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Die Erfindung betrifft ein Infusionsgerät nach dem Oberbe-
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griff des Anspruches 1.
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Unter Infusion versteht man das meist intravenöse Einverleiben größerer
Flüssigkeitsmengen (einschließlich Blut) zur Aufrechterhaltung oder Verbesserung
des Wasser-, Eiweiß-und/oder Elektrolythaushalts eines Patienten sowie als besonders
rasch wirksame Applikationsform für Medikamente.
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Dabei ist, insbesondere bei Applikation hochaktiver lnfusionsflüssigkeiten
oder Medikamente, eine genaue Dosierung und exakte Einhaltung einer konstanten Infusionsgeschwindigkeit
ohne Unterbrechung dringend erforderlich.
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Infusionsgeräte bestehen üblicherweise aus einem Flüssigkeitsbehälter
(Infusionsflasche) und einem Uberleitungsgerät. Im Ablauf schlauch des Uberleitungsgerätes
befindet sich meist eine gegebenenfalls filterbestückte Tropfkammer aus durchsichtigem
Material. Die Infusionsgeschwindigkeit wird im einfachsten Fall mittels einer Abklemmvorrichtung,
exakter mittels einer Infusionspumpe eingestellt. Die tatsäche Ist-Infusionsgeschwindigkeit,
die beispielsweise durch Messung der Tropfrate in der Tropfkammer ermittelt wird,
kann dann mit dem aus der gewünschten Infusionsmenge berechneten und an der Infusionspumpe
eingestellten Sollwert verglichen und die Infusionsgeschwindigkeit, beispielsweise
über die Tropfrate, automatisch geregelt werden.
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Bei der Konstruktion aller Infusionsgeräte steht wegen der möglichen
Gefährdung des Patienten die Betriebssicherheit im Vordergrund. Eine Schwankung
der Infusionsgeschwindigkeit oder insbesondere eine längere Unterbrechung der Infusion
ist
unter allen Umständen zu vermeiden.
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Es wurden zu diesem Zweck verschiedene Sicherheits- und Alarmvorrichtungen
entwickelt, und auch die Konstruktion der einzelnen Komponenten eines Infusionsgerätes,
beispielsweise steriler Pumpen, ist an den hohen Sicherheitsanforderungen ausgerichtet.
Beispielsweise wird in der Patentanmeldung P 32 02 251 eine Schlauchpumpe mit außerordentlich
hoher Betriebssicherheit vorgeschlagen.
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Auch bei Verwendung derartiger Infusionspumpen treten jedoch Probleme
auf, wenn die Strömung der Infusionsflüssigkeit insbesondere im Abschnitt des Ablaufschlauches
zwischen Pumpe und Patient gestört wird, beispielsweise aufgrund eines Abquetschens
oder Knickens des Schlauches, was durch eine Bewegung des Patienten oder äußere
Einflüsse hervorgerufen werden kann.
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Als Folge davon kann entweder der Schlauch platzen oder der Schlauch
kann sich, wenn ein bestimmter Überdruck innerhalb des Schlauches aufgebaut ist,
durch eine ruckartige Bewegung wieder geradebiegen; durch die ruckartige oder peitschenartige
Schlauchbewegung kann sich die Kanüle beispielsweise aus der Vene des Patienten
lösen.
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Es besteht somit die Gefahr, daß entweder die Infusion vorzeitig beendet
wird, ohne daß dies von den bekannten Uberwachungsvorrichtungen registriert wird,
oder daß der Patient beim Geradebiegen des Schlauches einer plötzlichen und möglicherweise
gefährlichen Zufuhr von Infusionsflüssigkeit mit hohem Druck ausgesetzt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Probleme
zu lösen und ein Infusionsgerät mit hoher Betriebssicherheit bereitzustellen, bei
dem eine Störung des Durchflusses der Infusionsflüssigkeit, insbesondere auch
im
Schlauchabschnitt zwischen Pumpe und Patient, keine Gefährdung des Patienten zur
Folge hat.
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Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche
gelöst.
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Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, den Druck der Infusionsflüssigkeit
im Ablauf schlauch zwischen Infusionspumpe und Patient zu überwachen; die erfindungsgemäße
Drucküberwachungsvorrichtung soll insbesondere dann automatisch eingreifen, wenn
der zulässige Druckbereich der Infusionsflüssigkeit nicht mehr eingehalten wird.
