DE2727714A1

DE2727714A1 - Infusionseinrichtung

Info

Publication number: DE2727714A1
Application number: DE19772727714
Authority: DE
Inventors: Jan Berg; Theodorus Hyronimus Potma
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: PPG Hellige BV
Priority date: 1976-07-07
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1978-01-12
Also published as: DE2727714B2; SE7707696L; GB1568879A; ES460406A1; FR2357259A1; JPS536269A; FR2357259B1; JPS5530413B2; DE2727714C3; IT1114112B; NL7607474A; SE448276B; NL166404C

Description

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DEEN/ΕΛΉ. Anmelder: U.V. Philips' Gkm«omp«ntiiMekee

Akten Nr.: 3 8.6.1977.

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"Infusionseinrichtung"

Die Erfindung betrifft eine Infusionseinrichtung mit einer mit einem Vorratgefäss zu verbindenden Flüssigkeitsleitung, die in einen oberen Leitungsteil und einen unteren Leitungsteil aufgeteilt ist, zwischen die ein Dosiergerät aufgenommen ist, das eine Kammer enthält, die über eine obere und eine untere Oeffnung mit dem oberen bzw. dem unteren Leitungsteil in Verbindung steht

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und in der sich ein in vertikaler Richtung bewegbarer Körper befindet, der mindestens teilweise aus ferromagnetischem Material besteht und der in der Ruhelage die untere Oeffnung abschliesst, während ein Elektromagnet vorgesehen ist, der beim Stromdurchfluss ein Magnetfeld in der Kammer erzeugt, das auf den Körper eine aufwärts gerichtete Kraft ausübt.

Eine derartige Einrichtung ist aus der US-PS 2 254 833 bekannt. Wenn der Elektromagnet erregt wird, wird dadurch der Körper angehoben, wodurch pro Zeiteinheit eine Flüssigkeitsmenge über die Kammer zum unteren Leitungsteil fliessen kann. Diese ist u.a. vom Flüssigkeitsdruck im oberen Leitungsteil abhängig, welcher Druck wjeder von der Stelle des Vorratgefässes und dem Füllgrad dieses Gefässes abhängig ist. Infolgedessen ist es nicht möglich, die Flüssigkeit stets mit der erforderlichen Genauigkeit zu dosieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Infusionseinrichtung anzugeben, bei der die Flüssxgkeitsmenge, die je Zeiteinheit durchgelassen wird, nahezu unabhängig ist vom Druck im oberen Leitungsteil. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Körper kugelförmig ist, dass der Abstand über den er in vertikaler Richtung verl'agerbar ist, nicht mehr als ein Zehntel seines Durchmessers beträgt,

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und dass zum Erregen des Elektromagneten eine Stromquelle vorgesehen ist, die zur Lieferung dreieckförmiger Stromimpulse eingerichtet ist.

Zur Prüfung der guten Wirkung der Einrichtung ist sie vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass Detektionsmittel zum Detektieren des Durchgangs eines Flüssigkeitsimpulses durch die Dosiereinrichtung vorgesehen sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Infusionseinrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausftihrungsbeispiel eines Dosiergeräts für die in Fig. dargestellte Infusionseinrichtung, Fig. 3 einen Querschnitt durch das in Fig.

. dargestellte Dosiergerät längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Veranschaulichung des zur Steuerung des Dosiergeräts vorzugsweise benutzten Verlaufs des Erregerstroms,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Dosiergeräts, und

Fig. 6 eine schematische Draufsicht in ver kleinertem Nasstab der in Fig. 5 dargestellten Dosier einrichtung .

