DE2147572C3 - Vorrichtung zum Infundieren einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Infundieren einer Flüssigkeit, mit einem Katheter, einem Behälter zur Aufnahme der Infusionsflüssigkeit sowie mit einem Leitungssystem zur Zuführung der Infusionsflüssigkeit zum Katheter wahlweise in Gestalt eines geringen, tropfenweise durchtretenden oder in Gestalt eines größeren durchströmenden Durchflusses. Diese Vorrichtung ist für medizinische Zwecke vorgesehen.

Bei einer bekannten solchen Vorrichtung (DT-AS 15 66 115), die zur blutigen Blutdruckmessung verwendet wird, besteht das Leitungssystem aus zwei zueinander parallel liegenden Infusionsleitungen, welche einerseits über einen Dreiwegehahn am Behälter angeschlossen sind und andererseits in die Verbindungsleitung münden, die den Katheter mit einem Druckabnehmer verbindet. Für die eine Infusionsleitung ist ein etwa JOO mm langes Kapillarrohr mit etwa 0,12 mm Innendurchmesser (der Innendurchmesser einer solchen Infusionsleitung liegt meist zwischen 0,1 und 0,3 mm) und für die andere ein gleichlanges Verbindungsrohr mit gegenüber dem Kapillarrohr wesentlich größerem Querschnitt (ca. 2 mm Innendurchmesser) vorgesehen. Mittels des Dreiwegehahns kann Infusionsflüssigkeit wahlweise über das Kapillarrohr oder über das Verbindungsrohr zum Katheter geleitet werden. Dadurch kann Infusionslösung, z. B. physiologische Kochsalzlösung, einerseits in geringer Menge (tropfenweise) über das Kapillarrohr dem Katheter zugeführt werden, um eine Gerinnung des Blutes im Katheter oder an der Spitze des Katheters zu vermeiden, und andererseits der Katheter — falls er verstopft sein sollte, gereinigt werden muß oder das Leitungssystem entlüftet werden muß — über das Verbindungsrohr mit dem größeren Querschnitt durchgespült werden. Die Zuführung der geringen Menge an physiologischer Kochsalzlösung ist einerseits aus vorgenanntem Grund unbedingt notwendig. Die zugeführte Menge kann aber andererseits nicht so weit vergrößert werden, daß die Leitungs- und Katheter-Querschnitte mit Sicherheit freibleiben, denn dem Körper eines F'atienten darf nur soviel Flüssigkeit zugeführt werden, wie er — über einen bestimmten Zeitraum gesehen — wieder ausscheiden kann.

Die bekannte Vorrichtung ist außerdem noch mit einem weiteren, unmittelbar vor dem Katheter in der Zuleitung liegende Dreiwegehahn versehen, mit dem der Zulauf der Infusionsflüssigkeit zum Katheter unterbrochen und gleichzeitig eine öffnung freigegeben wird, durch die über den Katheter Blut von der Meßstelle, z. B. für oxymetrische oder hämatologische Untersuchungen, entnommen werden oder durch die über den Katheter dem Blut ein Medikament zugeführt werden kann.

Eine solche Vorrichtung hat den Nachteil, daß durch die sehr kleinen, durch das Kapillarrohr fließenden Mengen an Infusionsflüssigkeit an den Wandungen des Kapillarrohres sich Ablagerungen bilden, die dann die ohnehin schon sehr kleinen Querschnitte noch weiter verengen oder unter Umständen ganz verstopfen. Die Folge davon ist, daß die zur Verhinderung der

Verstopfung des Katheters erforderiich'e Mindestmenge an Infusionsflüssigkeit dem Katheter nicht mehr mit Sicherheit zugeführt wird und daß dann auch dieser verstopft. Um in einem solchen Fall die Vorrichtung wieder voll funktionsfähig zu machen, müßte das Kapillarrohr ausgebaut und gereinigt oder überhaupt durch ein neues ersetzt werden.

