DE3526834A1 - Messung der pumpleistung einer infusionspumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zum Bestimmen der Pumpleistung einer Pumpe, insbesondere einer Infusionspumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Anwenden von Infusionen werden häufig strenge Anforderun­ gen an die genaue Dosierung gestellt, d. h. die Infusionsge­ schwindigkeit muß genau eingestellt werden.

Aus der DE-A-2 529 636 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der die Infusionsgeschwindigkeit einstellbar ist. Dabei wird von einer Infusionspumpe über eine Antriebssteuerung ein Sprit­ zenkolben betätigt und aus dem eingestellten Vorschub, d. h. der eingestellten Pumpgeschwindigkeit das Infusionsvolumen pro Zeiteinheit errechnet und optisch angezeigt. Die Infu­ sionsgeschwindigkeit wird dabei indirekt aus der Geschwindig­ keit des in der Infusionspumpe enthaltenen Schrittmotors be­ stimmt.

Die DE-U 1 8 112 854 beschreibt eine Tropfenerfassungsvor­ richtung für ein Infusionsgerät. Dabei wird die Infusions­ geschwindigkeit aus der Tropfengröße und der Tropfenrate be­ stimmt. Die Infusionsgeschwindigkeit ist einstellbar mit einer Infusionspumpe, die einen eingestellten Sollwert für die Tropfenrate mit dem von der Tropfenerfassungsvorrichtung bestimmten Istwert der Tropfenrate vergleicht. Die Infu­ sionsgeschwindigkeit wird dabei indirekt über die Tropfen­ größe bestimmt.

Indirekte Meßverfahren haben allgemein den Nachteil, daß Änderungen der Beziehungen zwischen den korrelierten Größen hier Pumpgeschwindigkeit und Volumen bzw. Tropfengröße und Volumen nicht erkannt werden können. Damit ist eine Veränderung der Ausgangsgröße, hier Infusionsgeschwindigkeit, möglich, ob­ wohl die Meßparameter, d. h. die Motorgeschwindigkeit und die Tropfenrate richtig eingestellt sind.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der die Infusionsgeschwindig­ keit direkt gemessen wird.

Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, die Infu­ sionsflüssigkeit während einer Testmessung in einen Meßbehäl­ ter zu pumpen und dabei die Zeit zum Füllen eines definierten Meßbehältervolumens zu messen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Meßvorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst.

Dabei wird aus einem Flüssigkeitsbehälter mit Hilfe einer In­ fusionspumpe, deren Pumpleistung definiert einstellbar ist, die Flüssigkeit über einen Ablaufschlauch in einen Meßbehäl­ ter gepumpt. Gleichzeitig mit dem Start der Infusionspumpe wird eine Zeitmeßeinrichtung gestartet, die erst gestoppt wird, wenn im Meßbehälter eine bestimmte festgelegte Infu­ sionsmenge von einem Detektor über eine Füllstandsmessung nachgewiesen wird. Der Meßbehälter kann entweder vollstän­ dig oder teilweise bis zu einer bestimmten Eichmarke gefüllt sein. Als Füllstands-Detektoren sind beliebige Sensoren verwendbar, die mechanisch, elektrisch oder auf sonstigem Wege den Flüssigkeitsspiegel detektieren, beispielsweise Schwimmerschalter, Überlaufsensoren oder Druckwächter.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Zeitmeßeinrichtung von einem Startsignal S 1 gestartet, das beim Einschalten der Infusionspumpe erzeugt wird und von einem Stoppsignal S 2 gestoppt, das von einem ersten Füll­ standsdetektor geliefert wird. Vorzugsweise wird das Start­ signal erst gegeben, wenn die Pumpe bereits eine bestimmte Menge, die Nullmenge in den Meßbehälter gepumpt hat. Dazu wird ein zweiter Füllstandsdetektor zum Detektieren der Nullmenge verwendet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Infusionspumpe eine Recheneinrichtung auf, die aus der Meß­ zeit zum Auffüllen des bekannten Volumens die Pumpgeschwin­ digkeit bzw. Infusionsgeschwindigkeit bestimmt. Das Ergebnis wird beispielsweise als Zeitdifferenz zwischen der für die eingestellte Pumpleistung der Infusionspumpe entsprechenden Soll-Zeit und der von der Zeitmeßeinrichtung gelieferten Meß­ zeit angezeigt.