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Die erfindungsgemäße Drucküberwachungsvorrichtung weist vorzugsweise
eine Druckmeßvorrichtung und eine Schaltvorrichtung auf, die von der Druckmeßvorrichtung
beim Überschreiten des zulässigen Druckes betätigt wird.
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Die Druckmeßvorrichtung ist vorzugsweise in einer T-förmigen Abzweigung
des Infusionsschlauches angeordnet und einfach, robust und zuverlässig aufgebaut.
Vorzugsweise wird ein einfaches Flüssigkeits- oder Deformationsmanometer verwendet,
beispielsweise ein Manometer mit Membran, die sich bei steigendem Flüssigkeitsdruck
durchbiegt und einen Schalter betätigt, der seinerseits die Schaltvorrichtung auslöst.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein sog.
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Blasendetektor verwendet, bei dem ebenfalls in einer T-förmigen und
sich nach oben erstreckenden Abzweigung des Infusionsschlauches eine Gasblase eingeschlossen
ist, deren Volumen vom Druck der Infusionsflüssigkeit abhängt und mittels einer
Lichtschranke überwacht wird; wenn die Ausdehnung der Gasblase aufgrund des Druckes
der Infusionsflüssigkeit einen Grenzwert unterschreitet, wird die Lichtschranke
unterbrochen und dadurch die Schaltvorrichtung betätigt. Dieser Blasendetektor gewährleistet
ebenfalls einen
sicheren Betrieb, insbesondere ein einfaches und
sicheres Betätigen der Schaltvorrichtung ohne mechanische Teile, die Verschleißerscheinungen
unterliegen können.
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Wenn der zulässige Druckbereich überschritten wird, betätigt die Druckmeßvorrichtung
die Schaltvorrichtung, beispielsweise durch Betätigen des Membranschalters bei Verwendung
eines Manometers oder durch Unterbrechen einer Lichtschranke bei Verwendung eines
Blasendetektor. Der zulässige Grenzwert des Druckes, bei dem die Schaltvorrichtung
angesteuert wird, ist vorzugsweise einstellbar. Die Schaltvorrichtung kann ihrerseits
die Infusionspumpe ausschalten, um einen weiteren, gefährlichen Druckanstieg der
Infusionsflüssigkeit zu vermeiden; zusätzlich wird vorzugsweise eine optische oder
akustische Alarmvorrichtung betätigt, mit der das Pflegepersonal herbeigerufen werden
kann, um die durch das Ausschalten der Pumpe bewirkte Unterbrechung der Infusion
möglichst kurz zu halten.
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Es kann auch vorgesehen sein, daß sich die Infusionspumpe automatisch
wieder einschaltet, wenn der Druck der Infusionsflüssigkeit wieder unter den zulässigen
Grenzwert absinkt, was entweder durch den Membranschalter oder durch die Lichtschranke
des Blasendetektors leicht feststellbar ist.
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In diesem Falle wird dann die Schaltvorrichtung erneut betätigt und
schaltet die Infusionspumpe wieder ein.
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Bei einer besonders einfachen und handlichen Ausführungsform ist die
Drucküberwachungsvorrichtung, insbesondere bei Verwendung eines Blasendetektors
als Druckmeßvorrichtung, sichtbar an einer Außenwand der Infusionspumpe befestigt.
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Neben den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, bei denen die
Schaltvorrichtung beim Überschreiten eines zulässigen Druckes der Infusionsflüssigkeit
betätigt wird, kann auch vorgesehen sein, daß die Schaltvorrichtung beim Unterschreiten
eines zulässigen Druckes der Infusionsflüs-
sigkeit betätigt wird
und die Alarmvorrichtung auslöst.
