DE2436987B2 - Vorrichtung zur aseptischen ausgabe einer fluessigkeit - Google Patents

Description

C'ie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur asepti- >s sehen Ausgabe einer Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der US-PS 30 00 540.

Bei der bekannten Vorrichtung handelt es sich um ein Durchflußregelsystem, welches einem Patienten intra-

.1" venös eine Infusionsflüssigkeit zuführt. Die bekannte Vorrichtung umfaßt einen Vorratsbehälter mit der Infusionsflüssigkeit, der in üblicher Weise in umgekehrter Position zur Vornahme der intravenösen Einführung aufgehängt ist und dessen nunmehr nach unten weisender Verschluß von der hohlen Spitze einer Tropfkammer durchstoßen ist, so daß aus dem Vor-atsbehälter durch die Tropfkammer und eine an dieser angeschlossene Leitung dem Patienten die Infusionsflüssigkeit zugeführt werden kann. Damit das sich obernalb des Flüssigkeitsspiegels bildende Vakuum in der Vorratsflasche nicht den weheren Ausfluß der Infuiionsflüssigkeit verhindert, ist ein Steigrohr vorgesehen, welches sich von dem nach unten gekehrten Verschluß des Vorratsbehälters bis in dessen nunmehr oben befindlichen Bodenteil erstreckt.

Indem man den Durchfluß der in den Vorratsbehälter eingesaugten Luft durch das Steigrohr zu gegebener Zeit begrenzt, gelingt es, auch kleinere Mengen an Infusionsflüssigkeiten abzugeben, verglichen mit der in dem Vorratsbehälter enthaltenen Gesamtmenge. Zu diesem Zweck ist das Steigrohr außerhalb des Vorratsbehälters mit einer flexiblen Kammer verbunden, in die über ein sich gegenüber der Atmosphäre öffnendes Ventil vor Beginn der intravenösen Einfüh-

ss rung eine gewünschte, der Menge an freizugebender Infusionsflüssigkeit entsprechende Luftmenge eingelassen wird. Nach Verbrauch dieser Luftmenge wird der Zufluß an Infusionsflüssigkeit zum Patienten unterbrochen. Im Verbindungsbereich des Steigrohrs mit der

ho flexiblen Kammer ist ein steriles Luftfilter, beispielsweise ein Wattekissen, welches mit einer Flüssigkeit getränkt ist, angeordnet, damit in das Innere des Vorratsbehälters nur sterile Luft eingelassen wird. Dies ist wesentlich, da bei nur teilweisem Verbrauch der

¹^ Infusionsflüssigkeit infolge des Umkippens des Vorratsbehälters dessen Inhalt innig mit der zugeführten Luftmenge vermischt wird.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung, daß

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die Betriebssicherheit des von dem Wattebausch gebildeten bakteriologischen Filters sich im Gebrauch erschöpfen kann und nicht sichergestellt ist, daß ausschließlich sterile Luft in den Behälter gelangt. Außerdem kann die genaue, dem Patienten jeweils zuzuführende Menge an Infusionsflüssigkeit vorher nicht mit hinreichender Genauigkeit bestimmt werden, denn es läßt sich nur schwer feststellen, welche Luftmenge sich in der flexiblen Kammer vor Beginn der intravenösen Einführung befindet, welche Menge noch zugegeben werden muß und welche Menge überhaupt erforderlich ist, um eine gewünschte Menge an lnfusionsflüssigkeii freizugeben.

Andererseits ist es aber, wenn ein Patient mit Blut oder einer lnfusionsflüssigkeit versorgt werden soll, häufig erwünscht, eine Flüssigkeitsmenge zuzuführen oder freizugeben, die ihrem Betrage nach kleiner ist als die Menge, die in den Standardbehältern für solche Flüssigkeiten, wie sie üblicherweise in Hospitälern verwendet werden, enthalten ist. Beispielsweise ist es besonders wichtig, die einem Kind zugeführte Flüssigkeitsmenge zu begrenzen, da sich eine ungewünschte Mehrmenge auf das Befinden des Patienten nachteilig auswirken kann. Es ist daher üblich (siehe GB-PS 1182 016), bei der Zuführung von Infusionslösungen oder Blut dem eigentlichen Vorratsbehälter einen Meßbehälter zuzuordnen, der von steifem oder halbsteifem Aufbau ist und mittels einer Skala so geeicht ist, daß ein vorbestimmter genauer Anteil an Infus^:onsflüssigken ausgegeben werden kann. Sämtliche steifen Meßbehälter oder Einmeßvorrichtungen weisen Ventilanordnungen an ihrem Boden auf, die betätigt werden, wenn die Flüssigkeitsstandhöhe diese Stelle erreicht. Das Ventil hindert die Luft in dem Meßbehälter daran, die Verbindungsleitung in der Zufuhrvorrichtung hinabzufließen, io daß eine tödliche Luftembolie des Patienten verhindert werden kann.

