DE2408912B2

DE2408912B2 - METHOD FOR DELIVERING GASES IN PORTIONS INTO THE VEIN SYSTEM OF A HUMAN OR ANIMAL, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD

Info

Publication number: DE2408912B2
Application number: DE19742408912
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Regelsberger, Helmut, Dr.flied., 4930 Detmold
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1976-09-02
Also published as: DE2408912A1

Description

dem Innendruck des Venensystems erreicht wird. Um einen möglichst kontinuierlichen Gasfluß gleichen Druckes zu erreichen, soll nämlich stets ein Gasfluß aus einem der Zylinder des Portionierers zum Ver.ensystem 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. Das Teilmerkmal, daß der Ausgangsdruck des von der Pumpe anzusaugenden Gases niedriger gehalten wird als der Innendruck des Venensystems, dient auch dazu, bei besonders großen Druckschwankungen des Innendruckes des Venensystems während der Behandlung einen Ausgleich gewährleisten zu können.the internal pressure of the venous system is achieved. In order to equal a gas flow that is as continuous as possible To achieve pressure, there should always be a gas flow from one of the cylinders of the portioner to the Ver.ensystem are present. In order to maintain this continuity and the greatest possible uniformity in terms of quantity To ensure the supply of gas into the venous system, measures should continue to do so be taken that only one cylinder releases gas into the pressure line. The partial feature that the The outlet pressure of the gas to be sucked in by the pump is kept lower than the internal pressure of the Venous system, is also used to deal with particularly large pressure fluctuations in the internal pressure of the venous system to be able to guarantee a balance during the treatment.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens arbeitet wie die Vorrichtung nach DT-PS !0 77 128 mit einer Mehrzylinder-Kolbenpumpe, bei der die Arbeitsseite eines jeden Zylinders über ein Ventil und eine Saugleitung mit einem Gasvorratsbehälter und über ein steuerbares Veniil und eine Druckleitung mit einer Injektionsnadel verbunden ist.The device for carrying out the method according to the invention works like the device DT-PS! 0 77 128 with a multi-cylinder piston pump in which the working side of each cylinder has a Valve and a suction line with a gas reservoir and a controllable valve and a Pressure line is connected to an injection needle.

Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die in die Druckleitungen eingebauten Ventile mit Ventilsteuerungen verbunden sind, die in Abhängigkeit von einstellbaren Druckdifferenzen zwischen dem Innendruck des Venensystems und dem Zylinderinnendruck das jeweilige Druckleitungsventil öffnen und die mit der Öffnung des Druckleitungsventils des in der Ausstoßphasc nacheilenden Zylinders das Druckleitungsventil des voraneilenden Zylinders schließen. According to the invention, this device is characterized in that the built into the pressure lines Valves are connected to valve controls, which are dependent on adjustable pressure differences the respective pressure line valve between the internal pressure of the venous system and the internal cylinder pressure open and the one with the opening of the pressure line valve of the cylinder lagging in the exhaust phase Close the pressure line valve of the leading cylinder.

Erfolgt dieses Schließen noch wahrend der Ausstoßphasc so öffnet automatisch das Saugleitungsveniil. Das noch im Zylinder vorhandene Gas wild durch den Kolben in die Saugleitung /urückgedrückt. Dadurch werden beim Schließen eines Druckleilungsventils wahrend der Ausstoßphase plötzliche Belastungsstöße im Zylinder vermieden. Die Drucklcitungsventile des jeweils gleichzeitig in der Druckphase befindlichen Zylinders sind also schaltungsmäßig miteinander verbunden derart, daß beim öffnen eines Druckleitungsventils das bzw. die Druckleitungsventile eines oder mehrerer schon in der Ausstoßphase befindlicher Zylinder schließen.If this closing takes place during the ejection phase the suction line valve opens automatically. That gas still present in the cylinder wildly pushed back through the piston into the suction line /. Through this sudden load surges occur when a pressure control valve is closed during the discharge phase avoided in the cylinder. The pressure relief valves of the one that is in the pressure phase at the same time Cylinders are connected to one another in terms of circuitry in such a way that when a pressure line valve is opened the pressure line valve or valves of one or more already in the exhaust phase Close cylinder.

