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Infusions- bzw. Transfusionsanlage mit automatisch geregelter Durchflu#menge
Die in folgenden näher beschriebene Erfindung bezieht sich auf eine Infusions- bzw.
Transfusionsanlage, bei der die Durchflu#-menge der zu infundierenden bzw. transfundierenden
Flüssigkeiten entsprechend den durch das Hagen-Poisseuille'sche Gesetz gegebenen
Bedingungen innerhalb enger Grenzen konstant gehalten wird und bei der nahezu alle
inneren und äu#eren Einflüsse eliminiert werden, die dem erforderlichen gleichmäßigen
Ablauf des Infusions- bzw. Transfusionsvorganges etorend entgegenwirken könnten.
Dies ist besondere dort von entscheidender Bedeutung, wo eine genaue Dosierung der
in den Blutkreislauf einzubringenden Flüssigkeiten den Erfolg einer behandlung grundlegend
- beeinflu#t.
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Der erfindungsgemä#en Vorrichtung lag somit die Aufgabe zugrunde,
eine ständige Überwaehung durch das ärztliche Hilfspersonal überflüssig zu machen
und Störungen, die auf den Gesundheitszustand des Patienten Einflu# nehmen könnten,
auszuschließen oder zu bei heben.
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Es sind bereits einige Vorrichtungen bekannt, bei : denen nach den
verschiedensten Methoden die Durchflu#menge konstant gehalten werden soil. Bei allen
diesen vorbekannten Geräten wird aber auf die sich während des Infusionsvorganges
laufend ändernden hydrostatischen und hämodynemisohen Verhältnisse und such auf
die pathologischen Veränderungen im Blutgefä# keine Rüoksicht genommen, zumindest
nicht in technisch leicht lösbarer Weise.
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Dies wird durch die vorliegende Erfindung nun dadurch erreicht, da#
der Flüssigkeitsbehälter und das nit ihm verbundene eigentliche Infusions- baw.
Tranefusionsgerät über eine aweikreisige elektronische Sohaltanlage und mit Hilfe
eines en einer enteprechenden Halterung befestigten Schnurauges inseiner Höhe derart
verstallt wird, de# die Durchflu#menge innerhalb enger Grensen konstant bleibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä#en Vorrichtung ist in der
Zeichnung dargestellt. Dabei seigt Figur 1 die Gesamtenordnung, während in Figur
2 die Tropfkammer in einem vergrö#erten Ma# dargestelit ist.
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Gemä# Figure 1 besteht die Gesamtanordnung sun dem Vorratsbehälter
1 für die Infusions- bzw. Transfusioneflüsaigkeit, der an einem Schnurzug 2 aufgehängi
ist, der beispielawaise aus efnem Hylonfaden bsateh@. Dieser Schnurzug ist mit seinom
oberen Ende an einer Haspel 3 befewtigt, die auf der Achse eines mit einea Untersetaungsgetriebe
verschenen Servomotors 4 sitst. Haspel und Motor befinden sion in einem geschlossenen
Gehäuse, das an einem Querarn des Stative 5 befestigt ist.
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Der Vorratabehälter 1 ist über einen Einlaufetutsen 6 mit der Tropikaumer
7 verbundent an swei gegenüberliegenden Wänden diaser Kammer sind die beiden Gehäuse
6 und 9 der Abtastvorriohtung mit deren fotoelektrischen Bauelementen befestigt.
Von der Tropfkenmer führt sin Ableltungesohlauch 10, der mit einer herkömmlichen
Schlauchklemme 11 versehen ist, sur Kanüle 12, die beiapielnwise in die Armvene
13 eines Patienten aingeführt ist.
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Der alektrisohe Teil der Anlage zur Betätigung der Abtastrovrrichtung
8 und 9 und des Servomotorn 4 besteht aus swei elektronischen Schaltkreisen und
befinedet sich in Stauergerüt 14. An dissem ist
auch der Regelknopf
15 zur Einstellung der Tropfenzahl angebracht.
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Die Abtastvorrichtung, der Servomotor und-die eventuell vorhandene
stationäre Signalanlage sind über die beweglichen Zuleitungen 16, 17 und 18 mit
dem Steuergerät verbunden. Der Stromanschlu# erfolgt über die Zuleitung 19.
