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Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zum Überwachen
des Leerlaufens von Infusionsflaschen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
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Derartige Infusionsflaschen werden
auf dem Gebiet der Medizin vielfältig
eingesetzt; sie enthalten eine Infusionslösung, z.B. eine Kochsalzlösung, die über eine
mit dem Auslass der Flasche verbindbare Tropfkammer dosiert abgegeben
wird. Die Infusionsflüssigkeit
wird z.B. zur intravenösen
Ernährung
von Patienten nach einer Operation eingesetzt. Auf dem Gebiet der
Augenchirurgie wird bei der Operation des grauen Stares die natürliche Augenlinse
mit Ultraschall zertrümmert,
wobei die Trümmer
abgesaugt werden und zum Ersatz der abgesaugten Flüssigkeit die
Infusionslösung über ein
Schlauch- und Pumpensystem in das Augeninnere gepumpt wird.
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Bei dem Einsatz der Infusionsflaschen
muss Sorge dafür
getragen werden, dass die Flasche nicht leerläuft. Bei einer intravenösen Ernährung könnte es zu
Luftembolien bei dem Patienten führen;
bei der Anwendung im Rahmen der Operation des grauen Stares könnte das
Leerlaufen zum Kollabieren des Auges führen.
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In der Regel wird der Flüssigkeitsstand
in den Infusionsflaschen von einer Krankenschwester überwacht,
die rechtzeitig vor dem Leerlaufen die fast leere Infusionsflasche
durch eine neue ersetzt. Diese Überwachung
ist nicht zuverlässig.
So kann es gerade im Rahmen einer anstrengenden Operation passieren,
dass das Leerlaufen der Flasche übersehen wird,
wonach nur noch kurze Zeit verbleibt, um auf eine andere gefüllte Flasche
zu wechseln.
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Es ist versucht worden, im Bereich
der Tropfkammer einen Sensor, z.B. einen optischen Sensor anzuordnen,
der das Leerlaufen der Tropfkammer signalisiert. Der Sensor kann
hierzu z.B. mit einem Signalgeber verbunden werden, der einen Alarmton abgibt,
sobald die Tropfkammer leerläuft.
Dieses Verfahren ist, was die Warnfunktion betrifft, relativ zuverlässig, die
verbleibende Zeit für
das Auswechseln der Flaschen ist jedoch nur sehr kurz.
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Aus der
US-A-5 563 584 ist eine Vorrichtung zum Überwachen
des Leerlaufens von Infusionsflaschen bekannt, bei der eine spezielle
Tropfkammer verwendet wird, die oberhalb der Tropfkammer einen Hohlkörper mit
einem Einstichdorn zum Anschluß an eine
Infusionsflasche aufweist, wobei im Einstichsdorn neben der Einlaßöffnung für die Tropfkammer noch
ein Grenzwertsensor vorgesehen ist, in diesem Fall ein Drucksensor,
dessen Drucksignale zu einem außerhalb
der Flasche gelegenen Schalter geführt werden, wobei dieser Schalter
dann elektrische Signale zur Auslösung eine Warnsignales an eine
Auswerteeinheit abgibt, wenn der Flüssigkeitsstand innerhalb der
Infusionsflasche unter den durch die Einlaßöffnung definierten Flüssigkeitsstand
fällt.
Auch bei diesem System bleibt zum Auswechseln der Infusionsflasche
praktisch nur die Zeit bis zum Leerlaufen der Tropfkammer übrig.
