DE3112533C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr eines intravenös zu verabreichenden Strö­ mungsmittels von einer Strömungsmittelquelle zu einem Patienten, mit einem blockartigen Gehäuse, das einen mit der Strömungsmittelquelle verbindbaren Einlaß, einen mit dem Patienten verbindbaren Auslaß und einen mit dem Einlaß und dem Auslaß kommunizierenden Hohlraum auf­ weist, in dem eine Membran angeordnet ist, von der der Durchlaßquerschnitt des Einlasses oder des Auslasses veränder­ bar ist und die von einem antreibbaren Stößel druckbe­ aufschlagbar und dadurch lagemäßig veränderbar ist.

Die medizinische Praxis wird fortwährend komplizierter und verfeinert sich zusehends. Gleichzeitig werden die zur Patientenpflege eingesetzten Gerätschaften und Verfahren immer empfindlicher, um zu gewährleisten, daß der Patient optimal versorgt wird. Ist ein Patient operiert worden und befindet er sich im Erholungssta­ dium, muß ihm oft intravenös ein Strömungsmittel verab­ folgt werden. Die Stärke, mit der das Strömungsmittel dem Patienten zugeführt wird, hängt von einer Anzahl unterschiedlicher Faktoren ab - beispielsweise vom Gewicht, Alter, Geschlecht und körperlichen Zustand des Patienten. Während der Patient sich von der Operation erholt, wird vorzugsweise die Zufuhr so eingestellt, daß der Patient von dem zu verabreichenden Strömungsmittel optimal profitiert.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE 29 22 939 A1) mit der sich durch Schwerkraft ein Strömungsmittel einem Patienten mit präziser und vorbe­ stimmter Zufuhrrate intravenös verabfolgen läßt und das an mehreren Patienten steril und hygienisch eingesetzt werden kann, sind in dem blockartigen Gehäuse zwei Kammern vorgesehen, die durch eine flexible Membran getrennt sind, die sich bewegt, um die Volumina der einzelnen Kammern zu variieren. Insbesondere bewirkt die Membranbewegung, daß eine Kammer vergrößert wird und sich mit dem Strömungsmittel füllt, während aus der anderen Kammer das Strömungsmittel abgegeben wird und das Volumen dieser Kammer sich verkleinert. Jede volume­ trische Zufuhrsteuerung wird bei dieser bekannten Vor­ richtung durch Einstellung der Frequenz durchgeführt, mit der sich die Membran flip-flop-mäßig bewegen kann. Bekannt ist weiterhin eine Kassette (US-PS 42 07 871), die in einem Steuerungssystem für die Zufuhr eines Strömungsmittels zum Patienten angeordnet ist und sich leicht aus dem Steuerungssystem herausnehmen läßt, damit eine sterile Kassette im Steuerungssystem eine zuvor benutzte Kassette jedesmal ersetzen kann, wenn das Steuerungssystem an einem anderen Patienten verwendet werden soll.

Bekannt ist ferner ein Regelventil für eine Durchfluß­ steuerung (US 36 42 026), bei dem der Durchfluß des Strömungsmittels durch Variieren der Entfernung zwischen einer Öffnung und einer elastischen Scheibe steuerbar ist, indem eine einen handbetätigbaren Stellknopf auf­ weisende Steuerwelle gedreht wird, deren Axialbewegung auf ein an der elastischen Scheibe angreifendes federbe­ lastetes Kugelelement über eine mit der Steuerwelle in Eingriff stehende Federhaltung übertragbar ist.

Schließlich ist ein Mengenregelungsventil mit einer Membran bekannt (US 40 11 893), die eine mit einer Nut in Ausrichtung befindliche Öffnung aufweist, so daß ein Strömungsmittel durch die Öffnung in die Nut strömen kann. Der auf die Membran wirkende Druck des Strömungs­ mittels hat zur Folge, daß die Membran in die Nut gedrückt und somit die Durchflußmenge gedrosselt wird.

