DE3106611A1

DE3106611A1 - "MEDICAL INFUSION DEVICE, IN PARTICULAR INTERCHANGEABLE PUMP CASSETTE DAFUER"

Info

Publication number: DE3106611A1
Application number: DE19813106611
Authority: DE
Inventors: Herbert Berkeley Calif. Chen; Jal 806 San Francisco Calif. Sohrab
Original assignee: Andros Inc
Current assignee: Andros Inc
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1981-02-23
Publication date: 1982-01-28
Also published as: GB2071223B; ES8205560A1; JPS56136561A; BR8101116A; ES499963A0; CA1148431A; MX150236A; IT1170769B; GB2071223A; FR2477020A1; AU6796781A; IT8147921A0

Description

Medizinische Infusionsvorrichtung, insbesondere auswechselbare Pumpen-Kassette dafür.Medical infusion device, in particular exchangeable pump cassette therefor.

ie Erfindung bezieht sich auf medizinische Infusionsvorrichtungen und betrifft insbesondere eine verbesserte Pumpe mit Pumpen-Kassette dafür.The invention relates to medical infusion devices, and more particularly relates to an improved one Pump with pump cassette for it.

In der USA-Patentanmeldung 79 806 ist eine medizinische Infusionsvorrichtung beschrieben, mit welcher flüssige oder halbfeste Stoffe von einem stromaufseitigen Abschnitt zu einem stromabseitigen Abschnitt förderbar sind. Die Pumpe, d. h. Fördereinrichtung bei dieser Infusionsvorrichtung umfaßt stromaufseitige (vorgeschaltete) und stromabseitige (nachgeschaltete) Leitungsteile sowie eine die beiden Leitungsteile miteinander verbindende, herausnehmbare Kassette. Die Kassette ist mit einem Fenster versehen, das von einer Membran überspannt wird. An der Pumpe vorgesehene Elemente greifen an der Membran an, um das Volumen des durch die Kassette festgelegten Förderraums zu variieren. Die Kassette weist Einlaß- und Auslaßöffnungen auf, die ventilfrei mit dem Förderraum in Verbindung stehen. Das in der Leitung enthaltene Strömungsmittel wurd durch Verengen bzw. Abklemmen und öffnen der Leitungsteile an Stromauf- undIn the US patent application 79 806 a medical infusion device is described, with which liquid or semi-solids from an upstream section are conveyable to a downstream section. The pump, i.e. H. Funding facility at this Infusion device includes upstream (upstream) and downstream (downstream) line parts as well as a line connecting the two line parts to one another, removable cassette. The cassette is provided with a window that is spanned by a membrane will. Elements provided on the pump act on the membrane in order to increase the volume of the through the cassette to vary the specified funding area. The cassette has inlet and outlet openings which are valve-free are in communication with the conveying space. The fluid contained in the line was reduced by constriction or Disconnect and open the line parts at upstream and

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Stromabseite sowie entsprechende Verdrängung des Inhalts des Kassetten-Förderraums gefördert.Downstream as well as the corresponding displacement of the contents of the cassette conveying space promoted.

Die in der genannten USA-Patentanmeldung beschriebene medizinische Infusionsvorrichtung bietet im Vergleich zu vielen anderen bisherigen Konstruktionen dieser Art bedeutsame Vorteile. Insbesondere sind in der Kassette keine Ventile vorgesehen, wodurch deren Zuverlässigkeit beträchtlich verbessert und die Herstellung bei entsprechender Kostensenkung vereinfacht wird. Außerdem wird damit eine gegenüber den bisherigen Kassettenkonstruktionen verbesserte Genauigkeit der Förderung bzw. Dosierung erreicht. Durch entsprechende Steuerung des Abklemmens der Schlauch- bzw. Leitungsteile an Einlaß und Auslaß der Kassette lassen sich einwandfrei konstante Strömungsmengen, bis herab zu äußerst niedrigen Durchsatzmengen, erzielen.The medical infusion device described in the aforementioned US patent application offers a comparison significant advantages over many other previous constructions of this type. In particular, are in the cassette no valves are provided, which significantly improves their reliability and the production with corresponding Cost reduction is simplified. In addition, it is one compared to the previous cassette designs improved accuracy of the delivery or dosage achieved. By controlling the disconnection accordingly the hose or pipe parts at the inlet and outlet of the cassette can be used to maintain constant flow rates, right down to extremely low throughput rates, achieve.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der vorstehend beschriebenen Infusionsvorrichtung das Vorhandensein von Luft im Kassetten-Förderraum die Arbeitsweise der Vorrichtung in äußerst nachteiliger Weise beeinflussen kann. Dies beruht auf drei Ursachen:However, it has been shown that in the infusion device described above, the presence of Air in the cassette conveying space can have an extremely detrimental effect on the operation of the device. This is due to three causes:

Zum ersten steigt bei hohem Gegendruck der Flüssigkeitsspiegel in der die Vorrichtung speisenden TropfkammerFirstly, when the back pressure is high, the liquid level in the drip chamber feeding the device rises