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Die in Fig. 1 dargestellte Infusionseinrichtung enthält ein Vorratgefäss 1, in dem sich Infusionsflüssigkeit befindet. Das Vorratgefäss 1 kann in einem nicht dargestellten Stativ aufgehängt sein. Eine Flüssigkeitsleitung, die in einen oberen Leitungsteil 3 und einen unteren Leitungsteil U aufgeteilt ist, ist mit dem Vorratgefäss 1 verbunden. Am Ende dieser Flüssigkeitsleitung befindet sich eine Nadel 5i die z.B. in eine Ader eines zu behandelnden Patienten eingeführt werden kann. Zwischen die Leitungsteile 3 und h ist in Dosiergerät 7 aufgenommen, das an Hand der Fig. 2 und 3 näher erläutert wird.

Das Dosiergerät 7 enthält eine Kammer 9 die über eine obere Oeffnung 11 und eine untere Oeffnung 13 mit dem oberen Leitungsteil 3 bzw. mit dem unteren Leitungsteil k in Verbindung steht. In der Kaminer 9 befindet sich ein in vertikaler Richtung bewegbarer Körper 15 in Form einer Stahlkugel, die durch den Flüssigkeitsdruck P und die Schwerkraft auf dem Rand der unteren Oeffnung 13 ruht und dadurch diese Oeffnung abschliesst. Die Kammer 9 ist weiter von einem Elektromagneten mit Polschuhen 16 und einer Spule 17 umgeben, die über ein Kabel 19 mit einer Stromquelle 21 verbunden ist (siehe Fig. i). Wenn die Stromquelle 21 einen geeigneten Strom durch die Spule 17 sendet, wird ein Magnetfeld erzeugt,

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das auf die Kugel 15 eine aufwärts gerichtete Kraft ausübt. Venn das Magnetfeld stark genug ist, wird die Kugel 15 angehoben, so dass sie die untere Oeffnung 13 freigibt. Die Infusionsflüssigkeit kann dabei über Ausnehmungen 23 und Kanäle 2^-5 aus der Oeffnung 1 1 zur Oeffnung 13 fliessen. Wenn das Magnetfeld wieder unter einen bestimmten Wert absinkt, fällt die Kugel 15 auch durch den Flüssigkeitsstrom schnell wieder herunter, so dass die untere Oeffnung 13 wieder abgeschlossen wird.

Die Flüssigkeitsmenge, die im Zeitraum durchgelassen wird, in dem das Dosiergerät geöffnet ist, kann u.a. von der Dauer dieses Zeitraums und vom Druck P der Flüssigkeit über der. Kugel 15 abhängen. Da dieser Druck P in vielen Fällen durch den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit gebildet wird, der von der ständig

■ abnehmenden Höhe des Flüssigkeitsspiegels über der Kugel bestimmt wird, ist eine Abhängigkeit der durchgelassenen Flüssigkeitsmenge von diesem Druck unerwünscht. Es hat sich. Jedoch gezeigt, dass, wenn der Abstand h, über den die Kugel angehoben wird, nicht grosser als ein Zehntel des Kugeldurchmessers ist (z.B. in der GrÖssenordnung von 0,1 bis 0,2 nun bei einem Kugeldurchmesser von ungefähr 5 nun), die durchgelassene Flüssigkeitsmenge nahezu vom Druck P dadurch unabhängig gemacht werden kann, wenn die Stromimpulse die der Generator 21 liefert

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einen geeigneten zeitlichen Verlauf aufweisen. In Fig. k ist ein Beispiel einer Stromform gegeben, die in dieser Beziehung gute Ergebnisse hatte. Dieser Strom besteht aus dreieckigen Impulsen, wobei die Neigungen der Vorderflanke 27 und der Rückflanke 29 ungleich sein und so gewählt werden können, dass die Strömung möglichst wenig vom Druck abhängt. Die Kugel 15 wird angehoben, wenn der Strom i über einen bestimmten Wert i hinausgeht (zum Zeitpunkt t.) und fällt zurück, wenn der Strom i unter i

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absinkt (zum Zeitpunkt t«). Das .Dosiergerät ist somit im Zeitintervall t„-t₁ geöffnet und die Länge dieses Intervalls bestimmt die jeweils durchgelassene Flüssigkeitsmenge. Bei einem gegebenen Intervall ^ο~^Λ ^w*^r<* die im Mittel je Zeiteinheit durchgelassene Flüssigkeit von der Wiederholungsfrequenz der Impulse und somit (wenn die Neigungen der Flanken 27 und 29 und der Höchststrom i einmal gewählt sind) vom Intervall t_Q- t^ zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen bestimmt.

