DE3832028C2 - - Google Patents
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- DE3832028C2 DE3832028C2 DE3832028A DE3832028A DE3832028C2 DE 3832028 C2 DE3832028 C2 DE 3832028C2 DE 3832028 A DE3832028 A DE 3832028A DE 3832028 A DE3832028 A DE 3832028A DE 3832028 C2 DE3832028 C2 DE 3832028C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entlüften von
flüssigkeitsdurchströmten Leitungen in medizinischen Appa
raturen, insbesondere in einem Schwerkraft-Infusionsgerät
für Infusionslösungen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Beim Anschließen eines Infusionsgerätes an eine Infusions
flasche oder beim Wechsel von Infusionsflaschen sowie beim
Koppeln von mehreren medizinischen Flüssigkeitssystemen
kommt es in der Praxis häufig vor, daß in die Infusions
lösungen führenden Leitungen, insbesondere Schlauchlei
tungen, Luft gelangt. Bevor eine Infusion beginnt, muß die
Luft jedoch vollständig aus der Leitung entfernt sein, um
sicherzustellen, daß über die Infusionsleitung keine Luft
in den Patientenkörper gelangt.
Eine solche Entlüftung der Infusionsleitungen erfolgt ent
weder durch Entkopplung des Infusionsgerätes vom Patienten
oder durch eine Entlüftungseinrichtung. Der Vorgang der Ent
koppelung zur Entlüftung ist sehr zeitaufwendig und muß mit
größter Sorgfalt durchgeführt werden.
Aus der DE-OS 19 49 038 ist eine Einrichtung der eingangs
genannten Art bekannt. Diese Einrichtung hat sich in der
Praxis nicht bewährt, da sich herausgestellt hat, daß, ins
besondere bei höherer Strömungsgeschwindigkeit kleinere Gas
blasen mitgerissen werden und so in die Blutbahn des Patien
ten gelangen können. Die Einrichtung ist im übrigen nur mit
Durchflußrichtung in Schwerkraftrichtung funktionsfähig,
was beim Einsatz im medizinischen Bereich ein zusätzliches
Risiko darstellt.
Aus der DE 25 40 121 C2 ist eine Einrichtung zur intrave
nösen Infusion bekannt, bei der die Dosierkammer entlüftet
werden kann. Eine Entlüftung von flüssigkeitsdurchströmten
Leitungen in medizinischen Apparaturen, insbesondere bei
kontinuierlichen Betrieb ist hiermit nicht möglich.
Die DE 31 15 299 C2 beschreibt eine übliche Tropfkammer,
die eine Gasabscheidung ebenfalls nur in senkrechter Anord
nung ermöglicht und zudem bei höheren Durchflußgeschwindig
keiten nicht mehr zuverlässig arbeitet.
Aus der DE 25 23 013 A1 ist eine Tropfkammer für ein Trans
fusionsbesteck bekannt. Auch diese Tropfkammer muß stets in
senkrechter Anordnung betrieben werden. Die Abfuhr des durch
die Flüssigkeit mitgeführten Gases erfolgt über ein Belüf
tungsventil während des Auffüllens der Tropfkammer. Während
der laufenden Transfusion wird über das Belüftungsventil
wieder Luft in die Tropfkammer angesaugt, damit ein Druck
ausgleich erfolgen kann. Hiermit ist eine zuverlässige und
selbsttätige Entlüftung nicht zu gewährleisten, im übrigen
muß das Lüftungsventil manuell betätigt werden.
Die DE-PS 19 59 679 beschreibt eine Filteranordnung zur Be
seitigung von Gas aus einer Strömung, die mit zwei Kammern,
einer Gaskammer und einer Flüssigkeitskammer sowie einem
benetzbaren Filterelement und einem flüssigkeitsabstoßenden
porösen Filterelement arbeitet. Die dort beschriebene Einrich
tung ist baulich sehr aufwendig und hat einen verhältnismäßig
hohen Strömungswiderstand, weshalb sie bei vielen Anwendun
gen nicht einsetzbar ist.