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τ·τ

aufgrund einer Ausdehnung der verdichteten Luft beim öffnen des Einlaufventils vor dem Füllen an, so daß ein Alarm für geleerte Lösungsflasche ausgelöst werden kann. Zum zweiten verringert sich die Strömungsmittel-Abgabemenge bei ansteigendem Gegendruck und zunehmendem Luftvolumen, wodurch die Förder- bzw. Dosiergenauigkeit des Fördervorgangs beeinträchtigt wird. Zum dritten ist bei niedrigeren Gegendrücken, die bei tiefer Lage der Kanüle (etwa 30 bis 91 cm unter der Kassette) auftreten können, die Abgabe-Strömungsmenge aufgrund der Ausdehnung der Luft beim öffnen des Auslaßventils größer, wodurch die Förder- bzw. Dosiergenauigkeit ebenfalls beeinträchtigt wird.due to an expansion of the compressed air when opening the inlet valve before filling, so that an alarm for an empty solution bottle will be triggered can. Second, the amount of fluid dispensed decreases as the back pressure increases and decreases Air volume, which affects the delivery or metering accuracy of the delivery process. Third is at lower back pressures that occur when the cannula is deeper (about 30 to 91 cm below the cassette) can, the discharge flow rate due to the expansion the air when opening the outlet valve is greater, which also affects the delivery or metering accuracy will.

Die Einflüsse von in der Kassette eingeschlossener Luft können praktisch ausgeschaltet bzw. weitgehend vermieden werden, wenn die Kassette tatsächlich so umgedreht wird, daß sich der Auslaß vom Förderraum an der Oberseite und sein Einlaß an der Unterseite (der Kassette) befinden. In dieser Lage der Kassette können Blasen zum Auslaß hochsteigen, um dann mit dem geförderten Strömungsmittel ausgetrieben zu werden. Dieses Prinzip wird bei der in der US-PS 4 140 118 beschriebenen Kassette angewandt. Obgleich diese Anordnung an sich vorteilhaft ist, kann sie beim Krankenhauspersonal Verwirrung bezüglich derThe effects of air trapped in the cassette can be practically eliminated or largely avoided when the cassette is actually turned so that the outlet from the conveying chamber at the top and its inlet is at the bottom (of the cassette). In this position of the cassette bubbles can escape to the outlet rise to then be expelled with the pumped fluid. This principle is applied to the in in US Pat. No. 4,140,118. While this arrangement is advantageous in itself, it can create confusion among hospital staff regarding the

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Lage des Einlasses hervorrufen. Die meisten bisherigen Medikament-Infusionsvorrichtungen sind nämlich so angeordnet, daß die Strömung kontinuierlich von der Flasche her abwärts zum Einlaß verläuft, der sich an der Oberseite der Pumpe befindet.Create location of the inlet. Most previous drug infusion devices are arranged in such a way that that the flow is continuous from the bottle down to the inlet, which is at the top the pump is located.

Der Erfindung liegt damit insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Pumpen-Kassette sowie eine verbesserte Kombination aus Pumpe sowie Kassette für eine medizinische Medikament-Infusionsvorrichtung zu schaffen. The invention is therefore based in particular on the object of providing an improved pump cassette and an improved one To create a combination of a pump and a cassette for a medical drug infusion device.

Speziell bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Medikament-Infusionsvorrichtung unter Verwendung einer Kombination aus einer Pumpe und einer Kassette, bei welcher der Einfluß von in der Kassette enthaltener Luft auf die Förder- bzw* Dosiergenauigkeit weitgehend ausgeschaltet ist und die Kassette einfach in die Pumpe eingesetzt werden kann, so daß sich die Vorrichtung eindeutig betriebsbereit machen läßt.In particular, the invention aims to provide a drug infusion device using a combination of a pump and a cartridge which largely eliminates the influence of the air contained in the cassette on the conveying and / or dosing accuracy is and the cassette can easily be inserted into the pump, so that the device can clearly be made ready for operation.

Die Erfindung bezweckt damit auch die Schaffung einer Kassettenanordnung verbesserter Konstruktion, die unter weitgehender Vermeidung jeglicher Verwirrung des Bedienungspersonals in Betrieb nehmbar ist.The invention thus also aims to provide a cartridge assembly of improved construction, which under largely avoiding any confusion of the operating personnel in operation.

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Diese Aufgabe wird durch die in den beiliegenden Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features characterized in the attached claims.

Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Below are preferred embodiments of the invention explained in more detail in conjunction with the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer medizinischen Infusionsvorrichtung, auf welche sich die Erfindung bezieht,1 shows a schematic representation of a medical infusion device on which the invention is based relates,

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Kassette mit Merkmalen nach der Erfindung,Fig. 2 is a front view of a cassette with features according to the invention,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 2 - 2 in Fig. 2,3 shows a section along the line 2 - 2 in FIG. 2,

Fig. 4 eine Schnittansicht der Kassette und eines Teils einer erfindungsgemäß für diese vorgesehenen Pumpe und4 shows a sectional view of the cassette and part of a pump provided for this according to the invention and

Fig. 5 und 6 schematische Vorderansichten zweier weiterer Ausführungsformen der Erfindung.FIGS. 5 and 6 are schematic front views of two further embodiments of the invention.

