlichen, dauerhaften Zufuhr des Fluids und einer ergänzenden Verabreichung einer festgelegten Bolusmenge des Fluids. Die Analgese hat zum Ziel, Patienten kontinuierlich mit einem Schmerzmittel zu versorgen, um Schmerzen zu unterdrücken. Zur Linderung von Schmerzattacken, die über ein durchschnittliches Schmerzlevel hinausgehen, ist es bekannt, dem Patienten ein Betätigungselement zur Verfügung zu stellen, dessen Betätigung die Verabreichung einer zusätzlichen Dosis von Schmerzmittel (Bolus) auslöst. Hierzu ist das Fluidreservoir vorgesehen, in dem die Fluiddosis für den Bolus enthalten ist. Das Fluidreservoir ist über eine Zuflussleitung mit der Fluidförderpumpe verbindbar und über eine Abflussleitung mit einem Anschluss für den Patienten verbindbar. Der Patientenanschluss dient zur Verbindung mit einem Patienten oder einem in dem Patienten eingeführten Katheter.
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Der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung zum Auslösen eines Bolus in der PCA (Patient Controlled Analgesia – patientenkontrollierte Analgese) bereitzustellen, mit welcher das Risiko einer Überdosierung reduziert ist.
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Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ist definiert durch die Merkmale von Patentanspruch 1.
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Ein Abschnitt eines das zu verabreichende Fluid leitenden Schlauchs, der über eine Zuflussleitung mit der Fluidquelle und über eine Abflussleitung mit einem Patienten verbindbar ist, kann von einem Schließmechanismus verschlossen werden. Der Schließmechanismus wird von einem Betätigungselement betätigt, das entlang einer Längsachse von einer oberen (proximalen) Position in eine untere (distale) Position verschiebbar ist. Die obere Position des Betätigungsknopfes kann auch als erste Position bezeichnet werden, während dessen untere Position als zweite Position bezeichnet werden kann. Das Betätigungselement betätigt den Schließmechanismus derart, dass der Schlauchabschnitt in der unteren Position des Betätigungselementes geöffnet ist und in dessen oberer Position verschlossen ist.
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Die obere Position des Betätigungselementes ist eine Ausgangsposition. In der Ausgangsposition des Betätigungselementes schließt der Schließmechanismus den Schlauchabschnitt. Es strömt dann kein Fluid von der Quelle durch den Schlauchabschnitt in Richtung des Patienten. Die Fluidzufuhr ist unterbrochen. Bei Betätigen des Betätigungselementes wird dieser in Richtung dessen unterer Position verschoben, wodurch der Schließmechanismus betätigt wird und den Schlauchabschnitt freigibt, so dass Fluid von der Quelle durch den Schlauchabschnitt in Richtung des mit dem Patienten verbindbaren Endes strömt. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung kann auch als Auslösevorrichtung zum Auslösen eines Bolus bezeichnet werden. Bei dem Betätigungselement kann es sich um einen Betätigungsknopf handeln.
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Das bewegliche Element ist entlang einer Längsachse von einer oberen Position in eine untere Position unabhängig von dem Betätigungselement verschiebbar. Die Längsachse, entlang welcher das bewegliche Element verschiebbar ist, ist vorzugsweise parallel zu der Längsachse, entlang welcher das Betätigungselement verschiebbar ist. Die beiden Längsachsen können zum Beispiel identisch sein.
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Eine Sperre ist vorgesehen, um das bewegliche Element in dessen oberer Position zu arretieren. Durch Verschieben des Betätigungselementes in Richtung dessen unterer Position wird die Sperre gelöst. Ein elastisches Element ist derart zwischen dem Betätigungselement und dem beweglichen Element angeordnet, dass Betätigungselement und bewegliches Element auseinander, das heißt voneinander weg, gedrückt werden.
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Ein Bolusreservoir enthält eine Bolusmenge des Fluids, das durch Verschieben des beweglichen Elements in Richtung dessen unserer Position aus dem Bolusreservoir herausgepresst wird. Dabei reduziert das bewegliche Element das Volumen des Bolusreservoirs.