Nachteile ergeben sich ferner durch das relativ· lange Kapillarrohr, welches dort notwendig ist, um die gewünschte geringe DurcMußmenge bei hinsichtlich der Herstellung noch vertretbar kleinen Rohrquerschnitten erreichen zu können. Die Verwendung von zwei separaten Leitungen mit den zugehörigen Anschlüssen schließt außerdem noch eine größere Gefahr an Undichtigkeiten ein und erfordert darüber ,₅ hinaus auch einen beachtlichen Kostenaufwand. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß keine Möglichkeit besteht, die tropfenweise 7-jführungsmenge zu verändern, was an sich bei anderen bekannten Infusionsgeräten (z. B. DT-OS 14 91 832), die jedoch nicht zum Durchspülen der Leitungen und des Katheters in der vorbeschriebenen Weise geeignet sind, bekannt ist.

Aus der US-PS 34 95 585 ist eine Vorrichtung zur venösen Blutdruckmessung bekannt, bei der die Durchflußmenge der verwendeten Infusionsflüssigkeit einstellbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die genannten Nachteile vermieden sind. Insbesondere soll erreicht werden, daß die zum Infundieren erforderliche geringe Menge an Infusionsflüssigkeit auch über einen längeren Zeitraum hinweg dem Katheter mit Sicherheit in definierter Menge zugeführt werden kann. Ein Zusetzen der den Durchsat;. der geringen Menge an Infusionsflüssigkeit bestimmenden Querschnitte der Leitungsmittel soll weitgehend verhindert werden, und im Falle einer Verstopfung soll kein Auswechseln der Leitungen erforderlich werden. Die Vorrichtung soll außerdem gegenüber bekannten Vorrichtungen einfacher aufgebaut und kostensparender herstellbar sein.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Zuführung beider Mengen eine einzige die Infusionsflüssigkeit vom Behälter zum Katheter führende Infusionsleitung vorgesehen ist und daß in der Leitung ein Ventil zur Änderung des Durchsatzes von der geringen auf die größere Menge und umgekehrt angeordnet ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält das Ventil zwischen seinem Einlaß und Auslaß einen verstellbaren Ventilkörper, der mit einem Kanal mit über seine Länge sich änderndem Querschnitt versehen ist, derart, daß bei einer Verstellung des Ventilkörpers ein der geringen bzw. größeren Durchflußmenge entsprechender Durchlaßquerschnitt freigegeben wird.

Um insbesondere die geringe Menge an durchfließender Infusionsflüssigkeit in einem gewissen Bereich ändern zu können, was im Hinblick auf die Verwendung der Vorrichtung bei Kindern wünschenswert ist, ist bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, den Kanal mit über seine Länge sich kontinuierlich änderndem Querschnitt zu versehen. Der Kanal kann aus einer in seiner Längsrichtung keilförmig ausgebiideten Nut mit vorzugsweise V-förmigem Querschnitt bestehen.

Um die Gefahr der Bildung von Ablagerungen im Ventil zu verringern, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Durchlaßquerschnitt nur durch eine einzige äußere Umfangslinie begrenzt. Der Durchflußquerschnitt ist also stets durch eine einzige öffnung bestimmt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 5 bis 10 angegeben.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zum Infundieren von physiologischer Kochsalzlösung bei blutiger Blutdruckmessung,

Fig. 2 ein Ventil der Vorrichtung nach Fig. 1 im Schnitt,

Fig.3 einen Querschnitt des Kolbens des Ventils nach F i g. 2.

Fi g. 4 eine weitere Auslührungsform eines Ventils in schaubildlicher Ansicht.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Infundieren von physiologischer Kochsalzlösung bei blutiger Blutdruckmessung. Als Katheter ist ein sogenannter Mikrokatheter verwendet. In der Fachsprache werden damit solche Katheter bezeichnet, die einen Innendurchmesser von weniger als 0,5 mm aufweisen und so dünn und flexibel sind, daß sie nach dem Einführen in die Vene eines Patienten vom Blutstrom mitgerissen werden. Die Katheter können so selbsttätig an die Meßstelle gebracht werden; ein Nachschieben des Katheters von Hand entfällt.