Die erfindungsgemäße Kassetten-Pumpen-Kombination (Fig. 1 und 4) dient allgemein zur Förderung von flüssigen oderThe cassette-pump combination according to the invention (Fig. 1 and 4) is generally used for pumping liquid or

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-40--40-

halbfesten Stoffen von einem stromaufseitigen Abschnitt 11, 12 zu einem stromabseitigen Abschnitt 13 einer medizinischen Infusionsvorrichtung zur Verabreichung dieser Stoffe an einen Patienten 14. Die Pumpe 15 trägt eine Kassette 16 (Fig. 2, 3, 5 bzw. 6) mit einem steifen bzw. starren Gehäuse 17, das einen Förderraum 18 festlegt. Das Gehäuse 17 weist eine Einlaßöffnung 21 auf, die in der Nähe der Oberseite der Kassette angeordnet ist, wenn sich diese in ihrer betrieblichen Lage in der Pumpe befindet. Weiterhin ist das Gehäuse 17 mit einer Auslaßöffnung 23 und mit einem Fenster 25 versehen. Eine das Fenster überspannende flexible Membran 27 ist für die zu fördernden Strömungsmittel undurchlässig. Eine Betatigungseinhext 28 drückt zur Änderung des Inhalts bzw. des Volumens des Förderraums 18 gegen die Membran an. Zur eindeutigen Ausrichtung der Kassette gegenüber der Pumpe ist die Kassette so ausgebildet, daß sich die Auslaßöffnung an der Oberseite des Förderraums befindet, wenn die Kassette betrieblich in die Pumpe eingesetzt ist. Aufgrund der Innenkonfiguration des Förderraums können in der betrieblichen Stellung der Kassette Gasblasen zur Auslaßöffnung entweichen. Ein Auslaßkanal 29 stellt eine Verbindung zwischen der Auslaßöffnung und einer gegenüber dieser versetzten Stelle her, die zur Erleichterung des Zusammensetzensemi-solids from an upstream section 11, 12 to a downstream section 13 of a medical infusion device for administering these substances to a patient 14. The pump 15 carries a cassette 16 (FIGS. 2, 3, 5 or 6) with a rigid or rigid housing 17 which defines a conveying space 18. The housing 17 has an inlet opening 21 located near the top of the cassette when it is in its operational position in the pump. Furthermore, the housing 17 is with an outlet opening 23 and provided with a window 25. A flexible membrane 27 spanning the window is impermeable to the fluid to be conveyed. An actuation unit 28 presses to change the content or the volume of the conveying space 18 against the Membrane on. For clear alignment of the cassette with respect to the pump, the cassette is designed in such a way that that the outlet opening is at the top of the conveyor chamber when the cassette is operationally in the Pump is inserted. Due to the interior configuration of the conveying chamber, gas bubbles can escape to the outlet opening in the operational position of the cassette. An outlet channel 29 provides a connection between the outlet opening and one which is offset with respect to this Make those for ease of assembly

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von Kassette und Pumpe für den Betrieb gewählt ist. Der Auslaßkanal kann sich in der Kassette selbst oder in einem dieser benachbarten Teil der Pumpe befinden.cassette and pump is selected for operation. The outlet channel can be in the cassette itself or in one of these adjacent parts of the pump.

In Fig. 1 ist die Erfindung in Anwendung auf eine Intravenös-Verabreichungsvorrichtung zur Förderung eines Strömungsmittels von einem Vorrat 12 zu einem Patienten 14 dargestellt. Die Strömungsmittelverabreichung erfolgt dabei intravenös über einen geeigneten Katheter 30, der an einen stromabseitigen Abschnitt 13 der Förder- bzw. Leitungsanordnung angeschlossen ist. Der Katheter wird dabei in an sich bekannter Weise mittels eines Klebebandes 31 am Arm des Patienten 14 festgehalten. Beim Stromungsmittelvorrat 12 kann es sich um eine herkömmliche, an einem Gestell 32 aufgehängte Intravenös-Verabreichungsflasche (Tropfflasche) handeln. Mit dem unteren Teil der Flasche 12 ist eine Tropfkammer 33 verbunden, die von üblicher Konstruktion sein kann. Unter oder an der Tropfkammer kann eine nicht dargestellte, einen geeigneten Aufbau besitzende Vorrichtung zur Auslösung eines Alarms bei leerer Flasche angeordnet sein, um ein Signal abzugeben, wenn der Inhalt der Flasche 12 entleert worden ist. Der Inhalt der Flasche 12 durchströmt den stromaufseitigen Leitungsteil 11 der Leitungsanordnung, der bei der dargestellten Ausführungsform ausIn Figure 1 the invention is applied to an intravenous administration device for conveying a fluid from a supply 12 to a patient 14 shown. The fluid is administered intravenously via a suitable catheter 30, the to a downstream section 13 of the conveyor or Line arrangement is connected. The catheter is attached in a manner known per se by means of an adhesive tape 31 held on the arm of the patient 14. The flow medium supply 12 can be a conventional, Intravenous administration bottle suspended on a rack 32 (Dropper bottle) act. A drip chamber 33 is connected to the lower part of the bottle 12, which can be of conventional construction. Under or on the drip chamber a not shown, a A suitable structure for triggering an alarm when the bottle is empty can be arranged to give a signal when the contents of the bottle 12 has been emptied. The content of the bottle 12 flows through it the upstream line part 11 of the line arrangement, in the illustrated embodiment

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einem biegsamen Schlauch besteht.consists of a flexible hose.