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Das Betätigungselement ist mit zwei Sperren versehen. Eine erste Betätigungssperre arretiert das Betätigungselement in dessen unterer Position, das heißt nachdem das Betätigungselement eingedrückt worden ist. Die erste Betätigungssperre ist von dem beweglichen Element lösbar, wenn dieses seine untere Position erreicht. Die zweite Betätigungssperre arretiert das Betätigungselement in dessen oberer Position und ist von dem beweglichen Element lösbar, wenn dieses seine obere Position erreicht. Bei den Betätigungssperren kann es sich um Knopfsperren zum Sperren des Betätigungsknopfes handeln.
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Beim Eindrücken des Betätigungselementes in Richtung dessen unterer Position betätigt dieses den Schließmechanismus. Der abgeklemmte Abschnitt des Schlauchs wird freigegeben und Fluid strömt aus Richtung der Quelle über die Zuflussleitung und die Abflussleitung in Richtung des mit dem Patienten verbindbaren Endes.
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Das bewegliche Element ist zunächst durch die Sperre in dessen oberer Position (Ausgangslage) arretiert. Beim Eindrücken des Betätigungselementes wird die Sperre des beweglichen Elements gelöst und das elastische Element drückt das bewegliche Element von dem Betätigungselement fort. Wenn der Knopf dessen untere Position erlangt wird er dort von der ersten Betätigungssperre des Betätigungselementes arretiert. Die erste Betätigungssperre bildet dann ein Widerlager für die Kraft des elastischen Elements, so dass das bewegliche Element von dem sich an dem arretierten Betätigungselement abstützenden elastischen Element in Richtung dessen unterer Position vorgeschoben wird. Dabei presst das bewegliche Element die Bolusmenge des Fluids aus dem Bolusreservoir heraus.
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Sobald das bewegliche Element dessen untere Position erreicht hat gibt dieses die erste Betätigungssperre des Betätigungselementes frei und das Betätigungselement wird von dem elastischen Element in Richtung dessen oberer Position zurückgeschoben. Das bewegliche Element stützt sich dabei an dessen unterem Umkehrpunkt ab. Der untere Umkehrpunkt des beweglichen Elements kann beispielsweise durch einen Anschlag am Bolusreservoir gebildet werden.
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Nachdem der Bolus vollständig verabreicht ist wird also das Betätigungselement automatisch zurück in dessen obere Position zurückgeschoben und dort durch die zweite Betätigungssperre arretiert. In der oberen Position wird der Schließmechanismus nicht mehr betätigt, so dass der Schlauchabschnitt wieder verschlossen wird und kein Fluid mehr in Richtung des mit dem Patienten verbindbaren Endes strömt.
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Sobald neues Fluid in das Bolusreservoir einströmt, wird das bewegliche Element entgegen der Kraft des elastischen Elements aus dessen unterer Position in Richtung dessen oberer Position verschoben. Ein Auslösen eines neuen Bolus durch Betätigen des Betätigungselementes ist dabei verhindert, weil die zweite Betätigungssperre das Betätigungselement arretiert. Erst wenn die vollständige Bolusmenge eingeströmt ist und das bewegliche Element wieder die obere Position erreicht, gibt dieser die zweite Betätigungssperre des Betätigungselementes frei und durch Eindrücken des Betätigungselemtes kann die Verabreichung eines weiteren Bolus ausgelöst werden.
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Dabei ist das Bolusreservoir vorzugsweise über eine Bolusleitung mit der Zuflussleitung und der Abflussleitung verbunden. Durch die Zuflussleitung von einer Fluidquelle strömendes Fluid gelangt also über die Bolusleitung in das Bolusreservoir, während bei Verabreichen des Bolus das Fluid über die Abflussleitung in Richtung des mit dem Patienten verbindbaren Endes strömt. Der Flusswiderstand des Schlauchabschnitts sollte geringer sein als der Flusswiderstand der Bolusleitung. Durch die Zuflussleitung strömendes Fluid wählt den Weg des geringsten Flusswiderstands und strömt folglich durch den Schlauchabschnitt, so lange dieser von dem Schließmechanismus freigegeben wird. Erst wenn nach Rückkehr des Betätigungselementes in dessen obere Position der Schließmechanismus den Schlauchabschnitt abklemmt, strömt das Fluid durch die Bolusleitung mit größerem Flusswiderstand in das Bolusreservoir, um dieses zu füllen.
