DE3852523T2

DE3852523T2 - Pumpe, besonders für die Kontrolle der enteral zu verabreichenden Flüssigkeit, Pumpenkassette, und Betriebsverfahren.

Info

Publication number: DE3852523T2
Application number: DE3852523T
Authority: DE
Inventors: Mark G Frantz; Mark R Honard; Thomas J Pavsek; Lawrence M Sears; Ying Shen
Original assignee: Frantz Medical Development Ltd
Current assignee: Frantz Medical Development Ltd
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2008-06-17
Also published as: ES2068837T3; AU639214B2; EP0296124B1; EP0296124A2; AU1775688A; AU603526B2; JP2655517B2; ATE115866T1; JPH01145072A; CA1329745C; DE3852523D1; EP0296124A3; AU4550889A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fluidabgabesysteme für die Verabreichung von Nährstoffen an Menschen oder Tiere. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein neues verbessertes volumetrisches Fluidpumpsystem mit einer sterilisierbaren Einweg-Kassette mit einem internen selbstbetätigenden Ventilsystem, die von relativ ungelerntem medizinischen Personal oder unerfahrenen Patienten auf zuverlässige und einfache Weise in ein Pumpengehäuse eingesetzt und daraus entfernt werden kann.

HINTERGRUND

Es ist allgemeine medizinische Praxis, Nährstofffluide entweder enteral durch den Ernährungskanal über einen naso-gastritischen Schlauch oder einen Jejunostomie-Katheter oder parenteral über einen intravenösen Katheter zu verabreichen. Medizinisches Personal verwendet im allgemeinen Verdrängerpumpen, um diese Nährstoffe zuzuführen und ihre Strömung zu regulieren.
Herkömmliche enterale Pumpen sind nicht-volumetrische, peristaltische Verdrängersysteme unter Verwendung von Silikongummischlaucheinsätzen, die in direktem Kontakt mit dem Pumpenrotor stehen und ihrerseits mechanisch mit dem PVC-Schlauchsatz verbunden sind, welcher den Fluidvorrat und den Patienten mit der Pumpe verbindet. Der Silikongummieinsatz wird mit Hilfe von Befestigungslaschen um den Rotor herum gespannt, die in Schlitzen oder Klammern auf der Pumpenstirnseite angeordnet sind. Die Schlauchsätze enthalten auch Tropfkammern, die im Inneren von Durchsichtgehäusen montiert sind, um den Durchgang von Flüssigkeitstropfen zu beobachten, wodurch die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Nährstoffströmung erkannt werden kann.
Das diesen peristaltischen enteralen Pumpen eigene Design führt zu einer Anzahl funktioneller Nachteile, von denen die wichtigsten sind: Volumetrische Ungenauigkeiten unter vielen allgemeinen Betriebsbedingungen, unsichere Betriebsbedingungen, wenn der Schlauchsatz nicht richtig auf der Pumpe montiert ist, und komplizierte Zusammenbautechniken.
Die Genauigkeit von peristaltischen Pumpen wird stark von den Drücken beeinflußt, welche von der Höhe des Fluidvorrates und des Patienten relativ zur Pumpe, von der Fluidviskosität und von den physikalischen Eigenschaften des Silikoneinsatzes ausgeübt werden. Diese Systeme sind nicht-volumetrische Systeme im Vergleich zu volumetrischen Verdränger-Systemen, wie Spritzenpumpen, und enthalten keine Ventilsysteme, was zu exogenen Drücken führt, welche die Gesamtströmungsrate beeinträchtigen. Die Verwendung von teuren Silikongummieinsätzen war notwendig, um die Genauigkeit aufrechtzuerhalten und eine Abnützung und Aufsplitterung des Schlauchsatzes sogar über verhältnismäßig kurze Zeitspannen zu vermeiden. Der Silikonschlauchsatz muß auf sehr enge innere und äußere Durchmessertoleranzen extrudiert werden und erfordert ein sehr genaues Abschneiden und einen sehr genauen Gesamtlängen-Zusammenbau in den Befestigungslaschen.
Der Zusammenbauvorgang ist noch weiter kompliziert, weil Silikon nicht kompatibel mit Kunststoffverbindungstechniken ist. Dieses Problem bietet auch die Möglichkeit von Lecks an den Verbindungsstellen, wenn der Schlauchsatz auf Grund eines stromabwärtigen Verlegens unter Druck gesetzt wird. Die Montage dieser Sätze war immer ein anerkanntes Problem. Patienten und medizinisches Personal haben oft die Schlauchsätze nicht richtig auf der Pumpenstirnseite montiert, was zu keiner Strömung, einer ungenauen Strömung, oder in einigen Fällen sogar einer freien Strömung führte, was ernste Patientenkomplikationen verursachen kann. Die Montage der Tropfkammern im Inneren eines Sichtgehäuses ist ebenfalls ein anerkanntes Problem, was zu Fehlalarmsituationen führen kann. Die Verwendung einer optischen Strömungsdetektion beschränkt auch die Verwendung dieser Pumpen auf verhältnismäßig aufrechte, bewegungslose Anwendungen; andernfalls können die Fluidtropfen an dem optischen Strahl vorbeitreten oder auf die Seitenwände spritzen und diese bedecken, was den optischen Strahl fälschlicherweise blockiert.
Viele parenterale Tropfströmüngsflußkontroller bzw. Infu sionspumpen unterliegen denselben Arten von Problemen wie die entralen Pumpen. Sogar die fortgeschritteneren teuren volumetrischen Verdrängerspritzentypen haben in verschiedenerlei Hinsicht weniger als zufriedenstellende Leistungen. Diese Vorrichtungen sind im allgemeinen kompliziert zu betreiben und ermöglichen eine inkorrekte Montage der Einwegpatronen. Diese Probleme sind dokumentiert und waren sogar Gegenstand der Erörterung in neuen Patentanmeldungen.
Das Haupthindernis für eine richtige Montage der Patronen ist die Befestigung des Spritzenkopfes am Pumpenkolbenmechanismus. Es wurde dokumentiert, daß diese Konstruktionseinschränkung eine Fehlausrichtung bewirkt, welche sogar das Eindringen von Luft oder Krankheitserregern in die Fluidkammer der Spritze ermöglicht, sowie ungenaue Strömungsraten. Es wurde auch berichtet, daß verschiedene Ventilmechanismen und Alarmdetektorschnittstellen nicht richtig in den Pumpenkörpern montiert wurden.
Eine zweite große Einschränkung dieser Vorrichtungen ist ihre mangelnde Eignung für die enterale Verabreichung von Nährstoffen. Im allgemeinen sind diese Vorrichtungen und die Einwegpatronen sehr teuer im Vergleich zu den enteralen Produkten erfordern gut geschultes Personal für den richtigen Betrieb. Zusätzlich lassen einige Patronenkonstruktionen die Ansammlung von enteralem Nährstoffrückstand in den Ventileinlässen und -auslässen zu, was im Verlauf der Zeit die Strömungsraten und abgegebenen Volumina ungünstig beeinflußt.
Die GB-A-2 126 666 beschreibt eine Pumpe mit einer Einwegkassette. Die Kassette umfaßt einen Körper mit einem Einlaß und einem Auslaß und einem Balgenteil, welcher eine Pumpkammer definiert. Der Balgen wird am Körper mit Hilfe von Aufschnapp-Rippen befestigt. Der Einlaß und der Auslaß der Kassette können durch korrespondierende Einlaß- und Auslaßventile geöffnet und geschlossen werden, die durch elastische Elemente gebildet werden. Diese elastischen Elemente werden in den Körper mit Hilfe einer Abdeckplatte eingesiegelt, so daß eine bakterielle Versiegelung geschaffen wird. Für den Betrieb der Ventile werden die elastischen Elemente durch Betätigungsstangen gedehnt, so daß ihre Dichtlippen sich von den Ventilsitzen lösen. Die Ventile werden von einem Pumpenantriebsmechanismus angetrieben, welcher einen Schwinghebel aufweist, der über StösseI auf die Betätigungsstangen wirkt. Der Pumpenantriebsmechanismus weist auch ein Antriebselement auf, das mit dem Balgen gekuppelt ist, um ihn zu expandieren und zu kontrahieren. Ein synchroner Betrieb wird mit Hilfe eines rotierenden Anschlagmotors über einen Nockenmechanismus erzielt. Die beschriebene Kassette hat den Nachteil, daß sie einen verhältnismäßig komplizierten Antriebsmechanismus zum synchronen Betätigen der Ventile und des Balgens erfordert. Dies macht die Pumpe in ihrem Betrieb ziemlich teuer und unsicher.
Als ein Ergebnis der derzeitigen Beschränkungen des Standes der Technik von enteralen und parenteralen Nährstoffpumpensystemen besteht ein klarer Bedarf, die medizinische Gemeinschaft mit einem genauen, sicheren und kosteneffizienten System zu versorgen, welches von relativ laienhaften Patienten und Personal in einem breiten Bereich von Umgebungen zuverlässig angewendet werden kann, einschließlich der ambulanten und häuslichen Pflege. Die nachstehend angegebene Erfindung stillt diesen Bedarf.