Obgleich die Flasche 12 in Fig. 1 in einer gegenüber dem Patienten 14 erhöhten Lage am Träger bzw. Gestell 32 aufgehängt ist, wie dies für die meisten Intravenös-Verabreichungsvorrichtungen typisch ist, ist diese Anordnung der Flasche bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht kritisch, weil das Strömungsmittel dem Patienten durch die Zwangsförderwirkung der Pumpe 15 zugeführt wird. Die Pumpe 15 (Fig. 1) kann zweckmäßig in einem Gehäuse 34 untergebracht sein, das Regelknöpfe, z. B. einen Knopf 35, trägt. Die Pumpe 15 kann auf ein neben dem Bett stehendes Tischchen 39 oder dgl. gestellt werden, und sie ist dabei zwischen den stromaufseitigen Leitungsteil 11 und den stromabseitigen Leitungsteil eingeschaltet. Durchführungen 41 bilden für die Leitungsteile 11 und 13 die Einführung bzw. Ausführung zum bzw. aus dem Gehäuse 33.Although the bottle 12 in FIG. 1 is in an elevated position on the carrier or frame in relation to the patient 14 32, as is the case with most intravenous administration devices is typical, this arrangement of the bottle is in the device according to the invention not critical, because the fluid is supplied to the patient by the forced delivery action of the pump 15 will. The pump 15 (Fig. 1) can be conveniently housed in a housing 34, the control buttons, for. B. a button 35. The pump 15 can be on a next The bed standing table 39 or the like. Are placed, and it is between the upstream Line part 11 and the downstream line part switched on. Bushings 41 form the introduction or execution to and from the line parts 11 and 13. from the housing 33.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Pumpe 15 eine auswechselbare Kassette 16 angeordnet, die erfndungsgemäß keinerlei Ventile benötigt, wocurch die Vorrichtung beträchtlich vereinfacht wird und die Kosten für ihren auswechselbaren Teil erheblich herabgesetzt werden. Darüber hinaus verwendet die erfindungsgemäßeIn the device according to the invention, an exchangeable cassette 16 is arranged in the pump 15, which according to the invention no valves are required, which considerably simplifies the device and the cost for their interchangeable part are significantly reduced. In addition, the invention uses

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Vorrichtung eine Kassette, bei welcher bei jedem Förderhub eine beträchtliche Strömungsmittelverdrängung stattfindet. Diese Verdrängung pro Hub beträgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise mindestens etwa 0/25 ml und weniger als etwa 1 ml. In diesem Fördermengenbereich werden die zweckmäßigsten Ergebnisse erzielt. Das Volumen des Förderraums bei nicht ausgelenkter Membran beträgt maximal etwa 1,9 ml.Apparatus a cassette in which there is a considerable displacement of fluid with each delivery stroke. This displacement per stroke is preferably at least approximately in the device according to the invention 0/25 ml and less than about 1 ml. This range of flow rates gives the most useful results. When the membrane is not deflected, the volume of the delivery chamber is a maximum of approximately 1.9 ml.

Die Kassette selbst ist in den Fig. 2 und 3 näher veranschaulicht. Grundsätzlich besteht die Kassette nur aus drei Teilen. Der Hauptteil ist ein gegossenes oder geformtes Gehäuse 3 7 aus einem für medizinische Zwecke geeigneten Kunststoff. Das Gehäuse besitzt einen im wesentlichen kreisförmigen Umriß mit einem asymmetrischen Flansch 40 in Form eines Rechtecks, das in einen Halbkreis übergeht. Diese asymmetrische Form ermöglicht eine entsprechende Konfiguration der Pumpe, so daß die Kassette, wie noch näher erläutert werden wird, nur in der richtigen Ausrichtung in die Pumpe eingesetzt werden kann. Ein Stutzen 43 dient zum Anschließen des stromaufseitigen Leitungsteils der Infusionsvorrichtung, während ein an der Unterseite des Gehäuses 17 angeordneter Stutzen 44 für den Anschluß des stromabseitigen Leitungsteils dient. Im Gegensatz zu vielen bisherigen Kassetten dieserThe cassette itself is illustrated in more detail in FIGS. Basically, the cassette only consists of three parts. The main part is a cast or molded housing 37 of one for medical use suitable plastic. The housing has a substantially circular outline with an asymmetrical one Flange 40 in the form of a rectangle which merges into a semicircle. This asymmetrical shape enables one appropriate configuration of the pump, so that the cassette, as will be explained in more detail, only in the correct Alignment can be inserted into the pump. A connector 43 is used to connect the upstream Line part of the infusion device, while a nozzle arranged on the underside of the housing 17 44 is used to connect the downstream part of the line. In contrast to many previous cassettes, this one