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Der Schließmechanismus für den Schlauchabschnitt kann mit einer Klemmfeder versehen sein, die den Schlauchabschnitt abklemmt. Die Federkraft der Klemmfeder wirkt einem Verschieben des Betätigungselementes aus dessen oberer Position in Richtung dessen unterer Position entgegen. Beim Eindrücken des Betätigungselementes muss also die Federkraft der Klemmfeder überwunden werden, um den Schlauchabschnitt freizugeben. Das Betätigungselement ist dabei aufgrund der Federkraft der Klemmfeder bestrebt, in die Ausgangslage (obere Position) zurückzukehren.
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Die Klemmfeder kann mit einem Federarm versehen sein, der den Schlauchabschnitt abklemmt. Das Betätigungselement kann eine mit dem Federarm zusammengreifende Betätigungsgabel aufweisen, die beim Eindrücken des Betätigungselementes in Richtung der unteren Position gegen den Federarm drückt und die Klemmfeder betätigt, um den Schließmechanismus zu öffnen und den Schlauchabschnitt freizugeben.
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Die Sperre kann einen Rastmechanismus aufweisen, der mit einer an einem Federklipp gehaltenen Rastnase versehen ist, die das bewegliche Element hält. Das bewegliche Element wird von der Rastnase daran gehindert, von der Kraft des elastischen Elements verschoben zu werden. Dabei kann ein lateral abstehender Raststeg des beweglichen Elements an der Rastnase angreifen. Beim Eindrücken des Betätigungselemetes wird der Raststeg des beweglichen Elements über die Rastnase hinweg geschoben, weil der Federklipp nachgibt. Bei Überwinden der Rastnase ist das bewegliche Element freigegeben und das elastische Element drückt das bewegliche Element in das Bolusreservoir hinein, um Fluid aus dem Bolusreservoir herauszupressen.
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Das bewegliche Element und das Betätigungselement sind jeweils mit einer Angriffsfläche versehen. Die Angriffsflächen des beweglichen Elements und des Betätigungselements sind dazu ausgebildet, gegen einander gelegt zu werden, um eine auf das Betätigungselement wirkende Kraft auf das bewegliche Element zu übertragen und umgekehrt. Wenn das Betätigungselement eingedrückt wird, um den Schließmechanismus des Schlauchabschnitts zu lösen, wird die Betätigungskraft über die Angriffsflächen auf das bewegliche Element übertragen, so dass das Betätigungselement das bewegliche Element in Richtung dessen unterer Position verschiebt. Dabei wird automatisch die Sperre des beweglichen Elements gelöst. Das elastische Element verschiebt das bewegliche Element sodann weiter in Richtung der unteren Position, wobei sich das elastische Element an dem Betätigungselement abstützt. Sobald das Betätigungselement die untere Position erlangt, das heißt vollständig eingedrückt worden ist, wird dieses von der ersten Betätigungssperre arretiert und das bewegliche Element kann sich an dem arretierten Betätigungselement abstützen, während sie das bewegliche Element verschiebt, um den Bolus zu verabreichen.
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Dabei kann die erste Betätigungssperre des Betätigungselementes mit einer federnden Rastklinke versehen sein, die an einem Gehäuseteil angreift. Die Rastklinke arretiert das Betätigungselement gegenüber dem Gehäuseteil und verhindert, dass das elastische Element das Betätigungselement zurück in dessen obere Position verschiebt.
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Das bewegliche Element weist vorzugsweise eine die Rastklinke betätigende erste Angriffsfläche auf. Sobald das bewegliche Element dessen untere Position erreicht, betätigt dieses automatisch über die erste Angriffsfläche die Rastklinke entgegen deren Federkraft. Das Betätigungselement wird dadurch wieder freigegeben und das elastische Element schiebt das Betätigungselement zurück in dessen obere Position.
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Die zweite Betätigungssperre arretiert das Betätigungselement in dessen oberer Position. Dies kann durch einen Federklipp erfolgen, der das Betätigungselement in der oberen Position gegenüber dem Gehäuse verriegelt. Eine an dem beweglichen Element angeordnete zweite Angriffsfläche kann dazu ausgebildet sein, den Federklipp entgegen dessen Federkraft zu betätigen, sobald das bewegliche Element dessen obere Position erreicht. Wenn also das in das Bolusreservoir einströmende Fluid das bewegliche Element in Richtung dessen oberer Position verschiebt, betätigt das bewegliche Element den Federklipp über die zweite Angriffsfläche. Der Federklipp wird dadurch von dem Gehäuse gelöst und das Betätigungselement wird zu einer erneuten Betätigung freigegeben.