Der Mikrokatheter ist in der Figur mit 1 bezeichnet und ist über eine flexible Infusionsleitung 2,3 mit einem Behälter 4 zur Aufnahme der physiologischen Kochsalzlösung verbunden. Die Infusionsleitung 2, 3 hat einen Innendurchmesser von etwa 1 bis 2 mm. Zwischen dem Mikrokatheter 1 und dem Leitungsteil 2 der Infusionsleitung 2, 3 ist ein Zwischenstück 5 mit einem Dreiwegehahn 6 vorgesehen. Mit dem Dreiwegehahn 6 kann die Zufuhr der Infusionslösung zum Mikrokatheter 1 unterbrochen und gleichzeitig eine Verbindung vom Mikrokatheter 1 zu einem in die Atmosphäre mündenden Anschluß 7 hergestellt werden. In dieser Schaltstellung kann über den Mikrokatheter 1 Blut von der Meßstelle entnommen oder auch ein Medikament dem Blut zugeführt werden. Mit 8 ist ein Druckabnehmer bezeichnet, welcher als Druckwandler dient und in bekannter Weise den an der Spitze des Mikrokatheters 1 anstehenden Druck über eine in der Kammer des Druckwandlers angeordnete Membran in ein elektrisches Signal umwandelt, welches über die Leitung 9 einem in der Darstellung nicht gezeigten Registriergerät zugeführt wird. Zwischen den Leitungsteilen 2 und 3 der Infusionsleitung ist ein Ventil 10 angeordnet, mit dem einerseits die zur Verhinderung einer Verstopfung des Leitungsquerschnitts des Mikrokatheters 1 erforderliche geringe Menge und andererseits die zum Durchspülen des Mikrokatheters benötigte größere Menge an physiologischer Kochsalzlösung dem Mikrokatheter 1 zugeführt werden kann. Einzelheiten dieses Ventils zeigt F i g. 2.

Das Ventil 10 besteht aus einem Zylinder 20, dessen Mantel zwei öffnungen 21 und 22 aufweist. Die öffnung 21 ist mit einem Anschluß 23 versehen, der mit dem Leitungsteii 3 der infusionsieitung 2, 3 verbunden ist, und die öffnung 22 ist mit einem Anschluß 24 versehen, welcher mit dem Leitungsteil 2 der Infusionsleitung 2,3 verbunden ist. Im Zylinder 20 ist ein Kolben 25 axial

verschiebbar angeordnet. Der Kolben 25 ist mittels eines Stiftes 26, welcher in einer im Kolben eingearbeiteten Führung 27 geführt ist, gegen Verdrehen gesichert. Der Kolben 25 ist an seinen beiden Enden mit Gewindezapfen 28 und 29 versehen. Am Gewindezapfen 28 ist eine Verstellmutter 30 aufgeschraubt, welche als Anschlag dient und die Axialbewegung des Kolbens 25 im Zylinder 20 in einer Richtung begrenzt. Auf dem Gewindezapfen 79 ist eine Abschlußkappe 31 aufgeschraubt, die innen mit einer Eindrehung 32 versehen ist, in der eine Druckfeder 33 eingelegt ist. Die Druckfeder 33 stützt sich einerseits gegen die Abschlußkappe 31 und andererseits gegen den Zylinder 20 und bewirkt so, daß der Kolben 25 in einer Grundstellung — begrenzt durch den Anschlag der Verstellmutter 30 — gegen die eine Stirnseite des Zylinders 20 gedrückt wird. In dieser Stellung besteht keine offene Verbindung zwischen der öffnung 21 und der öffnung 22.