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Art enthalten Einlaß und Auslaß keinerlei Ventile. Das Gehäuse 17 legt eine Pumpenkairaner bzw. einen Förderraum 18 fest, der im wesentlichen zylindrisch ist und eine offene Seite bzw. ein Fenster 25 aufweist. Um die offene Seite des Förderraums herum ist eine ringförmige Ausnehmung 45 vorgesehen, die eine Ringlippe 47 der flexiblen Membran 27 aufnimmt. Die Membran 27 besteht aus einem geeigneten, für medizinische Zwecke zugelassenen, felxiblen Material, das für die zu fördernden Flüssigkeiten oder halbfesten stoffe undurchlässig ist und sich auf noch zu beschreibende Weise ausreichend weit auslenken läßt, um die ebenfalls noch näher zu erläuternde gewünschte Verdrängung zuzulassen. Zur Halterung der flexiblen Membran ist ein Spannring 49 an eine nach außen ragende Ringlippe 51 des Gehäuses 17 angepaßt und in diese Ringlippe eingesetzt und zudem auf geeignete Weise, beispielsweise durch Ultraschallschweißung, mit dem Gehäuse verschweißt, so daß eine Abdichtung hergestellt und die Membran 27 in ihrer die offene Seite des Förderraums 18 überspannenden Lage festgehalten ist.Art inlet and outlet do not contain any valves. The housing 17 lays a pump kairaner or a pumping chamber 18 fixed, which is substantially cylindrical and has an open side or a window 25. To the open On the side of the conveying space, an annular recess 45 is provided, which forms an annular lip 47 of the flexible Membrane 27 receives. The membrane 27 consists of a suitable flexible, approved for medical purposes Material that is impermeable to the liquids or semi-solids to be conveyed and which is still closed Descriptive way can be deflected sufficiently far to achieve the desired displacement, which will also be explained in more detail to allow. To hold the flexible membrane, a clamping ring 49 is attached to an outwardly protruding annular lip 51 of the housing 17 adapted and inserted into this annular lip and also in a suitable manner, for example by ultrasonic welding, welded to the housing, so that a seal is made and the membrane 27 is held in its position spanning the open side of the conveying chamber 18.

Gemäß Fig. 4 sind Elemente vorgesehen, um die stromaufseitigen und stroinabseitigen Leitungsteile 11 bzw. 13 abwechselnd in einem solchen Takt zu verengen und zu öffnen, daß eine ventilartige Wirkung hervorgebrachtAccording to Fig. 4 elements are provided to the upstream and line parts 11 and 13 on the downstream side to narrow and open alternately in such a cycle that a valve-like effect is produced

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•ns-• ns-

wird, durch welche das Strömungsmittel vom stromaufseitigen Leitungsteil 11 zum stromabseitigen Leitungsteil 13 der Leitungsanlage gefördert wird. Obgleich an sich beliebige Einrichtungen zum Verengen bzw. Zusammendrücken der Leitungsteile auf die noch zu beschreibende Weise vorgesehen sein können, werden bei der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung diese Verengungs-bzw. Abklemmelemente durch die sich verjüngenden oder konischen Enden verschiebbarer Stangen 63 bzw. 65 gebildet. Die Stangen sind auf geeignete, nicht dargestellte Weise im Inneren des Gehäuses 34 der Pumpe 15 bewegbar geführt. Die abgerundeten Spitzen der konischen Enden dieser STangen 63 und 65 liegen an stromaufseitigem bzw. stromabseitigem Leitungsteil 11 bis 13 an. Die Leitungsteile sind dabei in komplementären Nuten oder Rillen in einem Chassis 66 im Inneren des Gehäuses 34 der Pumpe 15 geführt. Eine sich über das Chassis 66 erstreckende Manschette 53 (Fig. 4) stellt eine Abdichtung zwischen dem die Kassette 16 aufnehmenden Bereich und der noch näher zu beschreibenden Antriebseinrichtung her.is through which the fluid from the upstream Line part 11 is promoted to the downstream line part 13 of the line system. Although in itself any devices for constricting or compressing the line parts are provided in the manner still to be described can be, in the device shown in FIG. Clamping elements through the tapered or conical ends of slidable rods 63 and 65, respectively. The bars are up suitable, not shown manner in the interior of the housing 34 of the pump 15 movably guided. The rounded ones Tips of the conical ends of these rods 63 and 65 lie on the upstream and downstream line part, respectively 11 to 13. The line parts are in complementary grooves or grooves in a chassis 66 inside of the housing 34 of the pump 15 out. A sleeve 53 (FIG. 4) extending over the chassis 66 provides a Sealing between the cassette 16 receiving Area and the drive device to be described in more detail.