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Bei dem beweglichen Element kann es sich um einen Kolben oder um einen Ballon handeln. Im Falle eines Kolbens führt ein Betätigen des Betätigungselements zum Verschieben des Kolbens. Im Falle eines Ballons führt ein Betätigen des Betätigungselements zum Verschieben oder Eindrücken bzw. Verformen des Ballons.
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Das bewegliche Element kann entgegen der Kraft eines elastischen Elements verschiebbar in dem Fluidreservoir gelagert sein. Bei dem elastischen Element kann es sich im Falle des Kolbens um eine den Kolben verschiebende Feder handeln. Im Falle des Ballons kann es sich bei dem elastischen Element um einen eindrückbaren Teil des Ballons selbst handeln.
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Zumindest ein Teil des Kolbens ist in dem Bolusreservoir gleitend geführt. Das Bolusreservoir bildet dann einen Zylinder für den Kolben. Das Bolusreservoir kann insbesondere vollständig als Zylinder ausgebildet sein, in welchem der Kolben hin und her verschiebbar ist.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Betätigungselement um einen ersten Betätigungsweg und um einen über den ersten Betätigungsweg hinausgehenden weiteren zweiten Betätigungsweg betätigbar. Beim Zurücklegen des ersten Betätigungsweges wird das bewegliche Element manuell verschoben, das heißt ausschließlich durch manuelle Betätigung von Hand durch Aufbringen einer entsprechenden Kraft durch den Benutzer. Dabei ist ein ausgangsseitiges Ventil zum Patienten hin bereits geöffnet. Durch manuelles Verschieben des beweglichen Elements entlang des ersten Betätigungsweges wird somit eine erste Bolusmenge manuell verabreicht. Bei dieser ersten Bolusmenge kann es sich beispielsweise um ein in der Fluidleitung noch vorhandenes Restfluid handeln. Erst nach Zurücklegen des ersten Betätigungsweges löst das Betätigungselement eine automatische Verabreichung einer zweiten Bolusmenge aus. Dabei wird das bewegliche Element automatisch entlang des zweiten Betätigungsweges verschoben. Automatisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das bewegliche Element z. B. durch eine Feder verschoben werden kann und hierfür keine durch den Benutzer manuell aufzubringende Kraft benötigt wird. Beim Zurücklegen des zweiten Betätigungsweges wird somit automatisch die in dem Fluidreservoir enthaltene Fluidmenge als zweite Bolusmenge verabreicht.
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Hierbei ist es besonders wünschenswert, wenn beim Zurücklegen des ersten Betätigungsweges ein mechanischer Widerstand zu überwinden ist, um das Betätigungselement zu verschieben. Dieser mechanische Widerstand kann beispielsweise durch federnde Sperrelemente gebildet sein, die von dem Betätigungselement im Bereich des ersten Betätigungsweges zu verschieben und zu überwinden sind. Durch diesen mechanischen Widerstand ist ein haptisches Feedback geschaffen, dass dem Benutzer die bevorstehende Verabreichung der Hauptbolusmenge (zweite Bolusmenge) anzeigt. Die Kraft zur Betätigung des beweglichen Elements ist dann für den ersten Betätigungsweg erhöht.
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Vorzugsweise ist das bewegliche Element bzw. der Kolben entgegen der Kraft einer Feder verschiebbar gelagert. Die Federkraft der Feder dient zum einen dazu, dem Druck des einströmenden Fluids entgegenzuwirken, damit das bewegliche Element über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg verschoben wird. Zum anderen dient die Federkraft dazu, bei Drücken des Betätigungselementes das bewegliche Element zu betätigen, so dass das Fluid aufgrund der Federkraft aus dem Fluidreservoir heraus in die Abflussleitung gepresst wird. Eine erste Federkraft kann dem beweglichen Element beim Betätigen entlang des ersten Betätigungsweges entgegenwirken, um zur manuellen Betätigung einen mechanischen Widerstand zu schaffen. Eine zweite Federkraft kann das bewegliche Element beim Betätigen des Betätigungselements entlang des zweiten Betätigungsweges unterstützen oder automatisch verschieben. Ein Vorteil der manuellen Bolusgabe entlang des ersten Betätigungsweges in Verbindung mit der automatischen Bolusgabe entlang des zweiten Betätigungsweges besteht darin, dass auf das bewegliche Element wirkende Widerstände, wie insbesondere die Haftreibung des mindestens einen beweglichen Elements oder Injektionswiderstände im angeschlossenen Katheter, besser überwunden werden können.