Diese Ventile umfassen beispielsweise schwimmende Kugeln und schwimmende Scheiben. Seit kurzem werden auch benetzbare Membranfilter verwendet, wie sie in der erwähnten GB-PS 11 82 016 beschrieben sind, die so porös sind, daß sie es Lösungen ermöglichen durchzufließen, jedoch unter normalen Druckbedingungen Luft an einen Durchfluß aufgrund der hohen Oberflächenspannungen der Lösung in den Poren der Membran hindern. Jede dieser Ventilarten hat Nachteile, die ihre Verwendung und ihre Betriebssicherheit beeinträchtigen. So können sich Scheiben an den Seiten des Behälters verklemmen oder können über der Auslaßöffnung nicht einwandfrei zum Sitz gelangen. Geringe Ungenauigkeiten bei der Kugel oder dem Sitz für die Kugel, in welchen die Kugel passen muß, können es der Luft ermöglichen, durch die Auslaßöffnung hindurch zu fließen. Membranfilter können wiederum, obwohl sie betriebssicherer sind, nicht bei der Blutzuführung verwendet werden; auch besteht hier stets ein Risiko für das Personal, daß die Membran nicht, einwandfrei arbeitet, wenn die Oberflächenspannung der zugeführten Lösung zu niedrig ist. Der Bedarf für einen absolut sicheren Ersatz für solche Ventile ist daher offensichtlich.

Die Verwendung von kollabierfähigen Kunststoffbehältern zur Speicherung und Freigabe von Infusionslö sungen erreicht eine stets größer werdende Popularität, nicht nur weil solche Behälter preiswert und bruchsicher sind, sondern weil sie, was noch wichtiger ist, keine Luft benötigen, die eingeführt werden muß, damit die Flüssigkeit, wie dies bei steifen Behältern der Fall ist, aus

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der Auslaßöffnung fließen kann. Jedes System, welches das Eindringen von Luft in dieses erforderlich macht, selbst wenn die Luft ein bakteriologisches Filter passiert, muß sich notwendigerweise mit einem Unsicherheitsfaktor hinsichtlich der Betriebssicherheit des Filters zufriedengeben.

Es versteht sich, daß in den Vorratsbehälter keine Luft eingeführt werden muß, wenn C\e gesamte Lösung in einem kollabierenden, d. h. in sich zusammenfaltbaren und keine festen Formen aufweisenden Behälter enthalten ist und daraus zugeführt wird. Sind jedoch nur begrenzte Lösungsvolumina erwünscht, dann ist ein Meßbehälter erforderlich. Um einen steifen Meßbehälter mit einem beliebigen gesonderten Volumen aiezufüllen, muß ein gleiches Luftvolumen aus dem Meßbehälter verdrängt werden. Dabei wird Luft aus dem Behälter freigelassen, wenn die Flüssigkeit in den Behälter eintritt, bis ein vorgegebenes Flüssigkeitsvolu- _me-> erreicht ist. Diese», vorgegebene Volumen kann dann dem Patienten zugeführt werden. Allerdings muli dann Umgebungslufi durch ein vorgesehenes, steriles Luftfilter in den Meßbehälter wieder einfließen, um den von der ausfließenden Flüssigkeit geschaffenen Ireien Raum aufzufüllen. Das Problem einer Verunreinigung und Vergiftung, die auf fehlerhafte Filter zurückgeht, bleibt dadurch erhalten.

Bekanntgewordene Lösungen für das Problem einer ventilgesteuerten Zumessung von Flüssigkeiten in Systemen, bei denen feste Speicherbehälter verwendet werden, lassen sich etwa den US-PS 29 69 063, 30 00 540 sowie 30 56 403 entnehmen. Die US-PS 29 69 063 zeigt einen platten, segmentierten flexiblen Behälter oder eine entsprechende Tasche, die zwischen dem Lösungs behälter und einer Tropfmeßeinrichtung angeordnet ist; der flexible Beutel oder Behälter, der zunächst mit der Lösung aufgefüllt ist, wird dann an einem beliebigen Segment abgeklemmt, wodurch das sich unterhalb der Klemme befindliche Lösungsvolumen ausgegeben werden kann. Zusätzliche Volumina können aufeinanderfolgend durch Anordnen einer anderen Klemme an einem höheren Segment und Wegnehmen der ersten Klemme ausgegeben und zugeführt werden. Wird mehr Lösung, als in dem flexiblen Beutel oder Behälter vorhanden ist, zur Ausgabe gewünscht, dann wird der Behälter erneu' angefüllt. Allerdings muß in den steifen Vorratsbehälter Luft eingeführt werden. Obwohl diese Art von Meßvorrichtungen auf Ventile verzichten kann und daher auch die Probleme beseitigt werden, die solchen Ventilstrukturen anhaften, erfreut sich dieses System in der Krankenhauspraxis keiner großen Popularität, da genaue Volumina nicht abgemessen und freigegeben werden können. Dies ist besonders kritisch, wenn kleineren Volumenmeiigen jbgemessene Lösungen äußerst wirksamer Medikamente zugeführt sind, was dazu führt, daß aufgrund ungenauer Volumenmengen zu viel oder zu wenig \on starken Medikamenten ausgegeben werden. Ein solches flexibles Versorgungssystem mit einem segmentierten Beutel ist darüber hinaus noch vom sich ändernden Außendruck abhängig, was ebenfalls zu Änderungen der aufgenommenen Volumenmenge führt: schließlich kann die Position, an welcher ein besonderes Segment abgeklemmt wird, das sich ergebende Volumen unterhalb der Sperre beträchtlich beeinflussen.

