DE2540121C2

DE2540121C2 -

Info

Publication number: DE2540121C2
Application number: DE2540121A
Authority: DE
Inventors: Douglas George New Canaan Conn. Noiles
Original assignee: Delmed Inc
Current assignee: Delmed Inc
Priority date: 1974-09-10
Filing date: 1975-09-09
Publication date: 1983-10-06
Also published as: GB1523292A; CA1058036A; DE2540121A1; US3967620A; JPS5339715B2; JPS5167689A; GB1523293A; DE2560429C2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur intravenösen Infusion gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Einrichtung zur intravenösen Infusion ist aus der FR-PS 15 46 081 bekannt. Die Volumenbegrenzungskammer ist hierbei durch die Membran derart verschlossen, daß die parenterale Lösung zwar durch die Membran in die Tropfkammer über den Austrittskanal gelangt, daß aber in der Tropfkammer befindliche Luft nicht über die Membran in die Volumenbegren- eo zungskammer eindringt. Bei der Anwendung einer solchen Einrichtung werden in dem oberen, die parenterale Lösung zuführenden Schlauch und in dem zur Infusionsnadel führenden Schlauch befindliche Klemmen geschlossen. Dann wird ein Einstechteil am oberen Schlauch in einen Behälter eingestochen, der die parenterale Lösung enthält. Die obere Klemme bleibt dann so lange offen, bis die Volumenbegrenzungskammer teilweise mit parenteraler Lösung gefüllt ist Wenn diese Einrichtung mit parenteraler Lösung gefüllt, werden soll, wird die untere Klemme geöffnet und die Tropfkammer in der Weise zusammengedrückt und wieder freigegeben, daß sie die parenterale Lösung ansaugt. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis sich die Tropfkammer etwa bis zur Häh'te mit parenteraler Lösung gefüllt hat Während dieses Füllvorgangs muß die untere Klemme offen sein, damit die Membran nicht beschädigt wird. Daher ist das Füllen einer solchen Einrichtung umständlich und zeitraubend, da zur Entlüftung mehrere Handgriffe hintereinander ausgeführt werden müssen. Wenn der Füllvorgang nicht sorgfältig ausgeführt wird, besteht die Gefahr, daß die empfindliche Membran beschädigt wird.

Aus der US-PS 32 16 419 ist es bei einer Einrichtung zur Verabreichung einer parenteralen Lösung bekannt, ein die Membran umgehendes Rückschlagventil anzuordnen, das den Eintritt von Luft in die durch die Membran abgegrenzte Volumenbegrenzungskammer gestattet. Diese Einrichtung enthält mehrere Ventilanordnungen. Eine Luftfilteranordnung ist als Kugelventil ausgebildet und weist eine in einem Käfig gehalterte Kugel auf, die sich zum Verschließen der Luftleitung gegen einen Ventilsitz legt Ferner umfaßt diese Luftfilteranordnung eine Filterscheibe, die für Flüssigkeit, Staub und Bakterien undurchlässig, jedoch für Luft durchlässig ist. Auch ist ein Schwimmerventil mit einem Schwimmer vorgesehen, der eine sehr dünne, flexible Membran enthält. Die im Behälter befindliche parenterale Lösung hebt den Schwimmer so an, daß die Membran dicht auf ihrem zugeordneten Ventilsitz aufliegt. Sobald der Spiegel der parenteralen Lösung etwa das Niveau des Ventilsitzes erreicht, legt sich die Membran auf den Ventilsitz und verschließt den Austrittskanal für die parenterale Lösung.