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Vorzugsweise sind in der Zuflussleitung ein Eingangsventil und in der Abflussleitung ein Ausgangsventil zum Unterbrechen und Freigeben des Fluidweges vorgesehen. Das Eingangsventil und das Ausgangsventil sind jeweils derart mit dem Betätigungselement verbunden, dass das Eingangsventil die Zuflussleitung im nichtbetätigten Zustand des Betätigungselementes freigibt und das Ausgangsventil die Abflussleitung sperrt. Im nichtbetätigten Zustand des Betätigungselementes fördert die Fluidpumpe neues Fluid in das Fluidreservoir durch das Eingangsventil, während kein Fluid aus dem Fluidreservoir durch das Ausgangsventil zu dem Patientenanschluss gelangen kann. Dies ist erst dann möglich, wenn das Betätigungselement betätigt ist, wodurch das Eingangsventil die Zuflussleitung sperrt und das Ausgangsventil die Abflussleitung freigibt, so dass das druckbeaufschlagte Fluid aus dem Fluidreservoir in die Abflussleitung und zu dem Patientenanschluss strömen kann. Solange die Fluidmenge in dem Fluidreservoir noch nicht der Bolusmenge entspricht, ist das Betätigungselement also gesperrt und es kann kein Fluid zu dem Patientenanschluss gelangen. Sobald die Bolusmenge in dem Fluidreservoir erreicht ist, wird das Betätigungselement automatisch freigegeben, wobei eine Betätigung des Betätigungselementes dazu führt, dass die Zuflussleitung gesperrt und die Abflussleitung freigegeben wird, wodurch das druckbeaufschlagte Fluid aus dem Fluidreservoir augenblicklich in die mit geringerem Druck beaufschlagte Abflussleitung einschießt und dem Patientenanschluss zuströmt. Der Fluss aus der Pumpe durch die Bolus-Fluidleitung ist während der Bolusgabe ausgeschlossen.
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In der Zuflussleitung ist vorteilhafterweise eine Bolus-Flussdrossel vorgesehen, welche die Durchflussmenge in geeigneter Weise derart einschränkt, dass bis zur vollständigen Wiederbefüllung des Fluidreservoirs mit der Bolusmenge eine solche Zeit verstreicht, die bei erneutem Auslösen des Bolus eine Überdosierung für den Patienten verhindert. Das heißt mit anderen Worten, dass mit der Drossel der Querschnitt der Zuflussleitung derart reduziert ist, dass während der Zeit nach Verabreichen eines Bolus, in welcher ein erneutes Verabreichen zu einer Überdosierung führen könnte, die Fluidmenge in dem Fluidreservoir nicht zum Auslösen eines Bolus ausreicht. Das Fluidreservoir ist erst dann wieder mit der Bolusmenge gefüllt, wenn ein erneutes Auslösen nicht zu einer Überdosierung führen kann.
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Vorteilhafterweise ist die Auslösevorrichtung in einem Bolus-Fluidweg enthalten, der zwischen einer Fluidförderpumpe und dem Patientenanschluss verläuft. Parallel zu dem Bolus-Fluidweg ist ein Hauptfluidweg für eine kontinuierliche Förderung von Fluid zu dem Patientenanschluss vorgesehen. Dabei kann der Hauptfluidweg mit einer Hauptflussdrossel zum Einstellen der Durchflussmenge versehen sein. Vorzugsweise ist beiden Flusswegen oder jedem einzelnen ein Filter vorgeschaltet. Alternativ oder ergänzend ist beiden Flusswegen oder jedem einzelnen ein Filter nachgeschaltet.
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Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht,
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2 eine Explosionsansicht,
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3 einen Schnitt in einem ersten Betätigungszustand,
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4 einen weiteren Schnitt in dem ersten Betätigungszustand,
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5 einen weiteren Schnitt in dem ersten Betätigungszustand
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6 einen Schnitt in einem zweiten Betätigungszustand,
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7 einen weiteren Schnitt in dem zweiten Betätigungszustand,
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8 einen weiteren Schnitt in dem zweiten Betätigungszustand,
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9 einen weiteren Schnitt in dem zweiten Betätigungszustand,
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10 einen Schnitt in einem dritten Betätigungszustand,
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11 eine perspektivische Ansicht in dem dritten Betätigungszustand,
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12 eine perspektivische Ansicht in einem vierten Betätigungszustand,
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13 eine weitere perspektivische Ansicht in dem vierten Betätigungszustand,
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14 eine perspektivische Ansicht in einem fünften Betätigungszustand,
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15 eine weitere perspektivische Ansicht in dem fünften Betätigungszustand und
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16 eine schematische Darstellung der PCA-Vorrichtung.
