DE1791184C2 - Vorrichtung zur Perfusion bzw. Infusion mit einer Pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Perfusion bzw. Infusion mit einer Pumpe, welche die Perfusions- bzw. Infusionsflüssigkeit (das Serum) über eine Anschlußleitung (Serumleitung) von einem Vorratsbehälter in den Perfusions- bzw. Infusionstrakt fördert, und mit Störungsschutzmitteln.

Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die DL-PS 234 bekanntgeworden. Diese Vorrichtung enthält ein Tropfgefäß mit einem Zuleitungsschlauch für die Kanüle. Die Regelung der gewünschten Tropfenzahl erfolgt mittels einer Brückenschaltung mit Regelwiderstand und polarisiertem Relais, welches auf einen Stellmotor wirkt, der die Stellung eines Drosselorgans in der Serumleitung verändert. Bei Abweichung von der richtigen Tropfenzahl wird die Tropfenzah! durch die genannte Einrichtung so verstellt, daß sich wieder die richtige Tropfenzahl ergibt. Abgesehen von der elektronischen Einstellung und Regelung der Tropfenzahl vermag die bekannte Vorrichtung nicht, andere Störungen automatisch zu beheben. Zu diesen Störungen gehören z. B. Embolie durch Gase, Thrombose, Reißen der Gefäße und Austreten des Gummirohres aus dem Blutgefäß. 6s

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Perfusion bzw. Infusion der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Perfusion bzw. Infusion dann verhütet und Signale abgibt wenn Störungen auftreten. Insbesondere soll die Perfusion bzw. Infusion unterbrochen werden

a) beim Auftreten einer Gasblase in der Perfusionsbahn,

b) beim Sinken der Höhe des Perfusionsflüssigkeitsstandes im Fall einer Thrombose, einer Verstopfung der Röhren oder einer Druckverminderung in der Perfusionsbahn.

Dabei soll im folgenden unter der Angabe »Perfusion« stets »Perfusion bzw. Infusion« verstanden werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in d;e Serumleitung ein Tropfenzähler zur Messung und Anzeige der Tropfenzahl pro Minute und eine auf Unterbrechungen des Serumstromes durch Gasblasen ansprechende Tastzelle eingeschaltet sind und daß ein Quecksilbermanometer zur Messung des Druckes des Serums vorgesehen ist, daß der Tropfenzähler, die Tastzelle und das Manometer in Wirkungsverbindung mit einem Elektromagnetventil stehen, welches den Serumstrom bei Unterschreiten einer Mindesttropfenzahl im Tropfenzähler, bei Auftreten einer Un'erbrechung des Serumstromes und bei Unterschreiten eines Mindestdruckes am Manometer vom Patienten trennt und an einen Abfluß anschließt, und daß an jede der zum Elektromagnetventil führenden elektrischen Steuerleitungen eine Signallampe angeschlossen

Das elektromagnetische Ventil schließt den Flüssigkeitsstromkreis zum Kranken automatisch auch im Falle einer zufälligen Spannungsunterbrechung.

Um Schutz gegen einen zu hohen Druck der Perfusionsflüssigkeit zu gewähren, sieht eine Weiterbildung eier Erfindung vor, daß in die von der Pumpe zum Perfusionsgefäß führende Druckgasleitung ein elektromagnetisches Entlastungsventil eingebaut ist, welches mit dem Quecksilbermanometer in Wirkungsverbindung steht und bei Überdruck öffnet.

Um die Aufmerksamkeit des Bec.ienungspersonals auf das eventuelle Auftreten einer Luftblase im Perfusionstrakt zu lenken, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in die von der Tastzelle zum Elektromagnetventil führende elektrische Leitung zusätzlich ein elektrischer Summer geschaltet.

Zwischen den Tropfer und die Kontaktzelle zur Kontrolle der Beständigkeit der Flüssigkeitssäule der eingeführten Flüssigkeit wird ein Behälter mit einem Zythostatikum geschaltet, der mit einem Tropfer endet, aus dem das durch Lösung in Polyäthylenglykol oder in schwachsaurer Lösung aktiv erhaltene Zythostatikum tropfenweise ausläuft. Mit Hilfe zweier Klappen ist die Durchflußmenge einstellbar, die während der ganzen Dauer des Perfusionsprozesses in aktiver Weise von der eingeführten Flüssigkeit mitgerissen wird, je nach Bedarf kann das Eintropfen des Zythostatikums in die Perfusionsbahn unterbrochen oder nach bestimmten Zeitabständen wieder aufgenommen werden, während das Zythostatikum im Behälter in dieser ganzen Zeitspanne aktiv bleibt.

