DE2713248C3

DE2713248C3 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme zweier Flüssigkeiten zur Infusionstherapie

Info

Publication number: DE2713248C3
Application number: DE19772713248
Authority: DE
Inventors: Hermann 6651 Kleinottweiler Betzler
Original assignee: SALVIA-WERK GESELLSCHAFT ZUR HERSTELLUNG CHEMISCHER und PHARMAZEUTISCHER ERZEUGNISSE MBH 6650 HOMBURG DE
Current assignee: SALVIA-WERK GESELLSCHAFT ZUR HERSTELLUNG CHEMISCHER und PHARMAZEUTISCHER ERZEUGNISSE MBH 6650 HOMBURG DE
Priority date: 1977-03-25
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2713248B2; DE2713248A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme zweier Flüssigkeiten zur Infusionstherapie, mit zwei Infusionsflaschen, die über je einen Einstichdorn, Schlauchleitungen und über ein Y-Stück in eine Infusionskanüle münden.

Derartige auch als Zwillingsgeräte für Infusion oder Zwillingsinfusionsgeräte bezeichnete bekannte Vorrichtungen dienen da/u. einem Patienten aus zwei verschiedenen Infusionsflaschen gleichzeitig über eine einzige Vene zwei verschiedene Infusionslöstingen zuzuführen. Die gleichzeitige Infusion von zwei verschiedenen Infusionslösungen wird heute klinisch oft durchgeführt, da wichtige Lösungskomponenten, die der Organismus gleichzeitig benötigi, aus galenischen Gründen nicht gemeinsam sterilisierbar und haltbar sind. Daher werden diese Lösungskomponenten von der Industrie auch nicht zusammen in einer ein/einen Lösung, sondern nur getrennt angeboten.

Bei den bekannten Zwillingsinfusionsgeräten fließen die beiden verschiedenen Infusionslösungen aus zwei in fester Höhe aufgehängten Infusionsflaschen durch die Kapillaren der Einstichdorne, durch die Tropfkammern und zwei verschiedene Schlauchleitungen, sodann über ein Y-Stück in eine gemeinsame Schlauchleitung, an deren Ende sich die Infusionskanüle befindet. Dabei wird die Infusionsgeschwindigkeit wesentlich durch die Höhe der Flüssigkeitssäulen im Infusionssystem zwischen den Flaschen, den Tropfkammern und der Infusionskanüle bestimmt. Ein weiterer Einfluß beruht auf den unterschiedlichen Einengungen der Strömungsquerschnitte in den verschiedenen Schlauchleitungen. Die bisher bekannten Vorrichtungen zur kontinuierlichen Entnahme zweier Flüssigkeiten bei der In'usionstherapie haben den Nachteil, daß es nicht möglich ist, die Infusionsraten beider Flaschen über den Infusionsvorgang in dem festgelegten Verhältnis konstant zu halten. Dies liegt darin begründet, daß bei unterschiedlichen Entnahmemengen der Infusionsflüssigkeit aus den jeweiligen Flaschen sich der hydrostatische Druck der beiden Flüssigkeitssäulen im Infusionssystem in unterschiedlichen Maßen ändert. In der heutigen exakten Infusionstherapie ist es aus pharmakologischen und physiologischen Gründen aber wichtig, nicht nur Lösungen aus zwei Flaschen unterschiedlicher Größe gleichzeitig zu infundieren, sondern insbesondere ein definiertes und über den gesamten Infusionsvorgang konstant bleibendes Volumendurchflußverhältnis zu erreichen. Sowohl die Gesamtmenge der zu infundierenden Lösungen als auch deren Verhältnis ist dabei aufgrund des durch die Krankheitssituation veränderlichen Bedarfs des Organismus bestimmt. Die Aufrechterhaltung eines definierten, über den gesamten Infusionsvorgang hin festen Durchflußverhältnisses zweier Infusionslösungen ist heute nur durch den gleichzeitigen Einsatz zweier verschiedener Infusionspumpen möglich. Diese sind sehr teuer, und stehen somit in vielen Kliniken entweder überhaupt nicht, oder nur in sehr begrenzter Zahl zur Verfügung.