Es ist erwünscht, eine Vorrichtung der eingangs erwähn­ ten Art dahingehend zu verbessern, daß diese in Verbin­ dung mit einem Patienten dessen Überführung geeignet einsetzbar ist und während dieser Überführung eine Strömung eines Strömungsmittels zum Patienten mit ge­ steuerter Zufuhrrate erlaubt. Auf diese Weise könnte ein intravenöses Strömungsmittel dem Patienten mit der gesteuerten Zufuhrrate auch während der Überführung des Patienten vom OP-Saal zum Nachsorgeraum oder vom Nach­ sorgeraum zum zugewiesenen Krankenzimmer zugeführt werden. Weiterhin ist erwünscht, dafür zu sorgen, daß sich die Zufuhr des Strömungsmittels mittels der Schwer­ kraft zum Patienten nach der Überführung zum zugewiese­ nen Krankenzimmer augenblicklich und präzise regeln läßt, damit unter sämtlichen Bedingungen, die im Kran­ kenhaus auftreten können, die gesteuerte Zufuhr eines Strömungsmittels zum Patienten ermöglicht wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiterzu­ bilden, daß entsprechend den jeweiligen Aufenthalts­ und/oder Transportbedingungen des Patienten eine einfa­ che und exakte Steuerung der Zufuhr des intravenös zu verabreichenden Strömungsmittels von der Strömungsmit­ telquelle zu dem Patienten bei schnellem Wechsel von von Hand betätigbarer Steuerung auf automatische Steuerung der Zufuhr und umgekehrt möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß in einer ersten Ausführungsform dadurch gelöst, daß im Hohlraum zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ein Knopfelement angeordnet ist, das einen eine Fläche umgebenden Randwulst aufweist, mit der Membran als Strömungssperre zusammenwirkt, gegen dessen Randwulst die vom Stößel druckbeaufschlagte Membran preßbar ist und das mindestens einen den Randwulst durchsetzenden, zum Rand des Knopfelementes offenen Kanal aufweist, in den die Membran entsprechend der auf sie vom Stößel ausgeübten Druckbeaufschlagung zur Steuerung der Zufuhr­ menge des Strömungsmittels eindrückbar ist, und daß der antreibbare Stößel mit einem von Hand betätigbaren, am Gehäuse gewindemäßig geführten Stellknopf in Eingriff steht, der wahlweise auch an einen Schrittschaltmotor eines automatischen Zufuhrsteuerungssystems mechanisch koppelbar ist.

Vorzugsweise weist das Knopfelement viele weitere seinen Ringwulst durchsetzende, zum Rand offene Kanäle mit unterschiedlchen Querschnittsflächen auf, die bei fortschreitender Druckbeaufschlagung der Membran von dieser fortschreitend und nacheinander schließbar sind.

Der mindestens eine Kanal weist vorzugsweise eine V- förmige Querschnittsfläche auf, und das Knopfelement kann ringförmig ausgebildet sein. Das Knopfelement kann sich quer zur Strömungsrichtung durch den Hohlraum erstrecken, und die Kanäle können seitlich im Abstand voneinander angeordnet sein. Die Kanäle können auch über den Umfang des Knopfelementes hin im Abstand voneinander speichenmäßig angeordnet sein. Das ringförmige Knopfele­ ment kann um die Mündung des Einlasses in den Hohlraum herum oder um den Übergang des Hohlraumes in den An­ schluß herum angeordnet sein. Vorzugsweise liegen der Einlaß und der Auslaß beide auf der der Membran gegen­ überliegenden Seite des Hohlraumes.

Die Aufgabe wird in einer zweiten Ausführungsform erfindungsgemäß auch dadurch gelöst, daß im Hohlraum zwischen dem Einlaß und dem Auslaß ein als Strömungssperre dienendes Knopfelement angeordnet ist, gegen dessen Rand die vom Stößel druckbeaufschlagte Membran preßbar ist, die mindestens einen zum Knopfele­ ment hin offenen Kanal aufweist, der bei auf dem Knopf­ element aufliegender Membran eine Strömungsverbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß bildet und dessen Quer­ schnittsfläche entsprechend der vom Stößel auf die Membran ausgeübten Druckbeaufschlagung zur Steuerung der Zufuhrmenge des Strömungsmittels variierbar ist, und daß der antreibbare Stößel mit einem von Hand betätigbaren, am Gehäuse gewindemäßig geführten Stellknopf in Eingriff steht, der wahlweise an einen Schrittschaltmotor eines automatischen Zufuhrsteuerungssystems mechanisch koppel­ bar ist.

Vorzugsweise ist das automatische Zufuhrsteuerungssystem ausgerüstet mit einer elektronischen Einstelleinrichtung für die Sollströmungsstärke des Strömungsmittels, mit einer elektronischen Einrichtung zum Erfassen der Strömungsstärke, mit der das Strömungsmittel von der Strömungsmittelquelle zum Patienten strömt, mit einer auf die eingestellten Sollwerte der Strömungsstärke des Strömungsmittels und auf die erfaßten Istströmungswerte ansprechenden elektronischen Einrichtung und mit einem auf ein Fehlersignal ansprechenden Schrittschaltmotor von der die Stellung des Stößels in einer Richtung im Sinne der Minimalisierung des Fehlersignals einstellbar ist.

Wenn der Patient sich im zugewiesenen Krankenzimmer erholt, können die gewünschten Zufuhrraten des Strö­ mungsmittels im Zufuhrsteuerungssystem der Vorrichtung eingestellt werden, das eine vorhergehende Handeinstel­ lung der Vorrichtung übersteuert und die Strömungsstärke entsprechend der Vollwerteinstellung festsetzt. Auf diese Weise wird eine präzise Steuerung der Strömung des Strömungsmittels entsprechend den Einstellwerten erhal­ ten, während der Patient sich im zugewiesenen Kranken­ zimmer befindet. Die präzise Steuerung kann einsetzen, wenn der Patient in das zugewiesene Krankenzimmer ge­ bracht worden ist und das Zufuhrsteuerungssystem dort halbpermanent arbeitet. Ist in das Zufuhrsteuerungs­ system eine gewünschte Zufuhrrate eingegeben worden, arbeitet es als Regelkreis, der die erwünschte Strö­ mungssstärke präzise einhält.