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Aus der
DE-C2-40 19 436 ist eine
Vorrichtung zum Überwachen
des Leerlaufens von Infusionsflaschen bekannt, die an der herkömmlichen
Konstruktion von Infusionsflasche und Tropfkammer nichts ändert; vielmehr
wird hier auf die Infusionsflasche eine Art Gürtel aufgesetzt, in dem ein
kapazitiver Grenzwertsensor vorhanden ist, der das Absinken des
Flüssigkeitstandes
in der Infusionsflasche unter das Niveau dieses Sensors bemerkt
und ein Warnsignal abgibt. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß der Sensor
längs der
gesamten Höhe
der Infusionsflasche an dieser plaziert werden kann, so daß der Zeitpunkt
für die
Abgabe des Warnsignales beeinflußt und so eingestellt werden
kann, daß noch ausreichend
Zeit verbleibt, die Infusionsflasche zu wechseln, bevor diese leerläuft.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Überwachen
des Leerlaufens von Infusionsflaschen anzugeben, mit der das drohende
Leerlaufen rechtzeitig gemeldet wird, so dass die Infusionsflasche
gegen eine gefüllte
Infusionsflasche ausgewechselt werden kann. Insbesondere sollte
es ermöglicht
werden, diese Vorrichtung so einzusetzen, dass ein automatisches
Wechseln der Infusionsflasche ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch
die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Demnach wird ein Adapter vorgesehen,
der sowohl mit dem Auslass einer herkömmlichen Infusionsflasche als
auch mit einer herkömmlichen
Tropfkammer verbindbar ist, wobei in dem Adapter ein Flüssigkeitsstandsensor
vorgesehen ist, der mit einer Auswerteeinheit verbindbar ist. Die
Auswerteeinheit kann z.B. ein Signalgeber sein; es ist jedoch auch möglich, wie
weiter unten .... beschrieben, die Auswerteeinheit im Rahmen einer
automatischen Flaschenwechselvorrichtung einzusetzen.
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Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung
ist es, dass durch den Adapter die vorhandene Ausrüstung für Infusionsflaschen
nicht verändert
werden muss. Der Adapter wird zunächst auf die bekannte Tropfkammer
aufgesetzt und anschließend
in den Auslass der Flasche wie eine herkömmliche Tropfkammer eingeklinkt.
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Der Adapter wird bevorzugt so aufgebaut, dass
bei dessen Anschluss an den Auslass der Infusionsflasche der Adapter
mit dem Sensor in die Infusionsflasche hineinragt, so dass das Leerlaufen
der Flasche bereits signalisiert wird, wenn noch Infusionsflüssigkeit
in der Infusionsflasche enthalten ist. Hiermit bleibt genügend Zeit,
auf eine neue gefüllte Flasche
zu wechseln.
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Der Adapter ist bevorzugt als Hohlkegel
aufgebaut und weist an der Basis des Kegels einen Flansch auf, der
mit einem korrespondierenden Flansch der Tropfkammer verbindbar
ist. Des weiteren ist im Bereich des Kegels ein zu dem ersten paralleler
zweiter Flansch vorgesehen, der in eine korrespondierende Nut einer
Infusionsflasche einklinkbar ist.
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Es ist natürlich möglich, dass, wie ebenfalls aus
der Praxis bekannt, die Tropfkammer nicht direkt an den Adapter,
sondern an diesen über
einen Schlauch angeschlossen wird, der an dem freien Ende mit einem
Anschluss für
die Infusionsflasche versehen wird. Dieser Anschluss wird dann mit
dem korrespondierenden Anschluss an dem in die Infusionsflasche
eingesetzten Adapter verbunden.
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Der Sensor ist z.B. ein kleiner elektrischer Leitfähigkeitssensor,
der mit Hilfe von kurzen Messimpulsen mit einer Dauer von z.B. 1
ms und einer Frequenz zwischen etwa 0,1 bis 1 Hz die Leitfähigkeit der
zwischen den Sensorelektroden vorhandenen Flüssigkeit misst. Fällt der
Flüssigkeitsstand
unter die Sensorelektroden, so sinkt die Leitfähigkeit schlagartig auf quasi
Null, da sich elektrisch nicht leitende Luft zwischen den beiden
Sensorelektroden befindet. Dieses wird dann entsprechend signalisiert.
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Natürlich sind auch andere Sensoren,
z.B. kleine optische Sensoren, Ultraschallsensoren, etc. möglich.
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Mit dem Adapter wird eine Auswerteeinheit verbunden,
die die Sensoren aktiviert und deren Signale empfängt. Diese
Auswerteeinheit kann dann direkt an dem Adapter angebracht sein
und einen Alarmgeber aufweisen.
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Bevorzugt werden jedoch die Sensoren
an eine separate Auswerteeinheit angeschlossen. Dies kann über Kabel
erfolgen, die mit den Sensoren verbunden sind, aber auch kabellos,
z.B. durch Infrarot, Ultraschall etc.
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Zum automatisierten Wechseln von
einer leerlaufenden auf eine gefüllte
Infusionsflasche wird eine Batterie mit mehreren Infusionsflaschen
vorgesehen, die jeweils mit einem Adapter mit einem Sensor verbunden
sind. Die Sensoren sind mit einer zentralen Steuereinheit verbunden,
zu der auch die Anschlussschläuche
für die
Infusionsflaschen geführt sind.
