DE1773561B2

DE1773561B2 - PROCESS AND DEVICE FOR THE AUTOMATIC DOSING OF LIQUIDS, IN PARTICULAR FOR PERITONEAL DIALYSIS

Info

Publication number: DE1773561B2
Application number: DE19681773561
Authority: DE
Inventors: Peter Dr med 3400 Gottin gen Kramer
Original assignee: Fa B Braun, 3508 Melsungen
Priority date: 1968-06-04
Filing date: 1968-06-04
Publication date: 1972-02-10
Also published as: DE1773561A1

Description

kommunizierend verbundene oben geschlossene Aus diesem Grunde werden Peritonealdialysencommunicating connected top closed For this reason peritoneal dialysis

Steigleitung (12) vorgesehen ist, die am obeien im allgemeinen heute mit nur einmal zu verwenden-Riser pipe (12) is provided, which can generally only be used once at the top today.

Ende einen barometrischen Schalter (13) auf- 35 den Schlauch- und Behältersystemen durchgeführt,At the end of a barometric switch (13) carried out on the hose and container systems,

weist, der auf einen vorbestimmten Unterdruck Das heißt also, daß Flüssigkeitsmengenmessungen inpoints, which to a predetermined negative pressure. That means that liquid quantity measurements in

beim Auslaufen der Flüssigkeit durch ein Ablauf- nach außen abgeschlossenem^ Systemen durchge-when the liquid runs out through a drainage system that is closed to the outside.

Schlauchsystem (11) anspricht, welches den Do- führt werden müssen.Hose system (11) responds, which must be done.

sierbchälter (5) mit dem Patienten (14) verbindet Bisher wurden folgende Möglichkeiten der Dosie- und zwischen einem zweiten Magnetventil "ür 40 rung bzw. Mengenmessung der einlaufenden Dialyseden Ablauf und den Auslauf beim Patienien lösung ausgenutzt:The container (5) connects to the patient (14). So far, the following options for dosing and between a second solenoid valve for measuring or measuring the amount of incoming dialysis products Expiry and outlet used in the patient solution:

eine in einen Behälter (17) führende Abzweigung Es wurde aus der Anzahl der Umdrehungen einer aufweist, die über ein drittes Magnetventil (110) Schlauchpumpe auf die geförderte Flüssigkeitseine Freigabe der in den Patienten gelangten menge geschlossen. Dabei stellte sich aber heraus, verbrauchten Dialyselösung ermöglicht, und daß 45 daß das von einer Schlauchpumpe geförderte Flüsdie Schlauchpumpe (3) und alle Magnetventile sigkeitsvolumen von mehreren Faktoren, wie z.B. (4,9,10) durch die barometrischen Schalter (7. der Saughöhe, der Förderhöhe und besonders vom 13) steuerbar sind. Alterungszustand des verwendeten Schlauches ab-a junction leading into a container (17). The number of revolutions became one which is connected to the pumped liquid via a third solenoid valve (110) peristaltic pump Release of the amount that has entered the patient closed. But it turned out used dialysis solution enables, and that 45 that the liquid conveyed by a hose pump Peristaltic pump (3) and all solenoid valves fluid volume depends on several factors, e.g. (4,9,10) through the barometric switches (7th the suction height, the delivery height and especially from the 13) are controllable. Aging condition of the hose used

3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch ge- hängt. Dadurch traten bei der Bilanzierung erhebkennzeichnet, daß zur F.rzeugung des zum Schal- 50 liehe Fehler auf.3. Apparatus according to claim 2 thereby hanging. This resulted in the accounting that for the generation of the 50 borrowed error.

ten des barometrischen Schalters (7) notwendi- Eine andere Dosierungsmöglichkeit stellt die indi-of the barometric switch (7) is necessary.

gen Überdruckes auf dem Dosierbehälter :in rekte Volumenmessung dar, bei der die Wasser-overpressure on the dosing tank: in right volume measurement, in which the water