Die Steuereinrichtung der Vorrichtung ist in das Zufuhr­ steuerungssystem zur Steuerung der Strömungsmittelzufuhr zum Patienten herausnehmbar eingefügt. Bei aus dem Zufuhrsteuerungssystem herausgenommener Steuereinrich­ tung kann die Einstellung von Hand erfolgen, während, wenn die Steuereinrichtung in das Zufuhrsteuerungssystem eingefügt ist, der Regelkreis die Zufuhrrate bestimmt. Die Steuereinrichtung kann augenblicklich aus dem Zu­ fuhrsteuerungssystem der Vorrichtung herausgenommen oder in es eingefügt werden.

Der Stellknopf kann während des Überführens des Patien­ ten aus dem OP-Saal zum Nachsorgeraum und vom Nachsorge­ raum in das zugewiesene Krankenzimmer von Hand verstellt werden, um die Zufuhrrate des Strömungsmittels zum Patienten einzustellen. Der Stellknopf kann mit dem Antriebselement gekoppelt werden, wenn die Steuerein­ richtung in das Zufuhrsteuersystem eingesetzt ist. Dann treibt der Schrittschaltmotor das Antriebselement über einen Winkel, der von der Strömungsstärke abhängt, die in das Zufuhrsteuerungssystem eingegeben worden ist. Auf diese Weise wird die Membran - beispielsweise durch Kompression - in Querrichtung entsprechend dem Betrieb des Schrittschaltmotors bewegungsbeschränkt. Der Schrittschaltmotor kann in einem Regelkreis arbeiten, um die Druckbeaufschlagung der Membran momentan auf die dem Patienten tatsächlich zufließende Tropfenzahl einzustel­ len. Diese Steuerung gewährleistet, daß die Ist-Strö­ mungsstärke zum Patienten bei in das Zufuhrsteuerungs­ system eingesetzter Steuereinrichtung der Sollstärke entspricht, auf die das Zufuhrsteuerungssystem einge­ stellt ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein schneller Wechsel von von Hand betätiger Steuerung auf automati­ sche Steuerung und umgekehrt der Zufuhr des Strömungs­ mittels zum Patienten möglich. Die Vorrichtung ist verhältnismäßig klein und leicht und läßt sich leicht mit dem Patienten bewegen. Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung werden nun an Hand der Zeich­ nungen erläutert. In diesen sind:

Fig. 1 eine teilweise als Blockdiagramm ausgeführte Darstellung eines automatischen Systems der Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr eines intravenös zu verabreichenden Strömungsmittels an einem Patienten unter Ausnutzung der Schwerkraft;

Fig. 2 ein Schnitt durch eine Steuereinrichtung, die in das Zufuhrsteuerungssystem der Fig. 1 eingefügt werden kann;

Fig. 3 ein Schnitt der in Fig. 2 gezeigten Steuerein­ richtung, aus dem Zufuhrsteuerungssystem der Fig. 1 herausgenommen und in einem Zustand, in dem das Strömungsmittel mit sehr schwacher Strömung zugeführt wird;

Fig. 4 ein vergrößerter Teilschnitt bestimmter Ele­ mente der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Zufuhrsteuerungssystems der Vorrichtung bei aus diesem herausgenomme­ ner Steuereinrichtung nach den Fig. 2 und 3;

Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung einer kasset­ tenartigen Ausführungsform der Vorrichtung, die mit der Steuereinrichtung der Fig. 2 und 3 versehen sein kann;

Fig. 7 eine Perspektivdarstellung eines Teils einer bevorzugten Ausführungsform der Steuereinrich­ tung der Vorrichtung für die Verwendung mit dem Zufuhrsteuerungssystem nach den Fig. 1, 5 und 6;

Fig. 8 ein Teilschnitt der Ausführungsform nach Fig. 7 auf der Linie 8-8 in Fig. 7;

Fig. 9 ein Teilschnitt der Ausführungsform nach Fig. 7 auf der Linie 9-9 in Fig. 7;

Fig. 10 ein Teilschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform der Steuereinrichtung der Vorrich­ tung, die in dem Zufuhrsteuerungssystem nach den Fig. 1, 5 und 6 der Vorrichtung verwendbar ist;

Fig. 11 ein Teilschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform der kassettenartigen Steuereinrich­ tung zum Einsatz in das Zufuhrsteuerungssystem nach den Fig. 1, 5 und 6 der Vorrichtung;

Fig. 12 ein vergrößerter Teilschnitt bestimmter Ele­ mente der Steuereinrichtung der Fig. 11 im wesentlichen auf der Linie 12-12 der Fig. 11;

Fig. 13 ein Teilschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform der Steuereinrichtung der Vorrich­ tung zum Einsatz in deren Zufuhrsteuerungs­ system nach den Fig. 1, 5 und 6;

Fig. 14 ein vergrößerter Teilschnitt durch bestimmte Elemente der in Fig. 13 gezeigten Steuerein­ richtung im wesentlichen auf der Linie 14-14 der Fig. 13;

Fig. 15 ein Teilschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform der Steuereinrichtung, die in dem Zufuhrsteuerungssystem nach den Fig. 1, 5 und 6 der Vorrichtung verwendbar ist;

Fig. 16 ein vergrößerter Teilschnitt durch bestimmte Elemente der in Fig. 15 gezeigten Steuerein­ richtung im wesentlichen auf der Linie 16-16 der Fig. 15;

Fig. 17 ein Teilschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform der Steuereinrichtung für die in dem in den Fig. 1, 5 und 6 gezeigten Zufuhrsteue­ rungssystem der Vorrichtung verwendbar ist; und

Fig. 18 ein vergrößerter Teilschnitt durch bestimmte Elemente der in Fig. 17 gezeigten Steuerein­ richtung im wesentlichen auf der Linie 18-18 der Fig. 17.