Die Druckquelle, die die Flüssigkeit und das Zythostatikum vorwärts treibt, ist eine Mikropumpe mit Schwingungsmembran, die durch einen Elektromagneten angetrieben wird. Der Förderdruck kann durch Veränderung der an den Elektromagneten angelegten Spannung eingestellt werden, während der Schutz gegen Überdruck durch Zwischenschaltung eines elektromagnetischen, durch die elektrischen Anschlüsse eines

Quecksilbermanometers gesteuerten Sicherheitsventils in die von der Mikropumpe kommende Dmckgasieitung sichergestellt ist.

Es wird nun ein Beispiel zur Ausführung der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert Es zeigt S

F i g. 1 ein Blockschema der Einrichtung zur kontinuierlichen Perfusion,

F i g. 2 Inaktivierungskurve (gemessen durch die Hydrolisierungsgeschwindigkeit) für das Zythostatikum Mustargen (N2H).

Der gestrichelte Linienzug zeigt die Kurve bei Perfusion mit der erfindungsgemäßen Einrichtung. Das Mustargen befindet sich dabei in HCl-Lösung N/100.

Eine Mikropumpe mit Membran 1 wird von einem Elektromagneten betätigt, dessen Spannung mit Hilfe eines Schalters 3 geändert werden kann. Die Mikro pumpe führt Luft mit einem Druok zwischen 80 und 200 mm Hg (einstellbar durch die Spannung des Elektromagneten der Mikropumpe) in ein Gefäß 4 ein. in dem sich die Perfusionsflüssigkeit befindet. Der im Gefaß 4 herrschende Druck kann an einem Quecksilbermanometer 5 abgelesen werden, das mit Anschlüssen nach je 10 Skalenteilstrichen (entsprechend für je 10 mm Hg) versehen ist.

Wenn der Druck unter den vorbestimmten Wert hinabsinkt, entsprechend dem in den Arterien des Patienten herrschenden Gegendruck, wirkt das Quecksilber des Manometers 5 auf ein Relais 6, das ein elektromagnetisches Sicherheitsventil 7 und eine Signalisierungslampe 8 steuert. In diesem Falle öffnet das Ventil 7 den Flüssigkeitszulauf zum Patienten, bis der Druck von neuem den festgesetzten Grenzwert überschreitet (einstellbar zwischen 80 und 200 mm Hg).

Gleicherweise in dem Falle, in dem der Druck im Gefäß 4 den vorbestimmten Ausgangswert überschreitet (einstellbar zwischen 100 und 200 mm Hg), setzt das Manometer 5 ein Relais 9 in Bewegung, welches eine Signallampe 10 und ein elektromagnetisches Sicherheitsventil 11 steuert. Das Ventil 11 öffnet sich und dadurch sinkt der Perfusionsdruck wieder bis auf den Anfangsdruck.

Die Flüssigkeit aus dem Gefäß wird mit einem einstellbaren und mit Hilfe des Manometers 5 meßbaren Druck gefördert, wobei die Durchflußmenge, die durch eine Klappe einstellbar ist, welche durch eine Röhre zu einem Tropfenzähler 13 und dann in eine Zelle 14 gelangt, die mit zwei Platin-Kontakten versehen ist.

Wenn der Flüssigkeitsstrom zwischen den Kontakten (z. B. durch eine Luftblase) unterbrochen ist, spricht ein Transistorverstärker 15 an und steuert mittels Relais 16 und Magnetventils 7 den Perfusionstrakt, so daß die Luftblase eliminiert wird. Nachdem wieder ein ununterbrochener Flüssigkeitsstrom zwischen den Kontakten der Zelle 14 hergestellt ist und die Luftblase ausgeschieden ist, kommt das Ventil 7 wieder in die normale Arbeitslage zurück. Die Luftblase in dem Perfusionstrakt wird mit Hilfe der Glühbirne 21 und des Summers 22 signalisiert.