Wenn der gewünschte Flüssigkeitsstrom einmal eingestellt ist, ist es wichtig, dass die Einrichtung weiter ohne ununterbrochene Ueberwachung durch das Pflegepersonal arbeiten kann. Es zeigt sich jedoch in der Praxis, dass es manchmal vorkommt, dass der Flüssigkeitsstrom stoppt, z.B. dadurch, dass das Vorratgefäss

2^ leer ist, oder.dass in der Nadel 5 eine Verstopfung auftritt,

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In diesem Falle muss ein Alarm gegeben werden können, so dass das Pflegepersonal Nassnahmen treffen kann. Dazu kann mit Vorteil die Tatsache ausgenutzt werden, dass beim Schliessen des Dosiergeräts, also zum Zeitpunkt t_« im oberen Leitungsteil ein Druckstoss durch die sprunghafte Einstellung des Flüssigkeitsstroms, auftritt. Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Dosiergeräts - in dem Detektionsmittel zum Detektieren dieses Druckstosses aufgenommen sind. Die Teile des Dosiergeräts, die den Teilen des in Fig. 2 und 3 dargestellten Geräts entsprechen, führen die gleichen Bezugsziffern.

Von dem über die Kammer 9 und die obere Oeffnung mit dem oberen Leitungsteil 3 in Verbindung stehenden Kanal' 25 führt eine Verbindungsleitung 31 zu einem Raum 33» der an einer Seite von einer Membrane 35 abgeschlossen ist. Venn im oberen Leitungsteil 3 eine sprunghafte Druckerhöhung auftritt, veranlasst diese Erhöhung eine plötzliche Verformung der Membrane 35· Diese Verformung kann mit Hilfe eines druckempfindlichen Aufnehmers in Form eines an die Membrane 35 gedrückten Ringes aus leitendem Gummi detektiert werden, dessen Widerstand eich bei der Verformung stark ändert. Slebstverständlich kann an der Stelle eines Ringes aus leitendem Gummi jeder andere geeignete Aufnehmer benutzt werden, z.B.

ein piezoelektrischer Aufnehmer oder eine Anzahl von

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Dehnungsstreifen. Der Aufnehmer bildet einen Teil einer nicht dargestellten, bekannten Schaltung, die das bei der Verformung der Membrane 35 erzeugte Signal weiter verarbeitet und beispielsweise beim Unterbleiben dieses Signals während einer vorausbestimmten Zeit ein Alarmsignal erzeugt.

Der Ring 37 ist auf einem Arm eines gabelförmigen Trägers 39 befestigt, der auf die in Fig. 6 dargestellt· Weise um das Dosiergerät 7 angeordnet ist. Dieser Träger trägt ebenfalls den Elektromagneten 16, 17 zun Anheben der Kugel 15·

In manchen Fällen kann es wünschenswert fein, das Dosiergerät nicht zu benutzen und eine direkt· Verbindung zwischen dem oberen Leitungsteil 3 und dem unteren Leitungsteil 4 zu haben. Die Möglichkeit dazu ist bei dem in Fig. 5 dargestellten Dosiergerät dadurch vorhanden, dass der Raum 33 über eine Verbindung mit einem Durchgang 43 verbunden ist, der die untere Oeffnung 13 und den unteren Leitungsteil miteinander verbindet. Die Membrane 35 ist gegenüber der Verbindung 4i mit einer Verdickung 45 versehen, die durch einen am Träger 39 gebildeten Vorsprung 47 an die Oeffnung der Verbindung gedrückt wird, so dass die Verbindung automatisch geschlossen ist, wenn sich der Träger in der dargestellten Position befindet. Wenn der Träger 39