Fig. 3 zeigt eine Steuereinrichtung 14 der Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr eines intravenös zu verabrei­ chenden Strömungsmittels von einer Strömungsmittelquelle 10 zu einem Patienten, wobei die Stärke der Strömung von einer Handeinstellung der Vorrichtung abhängt. Von der Strömungsmittelquelle 10 des intravenös zu verabreichen­ den Strömungsmittels führt ein Einlaßschlauch 12 zu der Steuereinrichtung 14, die eine Kassette darstellt. Eine Ausgangsleitung 16 verläuft von der Steuereinrichtung 14 der Vorrichtung zum Patienten 20.

Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 22 aus einem geeigne­ ten Werkstoff wie beispielsweise Kunststoff auf. Das Gehäuse 22 weist einen Einlaß 24, der den Einlaßschlauch 12 aufnehmen kann, sowie einen Auslaß 26 auf, der einen Auslaßschlauch 16 aufnehmen kann. Ein Hohlraum 28 liegt zwischen dem Einlaß und dem Auslaß 24 bzw. 26 und kommuniziert mit diesen. Ein Knopfelement 30, das einen eine Fläche umgebenden Randwulst aufweist, liegt im Hohlraum 28 als geschlossene Schleife z.B. um den Auslaß 26 herum und ist vorzugsweise ringförmig. Das Knopfele­ ment 30 weist mindestens einen den Randwulst durchset­ zenden, zu seinem Rand offenen Kanal 31 (Fig. 4) mit vorzugsweise V-förmiger Querschnittsfläche auf, um die Strömungsstärke des Strömungsmittels veränderlich steuern zu können.

Eine elastische Membran 32 ist im Hohlraum 28 angeord­ net. Die Enden der Membran 32 sind zu Wulsten ausgestal­ tet, die in Ausnehmungen 34 im Gehäuse 22 eingesetzt sind, um die Membran 32 straff zu halten. Die Membran 32 ist so angeordnet, daß sie sich in der gleichen Richtung wie eine Gerade erstreckt, die zwischen den Mündungen des Ein- und des Auslasses 24 bzw. 26 in den Hohlraum 28 gezogen werden kann, und daß von ihr der Durchlaßquer­ schnitt des Ein- und des Auslasses veränderbar ist.

Ein Stößel ist in einer Fassung 38 im Gehäuse 22 ange­ ordnet. Der Stößel 36 liegt an der Membran 32 zwischen den Ausnehmungen 34 an, um die Membran 32 quer zur Lage derselben im Hohlraum 28 zu dehen. Ein Stellknopf 40 ist mit einem Innengewinde auf einen mit einem Außengewinde versehenen Ansatz 42 aufgeschraubt, der vom Gehäuse 22 her absteht. Der Stellknopf 40 drückt auf den Stößel 36 und kann mit einer kegelstumpfförmigen Außenfläche versehen sein, die gerändelt oder sonst wie verformt sein kann, damit sie sich leichter greifen läßt.

Der Stellknopf 40 kann durch Drehen auf dem Ansatz 42 verstellt werden, um den auf den Stößel 36 ausgeübten Druck zu ändern. Auf diese Weise wird die Kraft verän­ dert, die der Stößel 36 auf die Membran 32 ausübt, so daß durch Verstellen des Stellknopfes 40 die Lage der Membran 32 am Knopfelement 30 und damit die Stärke der Strömung des Strömungsmittels verändert werden kann, das vom Einlaß 24 durch den Hohlraum 28 zum Auslaß 26 fließt. Die Handeinstellung des Knopfelementes 40 er­ laubt somit eine Steuerung der Strömungsstärke des von der Strömungsmittelquelle 10 zum Patienten 20 fließenden Strömungsmittels.

Der eine V-förmige Querschnittsfläche aufweisende Kanal 31 im Knopfelement 30 ermöglicht, daß das Strömungsmit­ tel dem Patienten mit niedriger Strömungsstärke entspre­ chend der Einstellung des Stellknopfes 40 zufließen kann, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Bei derartig schwacher Strömungsstärke zeigt die Membran 32 die Neigung, in den Kanal 31 hineingezogen zu werden. Das Eindringen der Membran 32 in den Kanal 31 hängt von der Einstellung des Stellknopfes 40 ab. Bei niedriger Einstellung des Stellknopfes 40 kann das Strömungsmittel vom Einlaß 24 in den Hohlraum 28 zum Auslaß 26 nur durch den Raum zwischen der Membran 32 und dem Boden des eine V-förmige Querschnittsfläche aufweisenden Kanals 31 fließen.