DIE ERFINDUNG

Demgemäß ist es eines der Ziele der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit und Sicherheit des Pumpensystems zu erhöhen, die Kosten der Systemkomponenten und die Kosten für ihren Zusammenbau zu verringern, die Kenntnisse und Zeit zu reduzieren, die erforderlich sind, um das System für den Betrieb durch einen oder an einem Patienten auf zubauen, und zu ermöglichen, daß das Pumpensystem auf ambulante bzw. bewegliche Weise benützt werden kann.
Kurz gesagt ersetzt die vorliegende Erfindung die herkömmlichen Infusionspuiapensysteme vom Spritzentyp mit peristaltischen Rotor/Silikonschlauchsatz-Kombinationen durch eine Kassette, welche eine komprimierbare Membran und zumindest ein druckbetätigtes Rückschlagventil enthält. Die sterilisierte Einweg-Kassette wird in ein Pumpengehäuse an einem Ort neben einem hin- und hergehenden Kolben eingesetzt, welcher die komprimierbare Membran antreibt. Sensoren liegen im Inneren der Pumpenkammer und sind an einen Überwachungsschaltkreis im Pumpengehäuse zur Alarmierung des Benützers bei jeglichen Fehlfunktionen oder anderen Alarntbedingungen angeschlossen. Bevorzugt wird ein Mikroprozessor für Überwachungszwecke, das Einstellen der gewünschten Strömungsraten, das Dosieren und das Erzeugen von Alarmanzeigen eingesetzt.
Spezieller bietet die vorliegende Erfindung eine größere Genauigkeit unter einer Vielzahl spezifischer Betriebsbedingungen im Vergleich zu vielen peristaltischen Systemen als Ergebnis der volumetrischen Konstruktion und der Verwendung sowohl eines stromaufwärtigen als auch eines stromabwärtigen Ventilsystems. Die Betriebsgenauigkeit in der medizinischen Umgebung sollte ebenfalls auf Grund der Einfachheit des Aufbaues der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu den derzeit erhältlichen enteralen und parenteralen Pumpensystemen verbessert sein.
Die vorliegende Erfindung bietet auch eine erhöhte Sicherheit auf Grund ihrer versiegelten Kassette und des stromabwärtigen Rückschlagventiles, welches ein Fluidlecken, eine freie Strömung des Nährstoffes und den Einlaß von Luft oder Krankheitserregern verhindert. Die Sicherheit wird durch die Verringerung potentieller Bedienerfehler ebenfalls verbessert sein, weil die Kassette einfach in ihrem Platz einrastet, und keine Tropfkammerabteile oder Ventilmechanismen geladen werden müssen. Darüber hinaus wird, wenn die Kassette nicht richtig an ihrem Platz verriegelt ist, durch Einführen der Kassette in die Pumpenkammer über den Verriegelungsmechanismus hinaus die komprimierbare Membran die Kassette in eine Stellung im wesentlichen außerhalb der Pumpe zurückbringen und ein Drucksensoralarm wird aktiviert, wenn die Pumpe in Betrieb gesetzt wird. Der Verriegelungsmechanismus verhindert auch eine unbeabsichtigte Entnahme während der Verwendung, was bei einem ventillosen peristaltischen System zu einer freien Strömung führen könnte.
Die Vermeidung von Silikonschlauchsätzen und das inhärente Design der Kassette der vorliegenden Erfindung verringern die Komplexität der Set-Herstellung. Die Kassette setzt sich aus lauter Formteilen zusammen, die einfach mit Preßsitz zusammengebaut, ultraschallgeschweißt oder klebstoffverbunden werden. Es muß kein Silikonschlauch auf extrem genaue Toleranzen geschnitten werden und es gibt keine Kunststoff/Gummi-Schnittstellen, welche eine besondere Behandlung erfordern, um ein Flüssigkeitslecken zu vermeiden. Auch erfordert der Pumpenmechanismus keine teuren Verbindungssysteme, Durchsichtabteile für Tropfkammern oder externe Ventilbetätigungseinrichtungen. Das Befestigen der Kassette in der kreisförmigen Pumpenkammer ist ein einfacher Vorgang, der keine außergewöhnliche Geschicklichkeit oder Schulung erfordert. Die pfeilförmige Kappe paßt in eine identisch geformte Vertiefung im Pumpengehäuse und das Verriegelungssystem ist selbstbetätigend. Es müssen keine Tropfkammern oder externe Ventile montiert werden.
Das Ersetzen der Tropfkammersensoren durch neue und verbesserte Drucksensoren und einen optischen Sensor über den Körper der Kassette ermöglicht es, daß die Erfindung in einer vollkommen beweglichen Weise verwendet werden kann, d.h. der Patient kann herumgehen.
Diese Merkmale der vorliegenden Erfindung erfüllen anerkannte Bedürfnisse der medizinischen Gemeinschaft nach einem universellen, einfach zu verwendenden, sicheren und genauen Ernährungs-Fluidpumpensystem. Diese Vorteile werden noch weiter aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich werden. Die folgende ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform bezieht sich speziell auf ein enterales Pumpensystem; die Erfindung kann aber auch einfach für eine parenterale Verwendung durch Hinzuziehung von Luftblasendetektoren oder -eliminatoren angepaßt werden, von denen viele in der Technik bekannt sind.

