DE4222470A1 - Geraet zur infusion von fluid in einen patienten - Google Patents

Geraet zur infusion von fluid in einen patienten

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DE4222470A1
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DE19924222470
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English (en)
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Mark Milos Bridle
Steve Hessel
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Baxter International Inc
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Baxter International Inc
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons

Description

Die Erfindung betrifft die kontrollierte Abgabe von Fluiden und speziell die präzise Abgabe eines gesundheitsfördernden Mittels in einem Infusionsgerät vom Spritzentyp.
Vorrichtungen zur Verabfolgung eines gesundheitsfördernden Mittels wie etwa eines Medikaments, das in einer medizini­ schen Flüssigkeit verteilt ist, durch Infusion in einen Pa­ tienten sind bekannt. Die gebräuchlichste Vorrichtung ver­ wendet einen erhöhten Glasbehälter oder flexiblen Behälter, der ein gesundheitsförderndes Mittel in einer medizinischen Flüssigkeit verteilt enthält, die mittels Schwerkraft dem Venensystem eines Patienten durch einen flexiblen Kunststoff­ schlauch und einen Katheter zugeführt wird. Die Durchfluß­ menge wird bei dieser Einrichtung üblicherweise durch eine verstellbare Schlauchklemme am Schlauch geregelt. Dieses Sy­ stem hat den Nachteil, daß ein Patient relativ stationär sein muß, und hängt hinsichtlich präziser Abgabemengen von dem Hö­ henunterschied zwischen dem Flüssigkeitsvorrat und dem Pa­ tienten ab.
Ein weiterer Typ einer solchen Infusionsvorrichtung verwendet elektromechanische Komponenten in einer Pumpe, um die Flüs­ sigkeit zum Infundieren in den Patienten vorwärtszutreiben. Solche elektronisch gesteuerten Infusionsvorrichtungen weisen jedoch verschiedene Nachteile auf, unter anderem die Kosten solcher elektrischen Komponenten sowie die Einschränkung, die hinsichtlich Größe und damit Tragbarkeit der Vorrichtung durch diese elektrischen Komponenten und die erforderliche Stromversorgung gegeben ist.
Es werden auch Geräte eingesetzt, die eine elastomere Blase verwenden, die die Infusionsflüssigkeit unter Druck für die Infusion enthält. Ein typisches elastomeres Blasengerät hat ein Gehäuse, einen in ein Ende des Gehäuses eingesetzten Stopfen mit einer Öffnung, die den Stopfen durchsetzt, und eine rohrförmige elastomere Blase im Gehäuse zur Aufnahme der Druckflüssigkeit. Ein Ende der Blase ist abdichtend an dem Stopfen befestigt, und das Innere der Blase steht mit der Öffnung des Stopfens in Verbindung. Eine mit der Stopfenöff­ nung verbundene Leitung definiert gemeinsam mit der Öffnung einen Abgabekanal zum Transport der Flüssigkeit aus der Blase zu der Infusionsstelle am Patienten. Ein Durchflußregler ist an irgendeiner Stelle in dem Abgabekanal angeordnet, um den Durchfluß der Flüssigkeit durch die Blase zu dem Abgabekanal mit einer vorbestimmten Rate zum Patienten zuzulassen.
Ein weiterer Typ von Infusionsgerät verwendet eine spritzen­ artige Konstruktion mit einer Kolbenstange bzw. einem Kolben in dem Spritzenzylinder, wobei der Kolben in dichtem Gleit­ kontakt mit der Innenfläche des Spritzenzylinders liegt. Ein Vorbelastungselement wie etwa eine Feder oder ein elastomeres Element ist ferner zwischen dem Kolben und einem vorderen oder hinteren Segment des Gehäuses vorgesehen. Die Infusions­ flüssigkeit ist unter Druck im Inneren des Zylinders in einer Kammer aufgenommen, die durch das Innere des Zylinders und den Kolben definiert ist. Die Druckflüssigkeit drückt den Kolben gegen das Vorbelastungselement, wodurch dieses beauf­ schlagt wird, um einen Druckflüssigkeitsvorrat zu bilden. Die Druckflüssigkeit wird dem Patienten durch ein Leitungssystem ähnlich wie bei dem Gerät mit der elastomeren Blase zuge­ führt. Diese spritzenartigen Infusionsgeräte sind gegenüber den elastomeren Blasengeräten im allgemeinen kostengünstiger herzustellen.
