DE19546580C1 - Zugangsstück zur weitgehend luftfreien Flüssigkeitszuleitung und/oder Flüssigkeitsentnahme - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zugangsstück zur weitge­ hend luftfreien Flüssigkeitszuleitung und/oder Flüssigkeitsent­ nahme, vorzugsweise zu bzw. aus einer extrakorporalen Leitungsan­ ordnung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Kontakt mit Luft in einem extrakorporalen Kreislauf führt bei Blut zu einer Reihe von unter Umständen unerwünschten Auswir­ kungen, wie beispielsweise Gerinnung. Diese Auswirkungen können vermieden werden, wenn das extrakorporale Kreislaufsystem luft­ frei gehalten wird. In zahlreichen medizinischen Anwendungen sind Vorrichtungen oder Verfahren bekannt, mit welchen der Kon­ takt von Blut mit Luft vermieden oder auf ein Minimum reduziert wird. Ferner ermöglicht beispielsweise die nicht-invasive Druck­ messung einen Verzicht auf die bisher zur Druckmessung benutzten Ableitungen, in denen ebenfalls ein Blut-Luft-Kontakt stattfin­ det.

Ein Bereich, bei dem die Vermeidung eines Blut-Luft-Kontaktes erfahrungsgemäß mit großem Aufwand verbunden ist, ist die Schaf­ fung von Infusionszuleitungen und Blutprobeentnahmestellen. Ein­ fache Systeme, die Infusionszuleitungen und Probeentnahmen ohne Blut-Luft-Kontakt ermöglichen, sind bisher nicht bekannt.

Die bisher bekannten konventionellen Infusionsleitungen bestehen entweder aus einem Leitungsstück, welches aus einer Kammer oben herausragt, in der über dem Blut ein Luftvolumen steht. Alterna­ tiv ist an der Infusionsleitung eine Abzweigung vom Haupt­ schlauch vorgesehen. In beiden Fällen ist nach Befüllen des Schlauchs ein Leitungsstück nur teilweise mit Flüssigkeit ge­ füllt, so daß ein Luftvolumen eingeschlossen ist. Somit tritt bei beiden bekannten Systemen eine Grenzfläche zwischen dem Blut und darüber befindlicher Luft auf, die zu einem unerwünschten Blut-Luft-Kontakt führt.

Aus der US-Patentschrift 5,306,265 sind eine konventionelle Infu­ sionszuleitung und eine konventionelle Probeentnahmeleitung be­ kannt. Die Infusionszuleitung ist hier im Verbindungsbereich mit dem Hauptschlauch mit einer Verengung ausgebildet. Bei Einfüh­ rung eines Konnektors in den Infusionsanschluß wird bei dieser Vorrichtung ein großes Luftvolumen eingeschlossen.

Aus dem gleichen Dokument ist ebenfalls ein konventionelles Sep­ tum zur Probeentnahme bekannt, welches hier als dünne Scheibe ausgebildet ist. Wesentlich bei einer solchen Probeentnahmestel­ le ist das elastische Material, welches seitlich so eingespannt ist, daß nach der Probenahme der Durchstich durch das Material wieder geschlossen wird. Die blutseitige Formgebung ist hier so ausgebildet, daß beim Füllen und während der Dialyse mit einem Lufteinschluß gerechnet werden muß. Darüberhinaus kann nur eine Nadel eingestochen werden. Diese weist aber nur einen kleinen Strömungsquerschnitt auf.

Eine andere Bauform für ein Septum ist aus der US-Patentschrift 5,279,571 bekannt. Bei dieser Bauform tritt jedoch der gleiche Nachteil auf, wie oben beschrieben.

Aus der PCT-Anmeldung WO 95/15194 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Konnektor unter Überwindung eines ersten Septum-Ven­ tils und eines weiteren Prüfventils in einen Systemschlauch ein­ geführt werden kann. Diese Ausführungsform baut sehr aufwendig, was insbesondere zu hohen Systemkosten führt.

Infusionsbeutel mit internen Sollbruchstellen sind aus der US 5,330,464 bekannt. Die hier vorgeschlagene Lösung ist insofern nachteilig, als ihre Ausführung sehr teuer ist, und bei der Be­ dienung mehrere Handgriffe erfordert, nämlich zunächst das An­ schließen des Beutels an die Infusionsleitung, und dann zusätz­ lich das Brechen der Sollbruchstelle.