Der Tropfenzähler 13 hat zwei Platinkontakte, die jeder Tropfen erreicht und dabei einen elektrischen Im puls erzeugt, der durch einen Transistor-Verstärker 17 verstärkt wird.

Die verstärkten Impulse sind an einen Ausgangsstromkreis angelegt und gehen zum Tropfenzähler 18, welcher mit einer in Tropfen/Minute geeichten Skala &5 versehen ist, so daß man in jedem Moment den Durchfluß ablesen kann.

Wenn der Durchfluß unter zwei Tropfen/min fällt, wirkt über den Verstärker 19 ein Relais 20, we'ches mittels Ventils 7 den Stromkreis zu dem Patienten unterbricht und dies zugleich mittels Glühbirne 23 anzeigt.

Die ganze lstallation — montiert auf einem Wagen, mit welchem die Kranken gefahren werden können — wird durch Akkumulatoren in Pufferschaltung mit Gleichrichterhalbleitern mit Strom gespeist In diesem Falle kann die Installation mit Netzanschluß oder selbständig funktionieren.

Im Falle der Anwendung eines Zythostatikums mit kurzer Wirkungsdauer schließt sich die Röhre teilweise mit einer Klemme und die Flüssigkeit wird in ein Gefäß 24 gestoßen, wobei das Zythostatikum, welches durch einen Tropfenzähler auf den Grund des Gefäßes 24 tropft, durch die Perfusionsflüssigkeit mitgerissen wird.

Den Durchfluß des Zythostatikums regelt man mit Hilfe der Klemmen 25 und 26.

Die Funktion der neuen Vorrichtung wird nun im einzelnen beschrieben:

Die drei »Störungstaster«, nämlich Tropfenzähler 13, 18, Bläschentaster 14 und Manometer 5 stehen in elektrischer Wirkungsverbindung mit einem Elektromagnetventil 7, welches die Serumleitung bei einer Störung von dem Trakt trennt und an einen Abflußbehälter anschließt und ferner nach Beseitigung der Störung die Serumleitung 12 wieder an den Trakt anschließt.

Die Beseitigung eines Überdruckes erfolgt über ein in die Druckgasleitung eingeschaltetes Elektromagnetventil 11. Steigt der Druck über einen oberen Grenzwert an, so wird vom Manometer 5 über Relais 9 das Elektromagnetventil 11 (Entlastungsventil) geöffnet, so daß der Überdruck entweicht. Sodann wird das Entlastungsventil 11 wiederum geschlossen.

Die Funktion bei Unterdruck ist wie folgt:

Die Quecksilbersäule des Manometers 5 schaltet bei Erreichen eines unteren Grenzwertes über Relais 6 das zentrale Schaltorgan 7, welches — mit der Ausnahme der Störung »Überdruck« — bei jeder anderen, also auch bei dieser Störung, den Serumstrom vom Trakt trennt und in einen Abfluß leitet.

Die Funktion bei Auftreten einer Luftblase im Serumstrom, die wegen der Emboliegefahr besonders ernst zu nehmen ist, ist folgende: In der Tastzelle 14 fließt der Serumstrom zwischen zwei Kontakten vorbei, so daß bei Unterbrechung des Serumstromes durch eine Luftblase ein elektrischer Impuls ausgelöst wird, der — nach Verarbeitung in den Bauelementen 15, 16 — das Schaltorgan 7 betätigt, so daß der Serumstrom vom Trakt getrennt und die gefährliche Luftblase in den Abflußbehälter ausgeschieden wird.

Das Elektromagnetventil 7 wird in gleicher Weise betätigt, wenn die Fördermenge vom vorhergesehenen Wert abweicht. Die Fördermenge pro Zeiteinheit wird in dem Tropfenzähler 13 gemessen, wo für jeden Tropfen ein elektrischer Impuls erzeugt wird, der sodann nach Verstärkung 17 im Tropfenzähler 18 angezeigt wird. Beim Unterschreiten eines Grenzwertes wird ebenfalls das Elektromagnetventil 7 betätigt, welches wiederum den Serumstrom vom Trakt trennt.