Bevorzugt ermittelt die Rechenvorrichtung aus der Pumplei­ stungsdifferenz einen Korrekturwert und liefert diesen an die Pumpensteuerung, wodurch die Pumpleistung nachgeregelt wird. Für die nachfolgende Infusion entspricht die tatsäch­ liche Infusionsgeschwindigkeit der zuvor mit dem Sollwert­ regler eingestellten Soll-Pumpleistung.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird ein durchsichtiger Meßbehälter, vorzugsweise aus Glas oder Kunst­ stoff verwendet und als Füllstandsdetektoren dienen opti­ sche Sensoren, die den Meßbehälter bei definierten Füll­ standshöhen vorzugsweise parallel zum Flüssigkeitsspiegel durchleuchten. Bei Erreichen der jeweiligen Flüssigkeits­ stände geben diese optischen Sensoren ein Start- bzw. Stopp­ signal an die Zeitmeßeinrichtung weiter. Dazu wird vorzugs­ weise im unteren Bereich des Behälters der zweite Füll­ standsdetektor, der das Startsignal abgibt, und im oberen Bereich des Meßbehälters der erste Füllstandsdetektor, der das Stoppsignal abgibt, angeordnet.

Vorzugsweise kann das Infusionsgerät zusätzlich eine Trop­ fenerfassungsvorrichtung aufweisen, mit der die Infusionsgeschwin­ digkeit während der Infusion überwacht wird. Dabei kann auch während der Testmessung die Infusionsgeschwindigkeit aus der Tropfenrate bestimmt und diese von der Rechenvorrich­ tung mit der durch die Testmessung gewonnenen Infusionsge­ schwindigkeit verglichen und ein weiterer Korrekturwert für die Eichung der Tropfenerfassungsvorrichtung ermittelt werden.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung hat den Vorteil, daß eine direkte Bestimmung der Infusionsgeschwindigkeit möglich ist, die unabhängig ist von der Viskosität der Infusionsflüssigkeit und wegen der genauen Angabe des Meßbehältervolumens und der Meßzeit eine exakte Bestimmung der Infusionsgeschwindigkeit zuläßt.

Die Meßvorrichtung wird nachfolgend anhand eines Beispiels und der Figur näher erläutert.

Ein Infusionsgerät weist einen Flüssigkeitsbehälter 1 mit der Infusionsflüssigkeit auf. Über eine Tropfenkammer 10 und einen Ablaufschlauch 3 wird die Flüssigkeit von einer Infusionspumpe 2, vorzugsweise einer Schlauchpumpe oder Peristaltikpumpe während einer Testmessung zunächst in einen Meßbehälter 4 gepumpt. Die Pumpleistung der Infusionspumpe ist mit einem Sollwertgeber einstellbar. Der Meßbehälter 4 besteht aus Glas und wird von zwei daneben in unterschiedlichen Höhen angeordneten Licht­ schranken 5 a und 5 b und 6 a, 6 b durchleuchtet. Die Infusionspum­ pe 2 weist eine Zeitmeßeinrichtung 7, die mit den optischen Detektoren 5 b und 6 b verbunden ist, und eine Recheneinrichtung 9 auf, die mit der Zeitmeßeinrichtung 7 und der Tropfenerfas­ sungsvorrichtung 10 elektrisch verbunden ist. Ferner weist die Infusionspumpe 2 eine Anzeige 8 auf.