Aufgabe der Erfindung ist daher, ausgehend vom gattungsgemäßen Stand der Technik ein Zugangsstück zur weitgehend luftfreien Infusion oder Blutentnahme zur Verfügung zu stellen, bei welchem ein Flüssigkeits-Luft-Kontakt auf einfache Weise minimiert wer­ den kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Zugangsstück mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit dem erfindungsgemäßen Zugangsstück ist gewährleistet, daß beim Anschluß einer Zu- oder Ableitung ein minimales Luft- bzw. Totvolumen realisiert werden kann, so daß der Blut-Luft-Kontakt auf ein Minimum reduziert wird. Gemäß bevorzugten Weiterbil­ dungen des Systems ist ferner gewährleistet, daß der Hauptflüs­ sigkeitsstrom nach Konnektierung des Verbindungssystems nicht beeinträchtigt wird, und die im Totvolumen verbleibende Restluft­ menge vom Flüssigkeitsstrom mitgerissen werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 im Schnitt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Zugangsstücks zur weitgehend luftfreien In­ fusion oder Blutentnahme gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 das Zugangsstück gemäß Fig. 1 in einem Zwischenzu­ stand,

Fig. 3 das Zugangsstück gemäß Fig. 1 in einem Zustand nach Herstellung der Verbindung zwischen Konnek­ tor-Vorrichtung und Systemschlauch,

Fig. 4 einige Möglichkeiten der Ausbildung von Sollbruch­ stellen und Sollknickstellen in einem Zugangsstück gemäß der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 sind schematisch die einzelnen Bauteile eines erfin­ dungsgemäßen Zugangsstück im Längsschnitt dargestellt.

Das Zugangsstück umfaßt einen Hauptschlauch 4 mit einer Anschluß­ vorrichtung 6 (im folgenden als Infusionsanschluß bezeichnet, umfaßt jedoch auch den Entnahmeanschluß) für den Fall einer Infu­ sion oder einer Probeentnahme. Die Anschlußvorrichtung 6 weist beispielsweise eine im wesentlichen senkrecht sich zum Haupt­ schlauch 1 erstreckende Wandung auf. Durch den Hauptschlauch 4 fließt in der Regel extrakorporales Blut, dessen Fluß i.a. durch geeignete, nicht näher dargestellte Mittel aufrechterhalten bzw. gesteuert wird.

Eine Konnektionsvorrichtung 7, in welche ein Infusionsschlauch oder ein Blutentnahmeschlauch 8 einführbar ist, ist so ausgebil­ det, daß sie in den Infusionsanschluß 6 einschiebbar ist.

Zu diesem Zwecke ist die Dimensionierung der Unterseite 10 der Konnektionsvorrichtung kleiner als die Öffnungsfläche des Infu­ sionsanschlusses 6 ausgebildet, so daß ein zielsicheres und schnelles Einführen ohne weiteres möglich ist. An die Unterseite 10 der Konnektionsvorrichtung 7 schließt sich ein sich nach oben konisch verbreiternder Bereich 13 an, der in einen weiteren ko­ nisch sich verbreiternden Bereich 15 übergeht, wobei jedoch die Konizität des Bereiches 13 wesentlich stärker ausgebildet ist als diejenige des Bereiches 15. Der Durchmesser der Konnektions­ vorrichtung an der Übergangskante 14 zwischen den beiden koni­ schen Bereichen 13 und 15 ist etwas kleiner als der Öffnungs­ durchmesser des Infusionsanschlusses 6 an seiner Oberkante. Erst durch weiteres Absenken der Konnektionsvorrichtung 7 in den Infu­ sionsanschluß 6 kommt es zu einer Berührung. Eine dichtende Ver­ bindung entsteht oberhalb einer Kante 14 zwischen einer Teilflä­ che des Bereichs 15 mit der Innenwandung 6a des Infusionsan­ schlusses, da diese Bereiche 15, 6a teilweise eine im wesentli­ chen gleiche Konizität aufweisen. Ferner sind die Materialien, aus denen Infusionsanschluß 6 und Konnektor-Vorrichtung 7 herge­ stellt sind, vorteilhafterweise von einer gewissen Elastizität, so daß auch leichte Konizitätsunterschiede unter Beibehaltung eines dichtenden Abschlusses möglich sind.

Durch diese aufeinander abgestimmte Dimensionierung der Konnek­ torvorrichtung 7 und des die Trennwand 1 aufweisenden Infusions­ anschlusses 6 wird bewirkt, daß lediglich die im Bereich zwi­ schen Oberseite der Trennwand 1, der konischen Randfläche des Bereiches 13 und der Innenseitenwandung des Infusionsanschlusses 6 enthaltene Luft im System eingeschlossen wird (Totvolumen 20).

