DE2408912A1 - Injecting oxygen into veins - using multi-cylinder piston pump connected to injection needle - Google Patents
Injecting oxygen into veins - using multi-cylinder piston pump connected to injection needleInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Zuführung von Gasen in insbesondere das Venensystem des menschlichen oder tierischen Körpers und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur weitgehend kontinuierlichen, portionsweisen Zuführung von Gasen, insbesondere von Sauerstoff, in insbesondere das Venensystem des menschlichen oder tierischen Körpers mittels einer Mehrzylinder-Kolbenpumpe, deren Kolben alternierend das zuvor angesaugte, unter überatmosphärischem Druck stehende Gas in eine Druckleitung zur Injektionsnadel drücken.Method for supplying gases in particular to the venous system of the human or animal body and device for carrying out the method The invention relates to a method for largely continuous, portion-wise Supply of gases, in particular oxygen, in particular in the venous system the human or animal body by means of a multi-cylinder piston pump, their pistons alternate with the previously sucked in, under superatmospheric pressure Press stagnant gas into a pressure line to the injection needle.
Eine bekannte Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens der obengenannten Art ist Gegenstand von DT-PS 1 077 828. Diese Vorrichtung arbeitet mit einer Zweizylinder-Kolbenpumpe als Portionierer. Eine portionsweise Zuführung des Gases in das Venensystem ist erforderlich, um möglichst sicherzugehen, daß nicht durch Defekte oder dergleichen am Zuführungssystem gesundheitliche Schädigungen eintreten, Wenn von der Portioniereinrichtung der vorbekannten Vorrichtung als einer Kolbenpumpe gesprochen wird, so kann-dies leicht irreführend sein, weil dort eigentlich eine Förderung nicht beabsichtigt ist, Das zu portionierende Gas befindet sich nämlich bei der bekannten Vorrichtung bereits auf einem Ausgangsdruck, welcher etwas höher liegt als der Innendruck im Venensystem, in welches das Gas eingebracht werden soll, Das Arbeiten mit oberhalb des Innendruckes des Venensystems liegendem Ausgangsdruck birgt die Gefahr in sich, daß bei einem Defekt im Portionierer der volle Gasdruck mit dem gesamten vorhandenen Gasvolumen direkt auf das Venensystem einwirkt, Dies kann zu lebensbedrohenden Schädigungen führein, Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die vorstehend erwähnten Gefahren vermeidet und darüber hinaus ein möglichst kontinuierliches Eindringen des Gases in das Venensystem ohne größere Druckschwankungen gewährleistet, Das Gas soll also in möglichst sicherer Weise ohne die Notwendigkeit einer dauernden fachlichen Beaufsichtigung nach Art eines Dauertropfes in das Venensystem hineinperlen.A known apparatus for performing a method of the above Art is the subject of DT-PS 1 077 828. This device works with a two-cylinder piston pump as a portioner. The gas is fed into the venous system in portions required in order to be as sure as possible that not due to defects or like that Damage to health occurs on the feed system, if from the portioning device the previously known device is spoken of as a piston pump, so this can be easily misleading, because there is actually no intention of funding is, the gas to be portioned is namely in the known device already at an output pressure which is slightly higher than the internal pressure in the Venous system into which the gas is to be introduced, working with above The output pressure lying within the internal pressure of the venous system harbors the risk of that in the event of a defect in the scoop, the full gas pressure with the entire existing one Volume of gas acts directly on the venous system, this can lead to life-threatening damage The invention is therefore based on the object of providing a method of the above to create the type mentioned, which avoids the hazards mentioned above and In addition, the most continuous possible penetration of the gas into the venous system Guaranteed without major pressure fluctuations, so the gas should be as safe as possible Way without the need for permanent professional supervision according to Art a permanent drip into the venous system pearl into it.