Ein weiterer Versuch, die erwähnten Probleme zu lösen, läßt sich der US-PS 30 56 403 entnehmen; in dieser Patentschrift ist eine flexible Kammer vorgesehen, die ein Kugelventil umfaßt. Anordnungen dieser

Art sind nicht dazu geeignet, die Menge der abzugebenden Flüssigkeit zu verändern. Es ist lediglich ein spezielles Volumen vorgesehen. Das Kugelventil als Oberteil der flexiblen Kammer hat die gleiche Funktion wie die Klammer in der Vorrichtung nach der US-PS 29 69 063 und hat die gleichen Nachteile wie die Vorrichtung nach dieser US-PS, da der Meßbehälter flexibel ist.

Zusammenfassend läßt sich also feststellen, daß seit längerem versucht wird, einmal die bei steifen Meßbehältern auftretenden Ventilprobleme zu überwinden und zum anderen die Notwendigkeit zu beseitigen, in die Vorrichtung eindringende Umgebungsluft durch ein Filter leiten zu müssen, um das System funktionsfähig zu erhalten.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur aseptischen Ausgabe einer Flüssigkeit in beliebig vorgebbaren Mengen zu schaffen, bei der niemals Umgebungsluft in das System aufgenommen zu werden braucht.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs als bekannt vorausgesetzten Vorrichtung und ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Kcnn/cichensdes Anspruchs 1.

Es gelingt auf diese Weise, eine Vorrichtung zur Verfugung /u stellen, die in der Lage ist, automatisch ein genau bemessenes Flüssigkeitsvolumen aus einem Vorratsbehälter auszugeben.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die Vorrichtung ein vollständig abgeschlossenes steriles System bildet, mit einem Minimum an Teilen auskommt und daß es nicht notwendig ist, Umgebungsluft einzuführen, wenn ein schlaffer, kollabicrfähiger Behälter für den Flüssigkeitsvorrat verwendet wird. Es wird lediglich ein steifer oder halbsteifer Meßbehäiter. der die Meßkammer bildet, verwendet, an dessen Boden eine übliche flexible Tropfkammer befestigt ist. Von wesentlicher Bedeutung ist jedoch, daß die Meßkammer an ihrem Auslaß weder ein Ventil noch eine Membran oder sonst etwas benötigt. Der Einlaß der Meßkammer ist mit einem Schlauchtcil verbunden, der an seinem anderen Ende eine F.mstcchanordnung aufweist, die in einen Teil eines schlaffen, mit der auszugebenden Flüssigkeit, beispielsweise einer Infusionslösung, Plasma oder Blut gefüllten Behälter eingeführt ist. Der Auslaß der Tropfkammer ist über einen zweiten Schlauch mit einer Nadel verbunden, die /um Patienten führt. Abgesehen von dem Umstand, daß die Meßkammer keine üblichen Ventile oder ein Membranfilter aufweist, sind sämtliche dieser erwähnten Teile üblich. Eine öffnung im oberen Teil des Meßbehälters oder der Meßkammer ist mit einer Leitung verbunden, deren anderes Ende in abgesicherter Weise mit einer abgeschlossenen flexiblen Kammer verbunden ist. Ursprünglich ist die steife Meßkammer mit sterilisierter Luft gefüllt und an ihrem oberen Teil sowohl mit dem Vorratsbehälter für die auszugebende Flüssigkeit als auch mit dieser flexiblen Kammer verbunden, wie soeben beschrieben; diese flexible Kammer nimmt die sterilisierte Luft auf, die aus der Meßkammer verdrängt wird, wenn aus dem Speicher oder Vorratsbehälter Flüssigkeit in die Meßkammer fließt. Diese sterilisierte Luft aus der Meßkammer, die in die flexible Kammer gelangt fließt in die Meßkammer wieder zurück, wenn aus dieser Flüssigkeit ausgegeben wird, daher ist es nicht erforderlich, jemals Umgebungsluft in die Meßkammer oder in einen sonstigen Teil des Systems einzuführen.

Soll die crfinclungsgemaßc Vorrichtung lediglich dann

verwendet werden, wenn es ausschließlich auf die aseptischen Vorteile ankommt, die sie bietet, dann kanr zur Freigabe von abgemessenen Flüssigkeitsvolumen anteilen eine Meßkammer mit einem Ventil verwende werden, um dann, wenn eine vorgegebene Flüssigkeits menge ausgegeben worden ist, den FlCissigkeitsdurch fluß zu beenden; in diesem Falle kann das Volumen de! flexiblen Behälters oder der flexiblen Kammer da: Volumen der Meßkammer überschreiten. Wird anderer seits die flexible Kammer dazu verwendet, der Flüssigkeitsausfluß aus der Meßkammer zu beenden dann muß in diesem Fall das Volumen der flexibler Kammer, wenn diese voll expandiert ist, gleich odei geringer sein als das geeichte Volumen der Meßkam mer.