Aus der DE-PS 21 66 050 ist ein Blutfilter bekannt, bei dem
eine Entlüftung vorgesehen ist. Dieser Filter ist zu den ein
gangs geschilderten Zwecken weder vorgesehen noch geeignet.
Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungs
gemäße Einrichtung zum Entlüften von flüssigkeitsdurch
strömten Leitungen in medizinischen Apparaturen so aus
zubilden, daß unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile
eine sichere Abfuhr der von der Flüssigkeit mitgeführten
Gase unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit gewähr
leistet wird. In einer Weiterbildung der Erfindung soll
dies zudem lageunabhängig erfolgen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein
Endabschnitt des Einlaufkanals in die Kammer hineinragt
und der Endabschnitt eine Ausmündung in die Kammer auf
weist, die quer zur Längsachse der Kammer ausgerichtet
ist.
Dadurch, daß ein die Ausmündung aufweisender Endabschnitt
des Einlaufkanals in die Kammer hineinragt, wird zwischen
diesem Endabschnitt und der Innenwandung der topfförmigen
Kammer ein Ringraum gebildet, in dem sich in einer ein
strömenden Flüssigkeit befindende Gasbläschen sammeln
können, um dann auf kürzestem Wege zu einer Entlüftungs
einheit zu gelangen, die in der Wandung der Kammer ange
ordnet und vorzugsweise mehr oder weniger direkt gegenüber
der im Außenmantel des Endabschnitts angeordneten Ausmündung
des Einlaufkanals sitzt.
Da der Innenraum der Kammer in seinem freien Querschnitt
größer ist als der freie Querschnitt der zuführenden Schlauch
leitung, wird die Strömungsgeschwindigkeit der der Kammer zu
geführten Infusionslösung in der Kammer herabgesetzt. Die da
durch beruhigte Strömung der Infusionslösung bewirkt in Ver
bindung mit der strömungsmechanisch erzeugten Druckerhöhung
eine optimale Separation der mitgerissenen Luftbläschen aus
der in der Kammer befindlichen Flüssigkeit und deren Austrei
bung aus der Kammer durch eine oder mehrere Entlüftungsein
heiten.
In vorteilhafter Weise ist die Einrichtung so ausgebildet,
daß der freie Querschnitt der Ausmündung kleiner ist als der
Querschnitt des Einlaufkanals. Die Strömungsgeschwindigkeit
der im Einlaufkanal strömenden Flüssigkeit wird in der klei
nen Ausmündung zunächst erhöht. Beim Übergang von der klei
nen Ausmündung in die vielfach größere Kammer kommt es dann
zu einer erheblichen Verlangsamung der Strömungsgeschwindig
keit und somit zu einem erhöhten Druck in der Kammer. Dieser
strömungsmechanische Effekt wird durch den kleinen Querschnitt
der Ausmündung des Einlaufkanals in die Kammer somit noch wei
ter erhöht. Der sich dabei einstellende Überdruck gegenüber
der Atmosphäre in der Kammer bewirkt ein rasches Austreiben
der Luft aus der Kammer und verhindert auch ein Ansaugen der
Umgebungsluft durch die Entlüftungseinheit in die Kammer.
Die rasche Separation von Gas und Flüssigkeit kann dadurch
zusätzlich gesteigert werden, daß der Innenmantel der Kammer
parallel zum Außenmantel des Endabschnittes des Einlaufkanales
ausgerichtet wird. Die Entlüftungswirkung kann noch weiter ge
steigert werden, wenn der Außenmantel des Endabschnitts des
Einlaufkanals kegelförmig ausgebildet ist. Bei der parallelen
Anordnung des Innenmantels der Kammer verläuft dieser dann
ebenfalls kegelförmig, so daß sich in dem kegelförmigen Ring
raum zwischen Innenmantel und Kammer und Außenmantel des Ein
laufkanals ein die Gasbläschen mit verbesserter Wirkung sam
melnder konusförmiger Sammelraum befindet. Die beschriebene
Druckerhöhung in der Kammer treibt die Gaseinschlüsse, sobald
sie in den ringförmigen Sammelraum der Kammer eintreten, durch
die Entlüftungseinheiten aus.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist vorteilhaft im In
neren der Kammer vor der Einmündung des Auslaufkanals auch
ein Flüssigkeitsfilter angeordnet. Der Flüssigkeitsfilter
hat zunächst den Vorteil, vorhandene Fremdpartikel zurück
zuhalten, da er von der zu verabreichenden Infusionslösung
zwangsdurchflossen wird, bevor sie die Kammer blasenfrei
und fremdpartikelfrei durch den Auslaufkanal des ersten An
schlußstückes verläßt, um über eine Schlauchleitung zum
Patienten zu fließen. Der Flüssigkeitsfilter hat weiter
hin den Vorteil, daß er durch seinen Strömungswiderstand
die Flüssigkeitsströmung in der Kammer in einem bestimmten
Maß drosselt, wodurch es ebenfalls zu einer entsprechenden
Druckerhöhung in der Kammer kommt, die eine Entlüftungswir
kung fördert.