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ausgangsdruck des von der Pumpe angesaugten Gases niedriger ist als der Innendruck im Venensystem, daß die Druckphase des Zyklus einer jeden Kolbenbewegung in eine anfängliche Kompressionsphase und eine daran anschließende Ausstoßphase unterteilt ist und daß zum Übergang von der Kompressions- in die Ausstoßphase ein Schließventil in der Druckleitung in Abhängigkeit vom Innendruck des Venensystems gesteuert wird derart, daß es erst dann öffnet, wenn der Zylinderinnendruck ein oberhalb des Innendruckes des Venensystems liegendes Druckniveau erreicht hat, Dieses Verfahren trägt auch dem Umstand Rechnung, daß sich der Venendruck des Patienten während der Behandlung zoBo aufgrund psychischer oder motorischer Erregung ändern kann, Die zum Öffnen des Druckleitungsventils erforderliche Druckdifferenz zwischen Innendruck des Venensystems und Innendruck des Zylinderinnenraumes kann entsprechend den jeweiligen Erfordernissen eingestellt werden derart, daß sie im wesentlichen konstant bleibt, Um einen möglichst kontinuierlichen Gasfluß zu gewährleisten, wird ein mindestens drei Zylinder enthaltender, nach Art einer Kolbenpumpe arbeitender Portionierer verwendet. Die Zylinderzahl richtet sich im wesentlichen nach dem Maß der Druckdifferenz, um die der Ausgangsdruck des Gases durch den Portionierer erhöht werden muß, damit die zum Eindringen des Gases in das Venensystem erforderliche Druckdifferenz gegenüber dem Innendruck des Venensystems erreicht wird, Um einen möglichst kontinuierlichen Gasfluß zu erreichen, soll nämlich stets ein Gasfluß aus einem der Zylinker des Portionierers zum Venensystem vorliegen. Um diese Kontinuität zu wahren und eine möglichst große Gleichmäßigkeit auch in der mengenmäßigen Zuführung von Gas in das Venensystem zu gewährleisten, sollen weiterhin Maßnahmen dazu getroffen werden, daß lediglich jeweils ein Zylinder Gas in die Druckleitung abgibt, Um hier bei besonders großen Druckschwankungen des Innendruckes des Venensystemes während der Behandlung einen Ausgleich zu schaffen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Ausgangsdruck des von der Pumpe angesaugten Gases vom Innendruck des Venensystems gesteuert wird derart, daß er jeweils um einen bestimmten Differenzbetrag unterhalb des Innendruckes des Venensystems liegt0 Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen solchen Aufbau auf, daß jeder Zylinder auf der Arbeitsseite des Kolbens über eine Saugleitung mit dem Ausgangssystem und über eine Druckleitung mit der Injektionsnadel in Verbindung steht und daß in die Saug- und die Druckleitung Ventile eingebaut sind, die außerhalb der Kompressionsphase alternierend öffnen und schließen und in der Kompressionsphase beide geschlossen sind, Wenn also während der Ausstoßphase das Druckleitungsventil schließt, so öffnet automatisch das Saugleitungsventil, Das noch im Zylinder vorhandene Gas wird durch den Kolben in die Saugleitung zurückgedrückt, Dadurch werden plötzliche Belastungsstöße im Portionierer beim Schliessen eines Druckleitungsventils während der Ausstoßphase vermieden0 Desgleichen schließt das Druckleitungsventil automatisch mit dem öffnen des Saugleitungsventils beim Ubertritt von der Ausstoßphase in die Saugphase, Ein weiteres Merkmal der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, daß die Druckleitungsventile der jeweils gleichzeitig in der Druckphase befindlichen Zylinder schaltungsmäßig miteinander verbunden sind derart, daß beim öffnen eines Druckleitungsventils das bzw.This object is achieved in that the output pressure of the The suctioned gas is lower than the internal pressure in the venous system that the pump Compression phase of the cycle of each piston movement into an initial compression phase and a subsequent ejection phase is subdivided and that for the transition from a closing valve in the pressure line as a function of the compression phase in the exhaust phase is controlled by the internal pressure of the venous system in such a way that it only opens when the internal cylinder pressure is above the internal pressure of the venous system Pressure level has reached, This method also takes into account the fact that the patient's venous pressure during treatment zoBo due to psychological or motor excitation, the one required to open the pressure line valve Pressure difference between the internal pressure of the venous