S'.eigrohr (6) angeordnet ist, in dem die Flüssig- Verdrängung eines in einem Bad befindlichen flexi-S'.iges tube (6) is arranged, in which the liquid displacement of a flexible fluid located in a bath

keit nach Füllen des Dosierbehälters hochsteigt. blcn Behälters gemessen wird. Das Abschalten derafter the dosing tank has been filled. blcn container is measured. Switching off the

4. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch ic- 55 Förderpumpe erfolgt dabei mittels Schwimmerkennzeichnet, daß zur Erzeugung des /um schalters. Da die Dialyselösung aber auf Körper-Schalten des barometrischen Schalters (7) not- temperatur angewärmt werden muß, muß auch diewendigen Überdrucks in einem Überlaufrohr (19) ses Bad mindestens Körpertemperatur aufweisen, über dem Dosierbehälter (7) eine Verengung Dadurch treten aber unkontrollierbare Verdamp- oder Kapillarstrecke (18) angeordnet ist. 5o fungsverlttste auf, die bei der Bilanzierung stören.4. Apparatus according to claim 2. characterized ic- 55 feed pump takes place by means of float indicates that for generating the / to switch. Since the dialysis solution has to be warmed up when the barometric switch (7) is switched on, the necessary overpressure in an overflow pipe (19) must also be at least body temperature, a constriction above the dosing tank (7). This causes uncontrollable evaporation - Or capillary section (18) is arranged. 5o fungsverlttste, which interfere with the accounting.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, Eine weitere Meßmöglichkeit besteht darin, daß dadurch gekennzeichnet, daß das Ablauf- man den Zwischenbehälter an einer Waage befestigt, Schlauchsystem (11) so angeordnet ist, daß es in die bei Erreichen eines bestimmten Gewichtes die seinem tiefsten Punkt mindestens 50 cm unter- Förderpumpe abschaltet, Der Nachteil dieser Mehalb der Einlaufebene für die Flüssigkeit liegt. 65 thode ist der, daß das Gewicht einer Flüssigkeit und5. Device according to claims 2 to 4, Another measurement possibility is that characterized in that the drain - one attaches the intermediate container to a scale, Hose system (11) is arranged so that it enters the when a certain weight is reached its lowest point at least 50 cm below- the feed pump switches off, the disadvantage of this Mehalb the inlet level for the liquid lies. 65 method is that the weight of a liquid and

nicht das Volumen gemessen wird. Da das spezifische Gewicht einer Dialyselösung von ihrer Zusammensetzung abhängig ist, ist die Volumenbestim-not the volume is measured. Because the specific gravity of a dialysis solution depends on its composition depends, the volume determination

i 773 561i 773 561

mung, die in die Bilanzierung eingeht, von der Zulammensetzung der Lösung abhängig. Eine noch grö-0ere Fehlerquelle kommt dadurch zustande, daß die Pumpe durch die Waage bereits vor Erreichen der eingestellten Menge abschaltet, weil sie z.B. durch einen Stoß ins Schwingen gerät.which is included in the balance sheet, on the composition depending on the solution. An even greater source of error arises from the fact that the pump through the scales before reaching the set amount switches off because they e.g. starts to vibrate due to a shock.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1932 875 ist bereits ein Dosierverfahren bekannt, bei dem aus einem Vorratsbehälter die zu dosierende Flüssigkettsmenge in einen Meßbehälter gefüllt wird, der sich anschließend wieder entleert, wobei die Steuerung der Ventile für das wechselnde Füllen und Entleeren durch einen Niveauschalter erfolgt. Der Schalter wird von zwei von oben in den Meßbehälter ragenden, gegeneinander isolierten Elektroden und einer diese bei einem bestimmten Niveau verbindenden Metallfolie auf einem Schwimmer gebildet. Dieses Verfahren ist verhältnismäßig kompliziert.A dosing method is already known from the German utility model 1932 875, in which the quantity of liquid chain to be dosed is filled into a measuring container from a storage container, which then empties again, with the control of the valves for the alternating filling and A level switch is used for emptying. The switch is from two from above into the measuring container protruding, mutually insulated electrodes and one connecting them at a certain level Metal foil formed on a float. This procedure is relatively complicated.

