DE2835230C2

DE2835230C2 - Vorrichtung zur intravenösen Verabreichung einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE2835230C2
Application number: DE2835230A
Authority: DE
Inventors: Adrian R. Cambridge Mass. Reti
Original assignee: Millipore Corp
Current assignee: EMD Millipore Corp
Priority date: 1977-08-15
Filing date: 1978-08-11
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE2835230A1; FR2400367A1; SE7808607L; CA1123698A; GB2002646A; FR2400367B1; GB2002646B; US4200095A; JPS5452891A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur intravenösen Verabreichung einer Flüssigkeit, enthaltend einen ersten und einen zweiten Behälter für Flüssigkeit, Verbindungseinrichtungen zum Verbinden eines der Behälter mit einem ersten Durchflußrohr, ein vom ersten Durchflußrohr abzweigendes zweites Durchflußrohr, wobei das eine Ende des ersten Durchflußrohrs bei der Abzweigung mit dem einen Ende des zweiten Durchflußrohrs verbunden ist und das andere Ende des zweiten Durchflußrohrs mit Hilfe einer Verbindungseinrichtung mit dem zweiten Behälter für Flüssigkeit verbunden ist und die Durchflußrohre während des Betriebes so ausgerichtet sind, daß die Flüssigkeit unter Einwirkung der Schwerkraft durch dieselben hindurchfließt, und ein erstes und ein zweites hydrophiles Filter im Durchfluß.

Es ist bekannt, zum Filtrieren einer Flüssigkeit, wenn sie in einem Durchflußrohr zur intravenösen Verabreichung oder dergleichen fließt, ein hydrophiles Filter zu verwenden. Es besteht jedoch immer eine gewisse Gefahr, daß Gas oder Luft in der Flüssigkeit die Venen des Patienten erreicht und ein ernstliches Risiko verursacht. Einer der Wege, auf denen dieses Problem angegangen wurde, ist die Einfügung einer hydrophoben Membran in eine, das hydrophile Filter enthaltende Filterkammer, zur Entlüftung von Luft oder Gas, welches sich in der Filterkammer angesammelt haben kann, wonach die gasfreie Flüssigkeit durch das hydrophile Filter hindurchtritt Es besteht aber dennoch eine Möglichkeit daß die hydrophobe Membran, welche zerbrechlich ist reißen und eine Verunreinigung der Flüssigkeit verursachen kann, oder daß der Flüssigkeitsstrom durch Ansammlung von Luft oder Gas in dem Durchgang blokkiert werden kann.

Es wurden verschiedene Vorrichtungen zur Anwendung einer Sekundär- oder »Huckepack«-Lösung, welche sich höher als die Primärlösung befindet vorgeschlagen, welche dem Patienten bevorzugt verabreicht werden soll. Derartige Vorrichtungen umfassen in der Regel eine Abzweigung von dem Durchflußrohr, durch welches Flüssigkeit von der Hauptlösung geliefert wird. Die Abzweigung führt zu einer Huckepack-Lösung. Es wurde auch schon vorgeschlagen, verschiedene Ventile oder dergleichen zu verwenden, um die bevorzugte Verabreichung der Sekundär-Lösung bis zur Erschöpfung zu gewährleisten, wonach die Strömung der Primär-Lösung anfängt oder wieder beginnt Folgende Druckschriften können als beispielhaft angesehen werden: US-PS 38 86 937, 39 82 534, 39 93 066 sowie 38 54 907. Eine Vorveröffentlichung, welche für das Ablassen von Luft oder Gas durch ein hydrophobes Filter aus einer Flüssigkeit für einen Patienten, welche filtriert wird, beispielhaft ist, ist die US-PS 38 54 907, wobei auch auf die US-PS 40 13 072 hingewiesen wird. Vorveröffentlichungen, welche für ein mechanisches Versperren bei der Verabreichung von sogenannten »Huckepack«-Lösungen beispielhaft sind, sind die US-PS 38 86 937 und 39 82 534, wobei bei letzterer auch eine Einrichtung zur Entfernung von Gasblasen aus dem Flüssigkeitsstrom vorgesehen ist, sowie ferner die US-PS 39 93 066.