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Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Infusionsgerät mit Drucküberwachungsvorrichtung
als Infusionspumpe eine Schlauchpumpe gemäß der Patentanmeldung P 32 02 251 verwendet,
die eine außerordentlich hohe Betriebssicher~ heit aufweist. Bei dieser Schlauchpumpe
ist in einem Gehäuse ein angetriebenes Pumpglied angeordnet, das den Schlauch fortschreitend
abquetscht. Eim Andruckplatte mit Schlauchführung ist zum Einlegen und Herausnehmen
des Schlauches gegenüber dem Gehäuse verschwenkbar. In der Schlauch führung ist
eine Führungsnut zur Aufnahme des Schlauches ausgebildet. Der Schlauch wird durch
die Andruckplatte an das Pumpglied gedrückt, wobei die Andruckkraft der Feder zur
Erhöhung der Betriebssicherheit einstellbar ist; die Federeinstellung kann durch
Schraubwiderlager von außen erfolgen. Die Führungsnut ist mit Querrillen versehen
und der Schlauch ist an der Andruckplatte in Schlitzen mit Haltenoppen gehaltert.
Die Pumpstrecke ist geradlinig und parallel zur Schwenkachse der Andruckplatte.
Das Pumpglied weist mehrere quer zur Pumpstrecke wellenförmig fortschreitend und
synchron bewegbare Peristaltikschieber auf.
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Gegebenenfalls kann jedoch auch eine andere Infusionspumpe mit ähnlich
hoher Betriebssicherheit verwendet werden. Durch das Zusammenwirken einer betriebssicheren
Infusionspumpe, insbesondere gemäß der Patentanmeldung P 32 02 251, mit der erfindungsgemäßen
Drucküberwachungsvorrichtung weist das erfindungsgemäße Infusionsgerät praktisch
absolute Betriebssicherheit bei allen denkbaren Betriebsbedingungen auf und vermeidet
jegliche Gefährdung des Patienten.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht des erfindungsgemäßen
Infusionsgerätes und Fig. 2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Blasendetektors.
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Das Infusionsgerät gemäß Figur 1 weist einen Flüssigkeitsbehälter
(Infusionsflasche) 1, eine Tropfenerfassungsvorrichtung 2, einen Ablaufschlauch
3 und eine Infusionspumpe 4 auf. Der Abschnitt des Ablaufschlauches zwischen Flüssigkeitsbehälter
1 und Infusionspumpe 4 wird als vorderer Abschnitt 3a bezeichnet, der Abschnitt
zwischen Infusionspumpe 4 und dem Patienten als hinterer Abschnitt 3b; vorzugsweise
ist der Ablauf schlauch 3 jedoch einstückig ausgebildet. Die mit dem Körper des
Patienten verbindbaren Einrichtungen des hinteren Schlauchabschnittes 3b, beispielsweise
eine Kanüle, sind in Figur 1 nicht dargestellt.
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Die Tropfenerfassungsvorrichtung 2 ist vorzugsweise gemäß dem Gebrauchsmuster
DE-GM 81 12 854.1 ausgebildet. Die Tropfkammer 15 wird klammerförmig von einem mehrere
Einzelquellen und/oder Einzeldetektoren aufweisenden Tropfendetektor 5 umfaßt. Bei
der Tropfenerfassungsvorrichtung gemäß DE-GM 81 12 854.1 ist eine absolut sichere
und zuverlässige Erfassung jedes durch die Tröpfkammer 15 fallenden Tropfens gewährleistet.
Der Tropfendetektor 5 ist über Leitungen 6 mit der Infusionspumpe 4 verbunden. Die
vom Tropfendetektor 5 ermittelte tatsächliche Tropfenrate oder Ist-Infusionsgeschwindigkeit
wird mit der an der Infusionspumpe 4 vorgebbaren Soll-Infusionsgeschwindigkeit verglichen,
und die Tropfen rate wird in Abhängigkeit von der Regelabweichung eingeregelt.
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in Im hinteren Schlauchabschnitt 3b ist/einer T-förmigen Abzweigung
eine erfindungsgemäße Drucküberwachungsvorrichtung 7 angeordnet, die vorzugsweise
direkt an einer Außenwand der Infusionspumpe gehaltert ist. Die Drucküberwachungsvorrich-
tung
7 weist eine Druckmeßvorrichtung 8 auf, die über Leitungen 9 mit der Infusionspumpe
4 verbunden ist. Als Druckmeßvorrichtung kann insbesondere jedes einfache, robust
und sicher arbeitende Manometer verwendet werden. Vorzugsweise wird, wie in Figur
1 angedeutet, ein Manometer mit einer Membran verwendet, die sich in Abhängigkeit
vom Druck der Infusionsflüssigkeit durchbiegt und bei Erreichen eines bestimmten,
vorgebbaren Grenzwertes einen Schalter betätigt. Das Schaltsignal wird an die Pumpe
4 weitergeleitet.