Stets ist die steife Meßkammer anfänglich mit sterilei Luft gefüllt und so ausgebildet, daß der Flüssigkeitsan teil, der ausgegeben werden soll, genauestens abgemes sen werden kann. Die in die Meßkammer während de; Einmeßvorganges eindringende Flüssigkeit verdräng gleichzeitig die in dieser vorhandene sterilisierte Luft die in die zugeordnete flexible Kammer fließt. Au; dieser flexiblen Kammer wird die verdrängte Luf wieder zurückgesaugt, in dem Maße wie die Flüssig kcitsmenge aus der Meßkammer über die Tropfkammei und die Nadel beispielsweise in die Vene eines Patienter fließt. Sobald in der flexiblen Kammer keine fre verfügbare Luftmenge mehr vorhanden ist, d. h. diest völlig in sich zusammengefallen ist, hört der Flüssig keitsdurchfluß durch die Meßkammer automatisch auf weil sonst ein Vakuum oberhalb einer eventuell nocr vorhandenen Flüssigkeitsrestmenge entstehen würde.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist da: Volumen der flexiblen Kammer bei voller Expansior gleich dem maximalen Eichvolumen der Meßkammer wobei dann der Flüssigkeitsdurchfluß durch dit Meßkammer beendet ist, wenn die flexible Kammei vollständig kollabiert ist. Bei einem anderen Ausfüh rungsbeispiel ist die Meßkammer mit einem üblicher Sperrventil versehen, in welchem Fall die flexible Kammer so ausgebildet ist daß sie auf jeden FaI verhindert, daß in die Meßkammer mit Keimer beladene Umgebungsluft eingeführt wird. Um schließ lieh die ausgegebene Flüssigkeitsmenge weiter einzu stellen und zu kontrollieren, ist bei einem anderer Ausführungsbeispiel der Erfindung die flexible Kammei segmentiert oder kann mit einem eine Einmessunj ermöglichenden Zylinderkolbenaggregat, etwa in Sprit zenf orm. verbunden werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise vot Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand dei Zeichnung im einzelnen näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 in einer Seitenansicht eine Zuführungsvorrich tung mit einer flexiblen Kammer.

Fig.2 in einer Seitenansicht ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel der flexiblen Kammer in Verbindung mi einer Injektionsspritze.

F i g. 3 in Seitenansicht ein anderes Ausführungsbei spiel einer flexiblen Kammer in segmentierter Form.

F ι g. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 dei F i g. 3 und

F i g. 5 eine Meßkammer in Seitenansicht mi teilweise weggebrochenen Teilen.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung gezeigt um einen Patienten eine Infuswnsflussigkeit beliebiger Art beizu bringen. Die Vorrichtung besteht aus einem di(

Infusionsflüssigkeit speichernden Behälter 2, der bevorzugt von der Art eines schlaffen sackförmigen Behälters ist, der in sich zusammenfallen oder zusammensinken kann und bei dem es nicht erforderlich ist, daß Luft eingeführt wird, damit die Lösung aus dem Behälter freigegeben wird. Um die Flüssigkeit aus dem Behälter 2 einem Patienten zuzuführen, ist eine flexible röhrenförmige Leitung 4 vorgesehen, die an ihrem einen Ende mit einer Stechanordnung 6 ausgestattet ist, um in den die Flüssigkeit enthaltenden Behälter 2 eingeführt zu werden; am anderen Ende ist eine Nadel 8 zur Einführung in den Patienten vorgesehen.

Zur automatischen Beendigung des Flüssigkeitsdurchflusses in der flexiblen Leitung 4 dann, wenn ein vorgegebenes Volumen der Infusionslösung durch die ,₅ Nadel 8 schon freigegeben worden ist, ist eine Kontrolloder Steueranordnung 10 vorgesehen. Die Steueranordnung 10 umfaßt einen Einmeßbehälter oder eine Meßkammer 12, um genauestens den auszugebenden Anteil an einzuflößender Flüssigkeit zu bemessen. Die Meßkammer besteht aus steifem Material und weist transparente Wände auf, die mit einer abgestuften Skala 14 versehen sind, die dann, wenn der Flüssigkeitsspiegel der Lösung auf eine bestimmte Marke der Skala eingestellt ist, das in der Meßkammer vorhandene Flüssigkeitsvolumen anzeigt. Dabei ist ein Teilabschnitt 16 der gesamten flexiblen Leitung 4 mit einem Einlaß 18 der Meßkammer verbunden, damit diese die Infusionslösung aus dem Behälter 2 aufnehmen kann. Das gesamte System, darin eingeschlossen die flexible ^₀ Leitung 4 und die Steueranordnung 10, sind ursprünglich mit einem sterilisierten Gas gefüllt, beispielsweise Luft, das mit der auszugebenden Flüssigkeit nicht mischbar ist.

