DE2512942B2 - Einrichtung zur tropfenweisen infusion einer infusionsfluessigkeit - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur tropfenweisen Infusion einer Infusionsflüssigkeit in die Venen, Arterien oder unter die Haut des menschlichen Körpers, mit einer von einem Motor angetriebenen, mit einer die Infusionsflüssigkeit enthaltenden Tropfenkammer in Verbindung stehenden peristaltischen Pumpe, wobei in einer mit der Tropfenkammer in Verbindung so stehenden Tropfenleitung pin von einem Sollwertgeber eine vorgegebene Impulsfolge aufnehmender und über eine im Steuerstromkreis des Antriebsmotors liegende Überwachungsschaltung mit einer Anzeigevorrichtung in Verbindung stehender photoelektrischer Tropfenfühler angeordnet ist

Derartige Infusionseinrichtungen dienen dazu, größere Flüssigkeitsmengen, insbesondere eine physiologische Kochsalzlösung, mittels Hohlnadel in Körperorgane, z. B. in die Venen, die Arterien oder unte» die Haut eines Menschen, einfließen zu lassen.

Bei einer zum Stande der Technik gehörenden Infusionseinrichtung mit den eingangs bezeichneten Merkmalen (vgl. DT-OS 2318 655) ist als Überwachungseinrichtung für die Übereinstimmung von Soll- ⁶S und Istwert ein Schalter vorgesehen, der mit dem Steuerstromkreis des Antriebsmotors verbunden ist Dieser Schalter ist als Endschalter ausgebildet und so geschaltet, daß der Steuerstromkreis des Antriebsmotors unterbrochen wird, wenn die mittels einer Zählvorrichtung vorgegebene Infusionsmenge infundiert worden ist Dieses bekannte Gerät weist nicht nur einen recht komplizierten Aufbau auf, sondern ist auch nicht, wie das in der Infusionstherapie häufig gewünscht wird, zur tropfenweisen Infusion von Flüssigkeit geeignet, bei der es auch darauf ankommt, die Weiterförderung von Infusionsflüssigkeit in einem Fehlerfall, d. h. beispielsweise bei verstopfter Kanüle, zu verhindern.

Bekannt ist auch eine Infusionseinrichtung, bei der man zum tropfenweisen Einspeisen der Infusionsflüssigkeit in den menschlichen Körper die Schwerkraft auf die in einer Tropfenkammer enthaltene Lösung einwirken läßt Obwohl jedoch bei dieser bekannten Einrichtung in der Tropfenleitung ein photoelektronischer Tropfenfühler vorgesehen und in einem zum Auskorrigieren der Differenz zwischen Ist- und Sollwert vorgesehenen Regelkreis geschaltet ist entspricht die Genauigkeit der Dosierung dieser Einrichtung nicht den therapeutischen Anforderungen, da die Schwerkraft keine hinreichend genaue Tropfenablösung ermöglicht

Man hat auch schon eine Einrichtung zur Infusion einer Flüssigkeit in den menschlichen Körper verwendet, bei der zur Förderung der Flüssigkeitsmenge eine Rollen- oder peristaltische Pumpe vorgesehen ist. Dabei wird die Drehzahl des Antriebsmotors für die Pumpe in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollwert geregelt der der innerhalb vorbestimmter kleiner Zeitabschnitte zu fördernden Menge entspricht Die Drehzahl des Antriebsmotors wird dabei auf folgende Weise geändert Der Sollwert wird mittels des an einen durch einen Handradschalter veränderbaren, von einem elektrischen Strom durchflossenen Widerstand derart bestimmt, daß die . η dem Widerstand abgegriffene Spannung direkt oder nach Umwandlung in eine ihr entsprechende Frequenz die Drehzahl des Antriebsmotors bes»immt Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß die Genauigkeit der Dosierung von der Einjustierung des zur Bestimmung des Sollwertes angeordneten veränderbaren Widerstandes und von dem in den Widerstand fließenden elektrischen Strom abhängig ist Dabei sind in dem in der Praxis häufig vorkommenden Bereich, in dem die Menge der zu infundierenden Flüssigkeit zwischen O und 99 Tropfen/Minute liegt Fehler bis zu ± 5 % nicht zu vermeiden. Für den Steuerstromkreis des Pumpenantriebs werden meist verschiedene Spannungen benötigt. Beim Wechsel des Sollwertes müssen Verzögerungszeiten in Kauf genommen werden. Nachteilig ist auch, daß diese bekannte Einrichtung nicht so auslegbar ist daß sie von einer Prozeßdatenverarbeitung gesteuert werden kann, wie dies in der Therapie vielfach erwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur tropfenweisen Infusion einer Infusionsflüssigkeit zu schaffen, die ein hohes Maß an Genauigkeit der Dosierung gewährleistet und die nach einer vorteilhaften Weiterausgestaltung der Erfindung bei hoher Dosierungsgenauigkeit ihre Steuerung mittels einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage erlaubt.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die Tropfenbildung und somit auch die Tropfenfolge abhängig ist von der Viskosität der Infusionsflüssigkeit, und zwar derart, daß bei Verwendung einer peristaltischen Pumpe und bei Verwendung eines Silikonschlauches mit einem Innendurchmesser von 3 mm für die