In der DE-OS 17 66 778 ist eine nicht gattungsgemäße Vorrichtung zur automatischen Transfusions- und Infusionsunterbrechung beschrieben, die einen Waagebalken aufweist, auf dessen einer Seite sich eine Infusionsflasche und auf dessen anderer Seite sich ein am Hebelarm des Waagebalkens beweglich gelagertes Gewicht befindet. Am Balken der Waage sind in der Nähe f*es Drehpunktes Abklemmeinrichtungen für den Infusionsschlauch angebracht, zwischen denen der Infusionsschlauch durchgeführt ist. Wenn sich die Infusionsflasche entleert, neigt sich der Waagebalken, und die an ihm ^!gebrachten Abklemmeinrichtungen klemmen mit kontinuierlich stärker werdender Kraft den Infusionsschlauch ab. so daß die Infusion zur Verhinderung von F.mbolien abgebrochen wird, bevor Luft in die Venen gerät. Zur Beschleunigung des Abklemmvorganges ist am Waagebalken ein teilweise mit Quecksilber gefülltes Röhrchen angebracht, dessen Irhalt sich beim Schwenken des Waagebalkens durch die Horizontale plötzlich von einer zur anderen Seite bewegt, und daher den Abklemmvorgang beschleunigt und verstärkt.

Die US-PS 32 28 397 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen des Flüssigkeitsflusses bei Lebewesen, beispielsweise bei dir Durchführung einer Blutwäsche. Dabei sind auf einer Waage beidseitig des Drehpunktes Behälter vorgesehen, durch die jeweils cm Flüssigkeitsstrom fließt, wobei die beiden Flüssigkeitsströme bei Schwankungen die Waage in ein Ungleichgewicht versetzt, woraufhin durch eine über eine Fotozelle gesteuerte Gasdruckeinrichtung die Flüssigkeitsströme wieder einreguliert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, preiswerte Vorrichtung der gattungsgemäßen

Art zu schaffen, bei der die Flüssigkeitspegel beider Infusionsflaschen während des Infusionsvorganges auf gleicher relativer Höhe gehalten werden, um so eine Veränderung des relativen hydrostatischen Druckes zu vermeiden. Dies soll auch bei Verwendung handelsüblieher Infusionsflaschen unterschiedlicher Form und Größe gewährleistet sein.

Erfindungsgemäß wird d'ese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, wtlche gekennzeichnet ist durch einen Waagebalken, an dessen beiden Armen die Infusionsflaschen in jeweils einem derartigen Abstand angeordnet sind, daß das Produkt aus der Momentanmasse der einen Infusionsflasche und der auf die Honzontale p.-ojizierten Länge des diese Rasche tragenden Hebelarmes auf der einen Seite des is Drehpunktes gleich dem Produkt aus der Momentanmasse der anderen Infusionsflasche und der auf die Horizontale projizierten Länge des diese Flasche tragenden Hebelarmes auf der anderen Seite des Drehpunktes ist

Unter Momentanmasse der jeweiligen Infusionsflasche wird die Masse der Infusionsflasche selbst, zuzüglich des zu jedem beliebigen Zeitpunkt gerade vorhandenen Inhalts verstanden.