ZEICHNUNGEN

Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus den Zeichnungen hervorgehen, in denen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Pumpsystems ist, welche den Nährstoffvorratsbehälter, den davon wegführenden Schlauch, die Balgenkassette, das Pumpen- und Steuergehäuse, in welches die Kassette eingeführt wird, und den Schlauch von der Kassette zum Patienten zeigt;
Fig. 2 eine Vorderansicht des Pumpen- und Steuergehäuses ist, einschließlich dessen neuartiger Schwenkgriff-Einstelleinrichtung;
Fig. 3 ein Vertikalschnitt durch das Pumpengehäuse und die Kassettenaufnahmekammer darin ist;
Fig. 3A eine schematische Seitenansicht des Pumpengehäuses und der unregelmäßig geformten, damit zusammenpassenden Kassettenkappe ist, welche die Anordnung der optischen Sensorsystemkomponenten zeigt;
Fig. 4 ein Längsschnitt durch die Balgenkassette ist;
Fig. 5 eine Stirnansicht der Balgenkassette ist, welche deren Einlaß- und Auslaßrohre zeigt;
Fig. 6 ein Querschnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 4 ist, welcher das optische Leer-Detektionssystem der Erfindung veranschaulicht;
die Fig. 7 bis 13 Flußdiagramme des Betriebsablaufes bzw. Programmes des Systems sind;
die Fig. 14 bis 16 Blockschaltbilder der Pumpenschaltkreise sind;
Fig. 17 ein Schaltbild einer Stromversorgungsschaltung ist, welche in einem gesonderten Ladegerät oder Rucksackgehäuse (in dieser Anmeldung nicht gezeigt) mit Mitteln zur Aufnahme der Pumpe und zum Festklemmen an einem Ständer angeordnet sein kann; und
Fig. 18 ein schematischer Querschnitt ist, welcher die Anordnung des Motors und Kolbens bezüglich des Gehäuses zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Fig. 1 zeigt das gesamte Pumpensysstem der vorliegenden Erfindung. Nährstoff strömt von einem Vorratsbehälter 1, der entweder auf einem Intravenösständer hängt oder vom Patienten getragen wird, durch einen Pumpenzufuhrschlauch 2 hinunter und in eine Kassette 3. Bevorzugt enthält die Kassette 3 einen elastischen Balgen, aber andere hohle komprimierbare Elemente wie eine Gummikuppel oder eine Feder, die von einer eindrückbaren Membran umschlossen ist, könnten ebenfalls verwendet werden und liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Während des Betriebes ist die Kassette 3 im Inneren einer Kammer 4, die durch strichlierte Linien angedeutet ist, im Inneren eines Pumpenund Steuergehäuses 5 festgelegt. Bevorzugt verläuft die Kammer 4 in einem Winkel von etwa 30º bezüglich des Pumpengehäuses. Wenn der Zufuhrschlauch 2 irgendwelche Luftblasen enthält, werden diese hochsteigen und beseitigt. Nach dem Pumpen strömt die Lösung von der Kassette 3 durch den Pumpenauslaßschlauch 6 in den Patienten.
Fig. 2 veranschaulicht das Frontsteuerpanel des Pumpengehäuses 5. Es weist ein Anzeigefenster 8 auf, das bevorzugt Alarmanzeigen und Standard-Siebensegmentanzeigen wie Flüssigkristallanzeigen (LCD) oder lichtemittierenden Diodenanzeigen (LED) enthält. Eine geeignete LCD-Anzeige ist Hamlin Modell 4717315431. Mehrere Knöpfe 9, bevorzugt Membranschalter, gestatten das Einstellen der im Fenster 8 angezeigten Zahlen. Eine neuartige Schwenkgriff-Steuerwählscheibe 10 ist vorgesehen, um zwischen den Betriebsarten umzuschalten, welche durch die Legenden auf der Zeichnung angeführt sind. Eine halbsphärische Ausnehmung 11 ist in der Stirnseite des Pumpengehäuses vorgesehen und ermöglicht es einem scheibenförmigen Handgriff 12, welcher um zwei seiner gegenüberliegenden Kanten schwenkbar montiert ist, in die Ausnehmung 11 durch Drücken hineingeschwenkt zu werden. Der Handgriff 12 ist in einem Wählscheibengehäuse befestigt, welches an dem Pumpengehäuse 5 angebracht ist. Das Wählscheibengehäuse ist an einem Mehrstellungsschalter befestigt, dessen sechs Kontakte in der unteren linken Ecke von Fig. 14 gezeigt sind. Der Benützer kann einen Finger auf jede Seite der Scheibe 12 legen und die Scheibe um eine horizontale Achse drehen, wodurch entsprechende Schaltkontakte geschlossen werden, die beispielsweise auf einer gedruckten Schaltkarte (PCB) liegen, welche im Gehäuse 5 montiert ist. Wenn die gewünschte Einstellung erreicht ist, kann die Scheibe 12 in Fluchtung mit der Gehäuseoberfläche zurückgeschwenkt werden, wodurch keine vorspringenden Elemente zurückbleiben, die sich mit der Kleidung, dem Schlauchsatz od.dgl. eines sich bewegenden Patienten verhaken könnten. Dies reduziert auch eine nicht authorisierte Veränderung der Schalter.
Fig. 3 ist ein vertikaler Querschnitt durch das Pumpengehäuse 5, welcher eine Kassettenaufnahmekammer 4 und andere Komponenten zeigt. Die Kassette wird lösbar im Inneren der Kammer 4 durch einen bevorzugt federbelasteten Riegel 14 gehalten und durch einen Schiebegriff 16 auf der Außenseite des Gehäuses 5 freigegeben. Ein optischer Sender 18, der in der Wand der Kammer 4 liegt, in welche die Kassette 3 eingesetzt wird, sendet einen Lichtstrahl in eine Seite der Kassette 3 aus, und ein optischer Dekoder 19 auf der gegenüberliegenden Seite der Kassette 3 detektiert, wenn die Kammer 39 im Inneren der Kassette 3 keine Flüssigkeit mehr enthält, und veranlaßt die Abgabe eines akustischen Alarmes. Geeignete Komponenten 18 und 19 sind die infrarotaussendende GaAlAs-Kunststoffdiode TRW Optron #OP240 SLA und der NPN-Siliziumphototransistor TRW Optron #OP550 SLC, die beide auf einer Wellenlänge von 880 nm arbeiten.
Ein Mikroprozessor 20, bevorzugt ein Thomson/Mostek Modell ETC 9444N-XYH oder ein National Semiconductor Modell COP444CN, ist in Fig. 15 gezeigt und mit allen elektrischen Elementen im Pumpengehäuse verbunden und antwortet auf Sensoreingangssignale mit der Erzeugung entsprechender Steuerausgangssignale in Übereinstimmung mit seinem Programm.
