Tropfensensor für SchwerkraftinfusionsregelgeräteDrop sensor for gravity infusion control devices
Schwerkraftinfusionsregelgeräte lassen sich grundsätzlich in zwei
Gruppen einteilen: Solche, die durch intermettierende Totalokklusion des Infusionsschlauches
jeweils nur einen Tropfen durchfließen lassen und solche, die bei Partialokklusion
durch veränderliche Quetschung des Infusionsschlauches einen kontinuierlichen Fluß
gestatten. Beide haben Nachteile: Die mit intermettierender Arbeitsweise, die üblicherweise
einen Regelbereich von 1-99 Tropfen/Minute aufweisen, belasten den Weich-PVC-Schlauch
bei hohen Tropfraten derartig, daß häufig in kurzer Zeit Rupturen an der Quetschstelle
auftreten, und erlauben nicht den gewünschten kontinuierlichen Zufluß der medikamentösen
Lösung (der besonders bei niedrigen und mittleren Tropfraten erwünscht ist); die,
die mit einer veränderlichen Partialokklusion arbeiten, erlauben nicht das Erreichen
von sehr geringen Tropfraten (kleiner als 5 Tropfen/Minute), da der Weich-PVC-Schlauch
starke Fließ- und Rückfließeigenschaften innehat und somit schwer beherrschbar ist,
insbesondere wenn man bedenkt, daß bei den üblichen Infusionsschlauchabmessungen
von 4,1x0,5 mm nur 0,15 mm Veränderungen in dem Quetschquerschnitt genügen, um von
einer Totalokklusion bis zum Durchlauf zu gelangen unter den üblichen Bedingungen,
d.h. bei einer Flaschenhöhe von 75 cm über der venösen Punktionsstelle und einer
Kanüle von 0,8x38 mm. Das bisher aufgeführte bezieht sich auf eine normale Tropfkammer
nach DIN, die 20 Tropfen/ml abgibt, jedoch werden auch, insbesondere in der Pädiatrie
und bei der Verabreichung von hochwirksamen Medikamenten, Tropfkammern mit einer
verkleinerten Tropfenaustrittsöffnung, die 60 Tropfen/ml abgeben, häufig gebraucht,
um eine feinere Dosierung zu ermöglichen.Gravity infusion control devices can basically be divided into two
Divide into groups: those caused by intermittent total occlusion of the infusion tube
Allow only one drop to flow through each time and those with partial occlusion
a continuous flow due to variable squeezing of the infusion tube
allow. Both have disadvantages: those with intermittent working methods, which are usually
have a control range of 1-99 drops / minute, stress the soft PVC hose
at high drip rates such that often ruptures at the pinch point in a short time
occur and do not allow the desired continuous influx of medicinal products
Solution (which is particularly desirable for low and medium drip rates); the,
working with a variable partial occlusion do not allow it to be reached
of very low drip rates (less than 5 drops / minute), since the soft PVC hose
has strong flow and reflux properties and is therefore difficult to control,
especially when you consider that with the usual infusion tube dimensions
of 4.1x0.5 mm, only 0.15 mm changes in the crimp cross-section are sufficient to change from
a total occlusion to get through under the usual conditions,
i.e. with a bottle height of 75 cm above the venous puncture site and one
0.8x38 mm cannula. What has been mentioned so far relates to a normal drip chamber
according to DIN, which delivers 20 drops / ml, but are also used, especially in pediatrics
and when administering highly effective drugs, drip chambers with a
smaller droplet exit opening that emits 60 drops / ml, often used,
to allow a finer dosage.
So haben wir grundsätzlich zwei Kategorien von Geräten: Solche mit
normalen Tropfen (Makrotropfen), die einen kontinuierlichen Fluß von 5 Tropfen/Minute
aufwärts ermöglichen und solche, die intermettierend, auch mit Mikrotropfen, arbeiten
und eine Dosierung von 1 Tropfen/Minute aufwärts ermöglichen.So we basically have two categories of devices: Those with
normal drops (macrodrops) that have a continuous flow of 5 drops / minute
upwards and those that work intermittently, even with microdrops
and allow dosing from 1 drop / minute upwards.