An die Meßkammer 12 ist eine Tropfkammer 26 angebaut, die den Auslaß 21 der Meßkammer mit dem weiteren flexiblen Leitungsbereich 20 verbindet. Die Tropfkammer 26 ist von üblicher Ausstattung und Anordnung und ist flexibel, so daß es möglich ist, dann, wenn die Tropfkammer gedrückt wird, einen Teil der sterilisierten Luft in den Flüssigkeitsbehälter 2 zu verdrängen, so daß es einem einstellbaren Anteil an Infusionslösung möglich wird, in die Tropfkammer 26 und den flexiblen Leitungsbereich 20 einzudringen. Hierzu ist der zweite Leitungsbereich 20 mit dem Auslaß der Tropfkammer 26 verbunden, so daß abgemessene Volumenmengen der Infusionslösung durch die Nadel 8 freigegeben werden können.

Die Kontroll- oder Steueranordnung 10 umfaßt weiterhin eine flexible Kammer 22, die über eine Leitung 24 mit der Meßkammer verbunden ist, wobei sie über eine öffnung 25 der Meßkammer 12 mit dieser verbunden ist. Die flexible Kammer 22 ist so ausgebildet, daß sie einen Teil der aus der Meßkammer 12 verdrängten sterilisierten Luft aufnehmen kann, wenn die Infusionslösung über den Einlaß 18 in die Meßkammer eindringt und die sterilisierte Luft der Meßkammer zurückführen kann, wenn aus dieser durch den Auslaß 21 Flüssigkeit entnommen wird. Das Volumen der flexiblen Kammer muß ausreichend groß sein, um eine Füllung der Meßkammer 12 bis zu dem »maximal geeichten Volumen« der MeBkammer bei dem Druck zu ermöglichen, der sich aus der Einwirkung der Schwerkraft auf die Flüssigkeit im Behälter 2 ergibt Das »maximal geeichte Volumen« bezieht sich auf das Volumen der MeBkammer, welches der höchsten Eichmarke der Meßkammer entspricht Tatsächlich Wann eine Meßkammer beispielsweise eine maximale Eichung von 200 ml aufweisen, jedoch 250 ml fassen, sie sollte jedoch mit einer flexiblen Kammer mit einem Volumen von lediglich 200 ml kombiniert werden, damit der Durchfluß der Flüssigkeit in der Vorrichtung unterbrochen werden kann, wenn die Meßkammer, wie weiter unten noch genauer erläutert wird, geleert worden ist. Andererseits kann das Volumen der flexiblen Kammer auch das Volumen der Meßkammer überschreiten, wenn die Meßkammer mit einem üblichen Abschaltventil versehen ist, welches so ausgebildet ist, daß es dann, wenn die Meßkammer geleert worden ist, den Flüssigkeitsdurchfluß in der Vorrichtung beendet. In diesem letzteren Fall ist die flexible Kammer so ausgebildet, daß sie die Notwendigkeit beseitigt, Umgebungsluft in die Meßkammer einzuführen, aber den Durchfluß der Flüssigkeit nicht ■inierbricht. Andererseits läßt sich jedoch eine flexible Kammer, die mindestens ein solches Volumen hat, wie es dem größten der geeichten Volumina einer mit üblichen Ventilen ausgestalteten Meßkammer entspricht, auch in einer solchen Vorrichtung verwenden, in diesem Falle dient die flexible Kammer als zweites oder Sicherheitsventil.

Dem flexiblen Leitungsbereich 16 ist ein erstes Ventil oder eine Schlauchpresse 28, etwa in Form einer Zangenklammer oder ähnlich ausgebildet, zugeordnet, so daß man einen gewünschten Flüssigkeitsanteil in die Meßkammer 12 einführen kann. Ein zweites Ventil 30 (etwa in der Form einer einstellbaren, abrollenden Klammer, einer durch Verdrehung einer Schraube betätigten Klammer oder eines sonstigen, den Durchfluß regelnden Systems) ist mit dem flexiblen Leitungsbereich 20 verbunden, um die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsfreigabe aus der Meßkammer 12 zu kontrollieren und einzustellen. Schließlich ist noch ein weiteres Ventil 32 vorgesehen, welches mit der Leitung 24 verbunden ist und den Luftfluß zwischen der Meßkammer 12 und der flexiblen Kammer 22 kontrolliert. Das Ventil 32 kann ebenfalls die Form einer Klammer aufweisen. Es können aber auch jede Art von anderen Absperrventilen verwendet werden.