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Zuführung der Infusionsfiüssigkeit die Tropfenfolge besteht darin,daß der Sollwertgeber über eine mit einer

maximal 99 Tropfen/Minute beträgt, wenn als Infu- elektronischen Datenverarbeitungsanlage in Verbin-

sionsflüssigkeit eine physiologische Kochsalzlösung dung stehende Weiche mit der Frequenzteilerkette 1

verwendet wird. verbunden ist

Hiervon ausgehend wird die der E;findung zugrunde- S In dem in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbild

liegende Aufgäbe bei einer Emrichtung der eingangs ist ein Ausfühnmgsbeispiel der Schaltung für die

bezeichneten Art dadurch gelöst, daß als Antrieb ein Einrichtung gemäßder Erfindung wiedergegeben.

Schrittmotor verwendet wird, daß das die Pumpenlei- Danach wird von einem zentralen Taktgeber,

tung bildende Leitungsstück der Tropfenleitung einen beispielsweise einem Oszillator mit einer Schwingungs-

Innendurcümesser aufweist, durch den bei einer io frequenz /= 106 kHz, die Taktfrequenz an die beiden

vorgegebenen Pumpleistung trotz Förderung einer Frequenzteilerketten f und 2 weitergegeben. Dadurch

hinreichenden Menge an Infusionsflüssigkeit die BiI- wird bei einer Einstellung des ebenfalls mit der

dung eines geschlossenen Flüssigkeitsstrahls verhindert Freqnenzteilerkette 1 verbundenen Sollwertgebers

wird, daß die von einem Flip-Flop gebildete Überwa- entsprechend einer zwischen 0 und 99 liegenden

übungseinrichtung für die Übereinstimmung von SoD- 15 Tropfenfolge je Minute die vom Taktgeber in die

und Istwert über eine elektronische Torschaltung mit FrequenzteQerkette 1 eingespeiste Frequenz derart

dem Steuerstromkreis des Antriebsmotors verbunden herabgesetzt, daß Startbefehle an den Antriebsmotor im

ist und daß die elektronische TorschaKnng über eine Abstand von 60 Sekunden/Sollwert folgerichtig von der

Frequenzteilerkette mir einem Taktgeber und der der Frequenzteilerkette 1 nachgescbalteten und mit

Taktgeber über eine andere von dem Sollwertgeber her 20 dem Tropfenfühler verbundenen Überwachungsschal-

angesteucrte Frequenztenerkette mit der Überwa- tung über das elektronische Tor an den Antriebsmotor

chungsschaltung in Verbindung steht. weitergegeben werden.

Dadurch wird erreicht daß die Drehzahl des Dazu ist der Sollwertgeber von Hand stufenweise so Antriebsmotors für die peristaltische Pumpe unverän- einstellbar, daß durch sein Einwirken eine Impulsfolge dert bleibt und daß in Abhängigkeit von den über das 15 abgegeben wird, die genau der je Minute zu fördernden, elektronische Tor dem Steuerstromkreis des Antriebs- zwischen 0 und 99 liegenden Tropfenzahl entspricht, motors zugeführten Signalen der Motor nur läuft, wenn Doch ist selbstverständlich auch eine andere Fördeein Tropfen gefördert werden soll. rungseinstellung möglich, falls sich dies als notwendig

Bekannt ist zwar auch eine Infusionseinrichtu >g. bei erweisen sollte. Die Überwachungsschaltung wird von

der ein Schrittmotor sowie ein in der Infusionsleitung 30 einem FHp-FVp gebildet das derart beschaltet ist daß

liegendes Leitungsstück, dessen Innendurchmesser bei es erst nach einer vorgegebenen Zeitspanne, nach der

einer vorgegebenen Flüssigkeitsmenge die Bildung vom Tropfenfühler kein Signal abgegeben wird, wenn

eines geschlossenen Flüssigkeitstrahls verhindert, vor- also kein Tropfen den Tropfenfühler passiert hat kippt,

gesehen sind (vgl. US-PS 36 09 379). Bei dieser Diese Zeitspanne ist abhängig von der maximalen

bekannten Einrichtung ist ein Flip-Flop vorgesehen und 35 Tropfenfolge. Ausgelöst wird die Impulsabgabe der

über Schalter mit dem Steuerstromkreis des Motors zur Überwachungsschaltung von den Impulsen, die sie von

Änderung seiner Laufrichtung verbunden. Nachteilig ist. der Frequenzteilerkette 1 empfängt,

daß zum Betreiben dieser bekannten Einrichtung Als Antriebsmotor für die peristaltische Pumpe wird

Änderungen der Laufrichtung des Motors erforderlich zweckmäßigerweise ein Schrittmotor benutzt der vom

sind, so daß es außerdem netwendig ist, eine besondere 40 Sollwertgeber so angesteuert wird, daß durch die

Schlauchklemmenvorrichtung vorzusehen. Daraus er angetriebene Pumpe eine der Impulsfolge entsprechen

gibt sich der weitere Nachteil, daß diese bei Stromaus- de Tropfenfolge gefördert wird

fall in der Stellung verbleibt, die sie vor Eintritt des Sobald nach Ablauf einer vorgegebenen kurzen