Jede Entlüftungseinheit umfaßt einen den zugeordneten Durch
bruch eingesetzten Filterhalter, dessen freier Querschnitt
durch wenigstens eine im Filter angeordnete Filterschicht
abgedeckt ist. Zweckmäßigerweise ist die Filterschicht ein
hydrophober, bakteriendichter Membranfilter. Als Werkstoff
für einen derartigen Filter ist vorzugsweise Polytetrafluor
ethylen (PTFE) geeignet. Die Filterschicht kann auch aus
einer Lage aus einem hydrophoben feinporigen Werkstoff und
einer zweiten bakteriendichten Luftfilterlage bestehen. Als
Werkstoff für die Luftfilterlage ist ein Zellulosenitrat
filter oder Zelluloseacetatfilter geeignet. Der Flüssigkeits
filter zur Ausfilterung von Fremdpartikeln aus der Infusions
lösung kann z. B. eine Maschenweite von ca. 15 µm aufweisen
und aus Polyamidfasern bestehen. Ein solcher Flüssigkeits
filter ist geeignet, Fremdpartikel weitgehend zurückzuhalten.
Der Widerstand eines solchen Flüssigkeitsfilters ist mit be
sonderem Vorteil höher als der Widerstand der entlüftenden
Filterschichten für Luft, insbesondere dann, wenn der Flüs
sigkeitsfilter von der Flüssigkeit benetzt ist.
Die Kammer ist endseitig mit Anschlußstücken versehen, wobei
ein erstes Anschlußstück einen aus dem Inneren der Kammer
herausgeführten Auslaufkanal und ein zweites Anschlußstück
einen in die Kammer einmündenden Einlaufkanal aufweist. Die
beiseitig mit Anschlußstücken versehene Kammer ist ein kon
struktiv einfaches Bauteil, das sich relativ kostengünstig
herstellen läßt. Die topfförmige Kammer wird lediglich
beidendig mit den jeweiligen Anschlußstücken verschlossen.
Am Ablaufkanal und am Einlaufkanal in den jeweiligen An
schlußstücken können außen einfache Verbindungselemente
angesetzt oder angeformt werden, die ein Verbinden mit
einem Zuführungs- und einem Abführungsschlauch für In
fusionslösung ermöglichen. Durch einfaches Auftrennen
einer Schlauchleitung kann auch jedes in einer Klinik be
reits vorhandene Infusionsgerät mit der erfindungsgemäßen
Entlüftungsvorrichtung in vorteilhafter einfacher Weise
leicht nachgerüstet werden.
Vorzugsweise wird die Kammer mit den Anschlußstücken aus
transparentem Kunststoff gefertigt, wobei eine besonders
einfache Bauausführung sich dadurch auszeichnet, daß ein
erstes, den Auslaufkanal aufweisendes Schlauchanschluß
stück als Kammerboden und ein zweites, den Einlaufkanal
aufweisendes Schlauchanschlußstück als die Kammer ver
schließender Deckel ausgebildet ist. Die stirnseitig an
der Kammer befindlichen Anschlußstücke dienen als einfache
Steckverbinder zum Ansetzen von Schläuchen, über die In
fusionslösung zugeführt und abgeführt werden kann. Um die
Einrichtung aus den Einzelteilen zusammenzufügen, wird
zunächst in die Kammer der Flüssigkeitsfilter eingesetzt.