Um die Wirkungsweise dieser Vorrichtung zur Zuführung einer Flüssigkeit zu erläutern, wird wiederum auf Fig. 1 Bezug genommen. Anfänglich ist die flexible Leitung 4 sowie die Kontrollanordnung 10 mit sterilisierter Luft (oder Gas) gefüllt, die innerhalb dieses Systems durch nicht dargestellte Schutzkappen sowohl auf der Stechanordnung 6 und der Nadel 8 festgehalten wird. Die Vorrichtung wird dadurch zur Verwendung bereitgestellt daß man die Abdeckkappe von der Stechanordnung abnimmt und diese durch eine öffnung 3 des faltbaren Behälters 2 einführt; der Behälter 2 ist dabei mit einer Infusionslösung oder Blut gefüllt. Die flexible Kammer 22 ist in diesem Stadium vollständig flach (sie enthält keine Luft), da die Klammer 32 die Verbindungsleitung 24 vollständig abgeschlossen hat. Es wird dann die Klammer 28 geöffnet und die Klammer 30 geschlossen. Die Tropfkammer 26 wird gedruckt so daß Luft in den Behälter 2 hinaufgetrieben und Flüssigkeit aus dem Behälter 2 nach unten in die Tropfkammer 26 gezogen wird. Dies wird so lange wiederholt bis ein gewünschter Flüssigkeitsstand in der Tropfkammer 26 erreicht ist Auch andere Mittel zur Verdrängung einer kleinen Luftmenge sind geeignet und annehmbar. Dte Klemme oder Klammer 32 wird dann freigegeben und es fließt Flüssigkeit aus dem Behälter 2 in die Meßkammer IZ wobei die in dieser enthaltende Luft durch die öffnung 25 in die flexible Kammer 22

gedrückt wird. Zur gleichen Zeil wird die Klemme 30 so eingestellt, daß ein Flüssigkeitsdurchfluß auftreten kann, um die Zuführvorrichtung von Luft zu reinigen und zu befreien, und zwar vom Boden der Tropfkammer 26 ausgehend bis zum Ende der Nadel 8. Dann wird die Klemme 30 wieder geschlossen. Ist die gewünschte Flüssigkeitsstandhöhe in der Meßkammer 12 erreicht, dann wird die Klemme 28 geschlossen und der FlüssigkeitsdurchfluD abgestoppt. Anschließend wird die Nadel 8 in einer Vene eines Patienten untergebracht und es erfolgt die Zufuhr einer ganz genauen vorgegebenen Menge an Flüssigkeit in den Patienten, wenn die Klemme 30 zur Bestimmung der Fließgeschwindigkeit eingestellt worden ist. Zu dem Zeitpunkt, an welchem dann das vorgegebene Volumen dem Patienten beigebracht worden ist, ist die in der flexiblen Kammer oder dem flexiblen Behälter 22 enthaltene Luft wieder vollständig in die Meßkammer 12 zurückgedrückt worden. Als Folge davon hört der Flüssigkeitsdurchfluß automatisch auf. und zwar so, als wenn dieser durch ein Ventil unterbrochen worden wäre. Man braucht sich bei diesem System nicht über ein falsch oder unzureichend arbeitendes Ventil zu sorgen, der Patient kanr. von dem Personal nach Beginn des Einführungsvorganges, als·- nach Starten des Tropfes 2s allein gelassen werden, da der Durchfluß automatisch und mit außerordentlicher Sicherheit abgestoppt wird, nachdem ein vorgegebenes Volumen eingeführt worden ist. Von besonderem Vorteil und eine wesentliche Verbesserung des Standes der Technik ist die Fähigkeit dieses neuen Systems, eine Vielzahl von individuell bemessenen Volumenmengen auszugeben, während ein vollständig geschlossenes und steriles System aufrechterhaltenwird.

Die beschriebene Vorrichtung läßt sich auch in Verbindung mit einem steifen, also nicht kollabierendem Lösungsbehälter verwenden, beispielsweise mit Glasbehältern, wie sie noch immer weitgehend verwendet werden. In diesem Falle verliert man zwar den Vorteil eines vollständig geschlossenen Systems, da in dem steifen Behälter gefilterte Luft eingeführt werden muß, um daraus Flüssigkeit ausfließen lassen zu können. Allerdings sind die Ventilfreiheit und die vollständige Unberührtheit der Meßkammer von IJmgebungsluft noch immer wesentliche Vorteile in einem solchen System.

In den F i g. 2 und 3 sind weitere Ausführungsbeispielc der Erfindung dargestellt. Wie Fig. 2 zeigt, wird die gleiche flexible Kammer 22 verwendet mit der Ausnahme, daß sie mit einer Meßspritze oder einer Einlaßapparfctur 36 verbunden ist. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß die Meßkammer vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sein kann, wobei sämtliche Luft in die flexible Kammer 22 getrieben worden ist; dann wird der Kolben 38 bis zu einem genau bestimmten Punkt herausgezogen, so daß eine gegebene Luftvolumenmenge aus der Kammer 22 entfernt wird, dann wird der Verbindungsschlauch 40 durch eine Klammer 41 geschlossen. Das von der Meßkammer noch ausgegebene Flüssigkeitsvolumen entspncht dann der Differenz zwischen dem Gesamtvolumen der Meßkammer 12 und dem Luftvolumen in der Spritze Darauffolgend können zusätzliche diskrete Volumenmengen durch öffnen der Klammer 41 und Bewegen des Kolbens 38 nach innen auf einen weiteren gewünschten Punkt zugegeben und damit auch von der Meßkammer zur Zuführung an den Patienten freigegeben werden.