Der Kolben 25 ist mit einem Einstich 35 versehen, dessen Länge etwa dem Abstand a der beiden Anschlüsse 23 und 24 entspricht. An dem dem Anschluß 24 zugewandten Ende geht der Einstich 35 über in eine längs des Kolbens verlaufende keilförmige Nut 36. Die Nut 36 weist bis zu ihrem Ende 37 stetig kleiner werdende Querschnitte auf. Die Querschnitte sind V-förmig ausgebildet; ein Querschnitt dieser keilförmigen Nut ist in F i g. 3 dargestellt. Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß der Querschnitt nur eine einzige Umfangslinie aufweist. Aus der funktionellen Anordnung des Kolbens im Zylinder ergibt sich, daß auch der Durchlaßquerschnitt in jeder Betriebsstellung des Kolbens nur durch eine einzige äußere Umfangslinie begrenzt ist. Der Durchflußquerschnitt ist also stets durch eine einzige öffnung bestimmt. Dadurch wird gegenüber bekannten Ventilen mit z. B. kegeligem Ventilkörper die Gefahr der Bildung von Ablagerungen an den Randzonen wesentlich verringert. Mit 38 ist eine weitere Abschlußkappe bezeichnet, welche das andere Ende des Kolbens 25 mit der Verstellmutter 30 abdeckt.

Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß in der gezeichneten Stellung die öffnungen 21 und 22 durch den gegen die Zylinderwandung dicht anliegenden Kolben 25 keine offene Verbindung miteinander haben. Der Kolben 25 kann durch Drücken auf die Abschlußkappe 31 in Pfeilrichtung axial verschoben in mehrere Betriebsstellungen gebracht werden. Mit dem Verschieben des Kolbens 25 wird über die keilförmige Nut 36 eine stetig größer werdende öffnung freigegeben; der DurchiaßquerschniU wird dadurch mehr oder weniger stark vergrößert. Mittels der Verstellmutter 30 kann der Kolben 20 in eine Grundstellung gebracht werden, in der der Durchlaßquerschnitt an der keilförmigen Nut 36 so groß ist, daß die gewünschte geringe Menge an Infusionsflüssigkeit hindurchgeht, die bei einem Innendurchmesser von etwa 0,! bis 0,3 mm \sr\d einem Flüssigkeitsdruck von etwa 300 mm Hg-Säule etwa 4 —7 ml/Stunde beträgt. Dieser geringe Durchsatz entspricht einem tropfenweisen Durchsalz an Flüssigkeit und ist ausreichend, um ein Verstopfen des Mikrokatheters zu verhindern. Durch Verdrehen der Verstellmutter 29 kann der Durchsatz in gewisser Grenzen noch geändert werden. Soll der Mikrokatheter 1 oder auch die Engstelle am Durchlaßquerschnitt zwischen Kolben 25 und Zylinderwandung 20 durchgespült werden, wozu ein größerer durchströmender Durchfluß an Flüssigkeit notwendig ist so braucht hierzu der Kolben 25 nur so weit in PfeilrichtunK verschober zu werden, bis der Einstich 35 die beiden öffnungen 21 und 22 miteinander verbindet. Bei dem sich hierbei

■j ergebenden Durchlaßquerschnitt ist ein Durchfluß von etwa 200—300 ml/Stunde zu erzielen, der ausreicht, um die Leitungen und den Katheter gut durchspülen zu können. Eine kinematische Umkehrung des in Fig.2 gezeigten Ventils mit einem feststehenden Kolben und

to einem darüber längs verschiebbaren Zylinder als Ventilkörper ist ebenfalls möglich.

Die Fig. 4 zeigt ein Ventil 40, welches im wesentlichen aus zwei Scheiben 41, 42 besteht, (die in montiertem Zustand mit ihren einen Stirnseiten

2J gegeneinander dicht anliegen. Die beiden Scheiben 41, 42 sind um die Achse 43 gegeneinander verdrehbar. An ihren Stirnseiten sind sie mit Bohrungen 44,45 versehen, die an der Außenseite über die Anschlüsse 46,47 mit der Infusionsleitung (2,3 in Fi g. 1) verbunden werden. Der Anschluß 46 wird mit dem Leitungsteil 3 und der Anschluß 47 mit dem Leitungsteil 2 der Infusionsleitung 2, 3 verbunden. Die Scheibe 41 weist an der innerer Stirnseite 48 einen in die öffnung 44 einmündender Kanal 49 auf, der in den Betricbsstellungen des Ventils

