DE3442774A1 - Sicherheitseinrichtung fuer infusionsregelgeraete - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung
• für Infusionsregelgeräte.
• Bei Infusionsregelgeräten, die nach dem heutigen -Stand der Technik mit aufwendigen elektronischen Steuerungen und empfindlicher Mechanik ausgerüstet sind, können der Ausfall von elektrnnishen~Bauteilen oder Steuerung in der Mechanik eine Überdosierung der Arzneimittel mit konsequenten Schäden für den Patienten bewirken.
• Es ist bekannt, daß die Infusionstherapie in folgender Weise durchgeführt wird: Aus einem höher gelegenen Behälter wird eine Lösung, die wirksame Arzneimittel enthält, durch eine Schlauchleitung direkt mittels einer Kanüle dem Kreislauf des Patienten zugeführt. Diese Schlauchleitung besteht in der Regel aus einer Tropfkammer, in die die Lösung tropfenweise fließt, und einem Regelorgan, z.B.
• eine Rollklemme, die die Aufgabe hat, durch eine progressive Quetschung des Kunststoffschlauches das Volumen des Schlauches selbst zu verringern, um die Tropfrate und dementsprechend die Fließgeschwindigkeit zu beeinflussen, damit eine exakte Dosierung der in dem Lösungsmittel enthaltenen Arznei erfolgen kann. Diese Anordnung hat sich für die Verabreichung von untergeordneten Lösungen und für kurze Verabreichungszeiten bewährt.
• Wenn aber hochwirksame Lösungen oder Langzeitinfusionen verabreicht werden sollen, genügt diese Anordnung nicht der erforderlichen Genauigkeit. Viele Faktoren beeinflussen die Tropfratengenauigkeit: das Sinken des hydrostatischen Druckes durch das Leerwerden des Behälters, das Fließvermögen des Kunststoffrohres an der Quetschstelle in der Rollklemme, Änderungen in der Lage des Patienten und der Schlauchführung, z.B. Knickstellen, Änderungen des Kreislaufzustandes des Patienten selbst u.dgl.. Um diese Umstände auszuschalten und um eine-ausreichende Genauigkeit während der gesamten Infusionszeit zu gewährleisten, sind elektronische Regeleinrichtungen bekannt.
• Hiernach ist es bekannt,an der Tropfkammer eines Infusionssystems ein fotoelektrisches Tropfenerfassungsgerät anzubringen, das die fallenden Tropfen erfaßt und die Ist-Tropfrate feststellt. Durch einen Kodierschalter oder andere dafür geeignete Vorrichtungen, wie z.B. ein Potentiometer oder ein Tastenfeld, wird die Soll-Tropfrate eingestellt. Die Tropfrate kann in weiten Grenzen variierer normalerweise von 1 bis 200 Tropfen/Minute oder, wenn die Elektronik dafür ausgelegt ist, die Tropfen in Volumen zu konvertieren, von 1 bis 100 ml/Stunde. Eine dafür geeignete Elektronik vergleicht den Ist-Wert mit dem Soll-Wert und erteilt einer mechanischen Regeleinrichtung entsprechende Steuerbefehle, um die Fließgeschwindigkeit zu beeinflussen.
• Das mechanische Teil eines derartigen Infusionsregelgerätes kann z.B. aus einem Motorgetriebe, wie Schrittschaltmotor, und einer Nocke bestehen, die das Schwert so bewegen kann, daß die Okklusion des Schlauches, der zwischen einem festen Widerlager und dem Schwert selbst eingeklemmt ist, variiert werden kann, um die Fließgeschwin digkeit zu beeinflussen. Diese Anordnung hat sich bereits bewährt, jedoch kann ein Ausfall der Steuerelektronik bewirken, daß der Motor unkontrolliert sich dreht, so daß-die Fließgeschwindigkeit in eine für den Patienten unzulässige Weise vergrößert wird.
• Zur Erhöhung der Betriebssicherheit wird daher eine weitere Okklusionsmöglichkeit gefordert, die unabhängig von der eigentlichen Steuerelektronik im Störungsfall -den Schlauch total okkludieren kann. Es wird weiterhin gefordert, daß die Funktionsfähigkeit einer solchen- Sicherheitseinrichtung nicht nur während eines Plausibilitätsschecks am Anfang eines Infusionsvorganges geprüft wird, sondern daß auch eine ständige Kontrolle der oben genannten Funktionsfähigkeit erfolgt. Diese Forderung wird an und für sich schon von mechanischen Okklusionshilfen erfüllt, jedoch haben diese den Nachteil, daß aufgrund von Magnet-Motorwicklungen, die dauernd eingeschaltet werden müssen, unnötig viel Stromleistung verbraucht wird, eine Tatsache, die gewisse Grenzen an die angestrebte Miniaturisierung des Gerätes setzt und das Schaffen von batteriebetriebenen Geräten mit ausreichender Betriebsdauer praktisch unmöglich macht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung für Infusionsregelgeräte mit einer leichten, einfachen und stromsparenden Okklusionsmöglichkeit zu schaffen, die im Falle einer Störung an der Steuerungselektronik unverzüglich selbsttätig anspricht.
• Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
• Mit einer derart erfindungsgemäß ausgebildeten Sicher- heitseinrichtung werden die an die Betriebssicherheit von Infusionssystemen gestellten Forderungen erfüllt.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehend aus den Unteransprüchen hervor.
• Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Sicherheitseinrichtung speisst-e-ine-Hauptbatterie oder ein Netzteil die Hauptsteuerung und gleichzeitig lädt die Hauptbatterie die Notbatterie, die die erfindungsgemäße Notsteuerung versorgt, ständig nach.
• Falls ein Regelmotor, z.B. ein Schrittmotor, verwendet wird, ist in der Notsteuerung eine dafür geeignete Schaltung enthalten, die die Schrittfolgenbestimmung übernimmt.
• Am Steuergetriebe, vorzugsweise direkt an der Nocke an der Nockenwelle, ist ein Meldeelement, vorzugsweise ein Mikroschalter, angebracht, der die Lage des Okklusionselementes erkennt.
• Ein Relais mit einem mehrpoligen Kontaktsatz ist derart geschaltet, daß an seinem Mittelpunkt die Steuerleitungen des Schrittmotors angebracht sind, an seinem Ruhekontakt die Steuerleitungen, die von der Hauptsteuerung kommen und an seinem Arbeitskontakt die Steuerleitungen, die von der Notsteuerung kommen. Ein weiterer Kontakt dient der Selbsthaltung, wobei dieser über die Kontakte der Mikroschalter läuft.
• Außerdem ist an dem Mittelpunkt ein weiterer Kontaktsatz an den Mittelpunkt der Spule des Schrittmotors angeschlossen. An dessen Ruhekontakt ist der Gegenpol der Hauptstranversorgung angeschlossen, während an dem Arbeitskontakt der Gegenpol der Notbatterie angeschlossen ist.
• Die Funktion der Sicherheitseinrichtung ist wie folgt: Die Hauptsteuerung, die vorzugsweise mit zwei redundanten Mikroprozessoren versehen ist, übernimmt durch geeignete Schaltung und/oder Programme die Kontrolle des Ladezustandes dar Notbatterie sowie die ständige Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Oszillators der Notsteuerung und der Spule des Relais.
• Bei Beginn jeder Betriebsperiode wird ein Plausibilitätsscheck durchgeführt. Die Hauptsteuerung bewegt den Stellmotor in Richtung "Auf", bis der Mikroschalter am Getriebe seine Lage ändert. Ist dies erfolgt, übernimmt die Notsteuerung die Bewegung in Richtung "Zu", das Relais zieht an, geht in Selbsthaltung und bleibt solange angezogen, bis der Mikroschalter am Getriebe seine Lage wieder ändert. Während dieser Tätigkeit wird der Ladezustand an der Notbatterie gemessen Falls während des Plausibilitätsschecks nicht ein einwandfreies Funktionieren des Mikroschalters am Getriebe oder ein zu niedriger Ladezustand an der Notbatterie festgestellt wird, wird der Start des Gerätes unterbunden und Alarm gegeben, wobei akustische oder lichtoptische Signaleinrichtungen zur Anwendung kommen können. Die jeweilige funktionsfähige Steuerung übernimmt im Störungsfall die Totalokklusion des Infusionsschlauches.
• Während des Betriebes werden durch geeignete Schaltungen oder Programme die wesentlichen-Teile der Notsteuerung, die ständig in Betrieb sind, wie der Oszillator, oder ständig betriebsbereit sein sollten, wie die Wicklung des Relais, von der Hauptsteuerung überwacht.
• Sollten während des Betriebes die redundanten Mikroprozessoren eine fehlerhafte Funktion feststellen, tritt unverzüglich die Notsteuerung in Betrieb und der Infusionsschlauch okkludiert-und somit wird der Fluß der Lösung unterbrochen.

Claims (6)

1. T i t e 1: ~Sicherheitseinrichtung für Infusionsregelgeräte" Patentansprüche 1. Sicherheitseinrichtung für Infusionsregelgeräte bestehend aus einem elektronischen Steuerkreis und einem Regelmotor, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer von der Hauptsteuerung unabhängiger, in sich geschlossener Steuerkreis zur Betätigung des Regelmotors im Notfall vorgesehen ist.
2. 2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ständig von der Hauptsteuerung auf ihren Ladezustand überprüfte, gesonderte Batterie zur Versorgung der Notsteuerung vorgesehen ist.
3. 3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Notbatterie ständig von der Hauptstromversorgung nachladbar ausgebildet ist-.-
4. 4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen eines bestimmten unteren Grenzwertes des Ladezustandes der Notbatterie die Notsteuerung aktivierbar ist.
5. 5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine ständig von der Hauptsteuerung auf ihre Funktionsfähigkeit überprüfte Umschalteinrichtung die Umschaltung der Motorsteuerung auf die Notsteuerung selbsttätig durchführt.
6. 6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meldeelement die Getriebelage der Haupt- und Notsteuerung meldend ist.