Das Ausführungsbeispiel der Fig.3 erfüllt im wesentlichen die Aufgabe, die die Kombination von Spritze und flexibler Kammer des vorigen Ausführungsbeispiels in der Lage ist zu erfüllen, mit der Ausnahme, daß die Bemessung ganz präziser Volumina nicht möglich ist. Eine flexible Kammer 42 verfügt über eine Vielzahl von segmentierter Abschnitte 44, die von engen Durchlässen 46 abgeteilt sind. Nachdem die flexible. Kammer mit aus der Meßkammer 12 ausgetriebener Luft aufgefüllt worden ist. kann ein schmaler Durchlaß 46 beispielsweise mit einer geeigneten Klemme, einer Arterienklemme oder dergleichen abgeklemmt werden, so daß es möglich ist, eine annähernd vorgegebene Flüssigkeitsmenge in den Patienten einfließen zu lassen. Fig.4 zeigt einen Querschnitt durch die Kammer 42 entlang der Linie 4-4, wenn diese teilweise mit Luft gefüllt ist.

Aus Zweckmäßigkeitsgründen, wenn es beispielsweise erforderlich ist, einem präzisen Lösungsvolumen ι Medikamente zur Zuführung an einen Patienten beizugeben, kann man am Oberteil der Meßkammer 12 eine verschließbare Einlaßöffnung 48 vorsehen. Durch diese öffnung kann eine aus Medikamenten bestehende Lösung injiziert werden, um sorgfältig mit der <; Infusionslösung in der Meßkammer 12 vermischt zu werden. Ein geeigneter üblicher Rückschlaganzeiger 50 kann ebenfalls Bestandteil der Vorrichtung sein (siehe Fig.l).

Sämtliche Teile der Vorrichtung sind Standardkomponenten mit Ausnahme der flexiblen Kammern 22 und 42 und der steifen oder halbsteifen Meßkammer 12. Bei diesem Ausführungsbeispiel verfügt die Meßkammer 12 nicht über ein Ventil oder ein benetzbares Filter. Es versteht sich jedoch, daß die flexiblen Kammern 22 und 42 auch in solchen Systemen arbeiten, bei denen die Meßkammer über ein Ventil oder ein benetzbares Filter verfügt. Fs ist daher nicht beabsichtigt, die Erfindung lediglich auf solche Anordnungen zu beschränken, bei denen die Meßkammer ventillos ist. Die Erfindung ist jedoch so. daß Ventile in der Meßkammer nicht für die gewünschte Funktion der Durchflußunterbrechung erforderlich sind.

Die Erfindung findet zwar ihr größtes Anwendungsgebiet bei der Einstellung der Zufuhr diskretei Lösungsvolumina bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines geschlossenen sterilen Systems. Das gleiche erfinderische Konzept kann jedoch da angewendf werden, wo die Sperr- oder Abstoppwirkung del flexiblen Kammer 22 nicht erforderlich ist, jedocl lediglich ein geschlossenes steriles System erwünscht isl In solchen Fällen ist die Größe und die Abmessung de flexibien Kammer nicht kritisch, die Kammer 22 arbeite lediglich als Reservoir für sterile Luft, die in sie hineii oder die aus ihr herausfließt je nach Bedarf, wem flüssige Volumenmengen in anderen Teilen des System fluktuieren. Beispielsweise könnte die flexible Kamme 22 von einer Größe sein, die dann, wenn sie expandiei ist, ein Volumen aufweist welches größer als das de Meßkammer ist an welcher die flexible Kamme befestigt ist In diesem Falle muß die Meßkammer übe ein übliches Ventil oder ein benetzbares MembranfilK verfügen, um den Flüssigkeitsdurchfluß aus der Kamm« abzustoppen. Beispielsweise zeigt F i g. 5 in schematise verkleinerter Ausführungsform eine Meßkammer 5 mit teilweise weggebrochenen Teilen unter Einschto eines Membranfilters 54, um den Flüssigkeitsdurchfli abzustoppen, wenn die MeBkammer 52 leer ist Arbeit man in dieser Weise, dann ist es nicht erforderlich, daß

der Leitung 24 Klemmen oder Ventile 32 angeordnet sind.