Die Vorrichtung läßt sich verwenden, wenn der Patient vom OP-Saal zu einem Nachsorgeraum oder aus dem Nachsor­ geraum in das ihm zugewiesene Krankenzimmer transpor­ tiert wird. Da die Steuereinrichtung 14 verhältnismäßig klein ist und sich in der Handfläche halten läßt, kann sie von einer Krankenschwester oder dem Patienten selbst gehalten werden, während er von einem Raum zum anderen gefahren wird. Während dieser Überführung läßt die Flüssigkeitszufuhr zum Patienten sich mit dem Stellknopf 40 auf dem Ansatz 42 einstellen.

Fig. 1 zeigt ein automatisches Steuerungssystem der Vorrichtung für die Zufuhr des Strömungsmittels zum Patienten mittels der Schwerkraft, wobei die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Steuereinrichtung 14 in fester Zuord­ nung zu dem Zufuhrsteuerungssystem in einem Gehäuse 50 gehalten werden kann, wie Fig. 5 zeigt. Das Gehäuse 50 enthält ein Antriebselement 52 mit einer Fassung 54, die entsprechend der Außenfläche des Stellknopfes 40 gerän­ delt oder sonstwie verformt ist, damit sie am Stellknopf 40 angreifen und ihn bei ihrer Drehung mitnehmen kann. Das Antriebselement 52 kann federbelastet sein, um den Antriebseingriff zwischen dem Antriebselement 52 und dem Stellknopf 40 zu erleichtern. Das Antriebselement 52 kann mit einem Schrittschaltmotor 56 angetrieben werden.

Der Schrittschaltmotor 56 arbeitet in einer elektrischen Schaltung, die schematisiert in Fig. 1 gezeigt ist. Das automatische Zufuhrsteuerungssystem ist mit einer elek­ tronischen Einstelleinrichtung (Fig. 5) auf der Vorder­ seite des Gehäuses 50 ausgerüstet, die vorzugsweise mehrere Stellen zunehmender Wertigkeit digital anzeigt. Beispielsweise können drei Stellen zur Darstellung der Einer-, Zehner- und Hunderterwerte vorgesehen werden, so daß die Strömung in Stärken von "1" bis "999" einge­ stellt werden kann.

Die Soll- bzw. Vorgabewerte der elektronischen Einstell­ einrichtung 58 werden einem Komparator 60 (Fig. 1) zugeführt, der die Sollwerte mit den Istwerten der Strömung vergleicht, die ein Tropfenfühler 62 liefert. Der Tropfenfühler 62 kann herkömmlich aufgebaut sein und erfaßt die Anzahl der Tropfen des Strömungsmittels, die in einem bestimmten Zeitraum - beispielsweise einer Sekunde - durch den Einlaßschlauch 12 hindurchtreten.

Der Komparator 60 vergleicht die Signale aus der elek­ tronischen Einstelleinrichtung 58 und aus dem Tropfen­ fühler 62 und erzeugt ein Fehlersignal, das einer etwai­ gen Differenz zwischen den Eigenschaften der erfaßten Signale entspricht. Dieses Fehlersignal wird auf den Schrittschaltmotor 56 gegeben, wodurch dieser in derje­ nigen Richtung gedreht wird, in der das Fehlersignal abnimmt. Der Schrittschaltmotor 56 treibt das Antriebs­ element 52, das seinerseits den Stellknopf 50 dreht, in einer Richtung an, daß die Strömung des Strömungsmittels im Hohlraum 28 gesteuert wird. Auf diese Weise wird der Schrittschaltmotor 56 momentan so angesteuert, daß die Stärke der Strömung im Auslaßschlauch 16 in direktem Verhältnis zu den der elektronischen Einstelleinrichtung 58 eingegebenen Vorgabewerten steht.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, kann die Steuereinrichtung 14 herausnehmbar im Gehäuse 50 angeordnet sein. Das Gehäuse 50 kann das Antriebselement 52 und den Schrittschaltmo­ tor 56 enthalten. Auf diese Weise läßt sich die Vorrich­ tung leicht mit dem Gehäuse 50 koppeln, wenn das in der Fig. 5 gezeigte Zufuhrsteuerungssystem im Krankenzimmer des Patienten arbeitet, um diesem das Strömungsmittel mit genau eingestellter Strömungsstärke in einem Regel­ kreis zuzuführen.