Eine Weiterbildung der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß die Ventile von Saug- und Druckleitung zu Beginn der Saugphase und das Ventil der Saugleitung zum Ende der Saugphase Ober an sich bekannte, mit der Kurbelwelle drehende NocKen in Abhängigkeit von der Drehstellung der Kurbelwelle steuerbar sind. Es findet hier also eine Steuerung von Druckleitungs- und Saugleitungsventi! eines jeden Zylinders einerseits in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung der Kurbelwelle sowie andererseits in Abhängigkeit von dem Innendruck des Venensystems statt, wobei zusätzliche in der AusstoQphase 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. A development of the device according to the invention is that the valves of suction and Pressure line at the beginning of the suction phase and the valve of the suction line at the end of the suction phase upper itself known cams rotating with the crankshaft as a function of the rotational position of the crankshaft are controllable. So there is a control of pressure line and suction line valves here! of each Cylinder on the one hand depending on the respective rotational position of the crankshaft and on the other hand in Dependence on the internal pressure of the venous system instead, with additional in the AusstoQphase the Opening movement of the closing valve depending on the closing movement of the relevant Cylinder assigned pressure line valve takes place. The control takes place after several partly one another secondary influencing factors, some of which are superordinate to one another.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieis näher erläutert: Der Motor 1 treibt über ein Schaltgetriebe 2 eine schematisch angedeutete Kurbelwelle 3 an. Die Kurbelwelle 3 besitzt zum Antrieb einer dreizylindrigen Pumpe drei Kurbelwangen 4, 5, 6. An den Kurbe'wangcn 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 120° gegeneinander versetzt auf der Kurbelwelle 3 angeordnet.The method and the device according to the invention are explained in more detail with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the drawing: The engine 1 drives a schematically indicated crankshaft 3 via a gearbox 2. The crankshaft 3 has three crank cheeks 4, 5, 6 for driving a three-cylinder pump. The connecting rods 10, 11, 12 are rotatably mounted on the crank cheeks 4, 5, 6 in the bearings 7, 8, 9. The connecting rod bearings 7, 8, 9 are each offset from one another by 120 ° on the crankshaft 3.

Innerhalb der Zylinder 13, 14, 15 sind die Kolben 16, 17, 18 hin- und hergehend gelagert. Die hin- und hergehende Bewegung der Kolben 16-18 erfolgt durch Antrieb seitens der Kurbelwelle 3 über die Pleuelstangen 10-12. The pistons 16, 17, 18 are mounted to reciprocate within the cylinders 13, 14, 15. The reciprocating movement of the pistons 16-18 is carried out by being driven by 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 weilgehend konstanten Innendruck innerhalb des Saugsystems 19 sorgender Gasometer ist mit 28 bezeichnet. Er besteht beispielsweise aus einen meteorologischen Baiion, welcher in der Lage ist, eine beträchtliche Gasmenge bei jeweils gleichbleibendem Gasdruck abzugeben.each cylinder 13-15 is connected to the suction line system 19 and the pressure line system 20 . 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 made via the valves 24, 25, 26. The gas is let into the suction line system 19 via the valve 27. A gasometer which ensures a constant internal pressure within the suction system 19 is denoted by 28. It consists, for example, of a meteorological bay which is able to emit a considerable amount of gas at constant gas pressure.

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.The outflow side of the pressure line system 20 goes in the direction of arrow 29 to the patient. A pressure gauge 30 is arranged within the pressure line system 20 and emits a measured variable for the valve controls 31, 32, 33 which are individually assigned to the valves 24-26.

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.Upstream of the pressure line valves 24, 25, 26 there are further cylinders 13-15 in the outflow line Pressure gauges 34,35,36, which are also measured variables to the valve control 31 or 32 or 33 assigned to them in each case.

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 Druckmeßstelle 30 um den gewünschten, vorher eingestellten Betrag höherer Druck vorliegt. Über die Leitungen 37, 38 bzw. 39 stehen die Verbindungsleitungen 51, 52, 53 mit jeweils dem Drurkleitungsventil 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 Druckleitungsventils 24 bzw. 25 bzw. 26 das dem mit seiner Ausstoßphase voraneilenden Zylinder 14 bzw. 15 bzw. 16 zugeordnete Druckleitungsventil 25,26,24 geschlossen wird.The valve controls 31-33 give switching pulses to them via the lines 51, 52 and 53 respectively associated valves 24 or 25 or 26 in the sense of opening the valve, if it is ensured that in each case in the area of the pressure gauges 34, 35 and 36, opposite the pressure measuring point 30, around the desired, previously set amount is higher pressure. The lines 37, 38 and 39 are available Connecting lines 51, 52, 53 each with the flow line valve 25, 26 or 24 of the in the direction of rotation the crankshaft 3 leading cylinder 13, 14 or 15 in a circuit connection such that with an opening of the pressure line valve 24 or 25 or 26 that leads the one with its ejection phase Cylinder 14 or 15 or 16 associated pressure line valve 25,26,24 is closed.