Zum Austreiben des INhalts des Förderraums 15 ist das abgerundete Ende einer langgestreckten Stange 67 in einem nicht dargestellten Träger verschiebbar am Chassis 66 montiert. Die abgerundete Spitze der Stange 67 legt sichTo expel the contents of the conveying space 15, the rounded end of an elongated rod 67 is in one support, not shown, is slidably mounted on the chassis 66. The rounded tip of the rod 67 lies down

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über der offenen Seite des Förderraums 18 der Kassette 16 an die Membran 27 an. Wenn die Kassette einwandfrei eingesetzt ist, lenkt die Betätigungseinheit 28 die Membran 27 auch bei vollem Rückziehhub geringfügig nach innen aus, so daß die Stange 67 während des gesamten Forderhubs ständig in Berührung mit der Membran steht. Das Volumen des Förderraums in dieser voll zurückgezogenen Stellung der Stange 67 stellt sin maximales Arbeitsvolumen dar. Bei der ein Einwärtsverschiebung der Stange 67 wird die Membran unter Verkleinerung des Volumens des Förderraums 18 nach innen ausgelenkt.Above the open side of the conveying space 18 of the cassette 16 to the membrane 27. If the cartridge is fine is inserted, the actuating unit 28 deflects the membrane 27 slightly even with the full retraction stroke inside out, so that the rod 67 is in constant contact with the membrane during the entire delivery stroke. The volume of the delivery space in this fully retracted position of the rod 67 represents the maximum working volume When the rod 67 is displaced inward, the diaphragm is reduced in size of the volume of the conveying chamber 18 deflected inward.

Die Pumpe 15 weist eine angelenkte Klappe 60 auf, die zum Einsetzen und Herausnehmen der Kassette 16 sowie der innerhalb des Pumpengehäuses 34 befindlichen Abschnitte von stromaufseitigem und stromabseitigem Leitungsteil 11 bzw. 13 geöffnet werden kann. Wenn die Klappe 60 gemäß Fig. 4 geschlossen ist, drückt eine in einer Ausnehmung 57 der Klappe, die ihrerseits durch eine Platte 59 abgedeckt ist, sitzende Schraubendruckfeder 55 einen Vorbelastungsnapf 61 gegen das Kassettengehäuse 17 an, so daß dieses in seiner Lage gegen das Chassis 66 gehalten wird. An der Klappe 60 sind mit Hilfe von Stellschrauben 68 Druckblöcke 62 und 64 angebracht, von denen sich der Block 62 in einer derThe pump 15 has a hinged flap 60 which for inserting and removing the cassette 16 as well as the sections of the upstream and downstream conduit parts located within the pump housing 34 11 or 13 can be opened. When the flap 60 is closed as shown in FIG. 4, a pushes in a recess 57 of the flap, which in turn is covered by a plate 59, seated helical compression spring 55 a preload cup 61 against the cassette housing 17 so that it is in its position against the Chassis 66 is held. Pressure blocks 62 and 64 are attached to the flap 60 with the aid of adjusting screws 68, of which the block 62 is in one of the

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Stange 63 über den stromaüfseitigen Leitungsteil 11 gegenüberliegenden Lage befindet. Auf ähnliche Weise ist der Druckblock 64 an der der Stange 65 gegenüberliegenden Seite des stromabseitigen Leitungsteils 13 angeordnet. Durch entsprechende Einstellung der Lage der Druckblöcke 62 und 64 mittels der Stellschrauben 68 kann der im noch zu beschreibenden Betrieb der Verengungs- bzw. Abklemmmittel ausgeübte Druck im Herstellerwerk so eingestellt werden, daß ein vollständiges Abklemmen und damit vollständiges Verschließen des betreffenden Schlauchteils gewährleistet wird.Rod 63 across the line part 11 on the opposite side Location is located. Similarly, the pressure block 64 is on the opposite side of the rod 65 Side of the downstream line part 13 is arranged. By setting the position of the printing blocks accordingly 62 and 64 by means of the adjusting screws 68 can be used in the operation of the constriction or clamping means to be described below exerted pressure in the manufacturer's works can be set so that a complete disconnection and thus complete Closing of the hose part in question is guaranteed.

Zur Verschiebung der Stangen 63, 65 und 67 in der vorgesehenen Taktfolge tragen die von der Kassette und den Leitungsteilen abgewandten Enden dieser Stangen 63, 65 und 67 geeignete Kurvenfühler 73, die durch nicht dargestellte Federn gegen die Umfangsflachen von Nocken 91, 93 bzw. 95 angedrückt werden. Letztere sitzen auf einer Nockenwelle 97, die durch einen Antriebsmotor 103 in Drehung setzbar ist. Der Antriebsmotor ist ein sogenannter Schrittmotor, welcher die Welle schrittweise dreht und damit eine schrittweise Bewegung und Steuerung der verschiebbar geführten STangen bewirkt.To move the rods 63, 65 and 67 in the intended cycle sequence, carry those from the cassette and the line parts facing away from the ends of these rods 63, 65 and 67 suitable curve sensor 73, which through springs, not shown, against the circumferential surfaces of Cams 91, 93 and 95 are pressed on. The latter sit on a camshaft 97 driven by a drive motor 103 can be set in rotation. The drive motor is a so-called stepper motor, which moves the shaft step by step rotates and thus causes a step-by-step movement and control of the displaceably guided rods.

