DE2604113A1

DE2604113A1 - Infusionspumpe

Info

Publication number: DE2604113A1
Application number: DE19762604113
Authority: DE
Inventors: Charles Carswell; Jun Richard W Hatch; Ellwood F Kamperman; Frank Prosl; Elton M Tucker
Original assignee: Metal Bellows Corp
Current assignee: INFUSAID CORP NORWOOD MASS US
Priority date: 1975-04-07
Filing date: 1976-02-03
Publication date: 1976-10-28
Also published as: JPS51117489A; FR2306712A1; GB1543330A; US3951147A; NL7601013A; SE424695B; SE7601158L; CA1054471A; IT1057109B; BE838237A; JPS5546195B2; CH594420A5; NL176229B; NL176229C; FR2306712B1; DE2604113C2

Description

Anmelder; Metal Bellows Company, Sharon, Massachusetts, USA

Infusionspumpe

Die Erfindung betrifft eine Infusionspumpe entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die in den menschlichen Körper einsetzbar ist.

Bekannte Infusionspumpen dieser Art (US-PS 3 731 681) werden derart eingesetzt, daß die sich selbst schließende Einlaßmembran nahe der Haut des Patienten angeordnet ist, so daß die Pumpe perkutan nachgefüllt werden kann. Ein Vorteil der Implantantion derartiger Pumpen besteht darin, daß keine Öffnung in der Haut des Patienten vorhanden sein muß, die eine Infektionsgefahr bedeuten würde. Eine Schwierigkeit bei derartigen bekannten Pumpen besteht jedoch darin, daß geringe Mengen von Fremdstoffen wie Haarstücke oder Hautteile mitunter in die Pumpenkammer gelangen können, wodurch die zu der Infusionsstelle in dem Körper führende Auslaßleitung verstopft werden kann. Durch derartige Fremdstoffe ergibt sich ein erhöhter Strömungswiderstand, durch den in gewissen Fällen die Infusion vollständig unterbro-

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chen wird. Diese Fremdstoffe gelangen bei der Injektion durch die Einlaßmeiribran beim Nachfüllen der Pumpe in die Pumpenkammer-. Da eine derartige Verstopfung zu einer Gefährdung des Patienten führt, muß die Pumpe operativ entfernt und ersetzt werden. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit wurde bereits vorgeschlagen, ein Filter zwischen der Pumpenkammer und der Auslaßleitung anzuordnen. Da sich jedoch die Fremdstoffe auf diesem Filter ansammeln, bewirken die Fremdstoffe auch dann noch eine Erhöhung des Durchflußwiderstands zu der Infusionsstelle.

Bei bekannten Infusionspumpen dieser Art wird ferner noch als nachteilig angesehen, daß die Pumpen verhältnismäßig groß sind und daß Erhöhungen und Ausnehmungen auf ihrer Außenseite vorhanden sind, in denen sich Körperflüssigkeit nach der Implantantation ansammelt, wodurch eine Behandlung erforderlich wird oder gar der Austausch der Pumpe wegen nicht ausreichender Verträglichkeit mit dem menschlichen Körper. Ferner ist es verhältnismäßig schwierig, bei den sehr kleinen Strömungsraten die Durchflußmenge durch die Auslaßleitung genau zu bestimmen. Auch besteht bei bekannten Pumpen die Schwierigkeit, daß verhältnismäßig komplizierte Fittings und zugeordnete Dichtungen erforderlich sind, weshalb die Herstellungskosten verhältnismäßig hoch sind und Leckverluste durch Austritt von Infusionsflüssigkeit und Dampf auftreten können.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Infusionspumpe der eingangs genannten Art unter möglichst weitgehender Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten derart zu verbessern, daß die Strömungsrate durch die Auslaßleitung nicht durch Fremdstoffe verringert wird. Die Pumpe soll ferner so ausgebildet werden, daß der Raumbedarf möglichst gering ist und die Oberfläche regulär und glatt ist, um die Gefahr von Infektionen und Abweisreaktionen zu verhindern. Die Pumpe soll es ermöglichen, sehr kleine vorherbestimmbare Flüssigkeitsmengen an die Infusionsstelle abzugeben. Es sollen keine Luftbläschen an der Infusionsstelle in dem Körper auftreten und der Eintritt von Bakterien aus der