Die Steuereinheit weist eine Auswerteeinheit für die Sensorsignale und Stelleinrichtungen
zum Öffnen und
Verschließen
der Anschlussschläuche
der einzelnen Infusionsflaschen auf. Die Steuerein heit wechselt
automatisch beim Leerlaufen einer Infusionsflasche auf eine andere
gefüllte
Infusionsflasche.
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Vorzugsweise ist hierbei eine Warnfunktion vorgesehen,
wonach dann, wenn sämtliche
oder ein Teil der Infusionsflaschen leer zu laufen drohen, ein Alarm
abgegeben wird. Es kann weiterhin vorgesehen werden, dass dann,
wenn alle Flaschen leer gelaufen sind, das gesamte System ausgeschaltet
und zudem ein Alarm abgegeben wird.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnung näher
erläutert.
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In dieser stellen dar:
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1 ein
System mit zwei Infusionsflaschen, die mit einem Adapter gemäß der Erfindung verbunden
sind, sowie mit einer zentralen Steuereinheit zur Überwachung
der Funktion dieses Systemes;
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2 eine
detailliertere Darstellung eines Adapters gemäß der Erfindung mit einem Flüssigkeitsstandsensor;
und
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3 einen
modifizierten Adapter gemäß der Erfindung
mit integrierter Auswerte- und Signaleinheit.
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In 1 sind
zwei Infusionsflaschen 1a und 1b gezeigt, in denen
eine Infusionslösung 2 eingefüllt ist;
die Flasche 1a ist bereits halb leer gelaufen, wohingegen
die Flasche 1b noch vollständig gefüllt ist.
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Die Flaschen sind kopfüber aufgehängt und weisen
an ihrem nach unten zeigenden Ende einen Auslass 3 auf,
in den jeweils ein Adapter 4 einsetzbar ist, der seinerseits
mit einer Tropfkammer 5 verbunden ist. Von jeder Tropfkammer 5 geht
ein Anschlussschlauch 6 aus, der zu einer zentralen Steuereinheit 7 geführt ist.
Für jeden
Anschlussschlauch ist in der zentralen Steuereinheit ein Quetschventil 8a bzw. 8b vorgesehen,
wobei das Quetschventil 8a der Infusionsflasche 1a und
das Quetschventil 8b der Infusionsflasche 1b zugeordnet
ist. Die beiden Anschlussschläuche 6 sind
durch die Steuereinheit 7 hindurchgeführt und münden in einen gemeinsamen einzigen Versorgungsschlauch 9.
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Der Adapter 4 ist näher in 2 dargestellt. Der Adapter
hat die Form eines Hohlkegels. An der Basis des Hohlkegels ist ein
Flansch 10 vorgesehen, der in den Anschlussflansch 11 einer
Tropfkammer 5 z.B. nach Art eines Klickverschlusses einsetzbar
ist.
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In dem Kegelbereich weist der Adapter 4 einen
zu dem Flansch 11 parallelen Anschlussflansch 12 auf,
der z.B. eine Lippe 13 aufweist, die in eine entsprechende
Nut 14 im Auslass 3 einer Infusionsflasche 1a bzw. 1b z.B.
ebenfalls nach Art eines Klickverschlusses einrastet.
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Zwischen dem zweiten Anschlussflansch 12 und
der Kegelspitze des Adapters 4 sind mehrere, z.B. zwei
Einlassöffnungen 15 vorgesehen,
die bereits im Inneren der Infusionsflasche 1a bzw. 1b gelegen
sind und über
die Infusionsflüssigkeit 2 in
den Adapter und in die Tropfkammer 5 eintreten kann. Im Bereich
der Einlassöffnungen 15 sind
zwei Sensorelektroden 16 vorgesehen, die mit Anschlussleitungen 17 verbunden
sind, die ebenfalls zu der zentralen Steuereinheit 7 und
dort zu einer nur angedeuteten Auswerteeinheit 18 geführt sind.
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Die Steuereinheit 7 wird über ein
elektrisches Anschlusskabel 19 und einen Stecker 20 mit
elektrischer Energie versorgt.