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Bei dem beweglichen Element 14 handelt es sich um einen Kolben. Das elastische Element 16 betrifft eine Kolbenfeder. Bei dem Betätigungselement 12 handelt es sich um einen Betätigungsknopf, wobei die beiden Betätigungssperren 24, 28 erste und zweite Knopfsperren sind.
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In den 1 und 2 sind der Betätigungsknopf 12 und der Kolben 14, die von einer Kolbenfeder 16 auseinander gedrückt werden, erkennbar. Die Kolbenfeder 16 ist eine Spiralfeder, die an dem hinteren Ende des Kolbens 14 anliegt und einen zylindrischen Innenhals 13 des Kolbens umgibt.
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Eine Betätigungsgabel 32 ragt in distaler Richtung von dem Betätigungsknopf 12 nach vorn. Die Betätigungsgabel 32 ist ein einstückiges Teil des Knopfes 12. Die Betätigungsgabel 32 ist mit einer Aussparung versehen, die mit einem Federarm 30 der Klemmfeder 50 zusammengreift.
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Die Klemmfeder 50 bildet einen Schließmechanismus für einen Abschnitt eines Schlauchs 18, der über eine Zuflussleitung 20 mit einer Fluidquelle und über eine Abflussleitung 22 mit einem Patienten verbindbar ist.
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Eine Kolbensperre 15 hält den Kolben in der oberen, proximalen Position gemäß 3 (erster Betätigungszustand). Die Kolbensperre 15 wird als Rastmechanismus von einer Rastnase 52 an einem Federklipp 54 gebildet. Der Federklipp 54 ist ein mit dem Gehäuse 42 der Betätigungsvorrichtung fest verbundenes Teil. Die Rastnase 52 greift mit einem Raststeg 56, der lateral von dem Kolben quer zu dessen Längsachse absteht, zusammen.
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Bei Betätigen des Betätigungsknopfes 12 durch Eindrücken des Knopfes 12 in proximaler Richtung (Pfeilrichtung in 3) betätigt die Betätigungsgabel 32 die Klemmfeder 50 entgegen deren Federkraft. Der Federarm 30 wird dabei verschoben und der Schlauchabschnitt 18 zur Durchströmung von Fluid freigegeben. Die 4 und 5 zeigen die betätigte Klemmfeder 50 und den geöffneten Schlauchabschnitt 18. Fluid aus einer mit der Zuflussleitung 20 verbundenen Fluidquelle kann durch den Schlauchabschnitt 18 und die Abflussleitung 22 hindurch in Richtung des Patienten strömen.
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Zugleich werden die beiden Angriffsflächen 34 des Betätigungsknopfes 12 und des Kolbens 14 gegeneinander gepresst, so dass die Schubkraft des Knopfes 12 auf den Kolben 14 übertragen wird und der Kolben 14 in distaler Richtung nach vorn vorgeschoben wird. Dabei wird der Raststeg 56 über die Rastnase 52 des Federklipps 54 vorgeschoben, wie in den 8 und 9 dargestellt. Sobald der Raststeg 56 die Rastnase 52 in distaler Richtung überwunden hat, entfaltet die Kraft der Kolbenfeder 16 ihre Wirkung auf den Kolben 14 und schiebt diesen in distaler Richtung vor. Der Knopf 12 wird dabei im eingedrückten Zustand von der ersten Knopfsperre 24 gehalten.
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Die erste Knopfsperre 24 wird von einer Rastklinke 36 an dem Knopf gebildet, die an einem feststehenden Teil 38 des Gehäuses 42 angreift. Bei dem Gehäuseteil 38 handelt es sich um einen Vorsprung. 3 zeigt, wie beim Eindrücken des Knopfes 12 kurz vor Erreichen dessen unterer Position die federnde Rastklinke 36 des Knopfes 12 über den Gehäuseteil 38 (Vorsprung) geschoben wird. Bei Erreichen der unteren Position des Knopfes 12 ist die Rastklinke 36 an dem Gehäuseteil 38 eingerastet, wie in 6 zu sehen (zweiter Betätigungszustand). Die erste Knopfsperre 24 bildet dabei das Widerlager für die Entfaltung der Kraft der Kolbenfeder 16 auf den Kolben 14.