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Pumpenkammer in den Körper vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Infusionspumpe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine derartige Infusionspumpe kann mit einem Gehäuse mit einer glatten ununterbrochenen Oberfläche gebildet werden, wobei das Gehäuse die Form eines flachen Zylinders aufweist. Das Gehäuse besteht aus zwei Abschnitten, einem tassenförmigen unteren Abschnitt mit einer Lippe und einem scheibenförmigen Dekkel, dessen Umfang mit der Lippe verschweißt ist.

Der Deckel besitzt einen verhältnismäßig dicken zentralen Bereich zur Aufnahme der inneren Komponenten der Pumpe. Ein axialer Kanal ist in diesem zentralen Bereich ausgebildet, in dem die selbst abdichtende Einlaßmembran in der Nähe des äußeren Endes des Kanals sitzt. Eine zweite, etwas größere Gegenbohrung als die erste dient zur Aufnahme eines tassenförmigen Filters, dessen Rand an der Unterseite der Einlaßmembran anliegt, wodurch eine Vorkammer zwischen der Einlaßmembran und dem Einlaßfilter gebildet wird.

Auf der Unterseite des zentralen Teils des Deckels verläuft ein Ringkanal, der konzentrisch angeordnet ist und einen ringförmigen Auslaßfilter enthält. Die Druckkammer in dem Gehäuse wird durch einen verschweißten metallischen Balg begrenzt. Die Druckkammer ist an dem zu der Unterseite des Gehäuses weisenden Ende verschlossen und weist am anderen Ende einen Ringflansch auf, der an dem zusammengeschweißten Umfangsbereich der beiden Gehäuseabschnitte eingebettet ist.

Eine Oberfläche des Auslaßfilters steht mit der Druckkammer in Verbindung. Eine enge Leitung, die sich von dem Kanal in dem oberen Gehäuseabschnitt angrenzend an die gegenüberliegende Oberfläche des Auslaßfilters erstreckt, steht mit der Auslaßlei-

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tung der Pumpe in Verbindung, die durch den oberen Gehäuseabschnitt vorragt und der Außenseite des Gehäuses angepaßt ist. In den Zwischenraum zwischen der Innenwand des Gehäuses und der Druckkammer wird über eine Einfülleitung eine flüchtige Flüssigkeit eingefüllt, die teilweise diesen Zwischenraum ausfüllt, wonach die Einfülleitung durch Verschweißen verschlossen wird. Der Dampfdruck der eingefüllten Flüssigkeit beträgt mehr als eine Atmosphäre bei Körpertemperatur (etwa 3 7 C), so daß eine Energiequelle durch den Übergang zwischen der flüssigen und der dampfförmigen Phase vorhanden ist. Geeignete verdampfende Flüssigkeiten sind Fluorkohlenwasserstoffe oder andere bekannte verdampfende Flüssigkeiten (US-PS 3 733 681). Nach dem Abdichten wird die gesamte Pumpe mit einem Material wie Silastic überzogen, das mit dem menschlichen Körper verträglich ist.

Die Pumpe wird durch eine Injektionskanüle gefüllt oder nachgefüllt, die durch die Einlaßmembran eingestochen wird, um die Infusionsflüssigkeit in die Vorkammer zu injizieren. Die Infusionsflüssigkeit wird in dem Einlaßfilter filtriert, das vor dem Einlaß in die Druckkammer angeordnet ist. Fremdstoffe wie Hautteile oder Haarstücke werden in der Vorkammer zurückgehalten und können nicht in die Druckkammer gelangen, in der sie sich sonst an den Balgwänden ansetzen könnten oder den Auslaßfilter oder die Auslaßleitung verstopfen könnten. Der durch die Injektion erzeugte Druck reicht aus, um den die Druckkammer begrenzenden Balg zu expandieren und einen Druck auf den Fluorkohlenwasserstoff in dem Gehäuse auszuüben, durch den ein Teil der Dampfphase kondensiert wird.