Die Trennwand 1 ist vorteilhafterweise mit Sollbruchstellen 1a und Sollknickstellen 1b ausgebildet. Beispiele solcher Soll­ knick- und Sollbruchstellen sind schematisch in Fig. 4 darge­ stellt.

Bei weiterer Kraftaufwendung bzw. weiterem Eindringen der Konnek­ torvorrichtung 7 in Abwärtsrichtung bricht die Trennwand 1 durch Einwirkung der Unterkante 10 der Konnektorvorrichtung an den je­ weiligen Sollbruchstellen, und die so entstehenden einzelnen Trennwandteile werden um die Sollknickstellen 1b nach unten ge­ drückt. Diese Knickbewegung um die Sollknickstellen 1b wird da­ durch erreicht, daß die Unterkante 10 des Infusions-Konnektors 7 eine kleinere Fläche aufweist als die ursprüngliche Trennwand 1, und daher die Kraft, welche durch die Konnektorvorrichtung auf die Trennwandteile übertragen wird, im wesentlichen mittig wirkt, so daß um die jeweiligen am Rand ausgebildeten Sollknick­ stellen 1b ein Drehmoment erzeugt wird. Dieses Drehmoment ist um so größer, je kleiner die untere Fläche 10 der Konnektorvorrich­ tung 7 ist. Durch eine breitere Ausgestaltung dieser unteren Flä­ che 10 wird einerseits zwar das Drehmoment um die Sollknickstel­ len 1b vermindert, es wird jedoch dadurch gleichzeitig das Tot­ volumen 13 entsprechend verkleinert. Je nach Gegebenheiten oder Bedarf wird eine optimale Dimensionierung der unteren Fläche 10 bzw. des Bereiches 13 des Infusions-Konnektors gewählt werden.

Nach Bruch der Sollbruchstellen und vollständigem Umknicken der Trennwandteile ergibt sich eine Konfiguration, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Hierbei sind die Trennwandteile im wesentlichen senkrecht nach unten geknickt, so daß sie mit ihrer anfänglichen Unterseite an der Innenwandung des Infusionsanschlusses 6 anlie­ gen.

Es ist ferner vorteilhaft, den oberen Bereich der Konnektorvor­ richtung 7 mit einer Schulter 16 auszubilden, welche in der in Fig. 3 dargestellten Position auf der Oberkante des Infusionsan­ schlusses 6 zur Anlage kommt.

Die Trennwand 1 ist innerhalb des Infusionsanschlusses 6 so posi­ tioniert, daß auch bei vollständigem Abknicken der Trennwandtei­ le diese nicht in den Hauptblutstrom im Systemhauptschlauch 4 ragen, und diesen Hauptblutstrom somit nicht beeinträchtigen oder blockieren. Selbstverständlich ragt in diesem Zustand auch der untere Bereich der Konnektorvorrichtung 7 nicht in den Haupt­ blutstrom.

Das Zugangsstück ist jedoch derart dimensioniert, daß die beim oben beschriebenen Einführungsvorgang der Konnektorvorrichtung 7 eingeschlossene Luft nach Beendigung des Vorgangs so nah am Hauptblutstrom positioniert ist, daß sie von diesem fortgetragen werden kann. Würde die eingeschlossene Luft nach Beendigung des Einschiebevorgangs in weiterer Entfernung vom Hauptblutstrom vor­ liegen, könnte zwar über den Infusionsschlauch 8 Flüssigkeit ins System eindringen, bzw. Blut aus dem System entnommen werden, die eingeschlossene Luft würde jedoch an einer festen Position verharren, was zu den oben erläuterten Nachteilen führen kann.

Zum Erreichen dieser genannten Vorteile, nämlich der Gewährlei­ stung des Abtransportes der eingeschlossenen Luftmenge (Totvolu­ men 20), sowie der Verhinderung einer Beeinträchtigung des Haupt­ blutstromes, ist die Trennwand zur Erzielung optimaler Ergebnis­ se bevorzugt so angeordnet, daß nach Umknicken der Trennwandtei­ le um die Sollknickstellen die am weitesten in Richtung des Hauptblutstromes vorragenden Flächen der Trennwandteile eine stu­ fenlose Linie bzw. bündigen Abschluß mit der Innenseitenwandung 4a des Hauptschlauchs 4 bilden. Selbstverständlich sind, auch in Abhängigkeit vom Durchmesser und der Durchflußrate des Haupt­ schlauchs 4, leichte Abweichungen von diesem Optimalzustand mög­ lich, ohne daß die Effektivität des Systems wesentlich beein­ trächtigt wird. Sollten jedoch z. B. aus Gründen der einfachen Fertigung Teile der Konnektorvorrichtung oder Teile der Trenn­ wand 1 in den Hauptblutstrom ragen, dann sollte das System so ausgelegt sein, daß der Strömungsquerschnitt an dieser Stelle ausreichend groß bleibt, z. B. durch eine entsprechende Erweite­ rung des Schlauchdurchmessers. Durch die Verbindung des koni­ schen Abschnittes 15 des Infusions-Konnektors 7 mit dem entspre­ chenden Bereich der Innenwandung des Infusionsanschlusses 6 über eine bestimmte, gemäß den konkreten Anforderungen bestimmbaren Länge (d. h. Länge bzw. Ausdehnung des konischen Bereiches 15) ist ferner ein sehr guter Luftabschluß gewährleistet.