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In den Anschlussschläuchen 6 zu
den Tropfkammern können
noch Quetschklemmen 21 vorgesehen sein, mit denen die Dosierung
der Infusionsflüssigkeit
eingestellt wird. Wenn die Steuereinheit 7 entsprechend
ausgerüstet
ist, kann dieses jedoch auch durch die Quetschventile 8a und 8b vorgenommen
werden.
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Solange das beschriebene System nicht
an das Netz angeschlossen ist, sind die beiden Quetschventile 8a und 8b geschlossen.
Wird Infusionsflüssigkeit
benötigt,
so wird die Steuereinheit eingeschaltet und über ein Tastenfeld oder eine
andere Eingabe 22 die Funktion gestartet. Im Falle der 1 ist das Quetschventil 8a geöffnet, so
dass Infusionsflüssigkeit 2 aus
der Infusionsflasche 1a abgegeben und über die Sammelleitung 9 weitergeleitet
wird. Während
dieser Zeit werden ständig
an eine der Sensorelektroden 16 kurze elektrische Messimpulse
geliefert z.B. mit einer Impulsbreite von 1 ms und einer Frequenz
zwischen 0,1 Hz und 1 Hz, wobei natürlich auch andere Eckdaten
denkbar sind. Der Messimpuls wird von der Sensorelektrode durch
die Infusionsflüssigkeit
zur anderen Elektrode geleitet, wobei deren Antwortsignal wiederum
der Steuereinheit 7 bzw. der Auswerteeinheit 18 zugeleitet
wird. Je nach dem Antwortsignal kann festgestellt werden, ob an dem
Ort der Sensorelektroden 16 noch Infusionsflüssigkeit
vorhanden ist oder nicht. Wird festge stellt, dass die Leitfähigkeit
plötzlich
absinkt, bedeutet dieses, dass zwischen den Sensorelektroden 16 keine leitfähige Infusionsflüssigkeit,
sondern nur Luft vorhanden ist. Die Auswerteeinheit sperrt dann
umgehend das Quetschventil 8a, so dass die weitere Flüssigkeitszufuhr
aus der Infusionsflasche 11a unterbunden wird. Zusätzlich schaltet
die Auswerteeinheit 18 einen Signalgeber, z.B. eine Licht
emittierende Diode 23a ein, die daraufhin z.B. blinkt und
signalisiert, die Infusionsflasche 1a gegen eine andere
gefüllte
Infusionsflasche auszuwechseln.
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Gleichzeitig mit dem Sperren des
Quetschventiles 8a wird das bisher geschlossene Quetschventil 8b geöffnet, so
dass nunmehr von der zweiten Infusionsflasche 1b Infusionsflüssigkeit
abgegeben wird. Ferner wird die Leitfähigkeitsmessung auf die zweite
Infusionsflasche umgestellt; sobald dort wiederum das Leerlaufen
festgestellt wird, wird das Quetschventil 8b gesperrt und
das Quetschventil 8a geöffnet,
so dass jetzt wiederum Infusionsflüssigkeit aus der in der Zwischenzeit
ausgewechselten Infusionsflasche 1a geliefert wird. Mit
dem Sperren des Quetschventiles 8b wird eine Leuchtdiode 23b eingeschaltet,
die daraufhin blinkt und das Auswechseln der zweiten Infusionsflache 1b anfordert.
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Über
die Eingabe 22 können
Funktionsparameter eingeschaltet werden, z.B. die Abgabemenge der
Infusionsflüssigkeit über die
Zeit, Art und Dauer der Messimpulse etc.
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In 3 ist
ein variierter autonomer Adapter 4' dargestellt, der sich von dem
Adapter gemäß 2 dadurch unterscheidet,
dass zwischen den beiden Flanschen 10 und 12 eine
Auswerteeinheit 31 gelegen ist, die die von den Sensorelektroden 16 kom menden
Signale auswertet und die Sensorelektroden mit entsprechenden Messimpulsen
versorgt. Die Auswerteeinheit 31 erhält z.B. ihre Energie durch eine
kleine Knopfzelle 32. Ferner ist z.B. eine Licht emittierende
Diode 33 als Alarmgeber vorgesehen, die beim Leerlaufen
der Infusionsflasche daraufhin weist, dass die Flasche gegen eine
gefüllte
Infusionsflasche ausgewechselt werden muss. Weitere Alarmgeber,
z.B. akustische Alarmgeber können
vorhanden sein.