Im speziellen erzeugt der Mikroprozessor 20 Steuerimpulse für die Drehung eines Motors 22, welcher einen Nocken dreht und dadurch bewirkt, daß ein Nockenabtaster bzw. Kolben 24 den Balgenteil der Kassette 3 komprimiert. Der Motor 22 ist bevorzugt ein Gleichstrom-Getriebemotor wie das Modell I624E003SP42 + 16/5, 262:1 K297 von MicroMo Electronics. Natürlich könnte ein äquivalentes Element, wie ein exzentrischer Nocken, anstelle der Kolbens 24 verwendet werden, mit geringen Modifikationen. Der Mikroprozessor 20 steuert den Siebensegmentanzeigentreiber 26 des Fensters 8, welcher bevorzugt ein National Semiconductor Modell COP472N-3 ist. Der Mikroprozessor 20 überwacht auch die Schalter 9, die Steuerwählscheibe 10, den optischen Detektor 19, den Batteriespannungspegel und einen Drucksensor 28. Der Drucksensor 28 ist bevorzugt ein piezoelektrischer Scheibenwandler, wie das Modell PZT-5A $f6020 von der Vernitron Piezoelectric Division, und erfaßt den Druck zwischen dem Balgen 34 und dem Kolben 24.
Der Mikroprozessor 20 verarbeitet die Form der Kurve der Änderung des Druckes über der Zeit, um zu erkennen, ob eine Blockierung oder ein Bruch des Schlauchsatzes aufgetreten ist. Das System kann die folgenden Zustände unterscheiden: (1) eine leere Kassettenaufnahmekammer; (2) eine stromaufwärtige Blokkierung oder Verlegung im Zufuhrschlauch 2; und (3) eine stromabwärtige Blockierung oder Verlegung, z.B. wenn der Patient den Ausgangsschlauch 6 abknickt. Im Falle einer stromaufwärtigen Verlegung wird die typische Balgenkurve, die vom Drucksignal aus dem Wandler 28 beschrieben wird, um einige Millisekunden zeitlich später bezüglich des Motorzyklus und der Kolbenbewegung verschoben.
Im Falle einer stromabwärtigen Verlegung ist die Spitze der Druckkurve höher als die normale Spannungssignalspitze von etwa 1,2 V. Elektrische Leistung wird von einer Batterie 29 bereitgestellt, bevorzugt vom 4 V-Typ. Der Speicher des Mikroprozessors enthält bevorzugt 128 Byte FAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), und 2 Kilobyte ROM (Nur-Lese-Speicher), welcher bevorzugt das Betriebsprogramm enthält, dessen Flußdiagramme in den Fig. 7 bis 13 gezeigt sind.
Fig. 4 ist ein Querschnitt der Kassette 3. Die Kassette enthält einen allgemein zylindrischen Halter 30, der an einem Ende eine schüsselförmige Aufnahme 31 und am anderen Ende eine Ringkammer 32 aufweist, in welche das einzige offene Ende eines komprimierbaren Elementes 34, z.B. eines in axialer Richtung gewellten, allgemein zylindrischen Balgens, paßt. Ein rohrförmiger Schutzabdeckungsteil 35 des Halters 30 besitzt einen etwas größeren Durchmesser als der Balgen 34 und umgibt den Balgen über einen Teil seiner Länge. Das andere Ende des Balgenhalters 30 paßt mit einem Ventilhalter 36 zusammen und ist an diesem befestigt, welcher ein allgemein zylindrisches Äußeres, einen zentralen axialen Durchgang 37 und einen außermittigen axialen Durchlaß 39 besitzt. Das Zusammenpassen kann in Form einer Ringnut und einer entsprechenden Ringrippe erfolgen. Kunststoffmaterial wird verwendet, um Gewicht zu reduzieren, und andere halbringförmige Ausnehmungen können wie gezeigt vorgesehen werden.
Eine Kassettenkappe 38, welche öf fnungen für die Aufnahme des Pumpenzufuhrschlauches 2 und des Auslaßschlauches 6 bildet, ist am Ende des Ventilhalters 36 vom Balgenhalter 30 entfernt befestigt. Der Umfang der Kappe 38 hat bevorzugt eine unregelmäßige Korm, wie in Fig. 3A gezeigt, so daß sie in das Gehäuse 5 nur in einer Richtung paßt, wodurch eine fehlerhafte Montage der Kassette 3 verhindert wird. Bevorzugt umfassen diese Elemente Styrol-Acrylnitril (SAN) oder ähnliche starre Thermoplaste und sind durch Schallschweißen bei einer Frequenz von 20.000 Hz oder mit Hilfe von Klebstoffen aneinander befestigt.
Der Balgen 34 umfaßt bevorzugt Ethylvinylacetat (EVA) und ist spritzblasgeformt.
Zwischen dem Halter 30 und dem Ventilhalter 36 ist ein Kombinationsventil 40 enthalten, bevorzugt aus einem auf Silikon basierenden Material. Das Ventil 40 hat einen zentralen rohrförmigen Abschnitt bzw. Schaft 41, der sich in den axialen Durchlaß 37 des Ventilhalters 36 erstreckt und ein Entenschnabel-Rückschlagventil 42 enthält, welches ein Rückströmen der Lösung weg vom Patienten zur Pumpe verhindert. Das Ventil 42 schließt bei einem Rückstaudruck im Pumpenausgangsschlauch 6, wodurch es eine Rückströmung verhindert, unabhängig davon, ob die Pumpe in Betrieb ist oder wie die Pumpe, der Vorratsbehälter und der Schlauchsatz bezüglich des Patienten liegen. Vom Schaft 41 aus erstreckt sich ein Schirmventil 44, dessen äußerer Umfangsrand 45 vom Balgen 34 weg und zum Zufuhrschlauch 2 zeigt. Zwischen den Ventilen 42 und 44 besitzt der Schaft 41 eine sich nach außen erstreckende ringförmige Rippe 43, welche mit einer radial nach innen ragenden ringförmigen Rippe des Ventilhalters 36 zusammenwirkt.
Die Form und die Vorspannung des Schirmes 44 sind wichtige Merkmale. Bevorzugt sind sie so gewählt, daß das Ventil 44 bei einem Druck von etwas über 85 Zoll Wassersäule öffnet.
Der Balgen 34 dient gleichzeitig als Dosierkammer und führt die folgenden Funktionen aus:
(1) Öffnen des Einlaßventiles 44;
(2) Ansaugen eines abgemessenen Volumens an Fluid;
(3) Liefern einer Rückstellkraft; und
(4) öffnen des distalen bzw. Auslaßventiles 42 zum Ausstoßen des Fluids.
Die Tatsache, daß der Balgen 34 selbstrückstellend ist, bedeutet, daß er nicht mit dem hin- und hergehenden Element verbunden werden muß, im Gegensatz zu Spritzenpumpenelementen nach der früheren Technik, so daß das Aufbauen durch Patienten oder Krankenschwestern fehlerfrei gestaltet werden kann. Der Balgen 34 sitzt mit Preßsitz im Balgenhalter 30 und kann weiter durch einen Klebstoff, bevorzugt ein Cyan-Acrylat wie Loctite Pyramid 460 Cyanoacrylate, befestigt werden, welches wasserfest ist.