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über eine übliche Schaltvorrichtung wird dann sowohl die Pumpe ausgeschaltet
als auch eine in Figur 1 schematisch dargestellte, beispielsweise optische oder
akustische Alarmvorrichtung 10 betätigt. Über die Alarmvorrichtung wird das Bedienungspersonal
herbeigerufen, um die Unterbrechung der Infusion möglichst kurz zu halten.
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Der zulässige Druckbereich, bei dessen Überschreiten die Pumpe ausgeschaltet
wird, kann am Manometer 8 einfach, beispielsweise mechanisch, eingestellt werden.
Die Schaltvorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, daß die Infusionspumpe
4 dann, wenn der Druck der Infusionsflüssigkeit ohne Einwirkung des Bedienungspersonals
wieder in den zulässigen Druckbereich zurückkehrt, beispielsweise wenn die Abquetschung
des Schlauches beendet wird, automatisch wieder eingeschaltet wird. Zweckmäßigerweise
bleibt bei dieser Ausführungsform jedoch die Alarmvorrichtung weiterhin in Betrieb,
um das Bedienungspersonal zur Überprüfung des Betriebszustandes herbeizurufen.
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Es können aus Sicherheitsgründen auch mehrere, in Reihe geschaltete
Druckmeß- und -überwachungsvorrichtungen vorgesehen sein.
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In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Drucküberwachungsvorrichtung 7 dargestellt. In einer T-förmigen, sich nach oben
erstreckenden Abzweigung
des hinteren Schlauchabschnittes 3b ist
eine Gasblase 11 eingeschlossen, deren Volumen vom Druck der Infusionsflüssigkeit
im Ablaufschlauch abhängt. Zwischen einer Quelle 12 und einem Detektor 13 ist eine
Lichtschranke ausgebildet, die im normalen Betriebszustand die Gasblase 11 durchsetzt.
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Wenn sich bei einem Druckanstieg der Infusionsflüssigkeit das Volumen
der Gasblase 11 verringert, durchsetzt die Lichtschranke zwischen der Quelle 12
und dem Detektor 13 bei einem bestimmten Grenzwert des Druckes nicht mehr die Gasblase
11, sondern die Infusionsflüssigkeit. Dadurch wird das vom Detektor 13 registrierte
Signal verändert und die Schaltvorrichtung betätigt, die ihrerseits die Infusionspumpe
ausschaltet. Der Grenzwert des Druckes ist einfach einstellbar, beispielsweise mechanisch
durch Verändern der Höhe, in der die Lichtschranke zwischen Quelle 12 und Detektor
13 in normalem Betriebszustand durchsetzt, bzw. durch Verändern des Abstandes zwischen
der Lichtschranke und der Grenzschicht zwischen Gasblase 11 und Infusionsflüssigkeit
in normalem Betriebszustand.
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Der Blasendetektor 11-13 ist mit einer beispielsweise klammerförmigen
Haltevorrichtung 14 direkt mit einer in Figur 2 schematisch eingezeichneten Außenwand
der Infusionspumpe 4 verbunden.
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Das erfindungsgemäße Infusionsgerät weist somit eine außerordentlich
hohe Betriebssicherheit auf, insbesondere aufgrund der erfindungsgemäßen Drucküberwachungsvorrichtung.
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Auch die anderen Bestandteile des Infusionsgerätes sollten demgemäß
eine hohe Betriebssicherheit aufweisen. Es wird deshalb vorzugsweise eine Infusionspumpe
gemäß der Patentanmeldung P 32 02 251 verwendet, die mit der erfindungsgemäßen Drucküberwachungsvorrichtung
ausgezeichnet zusammenwirkt. Falls insbesondere bei einer Anwendung des Infusionsgerätes
bei einer Tropfinfusion eine Tropfenerfassungsvorrichtung vorgesehen ist, ist diese
vorzugsweise gemäß dem DE-GM 81 12 854.1 ausgebildet, um eine sichere Überwachung
der Ist-Infusionsgeschwindigkeit zu gewährleisten.