DE1915204A1 - Infusionsapparat - Google Patents

Description

D|FL»-Inq. F, W^iokmanN, 1 91 O ifc U*f

, H,⁵WEiQKMANIi, DlPt₁=PIiYS. Dr, K, FlNGKI

, RA,WiieKMANN, DiPL.-'CitiM, B. H

8 MÖNCHEN 27, PIN

MaHLSTRAS§I 22, RUFNUMMER 483921/22

IfflB«, 9 Albert Embankment. London S.E»1,_t England

Bie Erfindung betrifft einen Infusionaapparat, d«i· eine

_? die Infuaionen tqr Blut, Salalgsumgen oder flüssigeii Heaikameiiten einem Patienten eingibt.

In der !raseis ist es iibliesn, dem Patienten die Infusionen in ff©rm eines ständigen und kont-pollierten Stromes von Tropfen d,e3* Flüsaigkeit einaugebenj damit der Patient die Infusion richtig veiParbeiten k;a.nn_t Die TrOpfgeiohwinöig« keit i^t in der Mehpzanl der» f|lle Ton gyoler Bedeutung, weil zjum Beispiel ro.anQlie Patienten die infusion, niaht so gphnell assimilieren können wie andere« Typisebe Tropfge« §§hmnji.gkeiteii liegen ?wiienen vie? und aeaiiiig lyopfen in. einer Minut©? ;Je na.oii dem feetreffend©n Patienten oder speziellen.

de? j;nfttaion.§app§rat normalerwtiae die Sranaf^siotiisfliiasigfeeit sit tinea auf, &%·* Mittel zvm Afeim^e äei* fltiasigkeit in ©atÄilt« Mufif aisd, ditat liittti.

t lit? ties©

einer tropfenfcrmenden Ausflußöffnung der Kammer befind- _rf liehen Flüssigkeit und dem Druck in der Kammer unmittelbar unter der Abflußöffnung bestimmt. Um die aus dem Re- _ servoir abgezogene flüssigkeit au ersetzen und den Flüssigkeitsdruck Über der Ausflußöffnung aufrecht zu erhalten, ist üblicherweise ein iufteinlaß vorgesehen. Dieser weist zweckmäßig eine Luftzuleitung mit einem kapillaren Endstück auft das in das Reservoir führt. Beim Betrieb des Infusionsapparates bewirkt die in dem Reservoir beim Abfließen der Flüssigkeit entstehende Druckverminderungι daß ψ Imit durch die luftzuleitung mit einer Geschwindigkeit einströmt, die im Idealfall mit der Ausströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit übereinstimmen sollte* Bei einer Infusion von Blut mündet die Luftzuleitung zweokmäßigerweise unter dem Flüssigkeitsspiegel in das Reservoir, um ein Gerinnen zu verhindern»

Die Regulierung der Tropfgesehwinqigkeit bietet in der Praxis zahlreiche Probleme» Eines davon betrifft die Verateilung der Einengung am Schlauch durch die verstellbar^ ₍. Klemme, Is ist schwierig, diese Klemme mit der Hand genau, ... zu regeln? Jedoch ist eine erfahrene Schwester nach.langer^ . Praxis dazu in der Lage« Ss ist bereits bekannt, dieses Problem durch Verwendung einer Servosteuerung zu lösen» die aum Beispiel ein photoelektrisches System zur,Ablesung der in der !tropfkammer gebildeten Tropfen sowie eine Schaltung . zur Erzeugung eines Servofehlersignals umfaßt, die ein die tatsächliche, Tropf geschwindigkeit repräsentierendes« _.... Signal mit einem, die Bolltropfgeschwindigkeit darstellenden Signal vergleicht« Daa ServQffshlersignal dient dann zur _&l}, Steuerung @in@s llektromotors» der die verstellbare KJera-*_£?

hat gtien als praktiseht Hilf© für die Re gulation <ät:r fropfg«§Qhwinaigk«i1# erwiesen«