system and the internal pressure of the cylinder interior can be adjusted according to requirements so that they remains essentially constant, in order to achieve a gas flow that is as continuous as possible guarantee, becomes one containing at least three cylinders, according to Type of a piston pump working scoop used. The number of cylinders aligns depends essentially on the pressure difference by which the outlet pressure of the Gas through the scoop must be increased to allow the gas to penetrate pressure difference required in the venous system compared to the internal pressure of the venous system is achieved, in order to achieve a gas flow as continuous as possible, namely there is always a gas flow from one of the cylinkers of the scoop to the venous system. In order to maintain this continuity and the greatest possible uniformity in to ensure the quantitative supply of gas into the venous system further measures are taken to ensure that only one cylinder of gas releases into the pressure line, In order here with particularly large pressure fluctuations of the internal pressure Balancing the venous system during treatment will continue suggested that the outlet pressure of the gas sucked in by the pump depends on the internal pressure of the venous system is controlled in such a way that it increases by a certain amount of difference is below the internal pressure of the venous system 0 The device for implementation of the invention Process has such a structure, that each cylinder on the working side of the piston via a suction line with the Output system and connected to the injection needle via a pressure line stands and that valves are installed in the suction and pressure lines, which are outside alternately open and close during the compression phase and during the compression phase both are closed, so if during the exhaust phase the pressure line valve closes, the suction line valve opens automatically, the one still in the cylinder Gas is pushed back into the suction line by the piston, this causes sudden Load surges in the portioner when a pressure line valve closes during the discharge phase avoided 0 The pressure line valve also closes automatically with the opening of the suction line valve when passing from the exhaust phase to the Suction phase, Another feature of the device for performing the method consists in that the pressure line valves each simultaneously in the pressure phase cylinders located are connected to each other in terms of circuitry such that when open a pressure line valve
die Druckleitungsventile eines oder mehrerer schon in der Ausstoßphase befindlicher Zylinder schließen. Da mit dem Schließen des Druckleitungsventils ein öffnen des Saugleitungsventils stattfindet stößt - wie vorstehend beschrieben - der Kolben eines jeden auf diese Weise geschlossenen -Zylinders das darin noch vorhandene Gas in das Saugleitungssystem zurück.the pressure line valves of one or more already in the exhaust phase close the cylinder. As with the closing of the pressure line valve open the suction line valve takes place - as above - the piston of every cylinder closed in this way any gas still present in it is returned to the suction line system.
Ein weiteres Merkmal der Vorrichtung besteht darin, daß die Ventile von Saug- und Druckleitung zu Beginn der Saugphase und das Ventil der Saugleitung zum Ende der Saugphase über an sich bekannte, mit der Kurbelwelle drehende Nocken in Abhängigkeit von der Drehstellung der Kurbelwelle steuerbar sind, Es liegt also bei der Vorrichtung nach der Erfindung eine Steuerung von Druckleitungs- und Saugleitungsventil eines jeden Zylinders einerseits in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung der Kurbelwelle sowie andererseits in Abhängigkeit von dem Innendruck des Venensystems statt, wobei zusätzlich in der Ausstoßphase die öffnungsbewegung des Schließventils in Abhängigkeit von der Schließbewegung des dem betreffenden Zylinder zugeordneten Druckleitungsventils erfolgt, Die Steuerung erfolgt also nach mehreren teils einander nebengeordneten, teils einander übergeordneten Einflußgrößen Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung werden anhand eines in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher exlautert: Der Motor 1 treibt über ein Schaltgetriebe 2 eine schematisch angedeutete