Fig. 5 ist eine Stirnansicht der Kassette 3, welche zeigt, daß der Zufuhrschlauch 2 bevorzugt an eine außermittige Öffnung der Kassettenkappe 38 anschließt, wogegen der Auslaßschlauch 6 zentral anschließt. Der Umfang der Kappe 38 hat bevorzugt eine unregelmäßige Form, wie die in Fig. 5 gezeigte unregelmäßige Polygon- oder "Pfeil"-Form, so daß sie in das Gehäuse 5 nur in einer Richtung paßt, wodurch eine fehlerhafte Montage der Kassette 3 durch einen relativ unerfahrenen Patienten oder einen nicht entsprechend geschulten Krankenpfleger verhindert wird. Die Kassette kann im Gehäuse nicht verriegelt werden, wenn sie nicht richtig eingesetzt ist, und der Drucksensor veranlaßt die Abgabe eines Alarmes innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Motorzyklen.
Fig. 6 ist ein Querschnitt des optischen Systems. Zwei keilförmige radiale Abschnitte des Elementes 36 sind weggeschnitten oder mit Aussparungen ausgebildet. Der Sender 18 richtet einen Lichtstrahl durch einen dieser Abschnitte der Kassette 3 auf den Detektor 19, welcher neben der anderen dieser Aussparungen liegt. Wenn Fluid im Lichtpfad vorhanden ist, wird das Licht gestreut und unter einen Schwellwert für das Detektorsignal abgeschwächt; wenn der Zufuhrschlauch 2 und somit die Kammer 39 leer läuft, wird das Licht nicht gestreut, der Detektor 19 ausgelöst und eine Alarmanzeige erzeugt. Bevorzugt wird das Wort "leer" auf dem LCD-Fenster 8 angezeigt und ein Pieper ertönt.
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm der Gesamtstruktur des bevorzugten Betriebsprogrammes für den Mikroprozessor 20 und seine zugeordneten Komponenten. Der Funktionserkennungsschritt erkennt, wo der in Fig. 2 gezeigte Drehschalter liegt. Die Funktionsauswahlsprungtabelle überträgt die Steuerung zu jenem Unterprogramm, welches einer der fünf Funktionen entspricht, die auf der Steuerwählscheibe ausgewählt worden ist.
Fig. 8 veranschaulicht das Unterprogramm STELLE RATE EIN, d.h. um zu bestimmen, wie schnell das Fluid gepumpt werden soll, innerhalb des bevorzugten Betriebsbereiches von 5 bis 300 Milliliter pro Stunde.
Fig. 9 veranschaulicht den ersten Teil des Unterprogrammes BETRIEB zum tatsächlichen Starten des Pumpens mit der gewählten Rate.
Fig. 10 veranschaulicht den zweiten Teil des Unterprogrammes BETRIEB zum Überwachen der Sensoren, um zu bestimmen, ob irgendeine Alarmanzeige erzeugt werden sollte.
Fig. 11 veranschaulicht das Unterprogramm HALTEN, um die Daten für das Volumen des dem Patienten zugeführten Fluids aufzubewahren, während entschieden wird, welche Funktion oder Rate als nächstes eingestellt werden soll.
Fig. 12 zeigt das Unterprogramm ZUGEFÜHRTES VOLUMEN. Es ist bemerkenswert, daß dieses Unterprogramm, genauso wie die Unterprogramme HALTEN, STELLE RATE EIN und LÖSCHE VOLUMEN, einen hörbaren Alarm veranlaßt, wenn die Pumpe für 5 min unbeaufsichtigt gelassen wird. Dies verhindert eine Vernachlässigung des Patienten und spart Batterieleistung.
Fig. 13 veranschaulicht das Unterprogramm LÖSCHE VOLUMEN zum Löschen der Daten für das Volumen der zugeführten Flüssigkeit.
Fig. 14 ist Blatt 1 des Schaltbildes des Pumpenschaltkreises. Beginnend links unten zeigt Fig. 14 einen Reed-Schalter, welcher das Passieren eines (nicht gezeigten) Magneten erkennt, der sich mit der Welle des Motors 22 dreht. Dies erzeugt ein ZYKLUS-Signal, welches in den Anschluß lB des in Fig. 15 gezeigten Multiplexers geht und dadurch dem Mikroprozessor 20 anzeigt, wann jede Motorumdrehung auftritt.
Genau oberhalb des Reed-Schalters sind die Kontakte des Drehschalters 11 bis 12 gezeigt. Ein Kondensator C18 und zugeordnete Widerstände dienen dazu, die Schaltkontakte zu entprellen".
Über den Drehschalterkontakten ist der Ladeschaltkreis, welcher die Diode D1 enthält, gezeigt. Dieser Schaltkreis liefert Vbat zur Stromversorgung der anderen Teile des Schaltkreises. Ein Signal geht durch den Widerstand R2 zum Anschluß L6 (Fig. 15) des Mikroprozessors 20, um anzuzeigen, wenn der Strom von einem Ladegerät in einer Ständerklemmenanordnung oder einem (nicht gezeigten) Rucksackgehäuses kommt anstelle von der Batterie.
Abwärts der Diode D1 liefert ein Schaltkreis, welcher den Transistor Q1 enthält, die Spannung V', welche alle Komparatoren und Operationsverstärker der restlichen Schaltung versorgt. Diese Spannung liegt typischerweise im Bereich von etwa 3,65 Volt bis etwa 4,5 Volt.
Weiter stromabwärts im unteren Mittelteil von Fig. 14 schaltet ein Niederbatterie-Abschalt-Schaltkreis, welcher einen ersten Komparator Ul und als Schalter arbeitende Transistoren Q2 und Q3 enthält, den Schaltkreis und die Riegel ab, wenn die Spannung V' unter 3,65 Volt fällt. Als Sicherheitsmaßnahme kann der Schaltkreis nicht wieder gestartet werden, ohne die Pumpe abzuschalten.
Weiter rechts im unteren Teil von Fig. 14 liefert ein Schaltkreis, welcher einen Transistor Q3 enthält, eine Spannung V+, welche den Mikroprozessor 20, den Multiplexer, den Verlegungserkennungsschaltkreis von Fig. 14, der noch beschrieben wird, und den Pull-up-Widerstand, der in Fig. 15 gezeigt ist, speist.
Im mittleren rechten Teil von Fig. 14 verbindet ein Widerstand R10 den Niederbatterie-Abschalt-Schaltkreis mit einem Motorspannungsregelschaltkreis, welcher die Transistoren Q6, einen zweiten Komparator U1 und einen Leistungstransistor Q4 enthält. Eine Sicherung F1 ist am Ausgang zur Sicherheit vorgesehen. Der Ausgang dieses Schaltkreises ist eine Motorspeisespannung Vm, welche bevorzugt etwa 2,55 Volt beträgt. Signale, die an den positiven Eingang des zweiten Komparators U1 angelegt werden, schalten den Schaltkreis ab, wenn ein "WEGLAUF"-Zustand erkannt wird, d.h. der Mikroprozessor nicht sagen kann, wann der Motorzyklus vorbei ist.
In der Mitte von Fig. 14 erkennt ein Niederbatterie-Warnschaltkreis, welcher einen dritten Komparator Ul enthält, wenn die Batteriespannung unter etwa 3,95 Volt fällt, und liefert ein "Frühwarn"-Signal an den Anschluß L7 (Fig. 15) des Mikroprozessors 20, welcher dann einen Alarm betätigen kann, bevor das tatsächliche Abschalten auftritt.