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Ob nun ein elektronisches Servosystem zur Steuerung der verstellbaren Klemme verwendet wird oder nioht, tritt normalerweise noch eine weitere Schwierigkeit auf· Man möchte gern« haben, daß für jeden Flüssigkeitstropfen eine Luftblase gleichen Volumens aus der Luftzuleitung das Reservoir betritt· In der Praxis perlt die Luft nioht gleiohmaßig duroh die Flüssigkeit in dem Reservoir, sondern tritt stoß·· weise in serberatenden Blasengarben ein· Jede solche BIa-■engarbe verursacht einen Überdruck in dem Reservoir und der überdruck erhöht die Tropfgeschwindigkeit· Ee gelangt zunächst keine Luft mehr in das Reservoir und die Tropfgeschwind igkeit nimmt stetig ab, bis genügend Flüssigkeit in Tropfen abgeflossen ist, um den Überdruck auszugleichen. Jetct kommt es zu einer neuen zerplatzenden Blasengarbe, die wieder einen Überdruck verursacht. Als typisches Beispiel sei erwähnt, daß bei einer Tropfgeschwindigkeit von 15 Tropfen pro Hinute alle 45 Sekunden eine solche Blasengarbe auftritt· Der Luftdruck in dem Reservoir steigt nach jeder Blasengarbe auf etwa 10 cm WS unter dem atmosphärischen Brück der Umgebung an und fällt dann auf etwa 12 on WS unter dem Umgebungsdruck ab, bevor die nächste BIasengarbe kommt« Die sioh ergebende Druckschwankung von 2 cm VS entspricht in diesem Beispiel einer Veränderung der Tropfgeschwindigkeit zwischen 13 und 18 Tropfen pro Minute· Zu bemerken ist, daß die ziemlich heftigen Druckänderungen in der Flüssigkeit, die von Änderungen in der Saugwirkung der Flüssigkeit begleitet sind, wenn die Luftluleitung unter dem normalen Flüssigkeitsspiegel in das Reservoir mündet, nur eine schlechte Regulierung der Tropf— geschwindigkeit bewirken, auch wenn eine servogesteuerte Klemme benützt wird, weil das Servosystem normalerweise nioht rasch genug anspricht, um die Auswirkung der Blasen·· garben auszugleichen.

Die vorliegende Erfindung hat sioh die Aufgabe gestellt, dieses Problem zu lösen·

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Gemäß der Erfindung weist der Infusionsapparat ein geschlossenes Reeervoir für die Infusionsflüssigkeit auf, von dem ein Auslaß zu einer Vorrichtung zur Abgabe der Flüssigkeit in Form τοη Tropfen führt, sowie einen Lufteinlaß zum Reservoir, der ein Lufteinlaßventil einschließt, das durch einen bei der Abgabe eines Tropfens verureachten Unterdruck geöffnet wird, und Mittel, die der öffnung des Ventils durch den Unterdruck entgegenwirken· -.1

Wenn Flüssigkeit langsam das Reservoir verläß.t ,und dabei -ψ der Druok im Reservoir sich erniedrigt, öffnetJg?emäB der Erfindung der im Reservoir entstehende Unterdruck das Ventil· Dieses läßt eine Luftblase oder Luftblasen in da· Reeervoir eintreten· Daraufhin ist der Unterdruck im Reeervoir mindestens teilweise ausgeglichen und das Ventil schließt wieder, um überschüssige Blasen zu verhindern· Das Ventil reduziert die Zeitspanne «wischen dem Auftreten der Blaeengarben und die Anzahl von Blasen in jeder BIaeengarbe· Die Einströmgeschwindigkeit der Luft in das Re-. aervoir, der Druok im Reeervoir und die Tropfgeschwindigkeit werden auf diese Weise gleichmäßiger gehalten· Da· Ventil kann ein Kugelventil sein, das einen permanenten . Magneten haben kann, der nahe an der Kugel angebracht und bestrebt ist, die Kugel in die Schließstellung des Ventils, zu ziehen·

In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Lufteinlaß«· ventil vorgesehen, das für einen Infusionsapparat der oben beschriebenen Art geeignet ist und sich unter dem in dem Reservoir durch die Abgabe von Tropfen entstehenden Unterdruck öffnet und mit Mitteln versehen ist, die der öff- , nung des Ventils entgegenwirken·

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben, die einen Teil eines nach der Lehre der Erfindung konstruierten Infusionsappa—