Die Vorrichtung läßt sich leicht vom Gehäuse 50 abkop­ peln und unabhängig vom automatischen Zufuhrsteuerungs­ system einsetzen, wenn der Patient aus dem OP-Saal zum Nachsorgeraum oder vom Nachsorgeraum zum zugewiesenen Krankenzimmer transportiert werden soll. Unter diesen Umständen reicht die Handeinstellung des Stellknopfes 40 aus, um die Strömung des Strömungsmittels auf einen gewünschten Wert im Sinne einer Steuerung so einzustel­ len, daß der Patient medizinisch gut versorgt wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung treten zuweilen Hystereseprobleme auf, weil die Membran 32 nicht einwandfrei auf eine Bewegung des Stellknopfes 40 im Sinne einer Entlastung der Membran 32 anspricht. Die Membran zeigt zuweilen die Neigung, in dem eine V- förmige Querschnittsfläche aufweisenden Kanal 31 zu verbleiben, obgleich sie den Kanal 31 verlassen sollte, wenn die vom Stößel 36 auf sie ausgeübte Kraft geringer wird. Die Folge ist, daß dann die Strömung der Strö­ mungsmittels im Hohlraum 28 zwischen dem Einlaß 24 und dem Auslaß 26 schwächer als erwünscht ist. Dieses Pro­ blem tritt jedoch nur auf, wenn der Stellknopf 40 von Hand verstellt wird, da bei einer Strömungsregelung innerhalb des in den Fig. 1 und 5 gezeigten Zufuhrsteue­ rungssystem die Strömungsstärke automatisch nachgeregelt wird.

Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform der Steuereinrichtung der Vorrichtung in Form einer Wegwerfkassette, die von den Hystereseschwierig­ keiten frei und mit Ausnahme der Ausgestaltung und der Anordnung des Knopfelementes 110 im wesentlichen iden­ tisch mit der Ausführungsform der Fig. 2 und 3 ist. Das Knopfelement 110 ist quer im Hohlraum 112 an einer Stelle zwischen dem Einlaß 114 und dem Auslaß 116 angeordnet und bildet eine Sperre für das Strömungsmit­ tel durch den Hohlraum 112 vom Einlaß 114 zum Auslaß 116.

Kanäle 120, 122, 124 und 126 sind im Knopfelement 110 seitlich beabstandet und über dieses hin verteilt vorge­ sehen. Mindestens zwei Kanäle sind bei dieser Ausfüh­ rungsform vorzusehen. Jeder der Kanäle kann eine andere Querschnittsfläche aufweisen. Vorzugsweise weist jeder Kanal 120, 122, 124 und 126 eine V-förmige Querschnitts­ fläche auf, wobei die Querschnittsfläche der einzelnen Kanäle unterschiedlich sind. Beispielsweise kann die Querschnittsfläche der Kanäle 120 und 126 größer sein als die der Kanäle 122 und 124.

Wird eine Vielzahl Kanäle 120, 122, 124, 126 mit unter­ schiedlichen Querschnittsflächen vorgesehen, so lassen sich die Kanäle nacheinander schließen, wenn die auf die Membran 130 ausgeübte Kraft wächst. Das Strömungsmittel strömt mindestens durch den Kanal 126 und möglicherweise einen oder mehrere der anderen Kanäle, sofern der Stößel 132 nicht von Hand in eine Stellung gebracht worden ist, in der die Strömung vollständig unterbrochen ist. Da das Strömungsmittel durch mindestens einen der Kanäle fließt und die Kanäle seitlich versetzt liegen, ist eine et­ waige Neigung der Membran 130, im über die seitliche Ausdehnung der Kanäle gedrückten Zustand zu verbleiben, gering, wenn die auf der Membran 130 lastende Druckkraft geringer wird.

Aus den Fig. 11 und 12 geht eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung hervor, bei der ein Knopfelement 150 als geschlossene Schleife um den Einlaß 152 oder den Auslaß 154 herum liegen kann. Das Knopfelement 150 enthält Kanäle 156, 158, die vorzugsweise eine V-förmige Quer­ schnittsfläche aufweisen. Eine Membran 160 wirkt mit den Kanälen 156, 158 zusammen, um die Strömung des Strö­ mungsmittels in den Kanälen 156, 158 zu steuern. Dieses Zusammenwirken wird erleichtert durch eine Ausnehmung 162 in der Membran 160 zwischen den Kanälen 156 und 158, durch die in der Membran 160 angrenzend an den Kanälen 156, 158 Verdickungen 164 bzw. 166 entstehen, die in Zusammenwirkung mit der zwischen ihnen liegenden Ausneh­ mung 162 und den Kanälen 156, 158 die Strömung des Strömungsmittels auf einen gewünschten Wert zu steuern gestatten. Die Membran 160 kann im übrigen mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke ausgeführt werden.

Aus den Fig. 13, 14 geht eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung hervor, die ein Knopfelement 170 zwi­ schen einem Einlaß 172 und einem Auslaß 174 aufweist. Das Knopfelement 170 ist an einer Stelle entlang seiner Längsausdehnung mit einer Ausnehmung 176 versehen. Ein Kanal 178 verläuft entlang der Längsausdehnung der Ausnehmung 176. Eine Membran 180 ist dort, wo die Ausnehmung 176 liegt, mit einer Verdickung 182 versehen, deren Gestalt im wesentlichen zu der der Ausnehmung 176 passend ausgeführt ist. Auf diese Weise arbeitet die Verdickung 182 mit dem Kanal 178 zusammen und beide steuern die Strömungsstärke des Strömungsmittels im Hohlraum zwischen dem Einlaß 172 und dem Auslaß 174.