Die genaue Einstellung der gewünschten Voiumenrelation wird anfänglich durch das Verhältnis der Einengungen des Strömungsquerschnittes der beiden Schlauchleitungen oberhalb des Y-Verbindungsstückes eingestellt, wobei die Relation durch die unterschiedlichen Tropfenzahlen pro Zeiteinheit in den beiden Jo Tropfkammern kontrollierbar ist. Dieses einmal eingestellte Verhältnis wird dann aufgrund der Waagewirkung des erfindungsgemäß eingesetzten Waagebalkens nach geeigneter Einstellung der Hebelarmlängen des Waagebalkens über den gesamten Infusionsvorgang hin J5 beibehalten. Gewünschtenfalls kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei Benutzung einer Infusionspumpe, die zur äußerst genauen Volumengesamtdosierung eingesetzt wird, verwendet werden, wobei hier die Höhe der Flüssigkeitssäulen oberhalb der Infusionspumpe besonders niedrig sind, so daß ohne Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die unterschiedliche hydrostatische Druckveränderung in den beiden Flaschen sehr stark in Gewicht fallen wurden. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ehminiert diesen Fehler völlig. Bei einem solchen Einsatz einer Infusionspumpe wird die Durchtiußrelation durch Kapillaren verschiedener Länge unterhalb der jeweiii gen Flaschen bestimmt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorlie· gendcn Erfindung ist vorgesehen, daß an jedem Hebelarm des Waagenbalkens jeweils mindestens eine Markierung zur Aufhängung von Infusionsflasche^ in einem jeweils definierten Abstand vom Drehpunkt vorgesehen ist. wobei jeweils zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Drehpunktes gelegene Markierungen einander zugeordnet sind. Vorteilhafterweise bestehen die Markierungen aus Einkerbungen. Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind die Markierungen durch ösen gebildet. Hierdurch können bei einer vorweg festgelegten Volumenrejation sowohl handelsübliche Flaschenpaare unterschiedlicher Größe als auch Flaschenpaare gleicher Größe kombiniert werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß auf dem Waagebalken ein verschiebbares Zusatzgewicht angebracht ist.

Hierdurch kann der Schwerpunkt des Waagebalkens bei beliebigem Hebelarmverhältnis in die Senkrechte zum Waagebalken gedrucki werden, so daß die Einstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht wird.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß am Waagebalken abnehmbare Zusaizgewichte starr befestigt sind, so daß eine Anpassung an beliebige Kombinationen verschiedener handelsüblicher Infusionsflaschen möglich ist.

In der nachfolgenden Beschreibung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich nung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt

Fig.I das Schema eines Ausführungsbeispiels eier Vorrichtung mit gleichen Hebelarmen und

Fig. 2 das Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung mit ungleichen Hebelarmen.

In F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Entnahme zweier Flüssigkeiten zur Infusionstherapie skizzier;, bei der an einem Waagebalken I zwei gleichgroße. \ ollständig gefüllte Infui. isflascWen 2 und

1 angeh.· _t-i sind. Der Fuiiungsgrad ist dabei durch Schrafi'.i \->n links unten nach rechts oben angedeutet Die Ausgangsstellung — die durch durchgezogene Linien bezeichi et ist — zeigt weiter den Waagebalken in der W agerechten. ■■ 'bei bei gleichlangen Aufhängeteilen 4 und 5 der Flüssigkeitsspiegel beider Infusionsflaschen auf gleichem Nu.^u liegt. Bei dieser Ausgangssituation sind die Längen der beiden Hebelarme gleich Soll nun eine Infusion über die Ablauf schläuche 6, 7 durchgeführt werden, bei der das Dosierungsverhältnis der beiden Infusionslosungen sich wie 1 .2 verhalter, soll, entsteht beim Auslaufen der beiden Infusionslösun gen auf der Seite des Waagebalkens I. an der die Infusionsflasche hangt, aus der pro Zeiteinheit weniger Lösung ausfließt (hier 2). ein Übergewicht, so daß die Infusionsflasche absinkt, während der andere Hebelarm des Waagebalkens, an dem die Infusionsflasche 3 hängt, ansteigt. Der Drehwinkel A hängt gemäß der A ;f(assung einer Wage als dreiarmiger physikalischer Hebel von der Empfindlichkeit der Waage ah. die wiederum wesentlich durch die Lage des Schwerpunktes des Waagebalkens 1 und dessen Masse sowie außerdem durch die Abstände 1 der Aufhängepunkte vom Drehpunkt Oder Waage bestimmt wird.