In der in der US-PS 39 82 534 beschriebenen gattungsgemäßen Vorrichtung sind die beiden Filter nicht beide im Durchflußrohr für die Primärlösung angeordnet sondern das eine Filter befindet sich in der Primärvorrichtung und das andere in der Sekundärvörrichtung. Eine solche Vorrichtung birgt die Gefahr in sich, daß von der zweiten Flüssigkeitsquelle Gas oder Luft die Venen des Patienten erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der zwei Flüssigkeiten intravenös durch einen Durchgang verabreicht werden können, ohne daß sich die beiden Flüssigkeiten vermischen und ohne Gefährdung des Patienten durch versehentlichen Gas- oder Lufteintritt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das erste Filter an einem Punkt zwischen dem ersten Behälter für Flüssigkeit und dem oberen Durchflußrohrabschnitt des ersten Durchflußrohres angeordnet ist und eine solche Porengröße aufweist, daß der Blasenpunkt den zu erwartenden hydraulischen Druck am Anordnungspunkt des Filters überschreitet, daß das zweite Filter an einem Punkt unterhalb des unteren Durchflußrohrabschnitts des ersten Durchflußrohrs angeordnet ist und feinporiger ist als das erste Filter und daß das vom ersten Durchflußrohr abzweigende zweite Durchflußrohr zwischen dem ersten Filter und dem zweiten Filter angeordnet ist.

Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Durchflußrohre können beispielsweise Polyvinylchloridrohre sein und weisen im Betrieb eine Ausrichtung für die Schwerkraftströmung einer Flüssigkeit durch das Durchflußrohr auf. Ein erstes hydrophiles mikroporöses Filter ist an einem Punkt im Durchflußrohr so angeordnet, daß alle durch das Rohr an diesem Punkt hindurchtretende Flüssigkeit durch das erste Filter hin-

durchgeht Unter einem derartigen Filter ist im vorliegenden jede Struktur zu verstehen, weiche die zur Gewährleistung eines definierten Blasenpunkts erforderliche Gleichmäßigkeit der Porengröße aufweist. Unter dem Gesichtspunki der Herstellung ist es wichtig, daß zu diesem Zweck hergestellte Filter einen bekannten, kontrollierbaren und vorhersagbaren Blasenpunkt aufweisen, so daß bei einer Massenherstellung kein Filter einen zu großen oder zu kleinen Blasenpunkt aufweist Der Blasenpunkt des Filters sollte jeden von der Flüssigkeitssäule herrührenden Druck an deren zu erwartenden Lage über dem Patienten überschreiten. Der Blasenpunkt sollte aber auch genügend niedrig sein, um eine bequeme Pumpwirkung beim Füllen der Leitung, wie im folgenden beschrieben, zu gewährleisten. Ein Blasenpunkt von etwa 0,138 bis etwa 0345 bar wird für das Filter empfohlen.

im Durchflußrohr unmittelbar unter dem Filter kann eine Kammer mit elastischen Wänden vorgesehen sein und auch als Tropfkammer wirken. Besonders geeignet ist eine Balgen-Tropfkammer. Zum Filtrieren sämtlicher Flüssigkeit, welche durch das Durchflußrohr an einem tiefer als das erste Filter gelegenen Punkt hindurchtritt, ist im Durchflußrohr ein hydrophiles mikroporöses Filter vorgesehen.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird eine Flüssigkeit /ur intravenösen Verabreichung dem Durchflußrohr von einem oberhalb des ersten Filters gelegenen geeigneten Behälter, z. B. einer Flasche, zugeführt. Das zum

der Tropfkammer verbleiben ließ, verhütet, da die Luft nicht durch das feuchte mikroporöse Filter hindurchtreten kann, solange der Rückdruck nicht den Blasenpunkt dieses Filters überschreitet Infolgedessen wird die bevorzugte Strömung aufrechterhalten. Sobald der Flüssigkeitsspiegel aus der Huckepack-Lösung auf einen Punkt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels aus dem Behälter für die Primär-Flüssigkeit abfällt, oder wenn die Strömung aus der Huckepack-Lösung blockiert wird, wird die Strömung aus dem Primär-Behälter automatisch wieder aufgenommen.