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Der Kolben 14 wird dadurch in das Bolusreservoir 26 hinein gepresst. Beim Vorschieben des Kolbens 14 in das Bolusreservoir 26 wird die in dem Bolusreservoir enthaltene Flüssigkeit herausgepresst.
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7 zeigt, dass während des Herauspressens der Flüssigkeit aus dem Bolusreservoir 26 die Klemmfeder 50 auch weiterhin betätigt ist und der Schlauchabschnitt 18 freigegeben ist. Das aus dem Bolusreservoir 26 herausgepresste Fluid wird über eine Bolusleitung 48 der Abflussleitung 22 und einem mit der Abflussleitung 22 verbundenen Patienten zugeführt.
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Bei Erreichen der unteren Position des Kolbens 14 betätigt eine erste Angriffsfläche 40 an einem proximalen Kragen des Kolbens 14 die Rastklinke 36 radial nach außen, wie in 10 dargestellt (dritter Betätigungszustand). Dadurch wird die Rastklinke 36 von dem feststehenden Gehäuseteil 38 gelöst. Die erste Knopfsperre 24 wird also automatisch dadurch gelöst, dass der Kolben 14 die untere Stellung erreicht. Das Fluid ist dann vollständig aus dem Bolusreservoir 26 herausgepresst. 11 zeigt, dass der Raststeg 56 dann dessen unterste Position erreicht hat. Der Raststeg 56 kann somit als Füllstandsanzeiger dienen. Anhand der relativen Position des Füllstandsanzeigers 56 kann auf den Füllstand des Bolusreservoirs 26 geschlossen werden. Der Knopf 12 wird von der Kolbenfeder 16 in proximaler Richtung des Pfeils in 10 zurück in dessen obere (proximale) Position geschoben.
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Der Knopf 12 wird durch eine zweite Knopfsperre 28 in dessen oberer (proximaler) Position gemäß 12 rastend gehalten (vierter Betätigungszustand). Die zweite Knopfsperre 28 wird von einem Federklipp 44 gebildet, der gegenüber dem Gehäuse 42 verriegelt, wie in 12 dargestellt. Der Federklipp 44 verhindert, dass der Knopf 12 in distaler Richtung eingedrückt werden kann. Eine Betätigung des Betätigungsknopfes 12 ist dadurch verhindert.
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Während eine Betätigung des Betätigungsknopfes 12 durch die zweite Knopfsperre 28 verhindert ist, strömt Fluid aus der in den Figuren nicht dargestellten Fluidquelle über die Zuflussleitung 20 und die Bolusleitung 48 in das Bolusreservoir 26 ein. Das in das Bolusreservoir 26 einströmende Fluid presst den Kolben 14 in proximaler Richtung des Pfeils in 12 nach oben. Der Schlauchabschnitt 18 ist währenddessen von der Klemmfeder 50 geschlossen, weil der Knopf 12 in der oberen Position von der zweiten Knopfsperre 28 verriegelt ist. Dies ist in 13 dargestellt. Es kann also kein Fluid durch den Schlauchabschnitt 18 hindurchströmen. Dadurch ist der Fluiddruck in dem Bolusreservoir 26 ausreichend erhöht, um den Kolben 14 nach oben zu pressen und das Bolusreservoir 26 zu füllen.
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Sobald der Kolben 14 die obere Position, wie in 14 dargestellt, erreicht, drückt eine zweite Angriffsfläche 46 an dem proximalen Kragen des Kolbens 14 gegen den Federklipp 44 und drückt diesen radial nach innen wodurch der Eingriff zwischen dem Federklipp 44 und dem Betätigungsknopf 12 gelöst wird (fünfter Betätigungszustand). Sobald das Bolusreservoir 26 wieder vollständig mit einer Bolusmenge des Fluides gefüllt ist, gibt der Kolben 14 in dessen oberer Position über die zweite Angriffsfläche 46 die zweite Kopfsperre 28 frei. Dadurch ist der Knopf 12 zu einer erneuten Betätigung frei gegeben, um einen weiteren Bolus auszulösen. Eine Betätigung des Knopfes 12 ist hingegen verhindert, wenn das Bolusreservoir 26 noch nicht wieder vollständig gefüllt ist.