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Die Tropfkammer 7 ist in Figur 2 nochmals im Längs- und Querschnitt
in vergrö#ertem @a#stab dargestellt. Sie besteht sus einem geschlossenen rechteckigen
Gehäuse 20, das aus einem lichtourchlässigen Material, beispielsweise Plexiglas,
gespritzt ist. An ihrer Oberseite befindet sich der Einlaufstutzen 6, an der Unterseite
der Auslaufstutzen 21 sum Anschlu# des Ableitungsaschlauohes 10. Im Inneren der
Tropfkammer ist eine Trenwand 22 so angebracht. da# sie den Innenraum der Tropfkammer
in einen quadratischen und einen rechteckigen Hohlraum aufteilt, @obei der letztere
zur Entlüftung dient. Die trennwand selbst besitzt eine abgeschrägte Unterkante
23. Die von der Trennwand 22 und der ihr zunäohstliegenden Gehëusand gebildete Entlüftungskammer
ist auf bohrer Oberseite durch dio ait Euft-Iöohern vereschene Deckleiste 24 abgeschlossen.
Der darüber werbleibende Hohlraum 25 let über Luftlöcher mit der Au#enatmosphäre
verbunden und dient sur Aufnahme eines sterilen Filters aue Watte oder ähnlichem.
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Der quadratische Hohlraum 26 ist auf seiner Unterseite mit einer Dichtungsring
27 versehen, auf dessen kreisförmigem Ausschnitt die Schwimmkugel 28 in ihrer dargestellten
Ruhelage aufliegt und somit den Auslaufstutzen 21 verschlossen hält.
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Die Schwimmkugel ealbst ist in ihrem unteren Teil beachaert, so da#
sie sich beim Einlauf der Infusions- bzw. Transfusionsflüssigkeit lediglich nach
oben bewegt, jedoch nicht dreht.
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Von den in den Gehäusen 8 und 9 der Abtastvorriehtung untergebrachten
3auelementen sind lediglich die Lichtquelle 29 und das dazugehörige lichtempfindliche
Element 30, die beide zum ersten Schaltkreie gehören, schematisch dargestellt. Die
gleichen Bauelemente 31 und 32 gehören dagegen zum zweiten Sohaltkreis. Im folgenden
werden zur Kennzeichnung der beiden Sohaltkreise lediglich diese vier oben genannten
Bazugaziffern benutzt.
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Die erfindungagemä#e Infusions- bzw. Transfuslon@@nlage arbeitet nun
folgendema#en: Zuerst wird der Vorratabehälter 1 in den Schnurzug 2 eingehängt;
dann werden die Tropfkammer 7 mit daranhängendem Ableitungsachlauch 10 und der Sohlauchklemme
11 mit diesem Behälter verbunden, eo daß die Flüasigkeit in die Tropfkammer einläuft.
Die Sohlauchklemme bleibt dabei geschlossen. Wenn die Flüsaigkeit in der Tropfkammer
eine Söhne erreicht hat, die durch den oberen Ansatz der Trennwandunterkante 23
bestimmt ist wird der ZufluB automatisch unterbunden, weil die Entlüftungskammer
durch die Flüssigkeit selbst verschlossen wird.
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Während beispielsweise die Armvene 13 punktiert wird, werden die beiden
Gehäuse 6 und 9 der Abtastvorrichtung, in denen die fotoelektrischen Bauelemente
beider Schaltkreise untergebracht sind1 an der Trrpfkaamer 7 befestigt; die elektrischen
Zuleitungen 96 und 17 werden mit den Steuergerät 14 verbunden. Außerdem werden die
Zuleitungen 18 und 19 in die entsprechenden anschlu#buchsen gesteckt.
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Nunmehr wird die Schlauohklemme 11 geöffnet, so da# die Flüsaigkeit
in den Ableitungsschlauch 10 unter Verdrängung der Luft einläuft.
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Wenn der Ansohlu#konue al unteren Ende des Ableitungsschlauches mit
der Kanüle 12 verbunden ist, kann das Steuergerät 14 eingeschaltet und die erforderliche
Tropfenzahl mit Hilfe des Regelknopfes
15 eingestellt werdan.