Kurbelwelle 3 an, Die Kurbelwelle 3 besitzt zum Antrieb einer dreizylindrigen Pulpe drei K-lrbelwangen 4, 5, 6. An den Kurbelwangen 4, 5, 6 sind in den Lagern 7, 8, 9 die Pleuelstangen 10, 11, 12 drehbar gelagert. Die Pleuelstangenlager 7, 8, 9 sind jeweils um 1200 gegeneinander versetzt auf der Kurbel7.felle 3 angeordnet.Another feature of the device is that the valves of suction and pressure lines at the beginning of the suction phase and the valve of the suction line at the end of the suction phase via known cams rotating with the crankshaft are controllable as a function of the rotational position of the crankshaft, so it is in the device according to the invention a control of pressure line and suction line valve of each cylinder on the one hand depending on the respective rotational position the crankshaft and, on the other hand, depending on the internal pressure of the venous system instead, with the opening movement of the closing valve in addition in the ejection phase depending on the closing movement of the associated cylinder Pressure line valve takes place, so the control takes place after several partly one another co-ordinate, partly superordinate influencing variables The process and the Device according to the invention are based on one in the accompanying drawing schematic illustrated embodiment in more detail: The engine 1 drives a schematically indicated crankshaft via a gearbox 2 3 on, the crankshaft 3 has three pulp cheeks to drive a three-cylinder pulp 4, 5, 6. On the crank webs 4, 5, 6 are the connecting rods in the bearings 7, 8, 9 10, 11, 12 rotatably mounted. The connecting rod bearings 7, 8, 9 are each around 1200 arranged offset against each other on the crank head 3.
Innerhalb der Zylinder 13; 14, 15 sind die Kolben 16, 17, 18 hin- und hergehend gelagerte Die hln- und hergehende Bewegung der Kolben 16-18 erfolgt dwch Antrieb seitens der Kurbelwelle 3 über die Pleuelstangen 10-12.Inside the cylinder 13; 14, 15 are the pistons 16, 17, 18 back The reciprocating movement of the pistons 16-18 takes place by the drive on the part of the crankshaft 3 via the connecting rods 10-12.
Jeder Zylinder 13-15 ist mit dem Saugleitungssystem 19 und dem Druckleitungssystem 20 verbunden. Die Verbindung erfolgt zum Saugleitungssystem 19 über die Ventile 21, 22, 23. Zum Druckleitungssystem 20 erfolgt die Verbindung über die Ventile 24, 25, 26. Das Gas wird in das Saugleitungssystem 19 über das Ventil 27 eingelassen. Ein für einen weitgehend konstanten Innendruck innerhalb des Saugsystems 19 sorgender Gasometer ist mit 28 bezeichnet. Er besteht beispielsweise aus einen meteorologischen Ballon, welcher in der Lage ist, eine beträchtliche Gasmenge bei jeweils gleichbleibendem Gasdruck abzugeben, Die Abströmseite des Druckleitungssystems 20 geht in Pfeilrichtung 29 zum Patienten, Innerhalb des Druckleitungssystems 20 ist ein Druckmesser 30 angeordnet, der eine Meßgröße für die den Ventilen 24-26 jeweils einzeln zugeordneten Ventilsteuerungen 31,32,33 abgibt, Vor den Druckleitungsventilen 24,25,26 befinden sich in der Abströmleitung der Zylinder 13-15 weitere Druckmesser 34, 35, 36, die ebenfalls Meßgrößen an die ihnen jeweils zugeordnete Ventilsteuerung 31 bzw. 32 bzw, 33 abgeben.Each cylinder 13-15 is connected to the suction line system 19 and the pressure line system 20 connected. The connection is made to the suction line system 19 via the valves 21, 22, 23. The connection to the pressure line system 20 is via the valves 24, 25, 26. The gas is admitted into the suction line system 19 via the valve 27. One that ensures a largely constant internal pressure within the suction system 19 Gasometer is denoted by 28. For example, it consists of a meteorological one Balloon, which is able to hold a considerable amount of gas at a constant To release gas pressure, The downstream side of the pressure line system 20 goes in the direction of arrow 29 to the patient, within the pressure line system 20 a pressure gauge 30 is arranged, which is a measured variable for the valves 24-26, respectively individually assigned valve controls 31,32,33 emits, in front of the pressure line valves 24,25,26 there are further pressure gauges in the discharge line of the cylinders 13-15 34, 35, 36, which are also measured variables to the valve control assigned to them 31 or 32 or 33.