Die Pumpe wird derart in den Körper eingesetzt, daß die Einlaßmembran gerade unter der Haut liegt. Die in einem Katheter endende Auslaßleitung wird dann an der Infusionsstelle angeordnet. Durch die Körpertemperatur verdampft der Kohlenwasser^ stoff in der Pumpe, wodurch ein Druck auf den die Pumpenkammer umgebenden Balg ausgeübt wird und Infusionsflüssigkeit durch die

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Auslaßleitung an die Infusionsstelle gedruckt wird.

Die Auslaßleitung enthält einen Durchflußregler, durch den die Infusionsmenge genau reguliert wird, obwohl die Durchflußraten nur sehr gering sind. Wenn die Pumpe nahezu leer ist, erfolgt eine Nachfüllung durch Injektion von Infusionsflüssigkeit durch die Einlaßmembran. Sich gegebenenfalls in der Vorkammer ansammelnde Fremdstoffe können periodisch durch Einsetzen einer Injektionskanüle durch die Einlaßmembran entfernt werden, indem durch Ausbildung eines Unterdrucks ein Absaugen der Fremdstoffe erfolgt. Dadurch wird vermieden, daß Fremdstoffe das Einlaßfilter verstopfen oder gar in die Pumpenkammer gelangen.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist deshalb darin zu sehen, daß die Pumpe nicht nur ohne Entfernung aus dem Körper nachgefüllt, sondern auch gereinigt werden kann, so daß eine geringere Belästigung und Gefährdung des Patienten durch Infektionsgefahr erzielt wird. Ferner kanndie Infusionsmenge genauer und während einer verlängerten Zeitspanne dosiert werden. Die Pumpe kann kleiner und auf der Außenseite derart ausgebildet werden, daß eine erhöhte Verweildauer im menschlichen Körper und eine Verringerung nachteiliger Abwehrreaktionen erzielt werden kann.

Zusammenfassend sind deshalb die wesentlichen Merkmale der Erfindung in einer nachfüllbaren Infusionspumpe der eingangs genannten Art zu sehen, bei der eine Vorkammer vorgesehen ist, in der Fremdstoffe vor dem Eintreten in die Pumpenkammer gesammelt und daraus entfernt werden können, so daß keine Verstopfungsgefahr im Pumpenauslaß besteht. Bei der Pumpe kann ferner ein ringförmiger Auslaßfilter zwischen der Pumpenkammer und dem Pumpenauslaß vorgesehen sein, der eine maximale Filterfläche bei minimalem Raumbedarf aufweist. Vorzugsweise enthält ferner der Pumpenauslaß einen Durchflußregler, mit dem die Infusionsmenge sehr genau dosiert werden kann.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Infusionspumpe gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht durch die Infusionspumpe in Fig. 1;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Auslaßfilters dieser Pumpe;

Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Durchflußreglers für diese Pumpe;

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines derartigen Durchflußreglers;

Fig. 5A einen vergrößerten Teilschnitt entsprechend Fig. 5;

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Infusionspumpe gemäß der Erfindung mit einem Durchflußregler gemäß Fig. 5; und

Fig. 7A und 7B ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Durchflußreglers für eine Pumpe gemäß der Erfindung.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Infusionspumpe besitzt ein Gehäuse 10, das vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 7,6 cm und eine Höhe von etwa 1,9 cm besitzt und aus Titan besteht. Die Pumpe wird in den Körper des Patienten eingesetzt und besitzt eine Energiequelle, die durch die Körperwärme geliefert wird, um Infusionsflüssigkeit durch eine kapillare Auslaßleitung 12 in ein Katheter 14 zu pumpen, der an der Infusionsstelle in dem Körper angeordnet ist.

Unter einer Einlaßöffnung 16 auf der Oberseite des Gehäuses ist eine sich selbst abdichtende Einlaßmembran 18 angeordnet. Die Pumpe wird derart im Körper des Patienten angeordnet, daß die Einlaßmembran 18 direkt unter der Haut liegt. Wenndie Infusionsflüssigkeit in der Pumpe aufgebraucht ist, kann zusätzliche Infusionsflüssigkeit durch die Haut und die Einlaßmembran 18 in

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die Pumpe injiziert werden. Dadurch wird die Pumpe nachgefüllt und auch einfür die Druckquelle geeigneter Druck bewirkt.