STROMABWARTIGER VERLEGUNGSALARM ("OCCL")

Im linken Mittelteil von Fig. 14 bestimmt ein stromabwärtiger Verlegungsdetektorschaltkreis, welcher einen Operationsverstärker U4 und einen vierten Komparator U2 enthält, ob die Spitze des Ausgangssignales des Druckwandlers 28 die 1,2 Volt-Referenzspannung übersteigt. Wenn dies der Fall ist, zeigt dies an, daß der Kolben 24 einem größeren als üblichen Widerstand beim Komprimieren des Balkens 34 begegnet. Ein piezoelektrischer keramischer Wandler 28 ist am Ende des Nockenabtasters bzw. Kolbens 24 des Antriebssystems montiert. Während des normalen Pumpens bleibt der Kolben in konstantem Kontakt mit dem Kassettenbalgen 34, was ein elektrisches Potential über die Platten des piezoelektrischen Wandlers 28 erzeugt. Dieses Signal variiert in der Amplitude mit der Veränderung der Kraft, welche erforderlich ist, um den Balgen zu komprimieren. Das Wandlersignal wird direkt über ein hochohmiges Spannungsteilernetzwerk und ein Tiefpaßfilter zugeführt. Dies verringert den Signalpegel auf einen verwertbaren Betriebsbereich und beseitigt jegliches unerwünschtes Rauschen, das durch Bewegungsstörsignale hervorgerufen wird. Das Wandlersignal wird einem Verstärker U4 zugeführt, bevorzugt einem Modell TLC271, dessen Verstärkung mit Hilfe eines Potentiometers P2 eingestellt wird.
Dieses Signal wird dann mit einer festen 1,2 V Referenzspannung verglichen. Unter normalen Betriebsbedingungen fällt das Wandlersignal unter die 1,2 Volt Bezugsspannung, was bewirkt, daß der Ausgang des vierten Komparators U2 auf HIGH bleibt. Wenn eine stromabwärtige Verlegung vorliegt, steigt der Betrag der Kraft, welche erforderlich ist, um den Balgen 34 zu komprimieren. Dies bewirkt, daß sich das Wandlerausgangssignal erhöht. Wenn der Wandlerpegel größer als die 1,2 Volt Referenzspannung ist, geht der Ausgang des Komparators U2 auf LOW. Ein Verlegungssignal wird an den Anschluß 2B (Fig. 15) des Multiplexers zur Übertragung zum Mikroprozessor 20 angelegt, welcher bevorzugt darauf programmiert ist, zu reagieren, wenn ein Minimum von zwei Motorzyklen und/oder 45 Sekunden vorübergegangen ist, ohne daß die Blockierung beseitigt worden ist.

STROMAUFWARTIGER VERLEGUNGSALARM ("OCCL")

Oberhalb des zuvor erwähnten stromabwärtigen Verlegungsdetektorschaltkreises zeigt Fig. 14 eine Kombination aus stromaufwärtigem Verlegungsdetektorschaltkreis und "Kassettenabwesenheits"-Detektorschaltkreis, welche einen fünften Komparator U2 enthält. Dieser mißt, ob die Wandlerausgangsglockenkurve existiert oder später als üblich bezüglich des Motorzyklus ist. Wenn dies der Fall ist, wird ein Warnsignal an den Anschluß 3B (Fig. 15) des Multiplexers zur Übertragung zum Mikroprozessor 20 abgegeben. Der piezoelektrische keramische Wandler wird dazu verwendet, die Anwesenheit einer stromaufwärtigen Verlegung zu erkennen. Während des normalen Pumpens bleibt der Kolben 24 in konstantem Kontakt mit dem Balgen 34. Wenn eine stromaufwärtige Verlegung, hervorgerufen z.B. durch eine Abdeckung, Koagulation des Fluides oder durch ein Einschnüren des Schlauches, auftritt, kehrt der Balgen nicht mehr in seinen natürlichen Zustand zurück und kann keinen Kontakt mit dem Kolben mehr herstellen. Wenn die Pumpeneinheit ihren nächsten Pumpenzyklus beginnt, gibt es eine geringfügige Verzögerung zwischen der Zeit des Einschaltens des Motors und der Zeit, zu welcher der Kolben 24 einen Kontakt mit dem bereits komprimierten Balgen 34 herstellt. Diese Zeitverzögerung wird vom Komparator U2 und damit vom Mikroprozessor 20 überwacht.

KASSETTENABWESENHEITSALARM ("LEER")

Während des normalen Pumpens, und sogar wenn eine stromaufwärtige oder stromabwärtige Verlegung auftritt, stellt der Kolben 24 zu irgendeinem Zeitpunkt einen Kontakt mit dem Balgen 34 her, was ein Ausgangssignal vom Wandler 28 erzeugt. Wenn keine Kassette in korrekter Weise in der Kassettenaufnahmekammer verriegelt ist, bleibt das Wandlerausgangssignal auf 0 Volt. Dadurch bleibt der Ausgang des Komparators U2 während des gesamten Pumpzyklus auf HIGH, was bewirkt, daß der Mikroprozessor einen sichtbaren und hörbaren "LEER"-Alarm innerhalb von zwei Pumpzyklen erzeugt.
Oben links in Fig. 14 schließt ein Schaltkreis, welcher die Transistoren Q12, Q13 und Q5 enthält, die Motoranschlüsse am Ende jedes Zyklus kurz, wie durch den oben erörterten Reed-Schalter angegeben, was die Erzeugung einer Gegen-EMK in den Motorwicklungen bewirkt, welche den Motor abbremst.

FLUIDLEERALARM ("LEER")

Im oberen rechten Teil von Fig. 14 schaltet ein Schaltkreis, welcher den Transistor Q10 enthält, den Sender 18 ein, um zu überprüfen, ob Fluid in der Kassette ist. Um Batterie zu sparen, wird der Sender 18 nur während des Bremsens des Motors aktiviert. Bevorzugt werden eine GaAlAs-Kunststoff-Infrarotleuchtdiode und ein NPN-Phototransistor 19 in einer Durchlichtanordnung (Fig. 6) verwendet, um den Mangel an Fluid in der Einlaßkammer der Einwegkassette zu erkennen. Ein Potentiometer P1 steuert den Kollektorstrom des Phototransistors 19. Dies läßt Toleranzen der Sender/Detektor-Paare 18, 19 zu. Ein sechster Komparator U2 vergleicht den Spannungsabfall über den Emitterwiderstand des Phototransistors mit einer festen 1,2 Volt Bezugsspannung. Der Komparatorausgang wird vom Mikroprozessor 20 überwacht. Wenn Flüssigkeit in der Einlaßkammer der Kassette ist, liegt der Ausgang des Komparators U2 auf HIGH, der normale Betriebszustand. Wenn die Kassette leergepumpt ist, geht das Ausgangssignal auf LOW, was einen Alarm auslöst.
Ein weiterer Schaltkreis, welcher den Transistor Q11 und einen siebenten Komparator U2 enthält, steuert die Aktivierung und Lautstärke eines Piepers, wie durch die Signale LAUTSTÄRKE, WEGLAUF oder PIEPSEN vom Mikroprozessor 20 angegeben wird (siehe Fig. 15)
Fig. 15 ist Blatt 2 des Schaltbildes des Pumpschaltkreises. Wie zuvor erwähnt ist der Mikroprozessor 2 bevorzugt ein maskiertes Thomson/Mostek-Modell mit etwa 2 Kilobyte x 8 Bit internem ROM und zumindest 128 Byte x 4 Bit internen RAM. Der zeitbasierende Zählmodus wird mit einem internen Dividiert-durch-16-Zähler und einem externen 2-Megahertz-Quarz verwendet, um ein Taktsignal für einen 8-Mikrosekunden-Befehlszyklus zu erzeugen.
Ein Multiplexer, bevorzugt eine CMOS-Version (Complementary Metal Oxide Semiconductor) des 2-Daten-Selektors National Semiconductor Modell 74HC257 wird verwendet, um Eingänge zum Mikroprozessor zu multiplexen.
Ein Neustartschaltkreis, welcher einen Widerstand Rl6, eine Diode D9 und einen Kondensator C12 umfaßt, ist an den Rücksetzanschluß des Mikroprozessors angeschlossen.
Der Ausgangsanschluß G2 des Mikroprozessors betätigt das Einschalten eines Hintergrundlichtes, welches die LCD-Anzeige beleuchtet, wenn die Pumpe mit Wechselstrom arbeitet, oder wenn der Schalter mit dem Glühbirnenlogo auf dem Frontpanel (Fig. 2.) gedrückt wird. Der Rest of Fig. 15 ist für Fachleute selbsterklärend.
Fig. 16 veranschaulicht die Anschlußbelegung der Flüssigkristallanzeige und ihres Steuerchips sowie ihre Verbindungen.
Fig. 17 ist ein Schaltbild einer Stromversorgung zur Verwendung beim Betrieb der Pumpe unter Wechselstrom und beim laden der internen aufladbaren Batterie der Pumpe. Eine solche Stromversorgung ist bevorzugt in einem Rucksackgehäuse angeordnet, in welches das Pumpengehäuse seitlich eingeschoben werden kann. Dieses Rucksackgehäuse (nicht gezeigt) enthält einen Satz von Kontakten, welche in die linke Seite des Pumpengehäuses zur Energieübertragung eingreifen. Die Stromversorgung enthält eine primärseitige träge 1-Ampere-Sicherung, einen Transformator, zwei Dioden D301 und D302, ein RC-Netzwerk, einen Spannungsregler, eine 2-Ampere-Ausgangssicherung und zwei Anschluß klemmen, welche etwa 5,15 Volt Gleichstrom für den Betrieb der Pumpe oder das Aufladen ihrer Batterie liefern.
Das Rucksackgehäuse besitzt bevorzugt einen vertikalen Schlitz in seiner Rückseite, in welchem ein Standard-Spitalständer festgeklemmt werden kann, indem ein Knopf auf der Seite des Rucksackgehäuses gedreht und eine schraubgetriebene Klemme betätigt wird. Der Stromversorgungsschaltkreis wird seinerseits über ein Wechselstromkabel mit Strom versorgt, welches von einer Steckdose zum Rucksackgehäuse verläuft.
Fachleute werden erkennen, daß zahlreiche Anderungen der oben beschriebenen Kassette und Pumpe im Rahmen des erfinderischen Konzeptes möglich sind und daß der Umfang der Erfindung nicht durch die beschriebenen Aus führungs formen beschränkt ist, sondern vielmehr durch die anschließenden Ansprüche definiert wird.