Ein spezielles Problem bei den bekannten Infusionsgeräten be­ steht im Erzielen einer relativ konstanten Durchflußrate für die Infusion der Flüssigkeit. Die relativ konstante Durch­ flußrate ist besonders wichtig, wenn für die medikamentöse Behandlung eine Infusion über längere Zeiträume wie etwa 24 oder 48 Stunden notwendig ist. Bei den Infusionsgeräten mit elastomeren Blasen werden solche relativ konstanten Durch­ flußraten dadurch erreicht, daß etwa die elastomere Blase vorgespannt und teures Blasenmaterial verwendet wird. Na­ türlich erhöht die Verwendung eines solchen Vorbelastungsge­ häuses oder von teurem Blasenmaterial die Kosten solcher Einmal-Infusionsgeräte.
Erwünscht wäre also ein wegwerfbares bzw. Einmal-Infusions­ gerät, das auch über lange Infusionszeiträume mit relativ konstanter Durchflußrate betrieben werden kann, während gleichzeitig vergleichsweise niedrige Herstellungs- und Materialkosten anfallen. Die Erfindung erfüllt diese Anfor­ derungen.
Durch die Erfindung wird ein Einmal-Infusionsgerät vom Sprit­ zentyp angegeben mit einer Vorbelastungseinrichtung, die einen Kolben antreibt, um in einem Spritzenzylinder eine Druckflüssigkeitsquelle zu erzeugen. Durch die Erfindung wer­ den ferner außerhalb der Vorbelastungseinrichtung befindliche Mittel angegeben, um eine relativ konstante Infusions-Durch­ flußrate vorzusehen. Diese Mittel können ferner Mittel umfas­ sen, um die auf den Kolben wirkende Reibung zu vermindern, während Flüssigkeit infundiert wird, oder sie können Mittel umfassen, um das Einströmen von Luft während der Infusion der Flüssigkeit zu regeln.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist zum Erreichen einer relativ konstanten Durchflußrate ein Zylinder vorge­ sehen, dessen Innendurchmesser relativ zu einer Abnahme des Vorbelastungsdrucks, der auf die Infusionsflüssigkeit aufge­ bracht wird, konisch verjüngt ist. Die Anwendung einer sol­ chen Verjüngung führt zu einer Verringerung der normalen Kraft und einer entsprechenden Abnahme der Reibung, die der Zylinder auf den Kolben ausübt, während die Höhe des Vorbe­ lastungsdrucks, der auf die Infusionsflüssigkeit aufgebracht wird, mit der Infusionszeit geringer wird. Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Innendurchmesser des Zylinders zu einer Vielzahl von verschiedenen Durchmessern abgestuft sein, die einstellbar sind, um einen gewünschten Durchflußratenverlauf zu erreichen.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Mittel zum Erreichen einer relativ konstanten Durchflußrate wird ein Kolben verwendet, der eine Vielzahl von flexiblen Dichtele­ menten aufweist, um die Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Inneren des Spritzenzylinders herzustellen. Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die flexiblen Dichtelemente vorgespannte O-Dichtringe, die in am Kolben geformten Nuten gehalten sind. Durch Verwendung einer Viel­ zahl von Dichtungen zwischen dem Kolben und der Innenfläche des Zylinders können Größe, Elastizität und Form der Dichtun­ gen so manipuliert werden, daß eine gewünschte Durchfluß- Charakteristik erreicht wird.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Mittel zur Erzielung einer relativ konstanten Durchflußrate ist eine Einrichtung vorgesehen, um ein Teilvakuum zu regeln, das in dem Raum im Zylinder erzeugt wird, der während des Vorschubs des Kolbens evakuiert wird. Bei einem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel ist in dem Zylinder eine sequentielle Luft­ drossel vorgesehen, um den Unterdruck relativ zu der Abnahme des auf die Flüssigkeit aufgebrachten Vorbelastungsdrucks stetig zu verringern, um dadurch die gewünschten Durchfluß­ raten-Charakteristiken zu erreichen.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines Infusionsgeräts vom Spritzentyp;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Infusionsgeräts vom Spritzentyp;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht eines alter­ nativen Ausführungsbeispiels eines Infusionsgeräts vom Spritzentyp;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Spritzen­ zylinders, in dem ein erstes bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel der Einrichtung zum Regeln von Infu­ sionsdurchflußraten gemäß den Prinzipien der Er­ findung verwendet wird;
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Sprit­ zenzylinders, in dem ein zweites bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel der Einrichtung zum Regeln von Infusionsdurchflußraten gemäß den Prinzipien der Erfindung verwendet wird;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Kolbens, bei dem ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Mittel zum Regeln von Infusionsdurchflußraten gemäß den Prinzipien der Erfindung verwendet wird; und
Fig. 7 eine Schnittdarstellung eines Spritzenzylinders, bei dem noch ein weiteres bevorzugtes Ausführungs­ beispiel der Mittel zum Regeln von Infusionsdurch­ flußraten gemäß den Prinzipien der Erfindung ver­ wendet wird.
Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Infusionsgeräts vom Spritzentyp, das allgemein mit 10 bezeichnet ist. Das Infu­ sionsgerät 10 hat ein rohrförmiges Gehäuse 12 mit einem star­ ren Zylinderkörper 14, der eine rohrförmige Kammer 17 defi­ niert. Der starre Zylinder 14 ist bevorzugt aus durchsich­ tigem Material wie einem Kunststoff geformt, um das Innere der rohrförmigen Kammer deutlich sichtbar zu machen. Bevor­ zugt kann auf der Zylinderwand auch eine Volumenskala 18 vor­ gesehen sein, die durch Aufdrucken, Beschriften oder ander­ weitig angebracht ist.
Am hinteren Ende des Zylinders 14 ist abdichtend eine hintere Endkappe 20 befestigt, in der zwei Öffnungen 51, 53 definiert sind. Am vorderen Ende des Zylinders 14 ist eine vordere End­ kappe 22 abdichtend befestigt, in der zwei Öffnungen 24, 26 definiert sind. Gemeinsam definieren der Zylinder 14, die hintere Endkappe 20 und die vordere Endkappe 22 die rohrför­ mige Kammer 17 des Infusionsgeräts 10. Ein Kolben 29 ist in der rohrförmigen Kammer 17 enthalten und unterteilt sie in eine Luftkammer 31 und eine Flüssigkeitskammer 33, wie die Fig. 2 und 3 am besten zeigen.
Die erste in der vorderen Endkappe 22 definierte Öffnung 24 ist eine Auslaßöffnung 35. Mit der Auslaßöffnung 35 ist eine Förderleitung 37 abdichtend mit Hilfe von Klebstoffen oder dergleichen verbunden, die einen Schlauch 39 aufweist. Der Schlauch 39 hat ein nahes und ein fernes Ende. Das nahe Ende des Schlauchs 39 ist mittels Klebstoff oder dergleichen an der Auslaßöffnung 35 befestigt. Alternativ kann der Schlauch 39 vom Gehäuse 12 getrennt verkauft werden und kann Mittel zum Befestigen an der Auslaßöffnung aufweisen, beispielsweise ein Luer-Lock mit Bajonettverschluß.
Das ferne Ende des Schlauchs 39 ist mit Klebstoff oder der­ gleichen abdichtend mit einem Luer-Ansatz zum Anschluß an einen Katheter verbunden, der in das Venensystem (nicht gezeigt) des Patienten einzuführen ist. Das feste Gehäuse weist außerdem bevorzugt einen Durchflußregler wie etwa einen als Glaskapillare ausgeführten Durchflußregler gemäß der US-PS 47 41 733 auf, auf die hier Bezug genommen wird.
Die in der vorderen Endkappe 22 definierte zweite Öffnung 26 ist eine Einlaßöffnung 44. Die Einlaßöffnung 44 hat bevorzugt Mittel, die den kontrollierten Zugang zu der Flüssigkeits­ kammer 33 des Infusionsgeräts 10 erlauben, etwa eine elasto­ mere Trennwand (Septum) 46, die von einer spitzen Kanüle zum Füllen durchstoßbar und bei Entnahme der Kanüle wieder dicht verschließbar ist. Alternativ kann ein Einwegventil vorgese­ hen sein, das den Zutritt von Flüssigkeit in die Flüssig­ keitskammer 33 an dem Ventil vorbei zuläßt, aber ein Ent­ weichen von Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer 33 ver­ hindert.