Ist das den Auslaufkanal aufweisende Schlauchanschlußstück
an die Kammer angeformt, wird diese nur noch durch das zweite,
den Einlaufkanal aufweisende Anschlußstück verschlossen.
Dazu kann das zweite Schlauchanschlußstück beispielsweise
mit der Kammer verklebt werden. Es können jedoch auch beide
Schlauchanschlußstücke mit der Kammer verklebt werden, um
diese zu verschließen, sobald das Flüssigkeitsfilter in die
Kammer eingesetzt ist Danach können die Durchbrüche
in den Wandungen der Kammer mit den entsprechenden Entlüf
tungseinheiten durch Anbringen der Entlüftungsfilter ausge
rüstet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Ein
richtung in einer längsgeschnittenen Seiten
ansicht und
Fig. 2 eine zweite Ausführung der Einrichtung in
einer längsgeschnittenen Seitenansicht.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung zum Entlüften von Infusions
lösungen in einer längsgeschnittenen Seitenansicht. Eine
topfförmig ausgebildete Kammer 1 weist in ihrer zylindri
schen Wandung 2 wenigstens einen Durchbruch 3 auf. Eine
Endseite der topfförmigen Kammer ist durch Ausformung zu
einem ersten Anschlußstück 4 verschlossen, welches in ei
nen Schlauchanschluß 5 ausläuft und einen aus dem Inneren
der Kammer 1 herausgeführten Auslaufkanal 6 hat. Auf den
Schlauchanschluß 5 kann ein Schlauch zur Abführung von z. B.
Infusionslösungen gesteckt werden.
Die gegenüberliegende offene Seite der Kammer 1 ist durch
ein als Deckel 7 ausgebildetes zweites Anschlußstück 8
verschlossen, welches ebenfalls einen Schlauchanschluß 9
aufweist und einen in die Kammer führenden Einlaufkanal 10
besitzt. Der Einlaufkanal ragt mit einem Endabschnitt 11
kopfähnlich in die Kammer hinein. Eine Ausmündung 12 des
Einlaufkanals ist quer zur Längsachse der Kammer ausgerich
tet, so daß sie sich etwa gegenüber dem Durchbruch 3 in der
Wandung 2 der topfförmigen Kammer 1 befindet. In Richtung
des Pfeiles 13 durch den Einlaufkanal zuströmende Flüssig
keit, z. B. Infusionslösung, tritt durch die Ausmündung 12
in die Kammer 1 ein. Beim Durchströmen der Flüssigkeit von
der kleinen Ausmündung 12 in die vielfach größere Kammer 1
kommt es nach strömungsmechanischem Gesetz zu einer Ver
langsamung der Strömungsgeschwindigkeit und somit zu er
höhtem Druck in der Kammer 1. Vor den Auslaufkanal 6 ist
in die Kammer ein Flüssigkeitsfilter 14 gesetzt, der zur
Ausfilterung von Fremdpartikeln aus der zugeführten Flüs
sigkeit dient. Durch den Widerstand des Flüssigkeitsfil
ters 14 wird die Flüssigkeitsströmung ebenfalls im be
stimmten Maß gedrosselt, so daß es zu einer weiteren Druck
erhöhung in der Kammer 1 kommt. In den Durchbruch 3, der
sich in der Wandung 2 der Kammer 1 befindet, ist eine flüs
sigkeitsdichte luftdurchlässige Entlüftungseinheit 15 ein
gesetzt, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Filter
schicht aufweist, die aus einer bakteriendichten Luftfil
terlage 16, beispielsweise aus Zellulosenitrat oder Zellu
loseacetat, und einer aus einem hydrophoben feinporigen
Werkstoff, beispielsweise PTFE, hergestellten Filterlage 17
besteht. Mit 18 ist ein die Lagen 16 und 17 fixierender
Filterhalter bezeichnet.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Einrichtung,
wieder in einer längsgeschnittenen Seitenansicht. Gleiche
Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Bei
diesem Ausführungsbeispiel weist der den Einlaufkanal 10
aufweisende Endabschnitt 11′ am Anschlußstück 8 einen kegel
förmigen Außenmantel 19 auf. Der gegenüberliegende Innen
mantel 20 der Wandung 2′ der Kammer 1 verläuft parallel
zum Außenmantel 19, so daß sich ein ebenfalls kegelförmiger