Claims

1. Leicht sterilisierbare Kassette (3) zur Verwendung in einer Pumpvorrichtung mit einer Zuleitung (2), einer Auslaßleitung (6) und Mitteln (22, 24) zur Anlegung intermittierenden Drucks an die besagte Kassette, mit

einem Einlaßventil (44), welches mit der erwähnten Zuleitung (2) in Verbindung steht;

einem Auslaßventil (42), welches mit der erwähnten Auslaßleitung (6) in Verbindung steht und ein Zurückströmen von der Auslaßleitung (6) verhindert;

einem hohlen, elastischen und kompressiblen Körper (34), dessen innerer Raum mit den erwähnten Einlaß- und Auslaßventilen in Verbindung steht; und

einer Supportstruktur (30, 36, 38), welche die erwähnten Leitungen, Ventile und den kompressiblen Körper in Betriebsbeziehung zusammenhält,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Ventile (42, 44) hydraulisch selbstbetätigend sind, daß der kompressible Körper (34) das Auslaßventil (42) als Reaktion auf Druck herrührend von den Mitteln (22, 24) zur Anlegung intermittierenden Drucks öffnet und Flüssigkeit durch dasselbe hinaustreibt, und daß der kompressible Körper (34) in der Abwesenheit von Druck herrührend von den Mitteln (22, 24) zur Anlegung intermittierenden Drucks elastisch expandiert und dabei das hydraulisch selbstbetätigende Einlaßventil (44) öffnet und Flüssigkeit von der Zuleitung (2) anzieht.

2. Kassette gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (44) und das Auslaßventil (42) ein einheitliches Element (40) darstellen.

3. Kassette gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kompressible Körper (34) ein spezifisches Volumen umschließt, welches durch jedes Zusammendrücken hinausgetrieben wird.

4. Kassette gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einheitliche Element (40) einen im wesentlichen schirmförmigen Oberteil und einen im wesentlichen zylindrischen axialen Schaft (41) besitzt, wobei das Auslaßventil (42) in dem erwähnten Schaft (41) angeordnet ist und ein äußerer Rand (45) des schirmförmigen Oberteils das Einlaßventil (44) bildet.

5. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kompressible Teil ein Faltenbalg (34) ist.

6. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Supportstruktur einen Faltenbalghalter (30) und einen Ventilhalter (36) umfasst, die miteinander verbunden sind.

7. Kassette gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Halter (30, 36) durch Ultraschallschallschweißen miteinander verbunden sind.

8. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Supportstruktur (30, 36, 38) aus einem steifen thermoplastischen Material besteht.

9. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (42) ein Entenschnabel-Ventil ist.

10. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil ein schirmförmiges, flexibles Element (44, 45) in einer schalenförmigen Kammer (31) enthält.

11. Kassette gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg < 34) im wesentlichen zylindrisch ist und an einem offenen Ende einen peripheren Rand aufweist, und daß der Faltenbalghalter (30) eine ringförmige Kammer (32) zur Aufnahme des peripheren Randes besitzt.

12. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Supportstruktur weiters eine Kappe (38) mit zylindrischen Öffnungen aufweist, in welche die Zuleitung (2) und die Auslaßleitung (6) passen.

13. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette Mittel (38) mit einer unregelmäßigen Form besitzt, welche nur in einer einzigen, korrekten Orientierung in ein Pumpengehäuse (5) passen.

14. Kassette gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die eine unregelmässige Form aufweisenden Mittel (38) Mittel zum Greifen aufweisen.

15. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kassette ein optischer Pfad ausgebildet ist (Fig. 6), dessen Transmissionseigenschaften davon abhängen, ob die Zuleitung (2) Flüssigkeit enthält, was eine externe Feststellung (18, 19) einer Erschöpfung des Flüssigkeitsvorrates ermöglicht.

16. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilhalter (36) eine Haltelippe aufweist, um die Kassette in einem Pumpengehäuse zu positionieren und einzuklinken.

17. Kassette gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der kompressible Körper (34) unabhängig von den Mitteln (22, 24) zur Anlegung intermittierenden Drucks bei einem Flüssigkeitsdruck, welcher ausreichend ist, um das Einlaßventil (44) zu betätigen, elastisch selbst-zurückkehrend ist.

18. Pumpvorrichtung für flüssige Medien, mit einem Pumpengehäuse (5), welches eine Kammer (4) zur Aufnahme einer Kassette ausgebildet hat;

einer Kassette (3) gemäß einem der Ansprüche l bis 17, welche in die Kammer (4) steckbar ist,

Mitteln (14), um die Kassette in der Kammer (4) lösbar zu befestigen;

Mitteln (22, 24) zur Anlegung einer hin- und herbewegenden Kraft an die Kassette (3), wobei der kompressible Körper (34) der Kassette (3) durch die Kraft der erwähnten Kraftmittel (22, 24) zusammengedrückt wird und nach dem Zusammendrücken elastisch expandiert; und

einer Zuleitung (2) und einer Auslaßleitung (6) mit Flüssigkeitsdurchlässen zum kompressiblen Körper (34)

19. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette einen ringförmigen Ventilhalter (36) besitzt; und

daß das Einlaßventil (44) in dem Ventilhalter (36) zwischen der Zuleitung (2) und dem kompressiblen Körper (34) angeordnet ist und so wirkt, daß es zwischen diesen während der Expansion des kompressiblen Körpers einen Flüssigkeitsfluß erlaubt;

wobei das Auslaßventil (42) in dem Ventilhalter (36) zwischen dem kompressiblen Körper (34) und der Auslaßleitung (6) angeordnet ist und so wirkt, daß es zwischen diesen während des Zusammendrückens des kompressiblen Körpers einen Flüssigkeitsfluß erlaubt, aber zugleich einen Flüssigkeitsrückfluß von der Auslaßleitung (6) zum kompressiblen Körper (34) und der Zuleitung (2) verhindert.

20. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (44) ein schirmförmiges Element mit einem flexiblen Rand (45) aufweist, welches in dem zur Zuleitung (2) benachbarten Ventilhalter (36) angeordnet ist und eine zentrale axiale Öffnung besitzt, welche mit der Auslaßleitung (6) in Verbindung steht.

21. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter aufweist:

Sensoren (18, 28) zur Feststellung des Vorhandenseins und des Druckes der Flüssigkeit innerhalb der Kassette;

Anzeigemittel (8) und Eingabemittel (9,10) am Pumpengehäuse (5); und

einen Überwachungs- und Kontrollkreis (20) zur Dosierung des durch die Kassette (3) gepumpten Flüssigkeitsvolumens, zur Überwachung der Ausgangssignale von den Sensoren (18, 28), zur Kontrolle der Mittel zum Hin- und Herbewegen in Übereinstimmung mit Einstellwerten, welche mittels der Eingabemittel (9, 10) eingegeben werden, und zum Weiterleiten der Ausgabedaten zu den Anzeigemitteln (8)

22. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungs- und Kontrollkreis (20) Mittel zur Feststellung von Verlegungen oder Verschlüssen in der Auslaßleitung (6) durch Messung des Druckes in der Pumpvorrichtung aufweist

23. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Feststellungsmittel einen Drucksensor (28), welcher zwischen den Kraftmitteln (22,24) und dem kompressiblen Körper (34) angeordnet ist und ein Drucksignal erzeugt, und einen Schaltkreis, welcher einen Spitzenspannungswert des Drucksignals mit einem Referenzspannungswert vergleicht, aufweisen.

24. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungs- und Kontrollkreis (20) Mittel zur Feststellung von Verlegungen oder Verschlüssen in der Zuleitung (2) besitzt, welche ein Zeitintervall zwischen einem Zyklus der Kraftmittel (22, 24) und einem Anstieg des Ausgangssignals vom Drucksensor (28) messen.

25. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Feststellungsmittel Mittel (D2), welche den Beginn eines Zyklus der Kraftmittel anzeigen, und einen Schaltkreis, welcher ein Ausgangssignal der Anzeigemittel (D2) und die Anstiegszeit des Ausgangssignals vom Drucksensor (28) vergleicht, aufweisen.

26. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungs- und Kontrollkreis Mittel zur Feststellung der Erschöpfung des Flüssigkeitsvorrats der Kassette besitzt.

27. Pumpvorrichtung gemäß Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Feststellungsmittel eine Lichtquelle (18), welche im Gehäuse (5) an einer Seite der Kassette (3) angeordnet ist, einen optischen Sensor (19), welcher im Gehäuse (5) an einer anderen Seite der Kassette (3) angeordnet ist, und einen Schaltkreis aufweisen, welcher die Spannung des Ausgangssignal des optischen Sensors (19) mit einer Referenzspannung vergleicht.

28. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungs- und Kontrollkreis Mittel enthält, um die Anwesenheit der Kassette in der Kammer (4) festzustellen.

29. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Feststellungsmittel Mittel (D2), welche den Beginn eines Zyklus der Kraftmittel (22, 24) anzeigen, einen drehsensitiven Schalter an den Kraftmitteln (22, 24) und einen Schaltkreis aufweisen, welcher die Ausgangssignale der Anzeigemittel (D2) und des drehsensitiven Schalters mit einem Ausgangssignal vom Drucksensor (28) vergleicht.

30. Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungs- und Kontrollkreis einen drehsensitiven Schalter an den Kraftmitteln und Mittel (Q5) enthält, welche die Kraftmittel nach jeder Rotation bremsen.

31. Verfahren, um eine Pumpvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18 bis 30 zu betreiben, wobei die Pumpvorrichtung weiters enthält:

Mittel (22, 24) zum Zusammendrücken der Kassette (3) oder zum Anlegen einer hin- und herbewegenden Kraft an diese;

Dateneingabemittel (9, 10);

Anzeigemittel (8);

Sensormittel (19, 28); und

Rechnermittel (20) mit festem und variablem Speicher,

wobei der feste Speicher ein Programm gespeichert hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Initialisieren des variablen Speichers auf vorbestimmte Werte;

Abtasten der Dateneingabemittel (9, 10), um eine Betätigung derselben festzustellen,

Auswahl und Ausführung eines funktionellen Unterprogramms des gespeicherten Programms in Übereinstimmung mit Daten, welche eine Funktionsauswahl und Arbeitsparameter darstellen und von den Dateneingabemitteln (9, 10) erhalten werden, wodurch die Betriebsparameter der Pumpvorrichtung geändert werden; und

Wiederholen des Abtastens.

32. Verfahren gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Unterprogramme die folgenden Schritte aufweist:

Einlesen der Daten, welche eine gewünschte Ptimpgeschwindigkeit darstellen, von den Dateneingabemitteln (9) in den variablen Speicher;

Anzeigen der Pumpgeschwindigkeit auf den Anzeigemitteln;

Abtasten der Dateneingabemittel (9, 10> , um eine Betätigung derselben festzustellen, die eine neue Funktionswahl angibt; und, falls eine Funktion "BETRIEB" gewählt ist,

Pumpen mit der gewünschten Pumpgeschwindigkeit.

33. Verfahren gemäß Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Unterprogramme die folgenden Schritte aufweist:

Berechnen der Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgenden Zyklen aufgrund der Pumpgeschwindigkeit für die Kompressionsmittel (22, 24); und

Betätigen der Kompressionsmittel mit einem Zeitintervall, welches der Zeitperiode entspricht.

34. Verfahren gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Unterprogramme die folgenden Schritte aufweist:

Testen, ob die Sensoren irgendeinen von mehreren vorbestimmten, abnormalen Zuständen angeben und, falls dies der Fall ist, Erzeugen wenigstens einer Alarmanzeige; und

Testen, ob eine vorgewählte Anzahl Zyklen der Kompressionsmittel (22, 24) ausgeführt ist, und, falls dies der Fall ist, Abschalten der Kompressionsmittel und Erzeugung einer Anzeige auf den Anzeigemitteln (8)

35. Verfahren gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die abnormalen Zustände wenigstens einen der nachfolgenden einschließen:

a) eine Verlegung in der Zuleitung (2);

b) eine Verlegung in der Auslaßleitung (6);

c) das Fehlen einer Kassette in der Pumpvorrichtung; und

d) das Fehlen von Flüssigkeit in der Kassette (3)

36. Verfahren gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Unterprogramme die folgenden Schritte aufweist:

Testen, ob die Funktionswahl "HALTEN" an den Dateneingabemitteln (10) betätigt wurde und, falls dies der Fall ist, Erzeugen einer Flußgeschwindigkeitsanzeige auf den Anzeigemitteln (8); und

Abschalten jeglicher momentan akivierter Alarmanzeigen.

37. Verfahren gemäß Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Unterprogramme die folgenden Schritte aufweist:

Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Sekunden;

Prüfen der von den Dateneingabemitteln empfangenen Daten, um festzustellen, ob eine neue Funktionswahl betätigt wurde, und, falls dies nicht der Fall war, Erzeugen wenigstens einer Alarmanzeige.