Die Ventilsteuerungen 31-33 geben jeweils über die Leitungen 51, 52 bzw. 53 Schaltimpulse an die ihnen zugeordneten Ventile 24 bzw. 25 bzw, 26 im Sinne einer Öffnung des Ventils ab, wenn gewährleistet ist, daß jeweils im Bereich der Druckmesser 34, 35 bzw. 36 ein gegenüber der Druckmesstelle 30 um den gewünschten bzw0 vorher eingestellten Betrag höherer Druck vorliegt, Über die Leitungen 37, 38 bzw. 39 stehen die Verbindungsleitungen 51, 52, 53 mit jeweils dem Druckleitungsventil 25, 26 bzw. 24 des in Drehrichtung der Kurbelwelle 3 vorauseilenden Zylinders 13, 14 bzw. 15 in schaltungsmäßiger Verbindung derart, daß mit einer Öffnung des Druckleitungsventiles 24 bzw.The valve controls 31-33 each give via the lines 51, 52 or 53 switching pulses to the valves 24 or 25 or 26 assigned to them in the sense an opening of the valve if it is ensured that in each case in the area of Pressure gauges 34, 35 and 36, respectively, opposite the pressure measuring point 30 to the desired one or there is a previously set amount of higher pressure, Via lines 37, 38 and 39 are the connecting lines 51, 52, 53 each with the pressure line valve 25, 26 or 24 of the cylinder 13 leading in the direction of rotation of the crankshaft 3, 14 or 15 in a circuit connection such that with an opening of the pressure line valve 24 or
25 bzw. 26 das dem mit seiner Ausstoßphase voraneilenden Zylinder 14 bzw. 15 bzw. 16 zugeordnete Druckleitungsventil 25, 26, 24 geschlossen wird0 Zur Koordinierung von Öffnungsbewegung der Saugleitungsventile 21, 22, 23 mit der Schließbewegung der Druckleitungsventile 24, 25, 26 am Ende der Ausstoßphase besteht zwischen diesen eine leitungsmäßige Verbindung 40, 41 bzw 42, 43 bzw, 44, 45o Mit der Kurbelwelle 3 laufen Nockenscheiben um, die etwa den Kurbelwangen 4, 5, 6 entsprechen, Die Nocken der Nockenscheiben wirken auf Kontakte 46, 47 bzw. 48, 49 bzw. 50, 51, die im jeweils oberen bzw. unteren Totpunkt der Kolben 16, 17, 18 angeschlagen werden.25 and 26 respectively, the cylinder leading with its ejection phase 14 or 15 or 16 associated pressure line valve 25, 26, 24 is closed 0 To coordinate the opening movement of the suction line valves 21, 22, 23 with the closing movement of the pressure line valves 24, 25, 26 at the end of the There is a line connection 40, 41 or 42 between them, 43 or, 44, 45o With the crankshaft 3, cam disks revolve around the crank webs 4, 5, 6 correspond, the cams of the cam disks act on contacts 46, 47 resp. 48, 49 or 50, 51, which in each case top and bottom dead center of the pistons 16, 17, 18 are posted.
Diese Anschläge steuern zunächst die Schließventile 21, 22, 23o Durch einen Anschlag der Kontakte 47, 49, 51 werden bei unterer Totpunktstellung der Kolben 16, 17, 18 die Schließventile 21, 22, 23 des Saugleitungssystems 19 geöffnet, Umgekehrt werden sie bei oberer Totpunktstellung der Kolben 16, 17, 18 durch Anschlag der Kontakte 46, 48, 50 geschlossen.These stops initially control the closing valves 21, 22, 23o a stop of the contacts 47, 49, 51 are at the bottom dead center position of the pistons 16, 17, 18 the closing valves 21, 22, 23 of the suction line system 19 are open, and vice versa they are at top dead center position of the pistons 16, 17, 18 by the stop Contacts 46, 48, 50 closed.