Um das Fließgeschwindigkeitsverhältnis der !nfu sionslösungen über die gesamte Zeitdauer der Infusion konstant zu halten, muß der Flüssigkeitsspiegel in beiden Infusionsflaschen 2, 3 über den gesamten Infusionsvorgang hin auf gleichem Relativniveau bleiben. Der Unterschied der Flüssigkeitsspiegel in den beiden Infusionsflaschen 2, 3 muß also exakt durch das durch die Drehung des Waagebalkens bedingte relative Absehen bzw. Anheben der jeweiligen Infusionsflasche kompensiert werden.

Im gestrichelten Teil der F 1 g. 1 ist die Waage zu einem Zeitpunkt Tgezeigt. bei dem entsprechend dem Fließverhältnis vnn 1 :2 aus der Infusionsflasche 2 ein Viertel des gesamten Inhalts und aus der Infusionsflasche 3 die Hälfte dt.-, gesamten Inhalts ausgelaufen ist.

Die Skizze der Fig.I ist eine maßstabgetreue Übertragung eines Waagebalkens mit einer Masse von

2 kg, wobei der Schwerpunkt S 10 cm unterhalb des Drehpunktes liegt. Die Infusionsflaschen enthalten beispielsweise je I kg Flüssigkeit mit einem spezifischen Gewicht von ρ = ί p/cm^:. Die Grundfläche der Infusionsflaschen beträgt 50 cm²; diese Angabe ist wichtig, da die Absinkhöhe der Flüssigkeiten, die die

Relativveischiebiing der Infusionsflaschen 2, 3 durch dir Drehung bestimmt, bei gegebenem Volumenausfluß durch die Grundfläche definiert ist.

Mit den vorgegebenen Daten ergibt sich unter der Forderung der gleichen Flüssigkeitsniveaubeziehung die Länge der Hebelarme des Waagebalkens 1 zu jeweils / = 14,1 cm. wobei der Drehwinkel des Waagebalkens 1 etwa λ = 11.3° beträgt.

Dadurch daß die Flüssigkeitsspiegel relativ auf gleichem Niveau gehalten werden, wird das geforderte und anfänglich durch Einklemmung oder Kapillarverhältnisse bestimmte Durchflußverhältnis I :2 über den gesamten Infusionsvorgang hin aufrechterhalten, du die Höhenbe/.iehungder Flüssigkeitssäulen konstant bleibt.

In Fig. 2 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Entnahme zweier Flüssigkeiten dargestellt, mit einem Waagebalken 11, an dessen beiden Hebelarmen mit den Längen h und h zwei Infusionsflaschcn 12 und 13 an den zugehörigen Aufhängeteilen 14 und 15 befestigt sind. Über Schlauchansätze 16 und 17 kann die Flüssigkeit heraustropfen. Der Schwerpunkt .S' des Waagebalkens Il ist gegebenenfalls durch ein Zusatzgewicht 18, das verschiebbar angebracht sein kann, in waagerechter Gleichgewichtslage unter den Drehpunkt Ddes Waagebalkens 11 gebracht.

Die beiden Infusionsflaschen 12 und 13 weisen in der Anfangssituation zwei unterschiedliche Mengen an Infusionslösung auf, im ausgewählten Beispiel im Verhältnis 1 : 2. Die beiden Infusionslösungen sollen aus den Infusionsflaschen 12 und 13 auch im Volumenverhältnis 1 : 2 auslaufen, so daß beide Infusionstiaschen 12 und 13 zum gleichen Zeitpunkt entleert sind. Dies Kai den Vorteil, daß nicht möglicherweise Flüssigkeit aus einer Infusionsflasche noch weiter auslaufen kann, wenn die andere Infusionsflasche schon leer ist, so daß dann nur eine Flüssigkeit dem Patienten zugeführt würde oder aber durch das Pflegepersonal die Entleerung der ersten Flasche genau beachtet werden müßte.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 hat der Balken eine Masse von 1 kg bzw. ein Gewicht von I kp. sein Schwcrpunkl .S'liegt 5 cm unterhalb des Drehpunktes I) in waagerechter Ruhelage. Die Massen bzw. Gewichte der beiden Infusionsflüssigkeiten betragen 500 g und ■> 1000 g b/w. 500 p und 1000 p. Zusätzlich weisen die beiden Behälter jeweils ein Gewicht von 1000 ρ auf. Das Gesamtgewichisverhältnis in der Ausgangsposition beträgt f>:ll. was dem reziproken Verhältnis der Hebelarme entspricht, wogegen die Durchflußrelation