Nachstehend beschriebene Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung, wobei

F i g. 1 eine weitgehend schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung zur Verabreichung einer Huckepack-Lösung, und

F i g. 2 eine Teilansicht darstellen, weiche eine Modifikation der Ausführungsform gemäß F i g. 1 veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt einen Haltebügel (10), an dem ein umgekehrter Behälter (12) mit der Flüssigkeit (14) zur intravenösen Infusion aufgehängt ist. Der Dorn (18) führt direkt zu einer Halterung (24') mit einem mikroporösen hydrophilen ersten Filter (26'). Das Filter (26') kann eine Porengröße von 5 Mikron aufweisen, um zu einem Blasenpunkt von etwa 0,138 bis 0,345 bar zu führen. Unterhalb und in unmittelbarer Nachbarschaft der Halterung (24') und vorzugsweise als integraler Bestandteil dieser Halterung liegt eine Balgen-Tropfkammer (27), welche

Patienten führende Durchflußrohr wird zuerst vollstän- 30 sodann zu einem Durchflußrohr (28, 28') führt. Ein abdig mit Flüssigkeit gefüllt; dies kann zweckmäßigerwei- zweigendes zweites Durchflußrohr (29) führt von dem se und bequem erreicht werden, indem man zur Einfüh- Durchflußrohr (28, 28') in Form eines Y weg, wobei der rung und zum Pumpen der Flüssigkeit die elastische obere Durchflußrohrabschnitt (28) einen Schenkel des Wand auf nachfolgend detailliert beschriebene Weise Y bildet, der untere Durchflußrohrabschnitt (28') von benutzt. Sodann kann die Verabreichung der Flüssigkeit 35 dem Steg des Y wegführt, und das Durchflußrohr (29) beginnen. Wenn der Behälter leer ist, fließt sämtliche den anderen Schenkel des Y bildet. An dem Durchfluß-Flüssigkeit durch das obere, grobe Filter ab. Dessen rohr (29) ist eine Klammer (31) angebracht, und das ungeachtet kann aber keine Luft in die Flüssigkeitssäule Rohr führt zu Verbindungseinrichtungen (16', 18'), hier unterhalb des mikroporösen Filters eintreten, weil der einem Dorn (18'), welcher in den Stopfen (16') eines Blasenpunkt der oberen, feuchten mikroporösen Struk- 40 Behälters (12') für eine Sekundär- oder sogenannte

Huckepack-Lösung, Flüssigkeit (14') eingeführt ist, wobei der Behälter (12') sich an einer Halterung (10') befindet. Wie es bei Huckepack-Behältern häufig üblich ist, hängt der Behälter (12') auf einem wesentlich höheren

schematisch dargestellt wird. Der Durchflußrohrabschnitt (28') führt seinerseits zu einer anderen Filterhalterung (32) in welcher ein mikroporöses hydrophiles

tür nicht überschritten ist. In der Säule zwischen den beiden Filtern kann keine Luft oder kein Gas sich derart ansammeln, daß es eingeschlossen wird und zum unteren Filter gelangt, wo sie bzw. es den Filter versperren

würde. Infolgedessen bleibt, wenn ein Behälter ausge- 45 Niveau als der Behälter (12), wie durch die gebrochene

wechselt wird, die untere Leitung frei von Luft oder Darstellung im Durchflußrohr (29) und durch den Pfeil Gas, und ein Austausch des Flüssigkeitsbehälters wird
ohne Gefahr für den Patienten vereinfacht.

Zur Verabreichung einer Flüssigkeit aus einer Huckepack-Lösung weist das Durchflußrohr eine Abzweigung 50 zweites Filter (34) montiert ist. Die^Filterhalterung (32) und ggf. eine Kammer, wie z. B. eine Tropfkammer, zwi- ist mit einem weiteren Rohrabschnitt (36) verbunden, sehen der Abzweigung und dem mikroporösen Filter welcher zu einer zur Einführung in die Vene des Patien^auf· ten geeigneten Kanüle (38) führt.