In der in den Fig. 15, 16 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung ist ein Einlaß 190 am Umfang eines Knopfele­ mentes 192 vorgesehen und ein Auslaß 194 verläuft durch das Knopfelement. Eine Vielzahl Kanäle 195 kann im Knopfelement 192 über dessen Umfang hin im Abstand voneinander speichenmäßig so angeordnet sein, so daß die Enden der Kanäle 195 mit dem Auslaß 194 strömungsmäßig kommunizieren. Eine am Knopfelement 192 anlegbare Mem­ bran 196 kann mit einer Verdickung 198 ausgeführt sein.

Der mindestens eine Kanal kann auch in der Mambran oder im Stößel enthalten sein. Aus Fig. 10 geht eine Ausfüh­ rungsform der Vorrichtung hervor, bei der das Knopfele­ ment 210 keinen Kanal aufweist und sich ein Kanal 212 in der Membran 214 an einer Stelle in der Nähe des Knopf­ elementes 210 befindet. Weiterhin zeigen die Fig. 17 und 18 eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der im Stößel 222 ein Kanal 220 in Nähe derjenigen Stelle vorgesehen ist, an der die Membran 224 mit einem Knopf 226 zusammenwirkt.

Die Steuereinrichtung 14 der Vorrichtung kann auch in einer aus Fig. 6 ersichtlichen Kassette 70 aufgenommen werden, die in dem Zufuhrsteuerungssystem gemäß Fig. 1 eingesetzt werden kann. Die Steuereinrichtung 14 kann in der Kassette 70 permanent angeordnet werden, wobei die Möglichkeit sowohl einer Handverstellung des Stell­ knopfes zur Steuerung der Zufuhr des dem Patienten intravenösen zu verabreichenden Strömungsmittels, als auch eine automatische Einstellung des Stellknopfes entsprechend der elektronischen Einstelleinrichtung 58 (Fig. 5) gegeben ist.

Die Steuereinrichtung 14 kann an einer zweckmäßigen Stelle in der Kassette 70 in deren hydraulischen Kreis­ lauf angeordnet sein, der in Fig. 6 schematisiert darge­ stellt. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung 14 in einer Ausgangsleitung 94 in der Kassette 70 an einer Stelle 71 angeordnet sein, die vor einer Verzweigung zu Hilfsleitungen in der Kassette vorgesehen. Auf diese Weise strömt das gesamte durch die Kassette 70 fließende Strömungsmittel durch die Steuereinrichtung 14.

Der in der Fig. 6 gezeigte hydraulische Kreislauf ent­ hält ein Paar Hilfsleitungen 74, 76, die von der Ein­ gangsleitung 72 zu den gegenüberliegenden Enden einer Kammer 78 verlaufen. Ventile 80, 82 sind in den Hilfs­ leitungen 74 bzw. 76 angeordnet. Eine Membran 84 teilt die Kammer 78 in zwei Abteile 86, 88 auf. Hilfsleitungen 90, 92 verlaufen von den Abteilen 86 bzw. 88 zu der Ausgangsleitung 94. Ventile 96, 98 sind in die Hilfslei­ tungen 90 bzw. 92 eingefügt.

Die Membran 84 läßt sich beispielsweise durch Druck in der Kammer 78 festhalten, um das Volumen in einem der Abteile 86 oder 88 zu vergrößern und das Volumen des anderen Abteils entsprechend zu verkleinern. Ein Wandler 100 ist mit der Membran 84 bewegbar und zeigt deren Lage in jedem Augenblick an. Der Wandler 100 erzeugt momentan ein Signal, das die Richtung steuert, in der das Strömungsmittel in die und aus der Kammer 78 fließt. Beispielsweise können die Ventile 80, 98 anfänglich offen und die Ventile 82, 96 anfänglich geschlossen sein. In dieser Zuordnung fließt Strömungsmittel in das Abteil 86 und aus dem Abteil 88 daraus und drückt folglich die Membran 84 in das Abteil 88. Ist die Membran 84 bis zu einer bestimmten Grenze gedrückt worden, gibt der Wandler 100 ein Signal ab, das die Ventile 80, 98 schließt und die Ventile 82, 96 öffnet. In dieser Zuordnung fließt Strömungsmittel in das Abteil 88 und aus dem Abteil 86 heraus und bewirkt folglich, daß der Wandler 100 in das Abteil 86 hineinragt.