Die als Kugelrückschlagventil ausgebildete Luftfilteranordnung dient nur zur Einleitung von Luft in den Behälter, um ein Einleiten der parenteralen Lösung in die Tropfkammer zu gestatten. Auf den Füllvorgang der Tropfkammer selbst hat diese Luftfilteranordnung keinen Einfluß. Eine solche Infusionseinrichtung wird dadurch gefüllt, daß die untere an dem zur Infusionsnadel führenden Schlauch vorgesehene und zur Durchflußregelung dienende Klemme wiederholt geöffnet und geschlossen wird. Daher ist auch dort der Füllvorgang umständlich und zeitraubend. Ferner legt sich bei dieser Einrichtung die Membran des Schwimmers des Schwimmerventils erst gegen den Ventilsitz, nachdem das zu verabreichende Volumen der parenteralen Lösung an den Patienten abgegeben worden ist. Daher wird die parenterale Lösung während der Infusion nicht gefiltert, da der Membran als Schwimmer nur eine Schließfunktion und keine Filterfunktion zukommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur intravenösen Infusion der eingangs genannten und aus der FR-PS 15 46 081 bekannten Art hinsichtlich der Entlüftung zu vereinfachen, um das Füllen zu erleichtern, ohne Beschädigungen der Membran befürchten zu müssen.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur intravenösen Infusion der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zum Füllen der Tropfkammer mit parenteraler Lösung ist es bei der erfindungsgemäßen Einrichtung lediglich erforderlich, die Tropfkammer zusammenzudrücken, wobei die dabei verdrängte Luft durch die Membran

über die durch die Membran gebildete Ventilscheibe in die Volumenbegrenzungskammer gelangt, so daß die Luft nach ihrem Austritt aus der Volumenbegrenzungskammer über die Membran die parenterale Lösung ansaugt. Somit brauchen bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Füllen keine zur Durchflußregelung dienenden Klemmen betätigt zu werden. Da somit bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auf einfache Weise eine Entlüftung bewirkt wird, ist eine erheblich vereinfachte Durchführung des Füllvorgangs möglich, ohne daß die empfindliche Membran beschädigt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Einrichtung zur intravenösen Infusion,

F i g. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht einer Volumenbegrenzungskammer der Einrichtung zur intravenösen Infusion nach F i g. 1,

Fig.3 eine vertikale Querschnittsansicht des Bereichs des Bodens der Volumenbegrenzungskammer mit einer Membran, und

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3.

F i g. 1 zeigt eine Einrichtung zur intravenösen Infusion mit einer durchsichtigen, zum Festlegen eines bestimmten, einem Patienten zu verabreichenden Volumens einer parenteralen Lösung geeigneten Volumenbegrenzungskammer 20. Die Einrichtung besitzt einen Einstechteil 12. An dem Einstechteil 12 ist eine flexible Tropfkammer 14 zum Messen des Durchflusses der parenteralen Lösung angebracht. Der Durchfluß läßt sich mit Hilfe einer ersten oder oberen Druckklemme 16 regeln, die auf einen flexiblen Kunststoffschlauch 18 als Verbindung von Tropfkammer 14 und Volurienbegrenzungskammer 20 einwirkt.

Eine weitere flexible Tropfkammer 22 ist über einen Austrittskanal 56 (Fig. 3) im Boden der Volumenbegrenzungskammer 20 mit dieser verbunden und dient zum Messen des Durchflusses der aus der Volumenbegrenzungskammer 20 austretenden parenteral' ■ Lösung. Dieser Durchfluß läßt sich mit einer zweiten oder unteren Druckklemme 24 regeln, die auf einen flexiblen Kunststoffschlauch 26 einwirkt, der die Tropfkammer 22 mit dem Y-Stück 28 verbindet. Das Y-Stück 28 dient zur zusätzlichen Verabreichung von Medikamenten, die in die Leitung für die parenterale Lösung an einer stromabwärts von der Volumenbegrenzungskammer 20 w liegenden Stelle eingegeben werden. Das Y-Stück 28 ist mit der Infusionsspritze 30 durch einen Kunststoffschlauch 32 verbunden. Ferner ist ein Nadelhalter 34 für eine Nadel zur intravenösen Infusion vorgesehen.