Ein zweites Durchflußrohr, welches mit der Abzwei- Das untere zweite Filter weist vorzugsweise eine Po-

gung verbunden ist, führt zu einem zweiten Flüssigkeits- 55 rengröße auf, welche ein Filtrieren gegen den Eintritt

behälter für die Huckepack-Lösung, der, falls die Huk- einer Mikroben- oder Bakterieninvasion ermöglicht,

kepack-Lösung bevorzugt verabreicht werden soll, hö- beispielsweise eine Porengröße von 0,22 Mikron. Es ist

her als der Behälter für die Primär-Lösung liegen sollte. empfehlenswert, daß dieser Blasenpunkt des Filters (26)

Wie üblich bei einer Tropfkammer, bleibt etwas Luft in größer als etwa 0,138 bar ist; vorzugsweise ist er weni-

der Kammer unter dem ersten mikroporösen Filter. Un- 60 ger als etwa 0,345 bar. Die obere, zuletzt genannte

ter diesen Bedingungen wird die Huckepack-Lösung Grenze ist erwünscht, so daß Luft leicht und bequem

bevorzugt verabreicht, solange der Flüssigkeitsspiegel durch das Filter gedrückt werden kann, wenn man die

vom Huckepack-Behälter höher ist als der Spiegel der flexiblen Wände, wie nachfolgend näher beschrieben,

Primär-Lösung. Ein Rückfluß aus der Abzweigung zusammendrückt. Die untere Grenze ist im Hinblick auf

durch das erste Durchflußrohr wird verhütet, weil die 65 einen verhältnismäßig geringen Widerstand gegenüber

Luft nicht von der Tropfkammer durch das feuchte mi- der Flüssigkeitsströmung erwünscht, so daß die Flüssig-

kroporöse Filter strömen kann. Ein derartiger Rückfluß keit durch das Filter mit ausreichender Freiheit fließt,

wird durch die Luftsperre von der Luft, welche man in Im allgemeinen kann die freiliegende Fläche des Filters

geringer sein als diejenige des feinporigen stromabwärts angeordneten Filters (34). Die Rohre (28,28') und (36) mit den Filtern bilden einen Durchgang, der im Betrieb für die Schwerkraftströmung der Flüssigkeit durch das Durchflußrohr ausgerichtet ist, und zwar zuerst durch das obere Filter (26) und sodann durch den Durchflußrohrabschnitt (28) und das untere Filter (34). Die Halterungen (24') und (32) sind derart, daß an den Punkten, an denen die Filter angeordnet sind, jede durch das Durchflußrohr strömende Flüssigkeit sie durchströmen muß. Die obere Filterhalterung (24') kann unmittelbar unter dem Filter (26) eine Balgenkammer umfassen. Andernfalls besitzt die Halterung (24') elastische Wände unmittelbar unter dem Filter (26'), welche als Balg wirken, jedoch nicht akkordionähnliche Wände sein müs

Bei der Vorbereitung des Systems zur Inbetriebnahme, unter der Voraussetzung, daß die Klammern (31) und (37) angelegt sind, und der Dorn (18') noch nicht Huckepack-Lösung vor der Primär-Lösung (14) bevorzugt zum Patienten. Das durch die unterschiedlichen Flüssigkeitsniveaus erzeugte Druckdifferential wird gegen die eingeschlossene Luft oder das eingeschlossene Gas in der Balgenkammer ausgeübt, welche nicht durch das Filter (26') hindurchgehen können. Auf diese Weise wird eine Luftsperre gebildet, weil der Rückdruck nicht den Blasenpunkt des feuchten Filters überschreitet. Infolgedessen wird ein Rückfluß verhindert. Wenn der Fluß der Huckepack-Lösung abgestoppt werden soll, kann dies erreicht werden, indem man einfach den Druck von der Klammer (31) anlegt, um das Durchflußrohr (29) abzusperren, woraufhin die Strömung von der Primär-Lösung (14) durch das Primär-Durchflußrohr wieder einsetzt, welches die Halterung (24'), die Balgen-Tropfkammer (27), die Durchflußrohrabschnitte (28) und (28'), die Halterung (32) und den Durchflußrohrabschnitt (36) umfaßt.