Fig. 2 zeigt eine geschnittene Aufsicht auf ein Infusions­ gerät vom Spritzentyp. Die vordere Endkappe 22 definiert eine an die Einlaßöffnung angrenzende Aussparung 49, die die ela­ stomere Trennwand 46 abdichtend enthält, um den Zugang zu der Flüssigkeitskammer 33 des Infusionsgeräts 10 zuzulassen. Die vordere Endkappe 22 definiert ferner eine Öffnung 24, die, wie bereits erläutert, die Auslaßöffnung 35 ist und einen inneren Einstellbereich 36 aufweist (am besten aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich), der zur Aufnahme des Schlauchs 39 in dichter Verbindung damit ausgelegt ist.
Die erste Öffnung 51 der hinteren Endkappe 20 erlaubt den Durchtritt der Luft aus der Luftkammer 31 zur Umgebung. Ein an der ersten Öffnung 51 vorgesehenes Absperrventil 55 ver­ hindert einen Umkehrluftstrom aus der Umgebung in die Luft­ kammer 31. Wenn daher Druckflüssigkeit in die Einlaßöffnung 44 der vorderen Endkappe 22 eingeleitet und der Kolben 29 nach hinten verlagert wird, erlaubt die erste Öffnung 51 in Verbindung mit dem Absperrventil 55 den Austritt von in der Luftkammer 31 befindlicher Luft aus dem Infusionsgerät 10.
Die hintere Endkappe 20 weist eine Ausnehmung 58 auf, die angrenzend an die zweite Öffnung 53 definiert ist (am besten aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich). In dieser Ausnehmung 58 ist ein Luftregler 60 abdichtend enthalten, der den Luftstrom von der äußeren Umgebung in die Luftkammer 31 regelt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Luftregler 60 ein Segment eines porösen Materials sein, wie es allgemein für Filtrationszwecke verwendet wird. Ein Dichtelement wie etwa ein Klebstreifen 61 ist über der hinteren Endkappe 20 vorgesehen und verhindert die Infusion der Flüssigkeit vor dem Entfernen des Dichtelements.
Wie bereits gesagt, trennt ein Kolben 29 die Luftkammer 31 und die Flüssigkeitskammer 33 voneinander. Der Kolben 29 hat nach außen vorspringende Rippen 62, 64, die solche Größe und Gestalt haben, daß sie in Abdicht- und Gleitanlage an der Innenfläche 16 des Zylinders gelangen. Die nach außen vor­ springenden Rippen 62, 64 des Kolbens 29 können bevorzugt aus einem mit Polypropylen beschichteten Kautschuk, Silicon­ kautschuk, beschichtetem Neopren oder einem ähnlichen Mate­ rialtyp bestehen, um eine Gleit- und Abdichtanlage unter gleichzeitiger Minimierung der Reibung zwischen dem Kolben 29 und der Innenfläche 16 des Zylinders 14 vorzusehen.
Im Zylinder 14 ist außerdem eine Vorbelastungseinrichtung vorgesehen, um gemeinsam mit dem Kolben 29 eine Druckflüssig­ keitsversorgung vorzusehen. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist diese Vorbelastungseinrichtung zwischen dem Kolben 29 und der hinteren Endkappe 20 im Inneren der Luftkammer 31 unter Kompression gehalten. Bei einem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel ist diese Vorbelastungseinrichtung eine Feder 66. Die Feder 66 ist über die Gesamtlänge des Zylinders 14 ungeachtet der Position des Kolbens 29 in Kompression ge­ halten, um die Änderung von Vorbelastungskräften, die von der Feder 66 auf den Kolben 29 aufgebracht werden, zu minimieren. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Feder 66 aus rostfreiem Stahl bestehen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist diese Vorbelastungseinrichtung zwischen dem Kolben 29 und der vor­ deren Endkappe 22 in der Flüssigkeitskammer 33 in Ausdehnung gehalten. Die Vorbelastungseinrichtung ist bei einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel ein elastomeres Element 68. Auch hier ist das elastomere Element 68 über die Gesamtlänge des Zylinders 14 ungeachtet der Position des Kolbens 29 in Aus­ dehnung gehalten, um die Abweichung von Vorbelastungskräften, die von dem elastomeren Element 68 auf den Kolben 29 aufge­ bracht werden, zu minimieren. Bei einem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel kann das elastomere Element 68 aus Polyisopren bestehen.