Die in Fig. 2 gezeigte Volurnenbegrenzungskammcr v> 20 besteht zweckmäßigerweise aus einem Styrol-Acrylonitrol-Polymerisat und bes'tzt einen als Seitenwände dienenden Mantel 36 mit einem Oberteil 38 und einem Unterteil 40. Der Oberteil 38 ist im Querschnitt oval und hat eine größere Querschnittsfläche als der Unterteil 40, der im Querschnitt kreisförmig ist. An den Seitenwänden des Oberteils 38 sind Markierungen 42 und an den Seitenwänden des Unterteils (40) sind Markierungen 44 angebracht, die zum Ablesen der in der Volumenbegrenzungskammer 20 befindlichen Menge von parcnteraler Lösung dienen. Der Oberteil 38 der Volumenbegrenzungskammer 20 ist mit einer oberen Endkappe 46 verschlossen, die einen Eintrittskanal 48 zum Einleiten der parenteralen Lösung aufweist. Der Eintrittskanal 48 ist mit dem Kunststoffschlauch 18 verbunden. In der oberen Endkappe 46 ist ferner ein Entlüftungskanal 50 vorgesehen, in dem eine nicht gezeigte Membran angeordnet und der mit einer abnehmbaren Kappe 52 verschlossen ist. Die Membran ist für Luft durchlässig, aber für die parenterale Lösung undurchlässig. Der Entlüftungskanal 50 dient zum Abführen der Luft, die aus der Volumenbegrenzungskammer 20 verdrängt wird, wenn parenterale Lösung in die Volumenbegrenzungskammer 20 eingeleitet wird. Die Volumenbegrenzungskammer 20 ist ferner mit einem Anschluß 53 zum Einleiten eines Medikaments in die Volumenbegrenzungskammer versehen.

Gemäß den Fig.3 und 4 ist die Volumenbegrenzungskammer 20 unten durch eine untere den Boden der Volumenbegrenzungskammer 20 bildenden Endkappe 54 verschlossen, die mit einem Austrittskanal 56 versehen ist, der die Volumenbegrenzungskammer 20 mit der nicht gezeigten Tropfkammer 22 verbindet. Diese ist an einen Ringflansch 58 der unteren Endkappe 54 angeklebt. Der zylindrische Teil 60 der unteren Endkappe 54 bildet an seinem unteren Ende eine Tropföffnung 62, in der die parenterale Lösung Tropfen von vorbestimmter Größe bildet. In der oberen Fläche der unteren Endkappe 54 sind mehrere konzentrische Kanäle 64 und diesen benachbarte, den Austrittskanal 56 umgebende Ränder 66 ausgebildet, die ringförmig verlaufen. Die Kanäle 64 sind zweckmäßigerweise 0,5 mm tief und 1 mm breit und die Ränder 66 sind 0,5 mm breit. Die obere Fläche der unteren Endkappe 54 besitzt ferner an ihrem Außenumfang eine ringförmige ebene Dichtfläche 68, die zweckmäSigerweise 1,5 mm breit ist und gegen die sich eine Membran 70 von oben her dicht anlegt, wobei sich die Membran 70 auf den konzentrischen Rändern 66 abstützt. Die Membran 70 besteht zweckmäßigerweise aus einer Scheibe von 24 mm Durchmesser und 0,19 mm Dicke. Die Kanüle 64 sind untereinander durch radial verlaufende Ausnehmungen 72 verbunden, welche die konzentrischen Ränder 66 in halbkreisförmige Abschnitte teilen. Gemäß Fig.4 sind die Ausnehmungen 72 in einander benachbarten, konzentrischen Rändern 66, die als Stege ausgebildet sind, in einem Winkelabstand von 90° voneinander angeordnet. Die durch die Membran 70 gehende parenterale Lösung gelangt auch in die konzentrischen Kanäle 64 und die radialen Ausnehmungen 72 (siehe Pfeile in F i g. 4).

Beispielsweise gelangt parenterale Lösung, die in den äußersten der konzentrischen Kanäle 64 eingetreten ist, über die labyrinthartige Verbindung der Ausnehmungen 72 zum Austrittskanal 56. Die Ausnehmungen 72 in einander benachbarten, konzentrischen Rändern 66 sind in Winkelabständen voneinander angeordnet, damit eine Verformung der Membran 70 vermieden wird.