Wenn die Huckepack-Lösung (14') das Niveau der

eingeführt wurde, wird der Dorn (18) in den Stopfen (16) 20 Primär-Lösung (14) erreicht oder sich unterhalb desseleingeführt, und der Balg der Tropfkammer (welcher bei- ben befindet, beginnt die Primär-Lösung zu fließen, und spielsweise aus einem einfachen, elastischen, transparenten Rohrabschnitt bestehen kann) wird einmal manuell zum Pumpen betätigt. Hierdurch wird durch den
Dorn (18) Luft nach oben gedrückt. Wenn der Balg in 25
seine entspannte Stellung zurückkehrt, erzeugt er in der
Tropfkammer ein Vakuum, welches dazu führt, daß die
Flüssigkeitsströmung und die Benetzung des Filters
(26') beschleunigt wird, wobei etwas Flüssigkeit in die

Tropfkammer gelangt. Sodann wird die Klammer (31) 30 ist — eine Halterung (24"), wie die Halterung (24'), mit gelockert, und der Balg wird wiederholt zusammenge- einem Filter (26"), wie das Filter (26') (und insbesondere drückt. Wenn das Filter (26') feucht ist, wird in dieser
Stufe Flüssigkeit gepumpt, wobei sie das Durchflußrohr
(29) über die Klammer (31) hinaus füllt. Sodann wird die
Klammer (31) angezogen, die Klammer (37) gelockert
und das Pumpen wird wiederholt, bis alle Luft aus den
Durchflußrohrabschnitten (28) und (36) bis zur Kanüle
ausgetrieben ist, und alle Luft aus dem Durchflußrohr
(29) entfernt ist. Die Kanüle kann dann in die Vene des

Patienten eingeführt werden. Das System ist sodann ge- 40 tung mit einer Halterung wie (24") gelten ähnliche Ergenüber einem Eintritt weiterer Luft in den Durchfluß- wägungen wie diejenigen bezüglich der Halterung (24'),

nämlich daß alle Luft aus dem Rohr zwischen der Halterung (24") und dem Filter (34), mit Ausnahme der kleinen Ansammlung in der Halterung selbst, sorgfältig ver-45 drängt werden soll. Hierbei werden nachstehende Vorteile erzielt. Ein einziges Zusammendrücken des Balges (27') kann zur Beschleunigung der Benetzung des Filters (26") und der Strömung der Huckepack-Lösung angewandt werden. Ein Ersatz der Lösung wird ebenfalls Behälter (12) entfernt und ihn durch einen anderen er- 50 vereinfacht, da der Dorn (18") nur in den Stopfen des setzt, und zwar durch einfaches Zurückziehen des Doms Austauschbehälters eingefügt werden muß, auch wenn

die Lösungen fließen zusammen. Normalerweise entfernt eine Krankenschwester an diesem Punkt die Hukkepack-Einrichtung oder ersetzt diese.

Es kann aber auch bevorzugt werden, eine Filterhalterung und ein Filter am Dorn (18') der Huckepack-Lösung, wie z. B. die Halterung (24), vorzusehen. Es kann aber auch erwünscht sein, und dies wird bevorzugt, daß — wie in der Teilansicht gemäß F i g. 2 veranschaulicht

ein solches, welche ähnliche Blasenpunkteigenschaften aufweist) für die Huckepack-Lösung vorgesehen wird. Eine derartige Anordnung ermöglicht auch die Überwachung der Strömung der Huckepack-Lösung. Überdies hört in einem derartigen Fall aufgrund des Blasenpunktes des feuchten Filters (26") die Strömung der Huckepack-Lösung auf, wenn diese verbraucht ist und das Filter (26") erreicht. Bei Inbetriebnahme einer Vorrich-

rohrabschnitt (28) versperrt. Die Strömung von dem die Flüssigkeit enthaltenden Behälter (12') durch das Durchflußrohr (29) und sodann durch den Durchflußrohrabschnitt (28') bis zum Patienten kann nach Belieben in Gang gesetzt oder abgestoppt werden, indem man den durch die Klammer (31) auf das Durchflußrohr (29) ausgeübten Druck nachläßt oder anlegt Die Flüssigkeit (14) kann leicht erneuert werden, indem man den