Trotz der Verwendung von vorgespannten Vorbelastungselementen nimmt die von den Vorbelastungselementen auf den Kolben auf­ gebrachte Kraft allgemein ab, während sich der vorgespannte Zustand des Vorbelastungselements entspannt. Dies führt dazu, daß der Flüssigkeitsvorrat in der Flüssigkeitskammer 33 zu Beginn der Infusionszeit unter höherem Druck gegenüber dem auf die Flüssigkeit aufgebrachten Druck nahe dem Ende der Infusionszeit steht. Diese abnehmende Druckflüssigkeitsquelle resultiert in einer Durchflußrate, die über die Infusionszeit abnimmt.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zylinders 14 ge­ mäß einem Ausführungsbeispiel. Wie bereits erläutert, hat der Kolben 29 ein Paar von nach außen vorspringenden Rippen 62, 64, die mit der Innenfläche 16 des Zylinders 14 in Gleit- und Abdichtanlage stehen. Bei dem Gerät nach Fig. 4 verjüngt sich der Innendurchmesser d des Zylinders 14 von einem Anfangs­ durchmesser di am vorderen Bereich des Zylinders zu einem Enddurchmesser df an dem hinteren Bereich des Zylinders. Der am vorderen Bereich des Zylinders vorhandene Anfangsdurch­ messer di ist größer als der am hinteren Bereich vorhandene Enddurchmesser df. Die Innenfläche 16 des Zylinders 14 liegt jedoch entlang dem Gesamtbereich des Zylinders in einem Durchmesserbereich, der ausreicht, um mit den äußeren vor­ springenden Ringen des Kolbens zusammenzuwirken, um eine Gleit- und Abdichtanlage zu unterhalten.
Somit sind die auf den Kolben 29 am hinteren Bereich des Zylinders 14 wirkenden Reibungskräfte größer als die auf den Kolben 29 am vorderen Bereich des Zylinders 14 aufgebrachten Reibungskräfte. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß diese Reibungskraft mit der Kraft koordinierbar ist, die von dem Vorbelastungselement auf den Kolben aufgebracht wird, um eine konstante Durchflußrate durch Einstellen des Konizitätsgrads des Zylinders zu bewirken. Es ist zu beachten, daß die in Fig. 4 gezeigte Konizität zum Zweck der Erläuterung über­ trieben dargestellt ist, wogegen die Konizität bei dem tat­ sächlichen Ausführungsbeispiel wesentlich geringer ist.
Fig. 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Zy­ linders 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Zylinder 14 eine Vielzahl von Anlagedurchmessern, die Zonen mit kon­ stantem Durchmesser (di; d; df) definieren. Durch Abstufen dieser Zonen (di; d; df) ausgehend von einer vorderen An­ fangsdurchmesserzone di zu einer kleineren hinteren Durch­ messerzone df kann eine gleichbleibende Durchflußrate ange­ nähert erreicht werden. Außerdem können verschiedene Kombi­ nationen von Durchmesserzonen angewendet werden, um die Durchfluß-Charakteristiken des Medikaments zu ändern, wenn beispielsweise eine hohe Anfangsmenge des Medikaments benö­ tigt wird, usw. Auch hier ist es für den Fachmann ersicht­ lich, daß die Durchmesser der Vielzahl von Zonen mit der von dem Vorbelastungselement aufgebrachten Kraft koordinierbar sind, um die gewünschten Durchflußraten-Charakteristiken zu erreichen. Auch in Fig. 5 sind die Abstufungen zum Zweck der Erläuterung übertrieben dargestellt, wogegen die Abstufungen bei dem tatsächlichen Ausführungsbeispiel kleiner sind.
Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbei­ spiels eines Kolbens 29. Bei diesem Kolben 29 sind die nach außen vorspringenden integralen Elemente durch eine Vielzahl von flexiblen Dichtelementen wie O-Dichtringe 71 aus Kau­ tschuk ersetzt worden. Die O-Dichtringe 71 sind in Nuten 73 aufgenommen, die im Kolben 29 definiert sind.
