DE2917270A1

DE2917270A1 - Steuergeraet fuer infusionssysteme

Info

Publication number: DE2917270A1
Application number: DE19792917270
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Bramm
Original assignee: Speidel and Keller GmbH and Co KG
Current assignee: Speidel and Keller GmbH and Co KG
Priority date: 1979-04-27
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1980-10-30

Description

Steuergerät für Infusionssysteme
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für Infusionssysteme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei bekannten Geräten dieser Art ist als Quetschmechanismus eine motorisch angetriebene Schlauchklemme vorgesehen, das Gerät arbeitet in der Weise, daß bei Auftreten einer Abweichung der Signale vom Tropfendetektor vom eingestellten Sollwert der Antriebsmotor des Quetschmechanismus im schließenden bzw. öffnenden Sinne in Betrieb gesetzt wird. In der Regel wird dabei ein Schrittmotor verwendet.
Der Hauptnachteil dieser bekannten Steuergeräte besteht darin, daß bei Störungen,wie Stromausfall, Störungen im Steuergerät und/oder im Motor die Infusion mit der zuletzt eingestellten Stellung des Quetschmechanismus ungeregelt weiterläuft. Bei niedriger Tropfengeschwindigkeit ergeben sich dann beträchtliche Ungenauigkeiten dadurch, daß u.U. zwei Tropfen schnell hintereinander fallen können, was bei starken Medikamenten, für die ja gerade die geringen Tropfengeschwindigkeiten bestimmt sind, unerwünscht ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Steuergerät der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß bei technischen Störungen die Tropfinfusion unterbrochen wird und gerade bei sehr niedrigen Tropfengeschwindigkeiten das Auftreten von Doppel tropfen mit Sicherheit verhindert wird. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst.
Prinzipiell arbeitet ein erfindungsgemäßes Steuergerät so, daß das normalerweise geschlossene Schlauchquetschventil allmählich geöffnet wird, bis ein Tropfen fällt, und dann sofort schließt, bis durch den nächsten Impuls vom Impulsgenerator die Bildung eines neuen Tropfens eingeleitet wird.
Zweckmäßigerweise wird das Steuergerät gemäß Anspruch 2 ausgebildet.
Wenn die Infusionsflüssigkeit verbraucht ist und/oder der Infusionsschlauch geknickt oder abgequetscht ist, etwa dadurch, daß der Patient auf dem Schlauch liegt, kann kein weiterer Tropfen fallen, so daß das Steuergerät das Ventil voll öffnet. Bei den bekannten Steuergeräten müssen für diesen Fall zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden, die einen Alarm auslösen, beim Steuergerät nach der Erfindung läßt sich das aber auf besonders einfache Weise erreichen, wenn das Gerät gemäß Anspruch 3 ausgebildet wird.
Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden, in der ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Steuergerätes und schematisch die hier interessierenden Teile eines Infusionssystems dargestellt sind.
Das Infusionssystem besteht im wesentlichen aus einer nicht dargestellten Tropfflasche, an die über einen Schlauch 11 eine Tropfenkammer 12 angeschlossen ist, an die wiederum über einen Schlauch 13 eine nicht dargestellte Kanüle angeschlossen ist. Die Tropfenkammer 12 ist in einer aus einer Infrarot-LED 14 und einer infrarot-empfindlichen Diode 15 bestehenden Lichtschranke derart angeordnet, daß ein durch die Tropfenkammer 12 fallender Tropfen 16 die Lichtschranke unterbricht. Der Schlauch 13 ist in ein elektrisch steuerbares Schlauchquetschventil 17 eingelegt, das in der stromlosen Stellung den Schlauch 13 abklemmt. Solche Ventile sind in der medizinischen Technik bekannt und brauchen deshalb hier nicht erläutert zu werden.
An die Diode 15 ist ein Differenzierglied 18 und an diesem wieder eine Impulsformerstufe 19 angeschlossen, die beispielsweise eine Schwellwertschaltung und einen Monoflop enthält, und deren Ausgang an eine Entkopplungsdiode 20 angeschlossen ist. An die Entkopplungsdiode 20 ist über eine weitere Entkopplungsdiode 21 ein einstellbarer Impulsgenerator 22 angeschlossen, der eine Impulsfolge liefert, deren Wiederholfrequenz gleich der gewünschten Tropfengeschwindigkeit einzustellen ist, die üblicherweise zwischen einigen wenigen Tropfen pro Minute und einigen hundert Tropfen pro Minute liegt.
An den Verbindungspunkt der beiden Entkopplungsdioden 20 und 21 ist ein Flipflop 23 angeschlossen, an dessen Ausgang ein Sägezahngenerator mit Nullsetzer 24 angeschlossen ist. Derartige Sägezahngeneratoren sind im Prinzip bekannt, z. B. kann ein Integrator mit Konstantstromquelle verwendet werden, bei dem die Integrationskapazität entladen wird, wenn der Ausgang des Flipflops 23 negativ wird. An dessen Ausgang liegt über einen Leistungsverstärker 25 das Schlauchquetschventil 17. Parallel dazu liegt am Ausgang des Sägezahngenerators 24 eine Schwellwertschaltung 26, an die ein optischer und/oder akustischer Alarm angeschlossen ist, wie angedeutet.
Das beschriebene Steuergerät arbeitet wie folgt: Nach Einstellen der gewünschten Tropfengeschwindigkeit am Impulsgenerator 22 liefert dieser einen positiven Impuls, wie bei 27 dargestellt, der über die Entkopplungsdiode 21 den Flipflop 23 setzt und damit den Sägezahngenerator 24 in Gang setzt, so daß dieser eine langsam ansteigende Spannung, wie bei 28 angedeutet, liefert. Der entsprechende Strom vom Leistungsverstärker 25 öffnet das Quetschventil 17 allmählich, so daß der Tropfen 16 entsprechend wachsen und, sobald er die notwendige Größe erreicht hat, fallen kann. Beim Fallen unterbricht er die Lichtschranke aus LED 14 und Infrarotdiode 15, so daß diese ein Signal liefert, das vom Differenzierglied 18 und Impulsformer 19 in einen negativen Impuls umgewandelt wird, wie bei 29 dargestellt. Dieser negative Impuls läuft über die Entkopplungsdiode 20 zum Flipflop 23 und setzt diesen zurück, so daß auch der Sägezahngenerator 24 wieder auf Null zurückfällt und das Quetschventil 17 schließt.
Fällt jedoch kein Tropfen 16, beispielsweise, weil die Infusionsflüssigkeit verbraucht ist oder der Schlauch 11 oder der Schlauch 13 blockiert ist, läuft die Ausgangsspannung vom Sägezahngenerator 24 weiter hoch und öffnet das Quetschventil 17 immer weiter, bis der in der Schwellwertschaltung 26 eingestellte Schwellwert für die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 24 erreicht ist. Die Schwellwertschaltung 26 löst dann einen optischen und/oder akustischen Alarm aus.
Zusätzlich kann das Ausgangssignal der Schwellwertschaltung 26 noch dazu verwendet werden, den Sägezahngenerator 24 auf den Ausgangswert zurückzusetzen und/oder in anderer Weise den Strom zum Schlauchquetschventil 17 zu unterbrechen. Dann würde das Schlauchquetschventil den Schlauch 13 schließen, so daß in dem Fall, daß die Infusionsflüssigkeit verbraucht ist, keine Luft durch den Schlauch 13 in die Kanüle und damit zum Patienten gelangen kann.
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Claims