16 und Einführung desselben in den frischen Behälter. Dies ist ein wichtiges und nützliches Merkmal, wodurch Zeit erspart und die Erneuerung der Flüssigkeit erleichtert wird.

Vor Einführung des Dorns (18') sollte aus dem restlichen abzweigenden Durchflußrohr (29) Luft vertrieben werden. Dies kann erreicht werden, indem man die Klammer (31) locken, während die Klammer (37) geschlossen ist, bevor der Dorn (18') noch nicht eingeführt wurde, d. h. frei ist Der Dorn (18') kann sodann an einem unteren Niveau, unterhalb des Behälters (12), gehalten werden, bis die Flüssigkeit alle Luft aus dem Durchfiußrohr (29) und aus dem Dorn (18') verdrängt hat Sodann kann der Dorn (18') durch den Stopfen (16') eingeführt werden.

Wenn die Klammern (31) und (37) nun gelockert werden, fließt die auf einem höheren Niveau befindliche der Inhalt des Behälters (12") zuvor verbraucht wurde.

Es ist klar, daß bei allen diesen Vorrichtungen, wenn die Inbetriebnahme auf geeignete Weise erfolgt Luft oder Gas nicht eingeschleppt und in dem Rohrabschnitt unter der ersten Filterhalterung eingeschlossen werden können. Eine derartige Luft oder ein derartiges Gas können gewöhnlich in einem solchen Rohrabschnitt nicht aufsteigen und entweichen, weil der übliche geringe Durchmesser des Rohrs ein derartiges Aufsteigen verhindert. Ein wesentlicher Vorteil der verschiedenen, im vorliegenden offenbarten Ausführungsformen ist daß ein Austausch der Behälter für die Lösung erleichtert ist und leicht durch das Pflegepersonal vorgenommen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur intravenösen Verabreichung einer Flüssigkeit enthaltend einen ersten und einen zweiten Behälter für Flüssigkeit, Verbindungseinrichtungen zum Verbinden eines der Behälter mit einem ersten Durchflußrohr, ein vom ersten Durchflußrohr abzweigendes zweites Durchflußrohr, wobei das eine Ende des ersten Durchflußrohrs bei der Abzweigung mit dem einen Ende des zweiten Durchflußrohrs verbunden ist und das andere Ende des zweiten Durchflußrohrs mit Hilfe einer Verbindungseinrichtung mit dem zweiten Behälter für Flüssigkeit verbunden ist und die Durchflußrohre während des Betriebes so ausgerichtet sind, daß die Flüssigkeit unter Einwirkung der Schwerkraft durch dieselben hindurchfließt, und ein erstes und ein zweites hydrophiles Filter im Durchfluß, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter (26') an einem Punkt zwischen dem ersten Behälter (12) für Flüssigkeit (14) und dem oberen Durchflußrohrabschnitt (28) des ersten Durchflußrohres (28, 28') angeordnet ist und eine solche Porengröße aufweist, daß der Blasenpunkt den zu erwartenden hydraulisehen Druck am Anordnungspunkt des Filters überschreitet, daß das zweite Filter (34) an einem Punkt unterhalb des unteren Durchflußrohrabschnitts (28') des ersten Durchflußrohrs (28, 28') angeordnet ist und feinporiger ist als das erste Filter (26') und daß das vom ersten Durchflußrohr (28,28') abzweigende zweite Durchflußrohr (29) zwischen dem ersten Filter (26') und dem zweiten Filter (34) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Filter (26') eine solche Porengröße aufweist, daß der Blasenpunkt etwa 0,138 bis 0,345 bar beträgt.