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, 45. 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. Diese Anschläge steuern zunächst die Saugleitungsventile 21, 22, 23. Durch einen Anschlag der Kontakte 47, 49, 51 werden bei unterer Totpunktstellung der Kolben 16, 17, 18 die Saugleitungsventile 21, 22, 23 geöffnet. Umgekehrt werden sie bei oberer Totpunktstellung der Kolben 16, 17, 18 durch Anschlag der Kontakte 46, 48, 50 geschlossen.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 exhaust phase, there is a line connection 40, 41 or 42, 43 or 44, 45 between them Cam disks, which correspond approximately to the crank webs 4, 5, 6. The cams of the cam disks act on contacts 46, 47, 48, 49 and 50, 51, which are struck at the top and bottom dead center of the pistons 16, 17, 18, respectively. These stops initially control the suction line valves 21, 22, 23. When the contacts 47, 49, 51 stop at the bottom dead center position of the pistons 16, 17, 18, the suction line valves 21, 22, 23 are opened. Conversely, when the pistons 16, 17, 18 are in the top dead center position, they are closed by the contacts 46, 48, 50 stopping.

Spätestens mit dem Öffnen der Ventile 21-23 des Saugsystems werden die Ventile 24-26 des Drueklcitungssystems geschlossen, wenn nicht bereits vorher ein Schließen aufgrund eines vom Innendruck des Venensystems ausgehenden Signals stattgefunden hat. Dieses gleichzeitig mit dem Öffnen der Saugleilungsventilc stattfindende Schließen der Druckleitungsventile 24 — 26 ist notwendig, um in der Saugphase ein Eindringen von Blut in die Vorrichtung zu verhindern, (•"in solches Gindringen würde wegen des anschließenden Verkrustens des Blutes innerhalb der Vorrichtung diese aus dem vorher eingestellten Druck-Gleichgewicht bringen können.At the latest when valves 21-23 of the suction system are opened, valves 24-26 of the pressure system are activated closed, if not previously closed due to the internal pressure of the venous system outgoing signal has taken place. This simultaneously with the opening of the suction line valve c The closing of the pressure line valves 24-26 which takes place is necessary in order to enter the suction phase To prevent blood from entering the device (• "in such a penetration would because of the subsequent Encrustation of the blood inside the device this from the previously set pressure equilibrium can bring.

In der in der Figur dargestellten Stellung befindet sich der Kolben 17 kurz vor Abschluß seiner Druckphase. Ist zu diesem Zeitpunkt das Druc-klciiungsvcntil 25 geöffnet, so befindet sich der nacheilende Zylinder 13 noch in seiner Konipressionsphase. Ist indessen das Druckleitungsventil 24 des nacheilenden Zylinders 13 aufgrund der vorhandenen Verhältnisse von Zylinderinnendruck zu dem Innendruck des Venensystenis bereits geöffnet, so hat automatisch gleichzeitig über die Verbindungsleitung 37 ein Schaltinipuls das dem Zylinder 14 zugeordnete Druckleitungsveniil 25 geschlossen und gleichzeitig das zugeordnete Saugleiuingsventil 22 geöffnet derart, daß das Restgas aus dem Zylinder 14 wieder in das Saugleilungssysiem 19 zurückgedrückt wird.In the position shown in the figure is the piston 17 shortly before the end of its printing phase. At this point in time the pressure release valve is 25 open, the trailing cylinder 13 is still in its compression phase. However, it is Pressure line valve 24 of the lagging cylinder 13 due to the existing relationships of cylinder internal pressure to the internal pressure of the venous systenis already opened, so has automatically over the same time Connecting line 37 a switching pulse, the pressure line valve 25 assigned to the cylinder 14 is closed and at the same time the associated suction valve 22 opened so that the residual gas from the Cylinder 14 is pushed back into the suction system 19.