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Sin geschloa«enes Reservoir für einen Infusionaapparat wird von einer auf den Kopf gestellten flasche 10 gebildet, die einen eingepaßten Stöpsel 11 hat, äurch welchen ein« Aualaßröhre 1£ gesteckt ist, die au einer Tropfkammer 13 führt« Hie Tropfkammer läßt die aua dem Beservoir entnommene flüsaigkeit als einzelne Tropfen 1, 2 ·«· herunterfallen* An den Auslaß der Tropfkammer ist normalerweise ein Schlauch 26 angesohloasenf an dem eint versteilbare Klemme 27 angetoraoht istf aowie eine Abisapfvorrichtung 31 # ifaoh Wunseh kann eine photαelektrische Binriohtung 28 vorgesehen sein» 4i«» den Durchgang von iropfen durch die Uropi¹« kammer -wahrnimmt und für jeden Tropfen ein Auagangeaignal erzeugt« Ün gervomeehanisBiua 29 vergleicht ein die tat*- säehlioht $ropfgesehwindigkeit repräsentierendta Signal mit eine« die Soiltropfgeachwindigkeit daratellenden Signal und erzeugt gegebenenfalls ein fehlersignal, daa einen Hotoi? 30 betätigtf um den fehler der Tropf geschwindigkeit au korrlgiema« Die Ausgangesignale können beispielsweise integriert werden und die resultierende {Reichspannung kann mit der für die golltropfgesohwindigkeit charakteristischen Spannung vergllshtn werden. Die Differenz der beiden ölelohspannungen kann sur Steuerung des Motors 30 benutzt wer** den» line für diesen 2weok geeignete "Vorrichtung ist in der älteren britischen Patentanmeldung Hr* 1 109 175 eingehend besahrieben*

Bine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Servomecha-« niamui 29 ein 0ignal| das für die ^eitapanne awisohen awei aufiinanderfolgenden Tropfen (und damit indirekt für die Tropfgesahwindigkeit) charakteriatisch ist_t mit einem Signal vergleicht ι daa die Boll^eit sswisohen aufeinanderfolgenden Tropfen repräsentiert § Dara'ua kann ohne weiteres ein fehlersignai abgeleitet werdini das sum Betreiben dea Motors in dm gewünschten Waise ausgenützt wird*

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In dag Reservoir IO führt eine Ikiftsu-Uitung 14 in eines Sohlauohesi die mit de» Reservoir über eine Käpilla« re f4a in Verbindung steht« um die abgegebene flüssigkeit au ersetzen_t wird in die iiuftzuleltung 14 -tuft duroh tin ljuf fceinlaßventil 15 abgesaugt· Das Ventil 15 weist einen zylindrisehen Körper 16 aus Nylon auf, 4er etwa in den? Mitte duroh einen Querst;eg 17 in einen oberen und einen unteren ieil geteilt wird* Ia de« unteren feil ist ein gy** lindrisoher Einsata 18 aufgenommen* der in der Mitte von einem Kanal 19 durchbogen iat» welcher sich trichterförmig zu einem weiteren Auslaß erweitert« Auf diese Weise läit sich das Ventil bequem befestigen, indem man in den Kanal. 19 einen Stutaen 20 einaohiebt» der auf dem Ende der iuft« zuleitung 14 befestigt ist. Der Körper und der Üinsatss bilden zwischen sich einen Hohlraum, in dem eine Kugal 01; liegt, die beispielsweise aus MartenaitstahjL sein kann*. \ Die Kugel wird normalerweise von einem ringförmigen, radial polarisierten Magneten 23>f öler in dem oberen Teil des Kör«..* pera 16 eingebettet, ist» gegen einen vertieften Sita 22 ift dem Quersteg 17 gepreßt* Die.MittenSffnung des Magnetett 2'3. bildet den Üufteinlaö zum fentil· Der .Magnet wird von einer» Kylonsoheibe 24 an Ort und Stelle gehalten« cüä.^

Um zu verhindern, daß der Kanal 19» #$*♦ den- Auslal des tils darstellt, von der· Kugel 21 verschlossen wird * hat·¹ :" α er innere Rand des Kanals 19 eine kleine Kerbe 2$« .·.·." _:

Wenn die besehriebene Vorrichtung in Betrieb ist und ein -■· Tropfen der Infuaionsflüssigkeit abgegeben wird, aieht der in dem Reservoir entstehendem unterdrück die Kugel 01 von dem vertieften Sit? weg, so daß eine kleine iuftmenge in die JjuftZuleitung 14 und ran, 4a i» das Reservoir 10; gelan** gen kann. Die Druckerhöhung im Reservoir vermindert die Saugwirkung an der Kugelf so daß der Magnet-23 die Kugel der in die Sohließstellung jsurüekholen kann,

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■· oder «in paar Blasen können dabei gleichzeitig in das

Reservoir eintreten·

Tür «in« Tropfgeschwindigkeit von 15 Tropfen pro Hinute kann di· Druckschwankung in den Reservoir gemäß der Erfindumg auf 2 mm WS herabgesetzt werden· Die daraus sich ergebende Schwankung der Tropfgesohwindigkeit ist gering·

In eines typischen Fall kann nan bei einer nominalen Tropfgeschwindigkeit Ton 15 Tropfen pro Hinute unschwer das Intervall «wischen den Blasengarben auf etwa 5 Sekunden und die Ansahl von Blasen pro Blasengarbe auf 3 bis 4 herabdrüeken·

Bei Standard-Infusioneapparaten kann es auch nooh zu einem leeeneffekt kommen· Hanohmal kann als Folge einer nachlässi gem Handhabung oder durch Schütteln des Apparates die Flüssigkeit in dem Reservoir durch die Kapillare fließen UAi in die luftzuleitung 14 eindringen. Daduroh wird die Luftzufuhr für längere Zeit blockiert, bis sich die Luftzuleitung selbsttätig in das Reservoir entleert hat« Dazu kommt es zu einer sehr großen Blasengarbe und dabei können Druoksohwankungen von 4 oder 5 cm WS auftreten, die Änderungen der Tropfgesohwindigkeit bis.zu 10 Tropfen in der Minute verursachen· Wenn die Kapillare einmal nafl geworden ist, besteht die Heigung, daß sich der Vorgang wiederholt und die Flüssigkeit nach jeder Blasengarbe in die Sohlauohzuleitung zurückschlägt. Das Ventil verhindert dies oder reduziert zum mindesten die rüokschlagende Flüssigkeit «menge, da es den Kopf der Luftzuleitung abdichtet und verhindert, daß luft von der Flüssigkeit in der Sohlauchzuleitung nach oben gedrückt wird· .

Die Anordnung eines Kugelventils mit einem permanenten Magneten ist zweol. mäßig, doch können auch;andere Ventiltypen un6 andere der Veiitilöffnung entgegenwirkende Kittel (z.B. eine Feder) vorgesehen werden·

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ( 1·JInfusioneapparat mit einem geschlossenen Reservoir für die Infusionsflüssigkeit, von dem ein Auslaß zu einem Abzapfsyβte* führt, das die Flüssigkeit in Form von Tropfen abgibt, und zu dem eine Luftzuleitung führt, ^kennzeichnet durch ein Lufteinlaßventil (15), das sich durch einen Unterdruck im Reservoir (10), der bei der Abgabe eines Tropfens entsteht, öffnet, und durch eine Einrichtung {23), die der Öffnungsbewegung des Ventile entgegenwirkt·

   2· Infusionsapparat nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Kugelventil ist·

   3· Infusioneapparat nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Magneten (23), der in einem Ventilkörper (16) angeordnet ist und auf die Kugel (21) des Kugelventils in Sinne der Schließung des Ventils einwirkt·

   4· Infusioneapparat nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Feder, die auf die Kugel des Kugelventils im Sinne einer Schließung des Ventils einwirkt.

   5· Infusionsapparat nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Servosteuerung (29), die ein für die Ist—Tropfgeschwindigkeit charakteristisches Signal mit einem für die Soll-Tropfgeschwindigkeit charakteristischen Signal vergleicht und gegebenenfalls ein Fehlersignal abgibt, das einen Motor (30) zum Betätigen einer verstellbaren Klemme (27) an einem Schlauch (26) des Abzapfsystems steuert»

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   ORlGJNAL INSPECTED