Das gilt auch für die Vorrichtung gemäß der deutschen Gebrauchsmusterschrift I X49 855 zum Dosieren von Flüssigkeiten, welche ein den Flüssigkeitszulauf steuerndes Schwimmerventil aufweist. This also applies to the device according to the German utility model I X49 855 for dosing of liquids, which has a float valve that controls the liquid inflow.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Dosierung von Flüssigkeiten, insbesondere für die Peritonealdialyse, zu entwickeln, das genau und sicher arbeitet, ohne Gefahr für den Patienten abläuft und bei einfachem Aufbau auch für den vollautomatischen Betrieb geeignet ist.The object on which the invention is based compared to the prior art is to provide a Method and device for the automatic dosing of liquids, in particular for To develop peritoneal dialysis that works precisely and safely without endangering the patient and with a simple structure it is also suitable for fully automatic operation.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zufuhr der Flüssigkeit in den Dosierbehälter nach dessen vollständiger Füllung mittels eines barometrischen Schalters unterbrochen wird, der auf einen voreingestellten Überdruck anspricht, und bei dem das damit eingeleitete Auslaufen der Flüssigkeil ebenfalls von einem barometrischen Schalter beendet wird, der auf einen vorbestimmten Unterdruck in einer oben luftdicht atgeschlossenen Steigleitung anspricht, welche mit dem Auslauf des Dosierbehälters kommunizierend in Verbindung steht.This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset solved that the supply of the liquid in the dosing container after its complete filling means a barometric switch that responds to a preset overpressure is interrupted, and in which the thereby initiated leakage of the liquid wedge also from a barometric Switch is terminated, which is closed at a predetermined negative pressure in a top airtight Riser responds, which communicates with the outlet of the dosing tank in connection.

Durch dieses Verfahren und die dazugehörende Vorrichtung werden die vorstehend geschildeiten Nachteile vermieden. Die Steuerung der Flüssigkeitszufuhr zum Dosierbehälter mit Hilfe eines barometrischen Schalters ist oinfach und sicher.With this method and the associated device, the above-mentioned Avoid disadvantages. The control of the liquid supply to the dosing tank with the help of a barometric Switch is simple and safe.

Nachdem der Dosierbehälter gefüllt ist, entsteht durch drs Aufsteigen der Flüssigkeit in einem dünnen Steigrohr schnell ein statischer Druck, der zur Betätigung des barometrischen Schalters dient.After the dosing tank is filled, the liquid rises in a thin The riser quickly creates a static pressure that is used to operate the barometric switch.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besitzt einen Vorratsbehälter und einen damit verbundenen Dosierbehälter, der am oberen Ende einen Niveauschalter aufweist zum Steuern der Zu- und Abflußventile, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauschalter als barometrischer Schalter ausgebildet ist und in dem Zulauf-Schlauchsystem zwischen Vorratsbehälter und Dosierbehälter eine Schlauchpumpe, ein erstes Magnetventil für den Zulauf und eine mit dem Dosierbehälter kommunizierend verbundene, oben geschlossene Steigleitung vorgesehen ist, die am oberen Ende einen barometric sehen Schalter aufweist, der auf einen vorbestimmten Unterdruck beim Auslaufen der Flüssigkeit durch ein Ablauf-Schlauch,jy3tem anspricht, welches den Dosierbehälter mit dem Patienten verbindet und zwischen einem zweiten Magnetventil für den Ablauf und dem Auslauf beim Patienten eine in einen Behäher führende Abzweigung aufweist, die über ein drittes Magnetventil eine Freigabe der in den Patienten gelangten verbrauchten Dialyselösung ermög-The device for performing this process has a storage container and a dosing container connected to it, which is at the top has a level switch for controlling the inlet and outlet valves, and is characterized by that the level switch is designed as a barometric switch and in the inlet hose system Between the storage tank and the dosing tank there is a peristaltic pump and a first solenoid valve for the inlet and a rising pipe which is closed at the top and communicates with the metering container is provided is, which has a barometric switch at the upper end, which is set to a predetermined Negative pressure when the liquid runs out through a drain hose, jy3tem responds, which the Dosing container connects to the patient and between a second solenoid valve for the drain and the outlet at the patient has a branch leading into a container, which has a third solenoid valve enables the used dialysis solution that has entered the patient to be released.