in — wie oben erwähnt —1:2 sein soll. Wie im Beispiel I beträgt die Grundfläche 50 cm², und das spezifische Gewicht der flüssigkeiten ist I p/cm'.

Mit der Bedingung, daß die Flüssigkeitsniveaus über den gesamten Infusionsvorgang hin die gleichen

ti Uelativbeziehungen haben sollen, wie es zu Fig. I ausführlich dargelegi wurde, ergibt sich für die Hebelarme eine Länge von 26,7 cm bzw. etwa 14,6 cm.

Der Drehwinkel um den Drehpunkt Obeträgt 14.1°.

Beliebige Durchflußrelationen für beliebige Flaschcn-

2i) Inhalte und Flaschcngrößcn. insbesondere auch für beliebige Flaschendurchmesscr können durch die Absolutlängen der Hebelarme der Balkenwaage 1, 11 bestimmt werden. Insbesondere könnte das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel, hei dem die

:~> eine Infusionsflasche 12 nur halb gefüllt ist und beide Flaschen am Ende des Infusionsvorganges gleichzeitig leer werden sollen, mittels eines Waagebalkens mit gleichlangen Hebelarmen durchgeführt werden. Der Waagebalken ist am Anfang gegenüber der Horizonta-

JO len gedreht und liegt am Ende des Infiisionsvorganges, wenn beide Behälter leer sind, in der Waagerechten.

Die Hebelarmlängen können sowohl ausgehend vom Prinzip eines realen zweiarmigen Hebels berechnet werden, als auch mittels einfacher Versuchsreihen —

ti und zwar für verschiedenartigste Flaschen, Inhaltsverhältnisse und Durchflußverhältnisse — erhalten werden. Vorteilhafterweise werden diese absoluten Hebelarmlangen für handelsübliche Infusionsflaschen auf dem Waagebalken markiert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme zweier Flüssigkeiten zur Infusionstherapie, mit zwei Infusionsflaschen, die über je einen Einstichdorn, Schlauchleitungen und über ein Y-Stück in eine Infusionskanüle münden, gekennzeichnet durch einen Waagebalken (1,11), an dessen beiden Armen die Infusionsflaschen (2, 3; 12, 13) in jeweils einem derartigen Abstand angeordnet sind, daß das Produkt aus der Momentanmasse der einen Infusionsflasche und der auf die Horizontale projizierten Länge des diese Flasche tragenden Hebelarmes auf der einen Seite des Drehpunktes gleich dem Produkt aus der Momentanmasse der anderen Infusionsflasche und der auf die Horizontale projizierten Länge des diese Flasche tragenden Hebelarmes auf der anderen Seite des Drehpunktes is L

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da ti an jedem Hebelarm des Waagebalkens (1,11) jeweils mindestens eine Markierung (4, 5) zur Aufhängung der Infusionsflaschen (2, 3; 12, 13) in einem jeweils definierten Abstand vom Drehpunkt vorgesehen ist, wobei jeweils zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten des Drehpunktes gelegene Markierungen einander zugeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (4,5) aus Einkerbungen bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daU die Markierungen durch ösen gebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß av^r dem Waagebalken (1, 11) ein verschiebbares z.usatzgewicht (18) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß am Waagebalken abnehmbare Zusatzgewichte (18) starr befestigt sind.