An dem Austrittsende des Unterteils 40 der Volumenbegrenzungskammer 20 ist ferner als Umgehungseinrichtung eine Scheibe 74 angeordnet, die die Membran 70 ohne sie zu berührer, abdeckt. Diese weist einen ringförmigen Rand 76 auf, der sich in einen Ringspalt erstreckt, der von dem Unterteil 40 der Volumenbegrenzungskammer 20 und der unteren Endkappe 54 gebildet wird. Die untere Fläche 80 der Scheibe 74 ist im Abstand von der oberen Fläche der Membran 70 angeordnet und begrenzt mit dieser eine etwa 0,25 mm hohe Kammer 82. Ein an der Scheibe 74 vorgesehener Stutzen 84 bildet einen Austrittskanal 85. dessen Längsachse mit der Längsachse des Austrittska-

nals 56 fluchtet. An dem Stutzen 84 sind radial nach außen verlaufende Verstärkungsrippen 86 angebracht. Die Scheibe 74 ist ferner in ihrer oberen Fläche 90 mit Durchbrüchen 88 versehen. Diese erstrecken sich von dem Stutzen 84 radial auswärts längs derselben Ra' Sachsen wie die radialen Ausnehmungen 72. Die Dur. brüche 88 sind gegenüber den Verstärkungsrippen 86 um 45° versetzt. Die Scheibe 74 ist an ihrer der Membran 70 zugewandten Seite 80 mit Nuten 92 versehen, die vom Mittelpunkt der Scheibe 74 radial nach außen verlaufen. Die radialen Achsen der Nuten 92 entsprechen den radialen Achsen der Durchbrüche 88, doch erstrecken sich die Nuten 92 weiter radial auswärts bis zu dem ringförmigen Rand 76. Die Seite 80 der Scheibe 74 ist an ihrem Umfang mit einer Ringnut 94 versehen, die in die radialen Nuten 92 mündet. Damit Luft um den Außenumfang der Membran 70 geht, ist die Membran 70 bei % in einem Abstand von etwa 0,25 mm vom ringförmigen Rand 76 angeordnet.

Die Membran 70 ist im nassen Zustand bei normalen Infusionsdrücken für die parenterale Lösung durchlässig, für Luft jedoch undurchlässig.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung zur intravenösen Infusion beschrieben.

Die obere und die untere Druckklemme 16 und 24 sind geschlossen. Der Einstechteil 12 wird in die Austrittsöffnung eines parenterale Lösung enthaltenden Behälters eingestochen, der aufgehängt wird. Dann wird die Kappe 52 von dem Entlüftungskanal 50 abgenommen und die obere Druckklemme 16 geöffnet, so daß parenteraie Lösung in die Volumenbegrenzungskammer 20 eintritt. Wenn man durch Betrachtung der Markierungen 42, 44 erkennt, daß ein gewünschter Füllstand erreicht ist, wird die obere Druckklemme 16 geschlossen. Jetzt läßt sich über den Anschluß 53 der in der Volumenbegrenzungskammer 20 befindlichen, parenteralen Lösung ein Medikament zugeben. Danach wird die Einrichtung durch Zusammendrücken und Freigeben der Tropfkammer 22 gefüllt, bis diese ungefähr zur Hälfte gefüllt ist.

Darauf wird an dem Nadelhalter 34 eine sterile Nadei befestigt und die untere Druckklemme 24 geöffnet, damit die parenterale Lösung die restliche Luft aus dem System verdrängt. Danach wird die Druckklemme 24 wieder geschlossen. Die Nadel wird dann in eine Vene eingeführt. Zum Einstellen des Durchflusses wird die untere Druckklemme 24 langsam verstellt, bis man bei Betrachtung der Markierungen 42,44 der Tropfkammer 22 erkennt, daß der gewünschte Durchfluß vorhanden ist. Nach der Infusion des bestimmten, einem Patienten zu verabreichenden Volumens der parenteralen Lösung sperrt die Membran 70 den Durchfluß automatisch ab. Ein Medikament läßt sich auch über die Schulter der Injektionsspritze 30 und/oder über den an dem Y-Stück 28 vorgesehenen Gummistöpsel zugeben. Dabei wird die untere Druckklemme 24 geschlossen, damit das Medikament nicht in den flexiblen Schlauch 26 aufsteigt.