licht, und daß die Schlauchpumpe und alle Magnetventile durch die barometrischen Schalter steuerbar sind.light, and that the peristaltic pump and all solenoid valves can be controlled by the barometric switch are.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur ErzeugungIn another advantageous embodiment of the device according to the invention, the generation

ίο des zum Schalten notwendigen Überdrackes eine Verengung oder Kapillarstrecke in eine Überlaufleitung eingebaut, die die Flüssigkeit nach Füllen des Dosierbehälters passieren muß. Da Flüssigkeiten etwa lOOmal höhere Zähigkeiten als Gase haben,ίο of the overhead rack required for switching Constriction or capillary section built into an overflow line, which the liquid after filling of the dosing tank must happen. Since liquids have about 100 times higher viscosity than gases,

entsteht beim Passieren von Flüssigkeit durch die Kapillarstrecke auch ein etwa lOOmal größerer Widerstand als beim Passieren von Luft. Dadurch baut sich schnell ein erheblicher Druck vor dieser Kapillarstrecke auf, und der barometrische Schalter wirdWhen liquid passes through the capillary, there is also an approximately 100 times greater resistance than when passing through air. As a result, considerable pressure quickly builds up in front of this capillary section on, and the barometric switch will

ao betätigt.ao operated.

Der wesentliche Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß bereits verhältnismäßig kleine Flüssigkeitsüberschüsse erhebliche Druckanstiege bewirken. Da lurch ist eine sehr gute Reproduzierbarkeit der Dosierung, die für eine Bilanzierung notwendig ist, gewährleistet.The main advantage of this design is that there is already a relatively small excess of liquid cause considerable increases in pressure. There is a very good reproducibility of the Dosage, which is necessary for a balance, is guaranteed.

Bei den bisherigen Geräten für die Peritonealdialyse führt eine Schlauchleitung direkt vom Zwischenbehälter zum Patienten. Beim Einlauf der Flüssigkeit in den Patienten muß kurz vor der restlosen Entleerung des Behälters unbedingt darauf geachtet werden, daß in dieses System keine Luft eindringt, die dann beim nächsten Zyklus in den Patienten gedruckt werden kann. Dies läßt sich erfindungsgemäß dadurch verhindern, daß das Schlauchsystem so verlegt wird, daß seine tiefste Stelle mindestens 50 cm unter dem Niveau des Patienten liegt. Luft, die in den absteigenden Zweig gelangt, wird beim Füllen des Dosierbehälters wieder in diesen zurückgedrängt.In the previous devices for peritoneal dialysis, a hose line leads directly from the intermediate container to the patient. When the liquid enters the patient, it must be close to the rest Emptying the container, make sure that no air enters this system, which can then be printed in the patient on the next cycle. This can be done according to the invention thereby prevent the hose system from being laid so that its deepest point is at least 50 cm below the patient's level. Air entering the descending branch, is pushed back into the dosing tank when it is filled.

Im folgenden wird das baromeirsche Verfahren zur automatischen Dosierung von Lösungen für die Peritonealdialyse in Ausführungsbeispielen im einzelnen beschrieben.The following is the Baromeirsche method for the automatic dosing of solutions for peritoneal dialysis in exemplary embodiments in detail described.

Abb. 1 zeigt in einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel mit Steigrohr zur Erzeugung des Überdrucks undFig. 1 shows a schematic sketch of an embodiment with a riser pipe for generating the Overpressure and

Abb. 2 einen Ausschnitt der Abb. 1 unter Anwendung einer Kapillarstrecke zum Druckaufbau.Fig. 2 shows a section of Fig. 1 using a capillary to build up pressure.