Das Gehäuse 10 besteht aus einem tassenförmigen unteren Gehäuseabschnitt 22, an dessen oberem Rand eine Lippe 22a ausgebildet ist. Der obere Gehäuseabschnitt wird durch einen Deckel 24 gebildet, dessen Durchmesser gleich demjenigen der Lippe 22a ist.

Der Deckel 24 hat einen verhältnismäßig dicken zentralen Teil 24a, an dem die Hauptkomponenten der Pumpe angeordnet sind. Die Einlaßöffnung 16 ist das Ende eines Kanals 26, der sich durch den zentralen Abschnitt 24a erstreckt.

In dem Kanal 26 ist eine Gegenbohrung 26a vorgesehen, in der die Einlaßmembran 18 sitzt. Diese Einlaßmembran ist eine flexible elastische zylindrische Platte, die aus einem Material wie Gummi besteht, das sich nach dem Durchstoßen mit einer Injektionskanüle selbsttätig abdichtet. Eine zweite Gegenbohrung 26b in dem Kanal 26 dient zur Anordnung eines tassenförmigen Einlaßfilters 28. DerRand 28a des Filters 28 liegt gegen die Umrandung der Einlaßmembran 18 an, und die Bodenwand 28b des Filters liegtin der Ebene der Innenfläche 24b des Deckels.

Die Einlaßmembran 18 und der Einlaßfilter 28 begrenzen eine Vorkammer 32 in dem zentralen Deekelabschnitt 24a. Diese Vorkammer ist durch Einsetzen einer Injektionskanüle durch die Einla β membran 18 zugänglich. Eine verhältnismäßig weiche, aber undurchlässige Scheibe 34 aus verpreßtem Polytetrafluoräthylen oder dergleichen Material ist zweckmäßigerweise auf dem Boden des Einlaßfilters 28 angeordnet, damit die Injektionskanüle weiter eingeschoben werden kann. Der Einlaßfilter 28 ist derart ausgebildet, daß die in die Vorkammer 32 injizierte Flüssigkeit in das Gehäuse 10 durch Poren oder enge Kanäle gelangen kann, durch die Fremdstoffe wie Hautteile, Haarstücke oder Staubteilchen nicht hindurchtreten können. Ein geeignetes Filtermaterial ist

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beispielsweise poröser rostfreier Stahl. Der Einlaßfilter 28 kann auch eine Kappe aus rostfreiem Stahl sein, in der sich eine Anzahl von engen Kanälen 3 5 durch dessen Bodenwand 28b erstrecken, wie in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist.

Eine Druckkammer 36 wird durch einen verschweißten Balg aus Titan gebildet, der in dem Gehäuse 10 angeordnet ist. Die Hinterseite 36a des Balgs weist zu der Unterseite des GehäuseabSchnitts 22 und ist verschlossen. Das andere Ende des Balgsendet in einem Radialflansch 36b, dessen Durchmesser gleich demjenigen des Dekkels 24 ist. Der Balg wird in dem Gehäuse vor der Anordnung des Deckels 24 angeordnet, so daß der Flansch 36b auf der Lippe aufliegt. Danach wird der Deckel 24 aufgelegt und der Umfang des Planschs und der beiden Gehäuseabschnitte werden verschweißt oder in sonstiger an sich bekannter Weise abgedichtet.

Auf der Unterseite 24b des Deckelteils 24a ist ein verhältnismäßig breiter flacher Ringkanal 38 ausgebildet. Dieser Ringkanal dient zur Aufnahme eines flachen ringförmigen Auslaßfilters 42, um eine verhältnismäßig große Filteroberflache zu bilden.