Die Trennwand 1 kann als Teil des Infusionsanschlusses 6 bzw. des Infusionsanschlußgehäuses 5 ausgebildet sein, und kann bei­ spielsweise mit dem Gehäuse bzw. dem Infusionsanschluß im Spritz­ gußverfahren hergestellt sein. Sie kann aber auch als nachträg­ lich ausgeführtes, z. B. verklemmtes Bauteil, welches starr oder flexibel ist, ausgebildet sein. Die oben beschriebenen Sollbruch­ stellen und Sollknickstellen sind insbesondere bei einer starren Trennwand nützlich, um, wie oben beschrieben, ein unkontrollier­ tes Durchstoßen zu verhindern. Die Konnektierung kann, wie oben beschrieben, im wesentlichen durch eine Bewegung in einer einzi­ gen Richtung (z. B. Schnappverschluß), oder aber auch durch eine schraubende Bewegung (z. B. Luer-Lock) oder ähnliches realisiert werden.

Eine weitere hier nicht dargestellte Ausführungsform beinhaltet, daß mit dem Dichten der Konnektierung gleichzeitig die Trennwand durchstoßen wird, so daß durch eine Bewegung zwei Funktionen re­ alisiert werden, nämlich Dichten gegen Flüssigkeitsverlust und Blutinfusion, sowie Konnektierung der Infusionslösung bzw. der Probeentnahmeeinheit (z. B. eine Spritze) an den Hauptschlauch.

Claims (5)

1. Zugangsstück zur weitgehend luftfreien Flüssigkeitszuleitung und/oder Flüssigkeitsentnahme, vorzugsweise zu bzw. aus einer extrakorporalen Leitungsanordnung, mit einem flüssig­ keitsführenden Hauptschlauch (4), der mit einem Infusionsan­ schluß (6) ausgebildet ist,
einer Infusions- oder Probeentnahmeleitung mit einem Konnek­ tor-Element (7), das in den Infusionsanschluß (6) abdichtend einführbar ist,
wobei mittels des Konnektor-Elements (7) eine im Infusionsan­ schluß (6) vorgesehene Trennwand (1) durchstoßbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennwand (1) mit mindestens einer Sollbruchstelle (1a) und mit mindestens einer Sollknickstelle (1b) ausgebil­ det ist, wobei durch Krafteinwirkung mittels des Konnek­ tor-Elements (7) während seiner Einführung in den Infusions­ anschluß (6) ein Bruch der Trennwand (1) an den Sollbruch­ stellen (1a) und ein Umknicken der dadurch entstehenden Trennwandteile um die Sollknickstellen (1b) bewirkbar ist und
daß die Trennwand (1) so nahe von der Hauptströmung des Hauptschlauches (4) angeordnet ist, daß bei Umknicken der Trennwandteile um die Sollknickstellen (1b) die Hauptströ­ mung gerade nicht merklich beeinflußt wird.

2. Zugangsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (1) einstückig mit dem Infusionsanschluß (6) ausgebildet ist.

3. Zugangsstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Bruch an der Sollbruchstelle (1a) entstehenden Trennwandteile nach Abschluß der Durchstoßbewegung des Kon­ nektor-Elements (7) im wesentlichen an der Innenwandung des Infusionsanschlusses (6) anliegen.

4. Zugangsstück nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Bereich (13) des Konnektor-Elements (7) ke­ gelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei dessen Unterseite (10) beim Durchstoßen der Trennwand (1) diese so beauf­ schlagt, daß ein Drehmoment um die Sollknickstellen (1b) er­ zeugt wird.

5. Zugangsstück nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Abschluß des Einführvorgangs des Konnektor-Ele­ ments (7) in den Infusionsanschluß (6) an der Innenwandung (6a) des Infusionsanschlusses (6) anliegenden Trennwandteile mit ihren am weitesten von der jeweiligen Sollknickstelle entfernt liegenden Endbereichen im Bereich der Wandung des Hauptschlauches (4) liegen.