ίο Zum Nachfüllen der Volumenbegrenzungskammer 20 öffnet man langsam die obere Druckklemme 16, bis der gewünschte Füllstand in der Volumenbegrenzungskammer 20 erreicht ist. Selbstverständlich läßt sich die Einrichtung von der voiumenbegrenzten zu der kontinuierlichen Infusion von parenteraler Lösung umstellen.

Jetzt sei erneut der Füllvorgang betrachtet. Durch das Zusammendrücken der Tropfkammer 22 wird Luft aus der Tropfkammer 22 in die Volumenbegrenzungskammer 20 verdrängt. Zunächst wird Luft aus der Tropfkammer 22 aufwärts durch den Austrittskanal 56 der unteren Endkappe 54 und dann in der den Pfeilen in Fig.4 entgegengesetzten Richtung durch die konzentrischen Kanäle 64 und die radialen Ausnehmungen 72 gedrückt. Diese strömende Luft wirkt wie ein Luftkissen und hebt die Membran 70 von der oberen Fläche der unteren Endkappe 54 ab. Infolgedessen strömt die Luft um den Außenumfang der Membran 70, während sie durch das Luftpolster gegen die Seite 80 der Scheibe 74 gedrückt wird. Dabei strömt die Luft zwischen der Membran 70 und der ebenen Dichtfläche 68, durch den Ringraum 96, in die Ringnut 94, längs der radialen Nuten 92 und durch die Durchbrüche 88 in das Innere der Volumenbegrenzungskammer 20. Beim Freigeben der Tropfkammer 22 wird die Membran 70 wieder gegen die obere Fläche der unteren Endkappe 54 gedrückt. Die Membran 70 liegt jetzt dicht an der ebenen Dichtfläche 68 an und wird dabei von den konzentrischen als Stege ausgebildeten Rändern 66 abgestützt.

Dies ist in Fig.3 dargestellt. Danach strömt die parenterale Lösung aus der Volumenbegrenzungskammer 20 durch die Austriltsieitungen 85 und 88 in die Kammer 82 und weiter durch die Membran 70 entweder direkt in den Austrittskanal 56 oder in die konzentrisehen Kanäle 64. In den konzentrischen Kanälen 64 fließt die parenterale Lösung längs des durch die Pfeile in F i g. 4 angedeuteten Wegs und tritt dann über den Austrittskanal 56 aus der Volumenbegrenzungskammer 20 aus.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur intravenösen Infusion mit einer durchsichtigen, zum Festlegen eines bestimmten, einem Patienten zu verabreichenden Volumens einer parenteralen Lösung geeigneten Volumenbegrenzungskammer, die in ihrer oberen Wandung einen Eintrittskanal zum Einleiten der parenteralen Lösung und in ihrem Boden einen Austrittskanal, durch den sie mit einer flexiblen Tropfkammer verbunden ist, aufweist, und an deren Seitenwänden Markierungen zum Ablesen der in der Volumenbegrenzungskammer befindlichen Menge von parenteraler Lösung angebracht sind, und mit einer am Boden der Volumenbegrenzungskammer angeordneten und diese verschließenden Membran, die im nassen Zustand bei normalen Infusionsdrücken für parenterale Lösung durchlässig, für Luft jedoch undurchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (70) die Ventilscheibe eines Rückschlagventils (66, 68, 70) bildet, die sich während der Abgabe der parenteralen Lösung von oben her dichtend gegen die den Austrittskanal (56) umgebenden Ränder (66) legt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (66) von mehreren den Austrittskanal (56) konzentrisch umgebenden Stegen gebildet werden, zwischen denen Kanäle (64) vorhanden sind, und daß die konzentrischen Kanäle (64) durch Ausnehmungen (72) in den Stegen (66) labyrinthartig miteinander verbunden sind.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (70) in der Volumenbegrenzungskammer (20) von einer sie nicht berührenden Scheibe (74) abgedeckt ist, die an ihrer der Membran (70) zugewandten Seite mit einer Ringnut (94) und radial in diese mündenden Nuten (92) versehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (74) im Bereich der Nuten (92) mit Durchbrüchen (88) versehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (74) einen ringförmigen Rand (76) aufweist, mit dem sie sich auf dem Boden der Volumenbegrenzungskammer (20) abstützt.