Beide sind also begrenzt in ihrem Anwendungsgebiet.Both are therefore limited in their area of application.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Schaffen eines Gerätes, das
unter der Grenze von ca. 15 ml/Stunde (5 Makrotropfen oder 15 Mikrotropfen/Minute)
intermettierend arbeitet und oberhalb dieser Grenze kontinuierlich. Bei der praktischen
Anwendung besteht eine große Gefahr der Verwechselung von Infusionsbestecken mit
Makro- oder Mikrotropfen, da die Tropfkammern in der Regel identisch in der äußeren
Gestaltung sind und eine Makrotropfkammer, die üblicherweise eine Tropfenaustrittsöffnung
von 3 mm ~ aufweist, in eine Mikrotropfkammer nur durch Einsetzen eines Reduzierstückes
mit einem dünneren 6-10 mm langem Stahl röhrchen (in der Regel 1x0,2 mm) verwandelt
wird.The aim of the present invention is to provide an apparatus that
below the limit of approx. 15 ml / hour (5 macrodrops or 15 microdrops / minute)
works intermittently and continuously above this limit. In the practical
There is a high risk of confusing infusion sets with
Macro or microdrops, since the drip chambers are usually identical in the outer one
Design are and a macro drip chamber, which usually has a droplet exit opening
of 3 mm ~ in a micro-drip chamber only by inserting a reducer
with a thinner 6-10 mm long steel tube (usually 1x0.2 mm)
will.
Die gewählte Lösung ist die folgende: Es wird eine an sich bekannte
Okklusionseinrichtung angewandt, die aus einem Schwert (1) besteht, das von einer
Nocke (2) gesteuert wird, die durch einen reversiblen Antrieb, wie z.B. einen Schrittmotor
(3), angetrieben wird. An dem Tropfensensor werden statt einer zwei photoelektrische
Strecken (4, 5) angebracht, die in der Höhe so versetzt angeordnet sind, daß im
Fall der Anwendung eines Makrotropfens die obere (4) zuerst angesteuert wird und
im Fall der Anwendung eines Mikrotropfens die zweite (5) tiefer annebrachte photoelektrische
Strecke. Die photoelektrischen Sensoren müssen ein dynamisches Verhalten aufweisen,
damit die ständige Verdunkelung der ersten Strecke (4) durch das dünne Röhrchen
für Mikrotropfen nicht als Signal erfaßt wird. Durch geeignete Schaltung kann so
bestimmt werden, ab welcher Tropfrate kontinuierlich (z.B. ab 5 Makrotropfen oder
ab 15 Mikrotropfen) oder intermettierend gearbeitet werden soll, indem der Schrittmotor
(3) nach der eingestellten Tropfrate auf- und zudreht. Softwaremäßig kann die Steuerung
sogar so intelligent gestaltet werden, daß die Anzahl der Schritte, die vom Fallen
des Tropfens bis zur Totalokklusion mindestens nötig sind, erlernt wird und eine
übermäßige Beanspruchung des Schlauches durch Oberquetschung (üblicherweise wird
die Quetschung durch eine anschlagslose elektromagnetische Einrichtung erreicht)
umgangen werden kann.The solution chosen is the following: It becomes a known one
Occlusion device applied, which consists of a sword (1) that of a
Cam (2) is controlled by a reversible drive such as a stepper motor
(3), is driven. Instead of one, two photoelectric
Lines (4, 5) attached, which are arranged offset in height that in
If a macro drop is used, the upper (4) is activated first and
in the case of using a microdroplet, the second (5) photoelectric drop applied more deeply
Route. The photoelectric sensors must have a dynamic behavior,
thus the constant darkening of the first section (4) through the thin tube
for microdrops is not detected as a signal. By means of suitable circuitry, so can
can be determined from which drop rate continuously (e.g. from 5 macro drops or
from 15 microdrops) or intermittently by using the stepper motor
(3) opens and closes according to the set drip rate. In terms of software, the controller can
Even so intelligently designed that the number of steps taken from falling
of the drop to total occlusion are at least necessary, is learned and a
Excessive stress on the hose due to crushing (usually
crushing achieved by a non-stop electromagnetic device)
can be circumvented.
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