Gemäß Fig. 4 befindet sich das untere Abklemmelement 65According to FIG. 4, the lower clamping element 65 is located

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in einer Position, in welcher es den stromabseitigen flexiblen Leitungsteil 13 zusammenzudrücken bzw. abzuklemmen vermag. Der Förderraum 13 der Kassette 16 füllt sich aufgrund der Eigentsrömung bzw. des Staudrucks des Strömungsmittels im stromaufseitigen Leitungsteil oder aufgrund des bei der Zurückbewegung der Stange 67 erzeugten Saugdrucks (Unterdruck). Der Förderhub erfolgt, wenn das zweite Abklemmelement 65 unter öffnung des Leitungsteils 13 voll zurückgezogen ist und das erste Abklemmelement 63 zur Zusammendrückung bzw. Abklemmung des stromaufseitigen Leitungsteils 11 voll vorgeschoben ist. Bei der Einwärtsverlagerung der Betätigungsstange 67 wird das Volumen des Förderraums 18 verkleinert, so daß zumindest ein Teil seines INhalts zum stromabseitigen Teil der Leitungsanlage ausgetrieben wird. Die Strecke, über welche sich die Stange 67 einwärts bewegt, bestimmt das während eines Förderhubs verdrängte Volumen. Die Füll- und Förderhübe erfolgen abwechselnd und einander wiederholend in Abhängigkeit von der Drehung der Nockenwelle 97 und der Konfiguration der Nocken 91, 93 undin a position in which it is necessary to compress or pinch off the downstream flexible conduit part 13 able. The conveying space 13 of the cassette 16 fills due to the intrinsic flow or the dynamic pressure of the Fluid in the upstream line part or due to that generated during the return movement of the rod 67 Suction pressure (negative pressure). The delivery stroke takes place when the second clamping element 65 opens Line part 13 is fully withdrawn and the first Clamping element 63 for compressing or clamping off the upstream line part 11 is fully advanced is. When the actuating rod 67 is displaced inward, the volume of the delivery space 18 is reduced, see above that at least part of its contents is expelled to the downstream part of the pipeline system. the The distance over which the rod 67 moves inward determines the volume displaced during a conveying stroke. The filling and delivery strokes take place alternately and repetitively depending on the rotation of the camshaft 97 and the configuration of the cams 91, 93 and

Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform der Kassette ist deren Rückwand mit einem lotrechten Durchgang bzw. Kanal 29 versehen, der sich aufwärts erstreckt und am oberen Ende des Förderraums endet.In the embodiment of the cassette shown in FIGS. 2 and 3, the rear wall of the cassette is vertical Passage or channel 29 is provided which extends upwards and ends at the upper end of the conveying space.

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Eine waagerechte Bohrung 23 erstreckt sich als Auslaßöffnung in der Nähe des Randes des Förderraums 18 von diesem zum lotrechten Kanal. Die Krümmung der Innenfläche des Förderraums begünstigt ein Hochsteigen von Gasblasen zum oberen Ende desselben. Infolgedessen können derartige Blasen ohne weiteres durch die Bohrung 23 hindurchtreten und in das obere Ende des Kanals 29 eintreten, um beim Förderhub zusammen mit dem Strömungsmittel ausgetrieben zu werden. Etwa in den Förderraum eingedrungene Luft wird daher aus diesem ausgetrieben und kann sich nicht in ihm ansammeln. Durch dieses Merkmal wird die Förder- bzw. Dosiergenauigkeit der Vorrichtung gewährleistet.A horizontal bore 23 extends as an outlet opening near the edge of the conveying space 18 from this to the vertical channel. The curvature of the inner surface of the conveying space favors a rise of gas bubbles to the upper end of the same. Consequently Such bubbles can readily pass through the bore 23 and into the upper end of the channel 29 occur in order to be expelled together with the fluid during the delivery stroke. For example in the delivery room air that has penetrated is therefore expelled from it and cannot accumulate in it. By this feature the delivery or metering accuracy of the device guaranteed.

Fig. 5 veranschaulicht eine Anordnung, bei welcher der Kanal 29 zur Verbindung der Auslaßöffnung 23 mit einer Stelle im unteren Bereich der Kassette 16 im Montageblock bzw. Chassis 66 der Pumpe selbst ausgebildet ist. Die einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzende Auslaßöffnung liegt in der Betriebslage der Kassette mit ihrer Achse im wesentlichen lotrecht. Der Kanal bildet eine Schleife, gegenüber welcher die Kassette in einer tieferen Position liegt. Die normalerweise mit der Kassette verbundene und den stromabseitigen Teil der Leitungsanlage bildende flexible Schlauchleitung wirdFig. 5 illustrates an arrangement in which the channel 29 for connecting the outlet opening 23 with a Place in the lower area of the cassette 16 in the mounting block or chassis 66 of the pump itself is formed. The having a substantially circular cross-section In the operating position of the cassette, the outlet opening is essentially perpendicular with its axis. The channel forms a loop, opposite which the cassette lies in a lower position. Usually with the flexible hose line connected to the cassette and forming the downstream part of the line system