Aus dem Vorratsbehälter 1, der eine sterile, für die Peritonealdialyse geeignete Flüssigkeit enthält, wird die Flüsigkeit durch das Schlauchsyslem 2 mittels der Schlauchpumpe 3 gefördert. Nach Pi-ssieren des Magnetventils 4, das geöffnet ist, gelangt die Flüssigkeit in den Dosierbehälter 5. An dem oberen Ende des Dosierbehälters 5 befindet sich das Steigrohr 6 und der barometrische Schalter 7. Das Steigrohr 6 wird zur Be- und Entlüftung in den Vorratsbehälter 1 geführt, der mit dem Sierilfilter 8 versehenFrom the storage container 1, which contains a sterile liquid suitable for peritoneal dialysis, the liquid is conveyed through the hose system 2 by means of the hose pump 3. After the solenoid valve 4, which is open, has been pinned, the liquid enters the dosing container 5. At the upper end of the dosing container 5 is the riser 6 and the barometric switch 7. The riser 6 is used for ventilation in the storage container 1, which is provided with the sieril filter 8

ist, das ein Eindringen von Keimen in das Schlauch- und Behalten ystem verhindert. Nach Füllung des Dosierbehälters 5 steigt die Lösung im Steigrohr 6 auf, und im Schalter 7 baut sich ein statischer Druck auf, der nach Erreichen eines voreingestellten Drukkes einen Kontakt im Schalter 7 betätigt, der die Pumpe 3 abschaltet, die Magnetventile 4 und 10 schließt und das Magnetventil 9 öffnet.
Jetzt fließt die Lösung aus dem Dosierbehälter 5,that prevents the penetration of germs into the hose and retention system. After filling the dosing container 5, the solution rises in the riser pipe 6, and a static pressure builds up in the switch 7, which, after reaching a preset pressure, actuates a contact in the switch 7, which switches off the pump 3, closes the solenoid valves 4 and 10 and the solenoid valve 9 opens.
The solution now flows out of the dosing container 5,

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der sich zur Erzielung eines ausreichenden hydro- gleichfalls der Druck. Sobald der Flüssigkeitsspiegelwhich is also the pressure to achieve a sufficient hydro-. As soon as the fluid level

statischen Druckes bis 1,5 m über der Patienten- und damit auch der Druck unter einem vorbestimm-static pressure up to 1.5 m above the patient and thus also the pressure below a predetermined

ebenel5 befindet, über das Ablauf-Schlauchsystem 11 ten Wert, der einem völlig geleerten Dosierbehälter 5level5 is located, via the drain hose system 11th value, which corresponds to a completely emptied dosing container 5

in den Bauchraum des Patienten 14. Um beim Leer- entspricht, fällt, wird in dem Schalter 13 ein Kontaktin the abdomen of the patient 14. To correspond to when empty, falls, a contact is made in the switch 13

laufen des Dosierbehälters S zu verhindern, daß 5 betätigt, der den Pumpvorgang durch Einschaltenrunning of the dosing tank S to prevent 5 actuated, which starts the pumping process by switching on

Luft in das Ablauf-Schlauchsystem 11 gelangen kann, der Pumpe 3 erneut einleitet. Gleichzeitig wird dasAir can get into the drain hose system 11, the pump 3 initiates again. At the same time that will

muß der tiefste Punkt dieses Systems mindestens Magnetventil 9 geschlossen, wodurch der Flüssig-the lowest point of this system must be at least closed solenoid valve 9, whereby the liquid

50 cm unterhalb der Ebene 15, in der sich der Bauch- keitsstrom in den Patienten 14 unterbrochen wird50 cm below the level 15, in which the abdominal flow into the patient 14 is interrupted

raum des Patienten befindet, liegen. und die Magnetventile 4 und 10 geöffnet werden. Dasin the patient's room. and the solenoid valves 4 and 10 are opened. That