die beiden Öffnungen 44 und 45 miteinander verbindet Der Kanal 49 besteht aus einer in seiner Längsrichtung keilförmig ausgebildeten Nut mit über ihrer Länge sich kontinuierlich änderndem Querschnitt (ähnlich der im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 und 3 gezeigten Nut) Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß bei einem Verdrehen der Scheibe 42 entgegen dem Uhrzeigersinn die Durchflußmenge vergrößert, in umgekehrter Richtung verkleinert werden kann. Das Ventil kann noch mit einer Rast- und Rückstellvorrichtung versehen sein durch die die der geringen Durchflußmenge entspre chende Betriebsstellung fixiert werden kann.

Anstelle der beiden Scheiben können auch zwe gegeneinander verschiebbare Platten oder ähnlich gestaltete Elemente verwendet werden.

Die beiden beschriebenen Ventile sind betriebssicher weilgehend wartungsfrei und sterilisierbar. Die bc schriebene Vorrichtung kann nicht nur zur Infundierunj bei einer blutigen Blutdruckmessung, sondern für jede Infundierung einer Flüssigkeit im medizinischen Bereicr eingesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Infundieren einer Flüssigkeit, mit einem Katheter, einem Behälter zur Aufnahme der Infusionsfliissigkeit sowie mit einem Leitungssystem zur Zuführung der Infusionsflüssigkeit zum Katheder wahlweise in Gestalt eines geringen, tropfenweise durchtretenden oder in Gestalt eines größeren durchströmenden Durchflusses, da- jo durch gekennzeichnet, daß zur Zuführung beider Mengen eine einzige die Infusionsflüssigkeit vom Behälter (4) zum Katheter (1) führende Infusionsleitung (2, 3) vorgesehen ist und daß in der Leitung ein Ventil (10, 40) ?ur Änderung des Durchsatzes von der geringen auf die größere Menge und umgekehrt angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (10, 40) zwischen seinem Einlaß und Auslaß einen verstellbaren Ventilkörper (25,41) enthält, der mit einem Kanal (36,49) mit über seine Länge sich änderndem Querschnitt versehen ist, derart, daß bei einer Verstellung des Ventilkörpers ein der geringen bzw. größeren Durchflußmenge entsprechender Durchlaßquerschnitt freigegeben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (36,49) mit über seine Länge sich kontinuierlich änderndem Querschnitt versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschniit durch eine einzige äußere Umfangslinie begrenzt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (36, 49) aus einer in seiner Längsrichtung keilförmig ausgebildeten Nut mit vorzugsweise V-förmigem Querschnitt besteht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilkörper ein in einem Zylinder (20) axial verschiebbar geführter Kolben (25) verwendet wird und daß der Zylinder an seinem Mantel mit zwei Öffnungen (21, 22) für den Anschluß der Infusionsleitung (2,3) versehen ist, daß der Kanal (36) sich am Kolben im wesentlichen axial erstreckt und in seiner Länge derart bemessen ist und die beiden öffnungen am Zylinder derart angeordnet sind, daß der Kolben in Betriebsstellungen verschiebbar ist, in denen der Kanal die beiden öffnungen je nach Verschiebung des Kolbens über einen mehr oder weniger großen Durchlaßquerschnitt verbindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal an seinem den größeren Querschnitt aufweisenden Ende in einen Einstich (35) übergeht, dessen Durchlaßquerschnitt mindestens der größeren Durchflußmenge entspricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (25) federbelastet in der der geringen Durchflußmenge entsprechenden Betriebsstellung mittels eines Anschlages (30) am Zylinder (20) anliegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (30) verstellbar ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch zwei dicht aneinander anliegende und gegeneinander verschiebbare Elemente, vorzugsweise Scheiben (41, 42), welche mit miteinander korrespondierenden Öffnungen (44, 45) versehen sind, die an der Außenseite der Elemente mit der Infusionsleitung und an der Innenseite über den in einem der Elemente eingelassenen Kanal (49) verbunden sind.