Ringraum 21 zwischen dem Endabschnitt und der Innenmantel
fläche 20 der Kammer befindet. In diesem Ringraum können
sich aus der eintretenden Flüssigkeit zu separierende Luft
bläschen optimal sammeln. In der Wandung 2′ sind mehrere
Durchbrüche 3 bzw. 3′ angeordnet, in die bei diesem Aus
führungsbeispiel Entlüftungseinheiten 15, 15′ eingesetzt
sind, die aus einem hydrophoben bakteriendichten Membran
filter 22 bzw. 22′ bestehen. Die hydrophoben bakterien
dichten Membranfilter können beispielsweise aus Polytetra
fluorethylen (PTFE) bestehen. Mit 18 bzw. 18′ sind wieder
Filterhalter bezeichnet.
Claims (14)
1. Einrichtung zum Entlüften von flüssigkeitsdurchströmten
Leitungen in medizinischen Apparaturen, insbesondere in
einem Schwerkraft-Infusionsgerät für Infusionslösungen,
mit einer von der Flüssigkeit durchströmten Kammer, die
an einem Ende ein Anschlußstück mit einem in sie einmün
denden Einlaufkanal aufweist und deren Wandung wenigstens
eine von einer flüssigkeitsdichten, luftdurchlässigen
Membran verschlossene Öffnung aufweist, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Endabschnitt (11, 11′) des Einlaufka
nals (10) in die Kammer (1) hineinragt und der Endabschnitt
(11, 11′) eine Ausmündung (12) in die Kammer (1) aufweist,
die quer zur Längsachse der Kammer (1) ausgerichtet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der freie Querschnitt der Ausmündung (12) kleiner ist als
der Querschnitt des Einlaufkanals (10).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenmantelfläche (20) der Kammer (1) parallel zur
Außenmantelfläche (19) des Endabschnitts (11, 11′) des Ein
laufkanals (10) ausgerichtet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Außenmantel (19) des Endabschnitts (11′) des Einlauf
kanals (10) Kegelform aufweist.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß im Inneren der Kammer (1) vor
der Einmündung eines Auslaufkanals (6) ein Flüssigkeits
filter (14) angeordnet ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß jede Entlüftungseinheit (15, 15′)
einen in den zugeordneten Durchbruch (3, 3′) eingesetzten
Filterhalter (18, 18′) umfaßt, dessen freier Querschnitt
durch wenigstens eine im Filterhalter (18, 18′) angeord
nete Filterschicht (16, 17, 22, 22′) abgedeckt ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Filterschicht (22, 22′) ein hydrophober bakterien
dichter Membranfilter ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Werkstoff für die Filterschicht (22, 22′) Polytetra
fluorethylen ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Filterschicht aus einer hydrophoben feinporigen Lage
(17) und einer bakteriendichten Luftfilterlage (16) be
steht.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Werkstoff für die hydrophobe, feinporige Lage (17)
Polytetrafluorethylen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Luftfilterlage (16) ein Zellulosenitratfilter oder ein
Zelluloseacetatfilter hat.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß ein erstes, den Auslaufkanal (6)
aufweisendes Anschlußstück (4) als Schlauchanschluß (5)
und als Kammerboden und das zweite, den Einlaufkanal (10)
aufweisende Anschlußstück (8) als Schlauchanschluß (9)
und die Kammer (1) verschließender Deckel (7) ausgebil
det ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eines der Anschlußstücke (4, 8) mit der
Kammer verklebt ist.
14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Kammer (1) und die Anschluß
stücke (4, 8) Kunststoffspritzgußteile aus transparentem
Kunststoff sind.
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