Paten tans prUche '1/ Steuergerät für Infusionssysteme, bestehend aus einem an die Tropfkammer des Infusionssystems ansetzbaren Tropfendetektor, einem auf den Tropfschlauch des Infusionssystems aufsetzbaren, elektrisch steuerbaren Quetschmechanismus und einer Steuerung, die den Quetschmechanismus in Abhängigkeit von den Signalen vom Tropfendetektor und einem einstellbaren Sollwert steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Quetschmechanismus aus einem Schlauchquetschventil besteht, das in stromlosem Zustand den Schlauch geschlossen hält, und daß die Steuerung einen einstellbaren Impulsgenerator und eine Schaltung zur Erzeugung einer langsam steigenden Spannung, die dem Schlauchquetschventil zugeführt wird, aufweist, die durch Impulse vom Impulsgenerator gestartet und durch jeden Impuls vom Tropfendetektor auf den Ausgangswert zurückgestellt wird.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulswiederholrate des Impulsgenerators gleich der gewünschten Tropfengeschwindigkeit ist und die Schaltung zur Erzeugung einer langsam steigenden Spannung ein Sägezahngenerator mit Nullsetzer ist.
3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang der Schaltung zur Erzeugung einer langsam steigenden Spannung eine Schwellwertschaltung angeschlossen ist, die ein Alarmsignal liefert, wenn die langsam steigende Spannung den Schwellwert erreicht.