In dem Deckelteil 24a verläuft ein Kanal 52 parallel zu dem Kanal 26, dessen inneres Ende in den Ringkanal 38 mündet. Das äußere Ende des Kanals 52 ist an der Stelle 52a versenkt und ein Ende eines Kapxllarrohrchens 12 ist in den Kanal 52 eingesetzt und damit verschweißt oder mit Klebstoff 56 verklebt, der den Zwischenraum zwischen dem Kapillarröhrchen und den sich nach außen erweiternden Wandteil des Kanals ausfüllt.

Das Kapillarröhrchen 12 verläuft von der Oberseite des Deckels 24 unter die Lippe 22a und ist um die Außenseite des Gehäuseabschnitts 22 spulenförmig aufgewickelt. Bei einer derartigen Anordnung besitzt die Pumpe ein ausreichend langes Kapillarröhrchen, welches den erforderlichen Strömungswiderstand besitzt, wodurch auch eine sehr kompakte Konstruktion ermöglicht wird. Nach dem Aufwickeln einer ausreichenden Länge des Kapxllarrohrchens um das Gehäuse wird das freie Ende des Kapxllarrohrchens

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hochgezogen und unter der Lippe 22 nach außen gebogen, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Der Zwischenraum zwischen dem die Pumpenkammer 36 begrenzenden Balg und dem Gehäuse 10 wird beispielsweise mit Fluorkohlenwasserstoff durch eine Einfülleitung 58 in dem Gehäuseabschnitt 22 eingefüllt, die dann durch Verschweißen abgedichtet wird. Schließlich wird das gesamte Gehäuse 10 einschließlich der Wendel aus dem Kapillarröhrchen 12 mit einem ersten Material wie Silastic mit einer Schicht 62 überzogen, welches Material zum Einsetzen in den menschlichen Körper geeignet ist. Die Einlaßmembran 18 wird jedoch nicht überzogen.

Vor dem Einsetzen in den Körper des Patienten wird die Pumpe in einem Autoklaven sterilisiert. Das Gehäuse 10 ist derart druckfest konstruiert, daß es den Druck aushalten kann, der durch das Verdampfen des Kohlenwasserstoffs bei der Temperatur in dem Autoklaven auftritt. Deshalb ist der Boden des Gehäuseabschnitts 22 über einen Druckbehälter ausgewölbt. Auf dem Boden des Gehäuses ist ferner ein Auflager 64 vorgesehen, um eine zu starke Ausdehnung des Balgs beim Füllvorgang zu vermeiden. Ferner wird in den Zwischenraum nur eine so große Menge Fluorkohlenwasserstoff eingesetzt, daß bei 60°C eine vollständige Umwandlung in die Dampfphase erfolgt. Deshalb steigt^bei Temperaturen oberhalb 60 C weniger an, als es der Fall wäre, wenn noch flüssiger Kohlenwasserstoff verdampfen könnte. Auf diese Weise kann dar maximale Druck um eine Größenordnung verringert werden.

Die Pumpe wird durch Injektion von Infusionsflüssigkeit durch Einstechen einer Injektionskanüle in die Einlaßmembran 18 gefüllt. Die in die Pumpenkammer 36 eintretende Infusionsflüssigkeit expandiert den Balg, wodurch ein Druck "HniiiSem Fluorkohlenwasserstoff ausgefüllten Zwischenraum zwischen dem Balg und der Gehäuseinnenwand aufgebaut wird, so daß die Dampfphase kondensiert. Wenn die Pumpe beim Einsetzen in den menschlichen Körper der Körpertemperatur ausgesetzt wird, verdampft der Fluor-

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kohlenwasserstoff in der Pumpe und durch den Druckanstieg wird der die Pumpenkammer 36 umgebende Balg zusammengedrückt. Dadurch wird Infusionsflüssigkeit durch das Kapillarröhrchen 12 und den Katheter 14 zur Infusionsstelle hinausgedrückt.

Wenn de Pumpe mit Injektionsflüssigkeit durch die Einlaßmembran 18 nachgefüllt wird, können keine Fremdstoffe der genannten Art durch den Einlaßfilter 28 in die Pumpenkammer eintreten, so daß eventuelle Fremdstoffe in der Vorkammer 32 gesammelt werden. Deshalb kann praktisch der Auslaßfilter 42 nicht verstopft werden, der hauptsächlich deshalb vorgesehen ist, um den Durchtritt von Luftbläschen durch das Kapillarröhrchen 12 zu vermeiden. Auch die besondere Ausbildung des Auslaßfilters 42 trägt dazu bei, dessen Verstopfung zu vermeiden.

Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, besteht der Auslaß-

filter 42 aus zwei gleich ausgebildeten, etwas vorgewölbten Ab-

die
schnitten 42a und 42b, innere, und äußere. Endflanschen 67a bzw. 67b aufweisen. Entlang den Abschnitten 42a und 42b sind eine Vielzahl von kleinen Öffnungen 68 vorgesehen. Zwischen den mit ihren Flanschen 67a und 67b verschweißten beiden Abschnitten ist ein flacher Ring aus hochwirksamem Filtermaterial 69 angeordnet. Deshalb besitzt der Auslaßfilter 42 eine sehr große ef-

2 fektive Fläche, beispielsweise von größenordnungsmäßig IO cm „ Selbst wenn ein verhältnismäßig großer Teil dieser Oberfläche verstopft würde, würde dadurch die Strömungsrate der Infusionsflüssigkeit zu der Infusionsstelle nicht beeinträchtigt werden, weil die benötigten Durchflußmengen so klein sind. Da die beiden Filter 28 und 42 gewissermaßen die Schutzfunktion verdoppeln, ist praktisch ausgeschlossen, daß das Kapillarröhrchen 12 oder der Katheter 14 durch Fremdstoffe verstopft werden.

Sich in der Vorkammer 32 ansammelnde Fremdstoffe können von Zeit zu Zeit durch Einstoßen einer Injektionskanüle in die Einlaßmembran 18 aus der Vorkammer entfernt werden, indem mit der Injektionsspritze ein Unterdruck erzeugt wird, um die Fremd-

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stoffe herauszusaugeη. Es besteht deshalb keine Gefahr, daß der Einlaßfilter 28 verstopft wird und dadurch das Nachfüllen der Pumpe behindert. Da das Nachfüllen, der beim Nachfüllen erfolgende Druckaufbau im Zwischenraum zwischen dem Balg und der Innenwand des Gehäuses, sowie das Reinigen durchgeführt werden können, ohne daß die Pumpe aus dem Körper des Patienten entfernt werden muß, wird dadurch eine Infektionsgefahr und eine Belästigung des Patienten verringert. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist die Pumpe ferner hermetisch abgedichtet, da keine verschraubten Fittings oder Dichtungen erforderlich sind, durch die Leckverluste auftreten können. Ferner wird durch den Überzug eine glatte Oberfläche erzielt und der Raumbedarf ist verhältnismäßig gering. Aus den genannten Gründen kann deshalb die Verweilzeit im Körper verlängert werden.

Die große Länge des um das Gehäuse 10 gewickelten Kapillarröhrchens 12 vor der Infusionsstelle wirkt als Durchflußregler, durch den eine sehr genaue Dosierung erfolgen kann. Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Durchflußreglers, mit dem eine noch genauere Dosierung erfolgen kann und bei dem eine kürzere Länge des Kapillarröhrchens 12 im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 verwandt werden kann. Dieser Durchflußregler ist auch leichter herzustellen, da größere Durchmesser verwandt werden können.

In der Praxis ist es sehr schwierig, Kapillarröhrchen mit einem sehr kleinen Durchmesser herzustellen, der entlang der gesamten Länge des KapiliLarröhrchens praktisch konstant ist. Derartige Kapillarröhrchen besitzen beispielsweise einen Innendurchmesser von 0,07 mm. Bei noch kleinerem Innendurchmesser ist es noch schwieriger, derartige Kapillarröhrchen innerhalb zulässiger Toleranzgrenzen herzustellen.