Das Füllventil 27 kann in Abhängigkeit von dem Druckmesser 30 gesteuert werden derart, daß mit zunehmendem Innendruck des Vcnensysicms ein zunehmender Gasdruck im Saugsystem 19 gewährleistet ist.The filling valve 27 can be controlled as a function of the pressure gauge 30 such that with An increasing gas pressure in the suction system 19 guarantees an increasing internal pressure of the external system is.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 3 claims:

1. Method for the portion-wise delivery of gases into the venous system of a person or Animal, in which the gas is alternately sucked in and through by means of a multi-cylinder piston pump a pressure line and an injection needle is pressed into the venous system, characterized in that that with a multi-cylinder piston pump with at least three cylinders (13:14; 15) is worked that the outlet pressure of the gas to be sucked in by the pump is kept lower is called the internal pressure in the venous system that the pressure phase of the cycle of each piston movement divided into an initial compression phase and a subsequent ejection phase and that for the transition from the compression to the exhaust phase a in the pressure line (20) existing valve (24:25; 26) depending on Internal pressure of the venous system is controlled in such a way that it only opens when the cylinder internal pressure has reached a pressure level above the internal pressure of the venous system.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the valves (24: 25; 26) present in the pressure line are controlled in such a way that only one cylinder (13; 14; 15) gas into the delivers pressure line (20) leading to the injection needle.

3. The method according to claim I. characterized in that that the outlet pressure of the gas to be sucked in by the pump depends on the internal pressure of the venous system is controlled so that it is below the internal pressure by a certain amount of difference lies.

4. Device for performing the method according to claim 1 to 3 with a multi-cylinder piston pump, in which the working side of each cylinder has a valve and an .saugleitung with a gas storage container and a controllable valve and a pressure line with an injection needle is connected, characterized in that the valves (24; 25; 26) are connected to valve controls (31; 32; 33), which are dependent on adjustable pressure differences between the internal pressure of the venous system and the internal cylinder pressure the respective Open the pressure line valve and the one with the opening of the pressure line valve in the discharge phase lagging cylinder close the pressure line valve of the leading cylinder.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that all pistons (16; 17; 18) of one The crankshaft (3) is driven and the phase shifts between the pistons are known per se Way are the same size.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the valves (21; 22; 23 or 24; 25; 26) of suction and pressure lines at the beginning of the suction phase and valves (21; 22; 23) of the suction line at the end of the suction phase via known cams rotating with the crankshaft (3) as a function are controllable from the rotational position of the crankshaft.

The invention relates to a method for portion-wise Supplying gases into the venous system of a human or animal, in which the gas is by means of a Multi-cylinder piston pump alternately sucked in and through a pressure line and an injection needle is pressed into the venous system. The invention also relates to a method for carrying out this method suitable device.

A device with which a method of the specified type is also carried out in principle is known from German patent 10 77 128. This device works with a Two-cylinder piston pump as a conveying device and portioner. A portion-wise supply of the gas into the venous system is necessary in order to be as sure as possible that defects in the supply system do not result in damage to health. the vorbekanrite device also works as a piston pump, in that the gas to be injected is a The low-pressure container is removed and inserted into the injection needle and thus into the depressing the venous system. It is left open whether the pressure in the low-pressure tank is higher or is selected to be lower than the pressure in the venous system. However, this is not a matter of indifference. If the gas pressure in the never-return container is selected to be higher than the venous pressure, If the ambient valve is defective, the gas can flow in uncontrollably due to its own pressure drop flow into the vein. This can lead to overdosing of the gas and thus damage to health enter. If such defects occur during the operation of the device, it can also a more or less sudden increase in the gas pressure at the injection needle and / was except for the pressure in the gas storage tank.

With this state of the art, the task is a method of delivering gases in portions into the venous system of a human or animal specify, in which the gas is alternately sucked in by means of a multi-cylinder piston pump and through a Pressure line and an injection needle is pressed into the venous system, but on the one hand is ensured. that even with a defective device there is no sudden increase in the gas pressure in the Pressure line system as well as an overdose can occur and on the other hand still a quasi continuous gas supply with the lowest possible pressure fluctuations is possible.

This object is achieved in that with a multi-cylinder piston pump with at least three cylinders is worked that the output pressure of the gas to be sucked in by the pump is kept lower than the internal pressure in the venous system that the pressure phase of the cycle one each piston movement into an initial compression phase and a subsequent ejection phase is divided and that for the transition from the compression to the ejection phase in the Pressure line existing valve depending on the internal pressure of the venous system is controlled in such a way, that it only opens when the internal cylinder pressure is above the internal pressure of the venous system has reached the lying pressure level.

The number of cylinders depends essentially on the pressure difference around which the outlet pressure is applied of the gas must be increased by the scoop, so that the penetration of the gas into the Venous system compared to the required pressure difference