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beim Einsetzen der Kassette durch die Bedienungsperson in diesen Kanal oder Durchgang eingesetzt. Nach dem Schließen der Klappe 60 ist dann die Vorrichtung betriebsbereit. Ein Detektor 105 für in die Leitung eingedrungene Luft kann zu Alarmzwecken vorgesehen sein. Die flexible Schlauchleitung wird durch die Stangen 63 und 65 bei 63' bzw. 65' zusammengedrückt bzw. abgeklemmt. when inserting the cassette by the operator inserted into this channel or passage. After this Closing the flap 60, the device is then ready for operation. A detector 105 for intruders Air can be provided for alarm purposes. The flexible hose line is supported by the rods 63 and 65 compressed or pinched off at 63 'and 65', respectively.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher die einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzende Auslaßöffnung 23 bei in der Betriebsstellung befindlicher Kassette auf einer im wesentlichen waagerechten Achse liegt. Die flexible Schlauchleitung erstreckt sich dann zumindest über einen Teil ihrer Länge von der Auslaßöffnung waagerecht zur Auslaßseite der pumpe.In Fig. 6, an embodiment of the invention is shown in which the one substantially circular Cross-section having outlet opening 23 when the cassette is in the operating position on an im essential horizontal axis lies. The flexible hose line then extends at least over part of its length from the outlet port horizontally to the outlet side of the pump.

Mit der Erfindung wird somit eine auswechselbare pumpen- und Kassettenkombination für eine medizinische Infusionsvorrichtung geschaffen, die einfach zu bedinen ist und bei welcher die sich aus einer Ansammlung von Luft im Förderraum der Kassette ergebenden Probleme vermieden werden. Die Kassette ist einfach einzusetzen und behält ihre typische Konfiguration, bei, bei welcher sich derThe invention thus provides an exchangeable pump and cassette combination for a medical infusion device created which is easy to use and which results from an accumulation of air in the Problems resulting from the conveying space of the cassette are avoided. The cassette is easy to insert and keep their typical configuration, in which the

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stromaufseitige Einlaßteil der Infusionsanlage zur Oberseite der Pumpe erstreckt und der stromabseitige Teil von der Unterseite abgeht.upstream inlet part of the infusion set to the top the pump extends and the downstream part goes off from the bottom.

Selbstverständlich sind dem Fachmann verschiedene Änderungen und Abwandlungen der vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.Various changes and modifications to those presented above will of course be apparent to those skilled in the art and described embodiments are possible without departing from the scope of the invention.

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Claims

P a t e η t a η s p r ti c h e:

Exchangeable pump cassette in combination with a pump for a medical infusion device for conveying liquid or semi-solid substances from an upstream section to a downstream section Section thereof, characterized in that the cassette (16) has a rigid housing (17), which defines a delivery space (18) and that with inlet (21) and outlet (23) and with a window (25) is provided that a flexible membrane (27) is stretched over the window for the promoted liquid or semi-solid material is impermeable and with an element (67) of the pump (15) for Change in the volume of the conveying space (18) in contact can be brought about that the cassette (16) is designed so that, with correct alignment, the same opposite the pump (15) inlet (21) and outlet (23) both in the area of the top of the pumping chamber (18) are arranged when the cassette (16) is in its operating position relative to the pump (15), that the conveying space (18) has an internal shape such that in the operating position of the cassette (16) gas bubbles can escape to the outlet (23), and that the cassette

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Pump combination has a means (29) which has a connecting channel between the outlet (23) and a point (44) offset opposite this when the cassette is in the operating position is located.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means forming the connecting channel on the Pump is arranged.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pump has a carrying or support device for comprises the cassette, this carrying or supporting device forming the connecting channel.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the means defining the connecting channel is provided on the cassette.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the connecting channel through the rigid housing is formed.

6. Interchangeable pump cartridge for use with a pump for a medical infusion device

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for conveying liquid or semi-solid substances from an upstream section to a downstream section Section thereof, characterized in that the cassette (16) has a rigid housing (17), which defines a delivery space (18) and that with inlet (21) and outlet (23) and with one Window (25) is provided that a flexible membrane (27) is stretched over the window, which is for the promoted liquid or semi-solid material is impermeable, so that the cassette (16) is designed in such a way that that with correct alignment of the same relative to the pump (15) inlet (21) and outlet (23) both in the Arranged in the area of the top of the conveying chamber (18) are when the cassette (16) is in its operating position relative to the pump (15) that the delivery space (18) has such an internal shape that in the operating position of the cassette (16) gas bubbles to the outlet (23) can escape, and that the cassette has a means 29 which has a connecting channel between Outlet (23) and a point (44) which is offset from this opposite to the lower part of the cassette, if the cassette is in the operating position.

7. Cassette according to claim 6, characterized in that the connecting channel is a wall of the rigid housing

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represents enforcing line.

8. Cassette according to claim 6, characterized in that the means forming the connecting channel is a is parallel to the rigid housing in the conveying chamber extending wall.

9. Cassette according to claim 6, characterized in that the outlet has a substantially circular cross-section and in the operative position of the cassette has a substantially perpendicular axis and that flexible tubing extends from the outlet to a location near the lower end of the cassette.

10. Cassette according to claim 6, characterized in that the outlet has a substantially circular cross-section and in the operating position of the cassette has a substantially horizontal axis and that a flexible tubing for at least a portion of its length from the outlet substantially extends horizontally.

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