Außerdem muß sich die Verzweigung 16, in der io Magnetventil 4 gibt den Weg von der Schlauchdas Zulauf- 2 in das Ablauf-Schlauchsystem 11 mün- pumpe 3 in den Dosierbehälter 5 frei. Durch das det, ebenfalls unterhalb der Ebene 15 befinden. Luft, öffnen des Magnetventils 10 wird der Auslauf für die beim Auslaufen in den Schlauch zwischen der die in den Patienten 14 gelangte Flüssigkeit freigege-Verzweigung 16 und den Dosierbehälter 5 gelangt, ben, und sie kann in den Behälter 17 auslaufen,
wird beim folgenden Pumpvorgang in den Behäl- 15 Zwecks Erreichens eines zum Betätigen des Schalter 5 zurückgedrückt und kann nicht in den Bauch- ters 7 ausreichenden Überdruckes im Dosierbehälraum des Patienten gelangen, was erhebliche Reak- ter 5 fließt die Flüssigkeit nach Füllung des Behälters tionen beim Patienten verursachen würde. bei dem in Abb. 2 dargestellten Beispiel durch die inIn addition, the junction 16 in which the solenoid valve 4 opens the way from the hose, the inlet 2 into the outlet hose system 11, the pump 3 into the dosing container 5. By the det, also located below level 15. Air, opening the solenoid valve 10 is the outlet for the when it runs out into the hose between which the fluid that has entered the patient 14 is exposed branch 16 and the dosing container 5, and it can run out into the container 17,
is pushed back into the container during the subsequent pumping process in order to achieve a switch 5 and cannot get sufficient overpressure in the patient's dosing container space in the patient's stomach 7, which means that the liquid flows into the container after filling the container Patient would cause. in the example shown in Fig. 2 by the in

In der Steigleitung 12, an deren Ende sich der dem Überlauf 19 befindliche Verengung oder Kapilbarometrische Schalter 13 befindet, steigt während 20 larstrecke 18. Durch die etwa lOOmal höhere Zähigdes Pumpvorganges der Flüssigkeitsspiegel, und ein keit von Flüssigkeiten gegenüber Luft wird der Fließ-Druck baut sich auf. Beim Einlassen der Lösung in widerstand stark erhöht, und es baut sich schnell ein den Patienten fällt der Flüssigkeitsspiegel und Überdruck auf.In the riser 12, at the end of which the constriction or capillary barometric located in the overflow 19 is located Switch 13 is located, increases during 20 lar distance 18. Due to the approximately 100 times higher viscosity Pumping process of the liquid level, and a speed of liquids against air is the flow pressure builds up. When the solution is let into the resistance increases sharply, and it builds up quickly the patient notices the fluid level and overpressure.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

1 2 The invention relates to a method for automatic patent claims; gchen dosing of liquids, especially for peritoneal dialysis, in which a dosing container

1. Method for the automatic dosing of alternately filled and filled from a storage container Liquids, especially for the peritoneal 5, is then emptied and the controller

■ "dialysis, in which a dosing container takes place alternately between the valves and level switches,

Filled from a storage container and then The peritoneal dialysis is used for acute kidney disease

ßend is emptied and with the control of the patient applied and should the whole or partial

Valves are carried out by level switches, thereby indicating failed kidney functions of the patient.

marked that the supply of the liquid set io.

For this purpose, a sterile dialysis solution of complete filling is interrupted under sterile conditions in the abdominal cavity of the see switch (7), which is poured into the patient and then responds to a preset overpressure again calmly. During the dwell time of this solution in the fact that the initiated leakage of the patient's fluid volume is also terminated by a barometric switch for substances from the blood through the perito- (13), which is released into the dialysis solution at a predetermined rate. By choosing the negative pressure in an airtight composition of the dialysis solution at the top, the pen Steigle ^: * ung (12) can be addressed, which with the patient also remove water that communicates with ao people via the kidneys when the outlet (11) of the dosing container is healthy excreted as urine. will. To keep this process under control

2. Device for performing the VerMi-, it is necessary to be as precise as possible rens according to claim 1 with a reservoir to maintain the fluid balance during dialysis. And an associated dosing container, this is done by the in and out of the at the upper end a level switch registers the amount of liquid flowing in.

has to control the inflow and outflow valves, EJei the outflowing liquid doesn't do that characterized in that the level switch has difficulties in principle, as here a sterile relay barometric switch (7) is designed holding the liquid is not necessary. Against it and in the inlet hose system (2) between, the incoming dialysis solution must not under any circumstances Storage container (1) and dosing container (5) a 30 infkieri graze, because an infection in the abdomen Peristaltic pump (3), ^ in er .es solenoid valve (4) of the patient can have serious consequences for the inlet and eire with the dosing tank.