Die flexible Kammer 22 oder 42 kann aus jedem beliebigen flexiblen und gegenüber Luft undurchlässigen Material hergestellt werden. Einige zu diesem Zweck geeignete Materialien sind Polyäthylen, Polypropylen, Mischpolymere derselben. Polyalkylene, Polyvinylchlorid, Gummi, Gewebe, die mit einem elastomeren Material oder mit anderen Materialien imprägniert und beschichtet sind und die einen Behälter bilden, der in der Lage ist zu kollabieren, so daß er luftleer werden kann, der jedoch ohne Dehnung aufgeblasen werden kann. Üblicherweise wird die flexible Kammer 22 oder 42 aus zwei Folien oder Blättern hergestellt, die an ihrer Peripherie durch Wärmeeinwirkung, etwa mittels Hoehfrequenzenergie, oder durch andere geeignete Dichtungsmittel fest abgedichtet sind. Es ist auch möglich, diese Kammern ausgehend von einer röhrenförmigen Form herzustellen, die dann an den beiden Enden abgedichtet wird; die Enden sollten genutet oder mit einer Falte versehen sein, um die Kammer zum flachen Aufliegen zu veranlassen. Die Form der flexiblen Kammer ist unwesentlich, sie kann jeu< beliebige Art von gleichen oder ungleichmäßiger Formen aufweisen. Üblicherweise isi die Größe de Kammer 22 so, daß sie ohne Dehnung ein Luftvolumci aufnehmen kann, welches mindestens so groß ist wie da: geeichte Volumen der festen Meßkammer 12.

Nachdem sämtliche verschiedene Teile in den System angeordnet und befestigt worden sind, begin

in nend mit der Stechanordnung am einen Ende bis zu Nadel am anderen Ende, darin eingeschlossen auch di( Schutzabdeckungen für die Spitze und die Nadel, wire die Vorrichtung sterilisiert. Gleichzeitig wird jede it dem System vorhandene Luft steril gemacht. Nad Anbringen der Einstechanordnung an einem kollabier fähigen Behälter mit einer geeigneten Flüssigkeit um der Einführung der Nadel in einen Patienten, ist da gesamte System abgeschlossen, so daß in dem Systcn keine andere Luft vorhanden oder verfügbar ist, als dl· ursprüngliche sterile Luft; dies trifft für jeden darauffol gcnden Verwendungsvorgang wieder zu.

- bl.iit / CIl !niimwn

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur aseptischen Ausgabe einer Flüssigkeit, insbesondere zur intravenösen Einführung einer Infusionsflüssigkeit in einen Patienten, mit einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit und mit einer flexiblen Kammer für ein mit der Flüssigkeit nicht mischbares Medium, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Vorratsbehälter (2) eine die genaue Menge der jeweils insgesamt freizugebenden Flüssigkeit aufnehmende Meßkammer (12) verbunden ist und daß die flexible Kammer der Meßkammer (12) zugeordnet ist und das aus der Meßkammer (12) verdrängte, nicht mischbare Medium aufnimmt und dieses Medium zur MeSkammer zurückführt, wenn von dieser Flüssigkeit freigegeben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (12) steifwandig ausgebildet ist, daß die flexible Kammer (22) flexible Wandbereiche aufweist, die zwischen einem kollabierten und einem voll expandierten Zustand veränderbar sind, und daß der Betrag der Expansion der flexiblen Kammer (22) aus dem kollabierten Zustand heraus der Menge des aus der Meßkammer (12) durch die Flüssigkeit verdrängten Mediums entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkamrner (12) bis zu einer vorgegebenen Maximalmenge geeicht ist und daß die flexible Kammer (22) im vollexpandierten Zustand ein inneres Volumen aufweist, das mindestens dem maximal eingeeichten Volumen der Meßkammer (12) gleich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer (12) einen transparenten Wandbereich mit sichtbaren Eichmarken (14) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, deß der die Infusionsflüssigkeit enthaltende Vorratsbehälter (2) über eine flexible Leitung (6) mit der Meßkammer (12) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung zwischen Behälter (2) und Meßkammer (12) ein erstes Ventil (28) angeordnet ist, daß die Auslaßöffnung der Meßkammer über eine Leitung (20) mit der Injektionsnadel (8) verbunden ist und daß in dieser Leitung (20) ein Auslaßventil (30) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht mischbare Medium sterile Luft ist und daß in der Verbindungsleitung zwischen Meßkammer (12) und flexibler Kammer (22) ebenfalls ein Ventil (32) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach eii.»m der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Auslaßbereich der Meßkammer (12) eine flexible Tropfkammer (26) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Infusionslösung enthaltende, kollabierfähige Behälter (2) oberhalb der Meßkammer (12) angeordnet ist, daß die Verbindungsleitung (16) vom unteren Teil des Behälters (2) zum Oberteil der Meßkammer (12) läuft und daß die Auslaßöffnung der Meßkammer an deren Boden angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung zwischen Meßkammer und flexibler Kammer (22) vom Oberteil der Meßkammer (12) ausgeht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß der flexiblen Kammer (22) eine deren steriles Luftvolumen verändernde Anordnung (36,38) zugeordnet ist, die aus einer Spritze (36) besteht, die mit dem Inneren der flexiblen Kammer (22) in Verbindung steht und einen Kolben (38) aufweist, der innerhalb des Spritzenkörpers verschiebbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Kammer (42) eine Vielzahl segmentierter Abschnitte (44) umfaßt, die über verengte Durchlässe (46) miteinander verbunden sind, und daß die Durchlässe zur Begrenzung des verfügbaren Rückflußvolumens abklemmbar sind (F i g. 3).