Die Meßvorrichtung arbeitet in folgender Weise. Zunächst wird für eine Testmessung die gewünschte Infusionsgeschwindigkeit (z. B. 300 ml/h) mit dem Sollwertgeber eingestellt. Dann wird die Infusionspumpe gestartet und die Infusionsflüssigkeit von dem Flüssigkeitsbehälter 1 in den Meßbehälter 4 (Meßvolumen z. B. 25 ml) gepumpt. Bei Erreichen einer unteren Füllstandshöhe, bei der der zweite Füllstandsdetektor angeordnet ist, wird die Licht­ schranke zwischen der Lichtquelle 6 a und dem Detektor 6 b unter­ brochen und das Startsignal an die Zeitmeßeinrichtung 7 geliefert. Bei Erreichen der vollen Füllstandshöhe wird in gleicher Weise von dem Detektor 5 b das Stopsignal an die Zeitmeßeinrichtung 7 geliefert. Die von der Zeitmeßeinrichtung 7 ermittelte Meßzeit wird von der Rechenvorrichtung 9 mit der der eingestellten Infusionsgeschwindigkeit entsprechenden Sollzeit (z. B. 300 sec) verglichen und als Zeitdifferenz oder als relative Abweichung an die Anzeige 8 geliefert. Ferner berechnet die Rechenvor­ richtung 9 aus der Meßzeit die tatsächliche Pumpleistung und vergleicht diese mit der eingestellten Pumpleistung. Der sich ergebende Korrekturwert wird an die Steuerung für die Pumpe geleitet und diese nachgeregelt.

Es ist möglich, gleichzeitig während der Testmessung mit der Tropfenerfas­ sungsvorrichtung 10 die Tropfenrate zu bestimmen. Die Rechenvor­ richtung 9 berechnet aus der Tropfenrate und der bekannten Tropfengröße die Infusionsgeschwindigkeit. Der so erhaltene Wert wird von der Rechenvorrichtung 9 mit der bei der Testmes­ sung gewonnenen Infusionsgeschwindigkeit verglichen und ein weiterer Korrekturwert ermittelt. Mit diesem wird der bekannte Wert für die Tropfengröße korrigiert und die Messung mittels der Tropfenerfassungsvorrichtung 10 nachgeeicht.

Claims (12)

1. Meßvorrichtung zum Bestimmen der Pumpleistung einer Pumpe, insbesondere einer Infusionspumpe, gekennzeichnet durch einen Meßbehälter (4), min­ destens einen Füllstandsdetektor (5 a, 5 b; 6 a, 6 b) zum Nach­ weis des Füllstandes des Meßbehälters (4) und eine Zeitmeß­ einrichtung (7).

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßeinrichtung (7) von einem Startsignal S 1 gestartet und von einem Stopsignal S 2 gestoppt wird.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Startsignal beim Einschalten der Infusionspumpe (2) erzeugt und das Stop­ signal von einem ersten Füllstandsdetektor (5 a, 5 b) geliefert wird.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Startsignal von einem zweiten Füllstands­ detektor (6 a, 6 b) geliefert wird.

5. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßeinrichtung (7) die bei einer eingestellten Pumpleistung der Infusions­ pumpe (2) zum Füllen des Meßbehälters (4) mit einer bestimmten Flüssigkeitsmenge erforderliche Meßzeit mißt.

6. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Recheneinrichtung (9), die die Zeitdifferenz zwischen der für die einge­ stellte Pumpleistung der Infusionspumpe (2) ent­ sprechenden Soll-Zeit und der von der Zeitmeßein­ richtung (7) gelieferten Meßzeit berechnet.

7. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Recheneinrichtung (9) die Zeitdifferenz direkt zur Anzeige (8) ausgibt.

8. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rechenvorrichtung (9) aus der Zeit­ differenz die relative Pumpleistungsdifferenz be­ rechnet und zur Anzeige (8) ausgibt.

9. Meßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Pumpleistungsdifferenz als Korrektur­ größe der Pumpensteuerung und/oder einer Anzeige zuge­ führt wird.

10. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter (4) transparent ist und als erster Füllstandsdetektor im oberen Bereich des Meßbehälters (4) von außen ein optischer Sensor (5 a, 5 b) angeordnet ist.

11. Meßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Meßbehälters (4) als zweiter Füllstandsdetektor ein weiterer optischer Sensor (6 a, 6 b) angeordnet ist.

12. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Tropfenerfassungsvorrich­ tung (10).