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Über die fotoelektrischen Bauelemente 31 und 32 des zweiten Schaltkreises
werden die zulaufenden Tropfen elektrisch in Form Von Spannungsinipulsen erfaßt,
die verstärkt und in der Weis integriert werden, daß unabhängig von der eingestellten
Tropfenfolge ein genau definiertes Spannungspotential auftritt. Eine Abwsichung
von der eingestellten Tropffrequenz hat jedoch eine dezu proportionale Änderung
dieses Potentials sur Folge. fn diesem Fall werden durch zwei elektronische Kippschalter,
einer für die negative und einer fUr die positive Abweichung von vorgegebenen Potential,
beispielsweise zwei Relais betätigt, die ihrerseite den Servomotor 4 in Vor- oder
Rücklauf schalten, wodurch der Vorratsbehälter und das daranhängende Infusions-
bzw. Transfusionsgerät über den Schnurzug 2 auf oder abbewegt wird. Dadurch. wird
ein Ansteigen oder &bsinken des hydrostatischen Potentiale bewirkt, wodurch
nach dem Hagen-Poiseuille'schen Gesetz die Tropffrequenz und dait die Durchflu#menge
besinflu#t wird, da # P # r4 i = ist, wobei 1 , @ f= Durchflu#menge der Infusions-
oder Transfusionsflüssigkeit pro Zeiteinheit # p = Druckdifferenz zwisohen hydrostatischem
Druck und Venendruck (= hydrodynamischer Druck) r= Radius des Zuleitungsschlauches
sowie des Blutgefä#es l= Länge des Zuleitungsschlauches # = Viskosität der Infusions-
bzw. Transfusionsflüsaigkeit und des Blutes. Dabei bleiben I und @ während einea
Infusions- bzw.
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Transfusionsvorganges konatant, unter physiologischen Bedingungen
auoh r0
Ein elektronischer Taktgeber sorgt für den zeitlich geregelten
Motorlauf. Die Nachregelung erfolgt solange, bis die Abweichung von der vorgegebenen
Tropffrequenz kompen@iert ist.
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Wenn durch außergewöhnliche innere oder äußere Störungen der geregelte
Ablauf einer Infusion oder Trane fusion nicht mehr möglich wird, kann dies durch
den ersten Schaltkreis mit zeitlichem Vor-Sprung über die stationäre oder auch eine
am Gerät selbst befindliche Signalanlage angezeigt werden. Gleichzeitig werden beide
Schaltkreise abgeschaltet.
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Dasselbe geachieht, wenn der Vorratabehälter 1 leerläuft, so daß als
Folge davon der Flüssigkeitsapiegel in der Tropfkammer 7 absinkt. Die Schwimmkugel
18 verhindert ein Durchlaufen der Flüssig. keit durch den Ableitungaschlauch 10
und damit auch das Eindringen von Luftblasen in denselben, da sie auf dem Dichtungsring
27 der Tropfkammer aufsitzt und adbichtet. Dadurch wird unter anderem ein Wechsel
des Vorratsbehälters begünstigt, da der neue Behälter nur an die Stelle des alten
tritt, während an der Geeamtan6rdnung nichts mehr zu ändern ist mit Ausnahme des
Einschalt- und gegebenenfalls des Einstellvorganges Der im Rahmen der Erfindung
verwendete elektronische Regelkreis ist an keinen bestimmten Me#fühlertype gebunden.
Es ist bei spiels. weise auoh möglich, eine fotoelektrische Abtastung nach dei her
kömmlichen Vorfahren, bei dem ein lichtempfindliches Element einer Lichtquelle direkt
gegenüberliegt, durch das technisch neuere Lichtleitbündelvarfahren zu ersetzen;
man kann auch einen direkten Druckme#füler oder auch einen Heißleiter zur Messung
der Ströiungsge schwindigkeit verwenden0
Man kann auch die Hubvorrichtung
des Motors nicht wie oben beschriehen mit eirem Schnurzug ausstatiten sondern auch
mit einer Spindel oder ähnlichem Weiterhin kenn man für die ortsfeste Verwandung
der Anlage das Gehäuse des Servomotors 4 auch auf Rollen über eine an der 2immerdecke
angebrachte Schiene laufen lassen