Stromausfalls hatte. Das kann beispielsweise die Zeitspanne nach ^gabe des Startbefehls des Sollwert

Einstellung sein, in der ein freier Strahl gebildet wird. 45 gebers an den Antriebsmotor ein Tropfen den

Damit wird den Sicherheitsvorschriften nicht hinrei- photoelektronischen Tropfenfühler passiert, wird er von

chend Rechnung getragen. Nachteilig ist ferner, daß der llberwachungseinrichtung registriert und mittels

jeweils nach Einsatz der Tropfenkammer die Durchfüh der nachgeschalteten An7eige optisch angezeigt. Zu

rung einer Niveaukontrolle erforderlich ist. gleich wird dadurch das elektronische Tor mit dar

Aus der DT-OS 20 40 714 ist es auch schon bekannt, so Wirkung verriegelt daß der Ant.iebsmotor anhält.

bei einem Infusionsgerät eine von einer bistabilen Passiert nun bei einer Tropfenfolge von 99 Tropfen je

Schaltung gebildete Überwachungseinrichtung für die Minute innerhalb einer in der Überwachungsschaltung

Übereinstimmung von Soll- und Istwert über eine vorgegebenen Zeitschranke die kleiner ist als 60 see/

elektronische Torschaltung mit dem Steuerstromkreis 99. kein Tropfen den Tropfenfühler. so ist die

des die Infusionsmenge regelnden Elementes 7U 55 Überwachungsschaltung so geschaltet, daii von der

verbinden Dabei ist die elektronische Torschaltung nachgeschalteten Anzeige ein optisches und/oder

über einen Schalter mit einem die Funktion einer Uhr akustisches Alarmsignal abgegeben wird Auf diese

besitzenden Taktgeber verbunden, der die Schaltung Weise wird erkennbar, daß die Infusion beispielsweise

nach Ablauf vorgegebener Zeitabschnitte jeweils in die wegen fehlender Infusionsfiüssigkeit oder wegen des

Arbeitsstellung bringt Das hat die nachteilige Folge. 60 Verstopfens einer Kanüle, unterbrochen ist. Die

daß diese Einrichtung nur eine diskontinuierliche Überwachungseinrichtung ist dabei so eingestellt, daß

Infusion ermöglicht da der Taktgeber nur dazu dient zu außerdem der Antriebsmotor anhält,

prüfen, ob nach Aktivierung der Überwachungseiurich- Um zu erreichen, daß die Drehzahl des als Antrieb

tung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ein verwendeten Schrittmotors unterschiedlichen therapeu-

Tropfen fällt oder nicht. 65 tischen Erfordernissen ohne Schwierigkeiten angepaßt

Eine vorteilhafte Weiterausgestaltung der Einrich- werden kann, ist die Frequenzteilerkette 2 program-

tung gemäß der Erfindung, die eine hohe Anpassung an mierbar ausgebildet. Um auch bei hohen therapeuti-

besondere therapeutische Bedingungen ermöglicht sehen Anforderungen die Dosierungsgenauigkeit einzu-

halten, ist über eine der Frequenzteilerkette t vorgeschaltete Weiche ein Anschluß für eine elektronische Datenverarbeitungsanlage vorgesehen. Dadurch wird ermöglicht, daß die Infusion nach einem vorgegebenen Plan steuerbar ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur tropfenweisen Infusion einer Infusionsflüssigkeit in die Venen, Arterien oder unter die Haut des menschlichen Körpers, mit einer von einein Motor angetriebenen, mit einer die Infusionsflüssigkeit enthaltenden Tropfenkammer in Verbindung stehenden peristaltischen Pampe, wobei in einer mit der Tropfenkammer in Verbindung stehenden Tropfenleitung ein von einem Sollwertgeber eine vorgegebene Impulsfolge aufnehmender und über eine im Steuerstromkreis des Antriebsmotors liegende Überwachungsschaltung mit einer Anzeigevorrichtung in Verbindung stehender photoelektronisrJier Tropfenfühlor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Antrieb ein Schrittmotor verwendet wird, daß das die Pumpenleitung bildende Leitungsstück der Tropfenfeitung einen Innendurchmesser aufweist, durch den bei einer vorgegebenen Pumpleistung trotz Förderung einer hinreichenden Menge an Infusionsflüssigkeit die Bildung eines geschlossenen Flüssigkeitsstrahls verhindert wird, daß die von einem Flip-Flop gebildete Überwachungseinrichtung für die Übereinstimmung von Soll- und Istwert über eine elektronische Torschaltung mit dem Steuerstromkreis des Antriebsmotors verbunden ist und daß die elektronische Torschaltung über eine Frequenzteilerkette (2) mit einem Taktgeber und der Taktgeber über eine andere von dem Sollwertgeber her angesteuerte Frequenzteilerkette (1) mit der Überwachungsschaltung in Verbindung steht

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber über eine mit einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage in Verbindung stehende Weiche mit der Frequenzteilerkette (1) verbunden ist