Der in Fig. 4 dargestellte Durchflußregler besteht aus einem Kapillarröhrchen 72 mit einem verhältnismäßig großen Innendurchmesser von etwa 0,5 mm. Derartige Kapillarröhrchen sind mit

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einer Toleranzgrenze von _+ 0,005 mm verhältnismäßig einfach herzustellen. In das Kapillarröhrchen 72 ist ein Draht 74 eingesetzt, dessen Außendurchmesser kleiner als der Durchmesser des Kapillarröhrchens 72 ist. Es bereitet keine wesentlichen Schwierigkeiten, einen sehr dünnen Draht auszuziehen, dessen Durchmessertoleranzen nicht größer als +^ 0,002 mm sind. Es ist deshalb viel einfacher, die Toleranzgrenzen für den Durchmesser eines Drahts als die Toleranzgrenzen für den Innendurchmesser eines Kapillarröhrchens einzuhalten. Durch geeignete Auswahl der Länge und des Durchmessers des Drahts 74 ist deshalb eine sehr genaue Dosierung möglich. Es können auch mehrere Drähte 74 in ein Kapillarröhrchen 72 eingeführt werden, um die gewünschte Dosierung zu erzielen.

Fig. 5 und Fig. 5A zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Durchflußreglers 75, mit dem ebenfalls eine sehr genaue Dosierung erfolgen kann. Er besteht aus einer Scheibe 76 mit einer spiralförmigen Nut 78 auf deren Oberseite. Die Gravur der 'Nut kann sehr genau erfolgen, so daß ein genauer Querschnitt der Nut entlang der gesamten Länge der Nut innerhalb enger Toleranzgrenzen hergestellt werden kann. Die Spiralnut erstreckt sich von der Stelle 78a im Zentrum der Scheibe zu einer Stelle 78b an deren Rand. Eine Platte 80 wird auf die Oberfläche der Scheibe aufgelegt und damit verbunden, um einen entsprechend ausgebildeten kapillaren Kanal zu begrenzen. Ein derartiger Durchflußregler kann in der in Fig. 6 dargestellten Weise in der Pumpe angeordnet werden, wobei die Scheibe 80 einen Teil der Abdeckung 81 der Pumpe bildet. Die Stelle 81 ist derart angeordnet, daß über die Leitung 82 direkt eine Verbindung mit der Auslaßseite eines Auslaßfilters 83 vorhanden ist, der auf der Unterseite der Pumpenabdeckung angeordnet ist. Dichtungen 85 sind zwischen der Scheibe der Platte und der Abdeckung angeordnet, um Leckverluste zu vermeiden und durch eine Schraube 86 ist die Platte an der Abdeckung 81 befestigt. Durch die Auslaßleitung 84, die an der Stelle 78b in dem Filter 42 angeschweißt oder

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mit einem Epoxyharz verklebt ist, gelangt die Infusionsflüssigkeit über einen Katheter zu der Infusionsstelle.

Wie aus Fig. 7A und Fig. 7B ersichtlich ist, kann auch eine Spralnut 92 auf der Außenseite eines Zylinders 94 ausgebildet werden, der in ein Röhrchen 96 eingepreßt wird. Ein derartiger Durchflußregler kann etwa in derselben Weise wie der Durchflußregler 65 in Fig. 6 in dem Pumpengehäuse angeordnet werden.

Da die Nut in der Scheibe 76 oder auf dem Zylinder 74 mit sehr großer Genauigkeit ausgebildet werden kann, ist der Querschnitt des resultierenden Kanals ebenfalls sehr genau, so daß eine sehr genaue Dosierung bestimmt werden kann. Es ist ferner möglich, zwei oder mehr Kanäle in Parallelschaltung vorzusehen, um die gewünschte Dosierung zu erzielen, oder eine Umschaltung zwischen mehreren Kanälen durchzuführen.

An diese Infusionspumpe können auch mehrere Durchflußregler

der beschriebenen Art angeschlossen werden. Zu diesem Zweck sind nur zusätzliche Kanäle in dem Pumpenverteiler erforderlich. Die zusätzlichen Auslaßleitungen können zum Zwecke einer Redudanz oder für eine Funktionssteuerung verwandt werden.