Mit Signalleuchten und einem Summer ist die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung weitergebildet. Es leuchtet auf:

bei Überdruck die Signallampe 10,

bei Unterdruck die Signallampe 8,

bei zu geringer Fördermenge die Signallampe 23 und

bei Unterbrechung des Serumstromes durch eine

Luftblase die Lampe 21, im letzteren Falle ertönt zugleich der Summer 22.

Es wird also angezeigt, daß eine Störung vorhanden ist und um welche Störung es sich handelt.

Alle denkbaren Störungen können mit der Schutzvorrichtung erfaßt werden, denn beispielsweise bei Reißen eines Blutgefäßes, bei Austreten der Anschlußkanüle aus dem Blutgefäß od. dgl. fällt der Druck im Serumstrom, was an Lampe 8 angezeigt wird; bei Verstopfung einer Leitung fällt die Fördermenge unter den »° Grenzwert, was in Lampe 23 angezeigt wird.

Die Installation hat die folgenden Vorteile gegenüber dem Stand der Technik:

Sie verhindert und signalisiert die Gefahr einer Aderverstopfung durch Gasblasen und die Steige- '5 rung des Druckes mit eventuellem Einbruch des Blutgefäßes oder Herausziehung des Katheders;
sie signalisiert die Erscheinung der Thrombose, die Verminderung des Druckes oder die Verminderung des Durchflusses; sie erlaubt also die Therapie ohne Gefahr. Es kann mit hohen Quanten von Zythostatikum, intralymphatisch, intratumorös oder intraperitoneal bei Krebskrankheit gearbeitet werden; Antibiotika oder andere Medikamente können intralymphatisch, interstitiell oder intraperitoneal für peritoneale Wäsche in Krankheiten, die nicht krebsartig sind, angewendet werden;
sie signalisiert optisch und akustisch Störungen des Apparates oder bei dem Patienten während der Perfusion, so daß das Sanitätspersonal prompt und wirksam intervenieren kann;
sie erlaubt die Perfusion beim Bett des Patienten und ambulant sowie die Verschiebung von Ort zu Ort;

sie erlaubt die wirksamere Verwendung des Zythostatikums mit kurzer Wirkungsdauer, vermeidet den nutzlosen Verlust der perfundierenden Flüssigkeit im Falle des Überdruckes und beseitigt die Gefahr von Unfällen während der Perfusion und im Falle der zufälligen Unterbrechung des Stromkreises.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Perfusion bzw. Infusion mit einer Pumpe, welche die Perfusions- bzw. Infusionsflüssigkeit (das Serum) über eine Anschlußleitung (Serumleitung) von einem Vorratsbehälter in den Perfusions- bzw. Infusionstrakt fördert, und mit Störungsschutzmitteln, dadurch gekennzeichne i, daß in die Serumleitung (12) ein Tropfenzähler (13, 17, 18) zur Messung und Anzeige der Tropfenzahl pro Minute und eine auf Unterbrechungen des Serumstromes durch Gasblasen ansprechende Tastzelle (14) eingeschaltet sind und daß ein Quecksilbermanometer (5) zur Messung des Drukkes des Serums vorgesehen ist, daß der Tropfenzähler (13,17,18), die Tastzelle (14) und das Manometer

(5) in Wirkverbindung mit einem Elektromagnetventil (7) stehen, welches den Serumstrom bei Unterschreiten einer Mindesttropfenzahl im Tropfenzähler (13, 17, 18), bei Auftreten einer Unterbrechung des Serumstromes und bei Unterschreiten eines Mindestdruckes am Manometer (5) vom Patienten trennt und an einen Abfluß anschließt und daß an jede der zum Elektromagnetventil (7) führenden elektrischen Steuerleitungen eine Signallampe (8,23,21) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die von der Pumpe zum Perfusionsgefäß führende Druckgasleitung ein elektromagnetisches Entlastungsventil (11) eingebaut ist, welches mit dem Quecksilbermanometer (5) in Wirkungsverbindung steht und bei Überdruck öffnet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die von der Tastzelle (14) zum Elektromagnetventil (7) führende elektrische Leitung zusätzlich ein elektrischer Summer (22) geschaltet ist.