Mit dem öffnen der Ventile 21-23 des Saugsystems werden spätestens die Ventile 24-26 des Druckleitungssystems geschlossen, wenn nicht bereits vorher ein Schließen aufgrund eines vom Innendruck des Venensystems ausgehenden Signals stattgefunden hat. Dieses gleichzeitig mit dem Öffnen der Saugleitungsventile stattfindende Schließen der Druckleitungsventile 24-26 ist notwendig, um in der Saugphase ein Eindringen von Blut in die Vorrichtung zu verhindern, Ein solches Eindringen würde wegen des anschließenden Verkrustens des Blutes innerhalb der Vorrichtung diese aus dem vorher eingestellten Druck-Gleichgewicht bringen können, In der in der Figur dargestellten Stellung befindet sich der Kolben 17 kurz vor Abschluß seiner Druckphase, Ist zu diesem Zeitpunkt das Druckleitungsventil 25 geöffnet, so befindet sich der nacheilende Zylinder 13 noch in seiner Kompressionsphase, Ist indessen das Druckleitungsventil 24 des nacheilenden Zylinders 13 aufgrund der vorhandenen Verhältnisse von Zylinderinnendruck zu dem Innendruck des Venensystems bereits geöffnet, so hat automatisch gleichzeitig über die Verbindungsleitung 37 ein Schaltimpuls das dem Zylinder 14 zugeordnete Druckleitungsventil 25 geschlossen und gleichzeitig das zugeordnete Saugleitungsventil 22 geöffnet derart, daß das Restgas aus dem Zylinder 14 wieder in das Saugleitungssystem 19 zurückgedrückt wird.When the valves 21-23 of the suction system are opened, at the latest the valves 24-26 of the pressure line system are closed, if not already before closing due to a signal emanating from the internal pressure of the venous system has taken place. This takes place simultaneously with the opening of the suction line valves Close the pressure line valves 24-26 is necessary to be in to prevent blood from entering the device during the suction phase Penetration would occur because of the subsequent encrustation of the blood within the device can bring this out of the previously set pressure equilibrium, In the in The position shown in the figure, the piston 17 is just before its completion Pressure phase, if the pressure line valve 25 is open at this point in time, it is located the trailing cylinder 13 is still in its compression phase, is meanwhile the pressure line valve 24 of the trailing cylinder 13 due to the existing Ratios of internal cylinder pressure to the internal pressure of the venous system already open, so automatically has a switching pulse via the connecting line 37 at the same time the pressure line valve 25 assigned to the cylinder 14 is closed and at the same time the associated suction line valve 22 is opened so that the residual gas from the cylinder 14 is pushed back into the suction line system 19 again.
Das Füllventil 27 kann in Abhängigkeit von dem Druckmesser 30 gesteuert werden derart, daß mit zunehmendem Innendruck des Venensystems ein zunehmender Gasdruck im Saugsystem 19 gewährleistet ist, Die Erfindung ist anhand einer dreizylindrigen Pumpe beschrieben worden. Es können auch Pumpen mit mehr Zylindern verwendet werden, Wenn vorstehend vom Innendruck des Venensystems gesprochen wurde, so kann dieser Innendruck sich auch in gleicher Weise auf das Muskelsystem beziehen, z.B.The filling valve 27 can be controlled as a function of the pressure gauge 30 are such that with increasing internal pressure of the venous system an increasing gas pressure in the Suction system 19 is guaranteed, the invention is based on a three-cylinder pump has been described. Pumps with more cylinders can also be used If the internal pressure of the venous system was mentioned above, this internal pressure can also relate to the muscle system in the same way, e.g.
wenn intramuskuläre #Verabreichungen von Gas vorgenommen werden,when intramuscular # administrations of gas are made,
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1974
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