Die Auslaßleitung der Pumpe kann ebenfalls mit einem Absperrorgan 98 versehen werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist, so daß eine Steuerung der Dosierung durch den Arzt oder den Patienten erfolgen kann. Vorzugsweise findet ein Ventil Verwendung, das auf der Oberseite der Pumpe angrenzend an die Haut des Patienten angeordnet ist und durch äußeren Druck geöffnet oder geschlossen werden kann oder mit Hilfe eines elektrischen oder magnetischen Felds, das die Haut des Patienten durchdringt, ohne daß dadurch eine Verletzungsgefahr besteht.

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Claims

-14- 3.2.1976 M-3868 Patentansprüche

1. Infusionspumpe, die in den menschlichen Körper einsetzbar ist, mit einer Pumpenkammer für Infusionsflüssigkeit, einer selbsttätig abdichtenden Einlaßmembran in der Einlaßleitung zu der Pumpenkammer, sowie mit einem die Pumpenkammer umgebenden Druckraum, entsprechend dessen Druck eine dosierte Abgabe der Infusionsflüssigkeit durch die Auslaßleitung der Pumpe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorkammer (32) zwischen dem Pumpeneinlaß (16) und der Pumpenkammer (36) vorgesehen ist, die gegenüber der Pumpenkammer durch ein Einlaßfilter (28) begrenzt ist, so daß beim Nachfüllen der Pumpe durch Injektion von Infusionsflüssigkeit durch die Einlaßmembran (18) in der injizierten Flüssigkeit enthaltene Fremdstoffe in der Vorkammer (32) zurückgehalten werden.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßfilter (28) kappenförmig ausgebildet ist und mit seinem offenen Ende direkt angrenzend an die Einlaßmembran (18) angeordnet ist, so daß der Einlaßfilter (28) und die Einlaßmembran (18) die Vorkammer (32) begrenzen.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßfilter (28) aus porösem Edelstahl oder Titan besteht.

4. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einlaßfilter (28) eine Anordnung von sehr kleinen sich durch dessen Bodenwand erstreckenden Kanälen vorgesehen ist, die mit der Pumpenkammer (36) in Verbindung stehen.

5. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß mindestens ein Durchflußregler an den Ausgang der

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Pumpe angeschlossen ist, um die Zufuhr gerkiger Mengen von Infusionsflüssigkeit zu der Infusionsstelle zu dosieren.

6. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußregler aus einem an den Pumpenauslaß angeschlossenen Kapillarröhrchen (72) besteht, durch das sich mindestens ein Draht (74) mit kleinerem Durchmesser erstreckt, so daß die Durchflußrate durch die Anzahl, Länge und Durchmesser dieser Drähte bestimmt wird.

7. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet» daß der Durchflußregler eine Kapillarnut (78, 92) enthält, die sich entlang der Oberfläche eines ersten Körpers erstreckt und durch eine entsprechende Oberfläche eines zweiten Körpers abgedeckt wird, daß das eine Ende dieser Kapillarnut an dem Pumpenauslaß und das andere Ende der Kapillarnut an einem Kapillarröhrchen (84) angeschlossen ist.

8. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Körper ebene Platten (76, 78) sind, und daß eine spiralförmige Kapillarnut (78) in der Oberfläche der einen Platte 76 ausgebildet ist.

9. Pumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper ein Zylinder (94) ist, an dessen Oberfläche eine schraubenförmige Kapillarnut (92) ausgebildet ist, und daß der zweite Körper ein den Zylinder (94) eng umgebendes Röhrchen (96) ist.

10. Pumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrventil (98) am Auslaß der Pumpenkammer vorgesehen ist, das in der Nähe der Einlaßmembran (18) angeordnet und nach der Implantation der Pumpe durch eine äußere Ein-

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richtung betätigbar ist.

11. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t , daß die Pumpenkammer (36) durch einen geschweißten metallischen Balg begrenzt ist.

12. Pumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn ze ichnet, daß in der Vorkammer (12) angesammelte Fremdstoffe mit Hilfe einer in die Einlaßmembran (18) eingestochenen Injektionskanüle aus der Vorkammer abgesaugt werden.

13. Pumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Boden des Einlaßfilters (28) eine Scheibe

(34) aus einem Material angeordnet ist, das einen weiteren Einschub der Injektionskanüle verhindert.

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