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entfernt wird, federt die Membrane 35 etwas nach links, so dass die Verbindung hl geöffnet wird und die Flüssigkeit ungehemmt aus der oberen Oeffnung 11 über die Verbindungsleitung 31, den Raum 33» die Verbindung kl und den Durchgang k"} zum unteren Leitungsteil k fliessen kann. Die Verbindung 41 und der Durchgang h3 sind in einem Einsatz k$ angebracht, der mit Hilfe von O-Ringen wasserdicht im Dosiergerät befestigt ist.

In dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das eigentliche Dosiergerät, die Delektionsmittel für Druckerhöhung und die "Kurzschluss"-Verbindung zu einer kompakten und ziemlich einfachen Einheit kombiniert, die so preisgünstig aus Kunststoff hergestellt werden kann, dass sie als Wegwerfartikel betrachtet werden kann, was den grossen Vorteil hat, dass Sterilisation nach der Verwendung nicht notwendig ist. Der Träger 39» der die teuereren Teile enthält, kommt nicht mit der Infusionsflüssigkeit in Berührung und kann immer wieder verwendet werden.

Nach Bedarf ist es selbstverständlich auch möglich,

die sprunghafte Druckerhöhung im oberen Leitungsteil 3 mit Hilfe einer getrennten Einrichtung, z.B. eines an der Leitungswand angeordneten Mikrofons zu detektieren. Der Körper 15 braucht kein massiver Stahlkörper zu sein. Ein Körper mit einem kunststoffverkleideten ferromagnetischen Kern eignet sich ebenfalls hervorragend.

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PATENTANSPRÜCHE;

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Infusionseinrichtung mit einer mit einem Vorrat-

gefäss zu verbindenden Flüssigkeitsleitung, die in einen oberen Leitungsteil und einen unteren Leitungsteil aufgeteilt ist, zwischen die ein Dosiergerät aufgenommen ist, das eine Kammer enthält, die über eine obere und eine untere Oeffnung mit dem oberen bzw. dem unteren Leitungsteil in Verbindung steht und in der sich ein in vertikaler Richtung beAvegbarer Körper befindet, der zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material besteht und in der Ruhelage die untere Oeffnung abschliesst, und dass ein Elektromagnet vorgesehen ist, der beim Stromdurchfluss ein Magnetfeld in der Kammer erzeugt, das auf den Körper eine aufwärts gerichtete Kraft ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (15) kugelkörmig ist, dass der Abstand, über den er in vertikaler Richtung verlagerbar ist, nicht mehr als ein Zehntel seines Durchmessers beträgt und dass zum Erregen des Elektromagneten (iö, I7) eine Stromquelle (21) vorgesehen ist, die dreieckförmige Stromimpulse liefert.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Detektionsmittel zum Detektieren des Durchgangs eines Flüssigkeitsimpulses durch das Dosiergerät (7) vorgesehen sind.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsmittel zum Detektieren einer sprunghaften Druckerhöhung im oberen Leitun,~steil (3) eingerichtet sind, die die Folge des sprunghaften Einsteilens des Flüssigkeitsstromes beim Schliessen des Dosiergeräts (7) ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, dass die De tektionsmi t tel aus einem mit dem oberen Leitungsteil (3) verbundenen Raum (33) bestehen, der an einer Seite von einer Membrane (35) abgeschlossen ist, deren Verformung mit Hilfe eines druck— oder verformungsempfindlichen Aufnehmers (37) detektierbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (33) ebenfalls mit dem unteren Leitungsteil (4) in Verbindung steht und dass dieser Verbindung (41, 43) durch das Ausüben eines Drucks von aussen her auf die Membrane (35) unterbrechbar ist.

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