Auf diese Weise fließt Strömungsmittel abwechselnd in das Abteil 86 hinein und aus dem Abteil 88 hinaus sowie in das Abteil 88 hinein und aus dem Abteil 86 hinaus. Die Stärke der Strömung in die und aus den Abteil 86, 88 hängt von der Einstellung des Stellknopfes 40 der Vor­ richtung ab. Die Einstellung des Stellknopfes 40 kann von Hand erfolgen oder automatisch innerhalb des Zufuhr­ steuerungssystems der Fig. 1 und 5 entsprechend den eingestellten Werten der elektronischen Einstelleinrich­ tung 58 der Vorrichtung.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr eines intravenös zu verabreichenden Strömungsmittels von einer Strömungsmittelquelle zu einem Patienten, mit einem blockartigen Gehäuse, das einen mit der Strömungsmittel­ quelle verbindbaren Einlaß, einen mit dem Patienten ver­ bindbaren Auslaß und einen mit dem Einlaß und dem Auslaß kommunizierenden Hohlraum aufweist, in dem eine Membran angeordnet ist, von der der Durchlaßquerschnitt des Einlasses oder des Auslasses veränderbar ist und die von einem antreibbaren Stößel druckbeaufschlagbar und dadurch lagemäßig veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum (28; 112) zwischen dem Einlaß (24; 114; 152; 172; 190) und dem Auslaß (26; 116; 154; 154; 174; 194) ein Knopfelement (130; 110; 150; 170; 192) angeordnet ist, das einen eine Fläche umgebenden Randwulst auf­ weist, mit der Membran (132; 130; 160; 180; 196) als Strömungssperre zusammenwirkt, gegen dessen Randwulst die vom Stößel (36; 132) druckbeaufschlagte Membran (32; 130; 160; 180; 196) preßbar ist und das mindestens einen den Randwulst durchsetzenden, zum Rand des Knopfelemen­ tes (30; 110; 150; 170; 192) offenen Kanal (31; 120, 122, 124, oder 126; 156; 158; 194) aufweist, in den die Membran (32; 130; 160; 180; 196) entsprechend der auf sie vom Stößel (36; 132) ausgeübten Druckbeaufschlagung zur Steuerung der Zufuhrmenge des Strömungsmittels eindrückbar ist, und daß der antreibbare Stößel (36; 132) mit einem von Hand betätigbaren, am Gehäuse (22) gewindemäßig geführten Stellknopf (40) in Eingriff steht, der wahlweise auch an einen Schrittschaltmotor (56) eines automatischen Zufuhrsteuerungssystems mecha­ nisch koppelbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Knopfelement (110) viele weitere seinen Ringwulst durchsetzende, zum Rand offene Kanäle (120; 122, 124, 126) mit unterschiedlichen Querschnitts­ flächen aufweist, die bei fortschreitender Druckbeauf­ schlagung der Membran (130) von dieser fortschreitend und nacheinander schließbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Kanal (31; 120; 122; 124 oder 126) eine V-förmige Querschnittsfläche aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Knopfelement (30) ringförmig ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Knopfelement (110) quer zur Strömungsrichtung durch den Hohlraum (112) erstreckt und daß die Kanäle (120, 122, 124, 126) seitlich im Abstand voneinander angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (195) über den Umfang des Knopfelementes (192) hin im Abstand voneinan­ der speichenmäßig angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Knopfelement (30) um die Mündung des Einlasses (24) in den Hohlraum (28) herum angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das ringförmige Knopfelement (30) um den Übergang des Hohlraumes (28) in den Auslaß (26) herum angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einlaß (24) und der Auslaß (26) beide auf der der Membran (32) gegenüberliegenden Seite des Hohlraumes (28) liegen.

10. Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr eines intravenös zu verabreichenden Strömungsmittels von einer Strömungsmittelquelle zu einem Patienten, mit einem blockartigen Gehäuse, das einen mit der Strömungsmittel­ quelle verbindbaren Einlaß, einen mit dem Patienten verbindbaren Auslaß und einen mit dem Einlaß und dem Auslaß kommuni­ zierenden Hohlraum aufweist, in dem eine Membran ange­ ordnet ist, von der der Durchlaßquerschnitt des Einlasses oder des Auslasses veränderbar ist und die von einem antreib­ baren Stößel druckbeaufschlagbar und lagemäßig veränder­ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum (112) zwischen dem Einlaß (114 a) und dem Auslaß (116 a) ein als Strömungssperre dienendes Knopfelement (210) angeordnet ist, gegen dessen Rand die vom Stößel (132) druckbeauf­ schlagte Membran (214) preßbar ist, die mindestens einen zum Knopfelement (210) hin offenen Kanal (212) aufweist, der bei auf dem Knopfelement (210) aufliegender Membran (212) eine Strömungsverbindung zwischen dem Einlaß (114 a) und dem Auslaß (116 a) bildet und dessen Querschnittsflä­ che entsprechend der vom Stößel (132) auf die Membran (214) ausgeübten Druckbeaufschlagung zur Steuerung der Zufuhrmenge des Strömungsmittels variierbar ist, und daß der antreibbare Stößel (132) mit einem von Hand betätig­ baren, am Gehäuse (22) gewindemäßig geführten Stellknopf (40) in Eingriff steht, der wahlweise an einen Schritt­ schaltmotor (56) eines automatischen Zufuhrsteuerungs­ systems mechanisch koppelbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das automatische Zufuhrsteuerungs­ system ausgerüstet ist mit einer elektronischen Ein­ stelleinrichtung (58) für die Sollströmungsstärke des Strömungsmittels, mit einer elektronischen Einrichtung (62) zum Erfassen der Strömungsstärke, mit der das Strömungsmittel von der Strömungsmittelquelle (10) zum Patienten (20) strömt, mit einer auf die eingestellten Sollwerte der Strömungsstärke des Strömungsmittels und auf die erfaßten Istströmungswerte ansprechenden elek­ tronischen Einrichtung (60) und mit einem auf ein Feh­ lersignal ansprechenden Schrittschaltmotor (56) von der die Stellung des Stößels (36, 132) in einer Richtung im Sinne der Minimalisierung des Fehlersignals einstellbar ist.