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15 zeigt, dass im vollständig gefüllten Zustand des Bolusreservoirs 26 nach Erreichen der oberen Position des Kolbens 14 der Schlauchabschnitt 18 immer noch verschlossen ist. Erst nach einer erneuten Betätigung des Knopfes 12 wird der Schlauchabschnitt 18 frei gegeben, damit Fluid aus der Fluidquelle in Richtung des Patienten strömen kann.
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16 zeigt die PCA-Vorrichtung, die eine Fluidförderpumpe 112 und einen Patientenanschluss 114 aufweist. An den Patientenanschluss 114 kann ein in einen Patienten eingeführter Katheter angeschlossen werden. Die Fluidpumpe 112 fördert ein Schmerzmittel durch die Fluidwege 116, 122 zu dem Anschluss 114. Dabei sind zwischen der Pumpe 112 und dem Patientenanschluss 114 zwei Fluidwege 116, 122 vorgesehen. Ein erster Fluidweg 116 bildet einen Hauptfluidweg, durch den das Fluid kontinuierlich von der Pumpe 112 zu dem Patientenanschluss 114 gefördert wird. Der Flussquerschnitt durch den Hauptfluidweg 116 wird durch die Hauptfluiddrossel 118 definiert. Zwischen der Hauptfluiddrossel 118 und der Fluidförderpumpe 112 ist ein Filter 120 angeordnet.
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Zwischen dem Filter 120 und dem Patientenanschluss 114 ist zu der Hauptfluidleitung 116 eine Bolus-Fluidleitung 122 parallel geschaltet. Der Bolus-Fluidweg 122 weist eine mit dem Filter 120 und mit der Pumpe 112 verbundene Zuflussleitung 20 und eine mit dem Patientenanschluss 114 verbundene Abflussleitung 22 auf. Zwischen der Zuflussleitung 20 und der Abflussleitung 22 ist ein mit diesem verbundenes Fluidreservoir 26 ausgebildet. Die Zuflussleitung 20 und die Abflussleitung 22 münden jeweils in das Fluidreservoir 26.
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In dem Fluidreservoir 26 ist ein entgegen der Kraft einer Feder 16 verschiebbarer Kolben 14 vorgesehen. Dabei ist das Fluidreservoir 26 als Zylinder ausgebildet, in dem der Kolben 14 dichtend geführt ist. Durch die Zuflussleitung 20 in das Fluidreservoir 26 einströmendes Fluid verschiebt den Kolben 14 entgegen der Kraft der Feder 16, wenn der von der Fluidförderpumpe 112 aufgebrachte Druck ausreicht, um die Federkraft zu überwinden.
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Zwischen dem Fluidreservoir 26 und der Pumpe 112 weist die Zuflussleitung 20 ein Eingangsventil 134 auf. Zwischen dem Fluidreservoir 26 und dem Patientenanschluss 114 weist die Abflussleitung 22 ein Ausgangsventil 136 auf. Das Eingangsventil 134 und das Ausgangsventil 136 haben jeweils eine Sperrstellung, in der der jeweilige Fluidweg 20, 22 gesperrt wird, und eine Durchlassstellung, in der der jeweilige Fluidweg 20, 22 freigegeben ist. Das Eingangsventil 134, das Fluidreservoir 26 und das Ausgangsventil 136 sind mit einem Betätigungselement 12 verbunden, der zugleich das Eingangsventil 134, den Kolben 14 und das Ausgangsventil 136 betätigt. Bei dem Ausgangsventil 136 kann es sich um den Schließmechanismus für den Schlauchabschnitt 18 handeln.
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Das Eingangsventil 134 und das Ausgangsventil 136 werden von dem Betätigungselement 12 quer zu der Strömungsrichtung des Fluids verschoben. In dem in 16 dargestellten nicht betätigten Zustand des Betätigungselementes 12 gibt das Eingangsventil 134 die Zuflussleitung 20 frei und das Ausgangsventil 136 sperrt die Abflussleitung 22. Dadurch kann von der Fluidförderpumpe 112 gefördertes Fluid durch das Eingangsventil 134 und durch die Zuflussleitung 20 in das Fluidreservoir 26 einströmen, wo es den Kolben 14 verschiebt. Das Fluid kann aus dem Fluidreservoir 26 hingegen nicht zu dem Patientenanschluss 114 strömen, weil die Abflussleitung 22 von dem Ausgangsventil 136 gesperrt ist.