Durch Trennen der Gleit- und Abdichtelemente auf diese Weise ist es möglich, die Gleit- und Abdichtelemente in bezug auf Einbaulage, Material, Gestalt und Grad des Kontakts mit dem Zylinder unabhängig vom Kolbenkörper zu optimieren.
Fig. 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel zum Erhalt einer gleichbleibenden Durchflußrate. Fig. 7 ist eine Quer­ schnittsansicht des alternativen Ausführungsbeispiels des Infusionsgeräts 10, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die in der hinteren End­ kappe 12 enthaltene Luftdrossel 60 definiert, um das Ansaugen von Luft zu begrenzen, um ein Teilvakuum in der Luftkammer 31 aufrechtzuerhalten. Zusätzlich zu der Luftdrossel 60 ist eine Vielzahl von Luftdrosseln 76, 78, 80 in dem Zylinder 14 an Stellen, die entlang der Längsachse des Zylinders 14 beab­ standet sind, enthalten. Der Kolben 29 ist aufgeweitet, so daß, wenn die Flüssigkeitskammer 33 mit Flüssigkeit gefüllt ist, die Vielzahl von Luftdrosseln 76, 78, 80 von dem Zylin­ der 14 abgedichtet ist. Während sich der Kolben 29 vorwärts­ bewegt, bewegt er sich stetig an der Vielzahl von Luftdros­ seln 76, 78, 80 vorbei und öffnet sie dadurch nacheinander zur Umgebung. Durch sequentielles Zulassen des Eintritts von mehr Luft in die Luftkammer 31 kann ein kontrolliertes gerin­ ges Vakuum in der Luftkammer 31 unterhalten werden, das mit der Vorwärtsbewegung des Kolbens 29 stetig geringer wird. Diese auf den Kolben 29 aufgebrachte sich ändernde Kraft gleicht die auf den Kolben 29 von dem Vorbelastungselement 68 aufgebrachten sich ändernden Kräfte aus, so daß eine gleich­ bleibende Durchflußrate ermöglicht wird. Auch hier kann, wie für den Fachmann ersichtlich ist, der Grad des Vakuums so ko­ ordiniert werden, daß die spezifischen Kraftkennlinien eines Vorbelastungselements ausgeglichen werden.

Claims (13)

1. Gerät zur Infusion von Fluid in einen Patienten, gekennzeichnet durch:
  • - ein rohrförmiges Gehäuse (12), das eine rohrförmige Kammer (17) mit einer Innenfläche (16) definiert;
  • - einen Kolben (29), der in der rohrförmigen Kammer (17) ver­ schiebbar angeordnet ist und eine flüssigkeitsdichte Abdich­ tung an der Kammer bildet und sie in eine Luftkammer (31) und eine Flüssigkeitskammer (33) unterteilt, wobei die Flüssig­ keitskammer (33) in Fluidverbindung mit einer Förderleitung (39) steht, die zum Anschluß an das Venensystem eines Patien­ ten ausgelegt ist;
  • - eine Vorbelastungseinrichtung (66; 68), die zwischen dem Kolben (29) und einem Ende des rohrförmigen Gehäuses (17) befestigt ist, um eine Druckflüssigkeitsquelle in der Flüs­ sigkeitskammer (33) zu bilden; und
  • - eine von der Vorbelastungseinrichtung unabhängige Einrich­ tung, um eine relativ konstante Infusions-Durchflußrate be­ reitzustellen.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbelastungseinrichtung (66) zwischen dem Kolben (29) und dem Ende der Luftkammer (31) unter Kompression gehalten ist.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbelastungseinrichtung (68) zwischen dem Kolben (29) und dem Ende der Flüssigkeitskammer (33) in Expansion gehalten ist.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bereitstellung einer relativ kon­ stanten Durchflußrate eine in der Innenfläche (16) des rohr­ förmigen Gehäuses (17) vorgesehene Konizität aufweist.
5. Gerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine an der Innenfläche (16) des rohrförmigen Gehäuses (17) vorgesehene abgestufte Konizität.
6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bereitstellen einer relativ konstan­ ten Durchflußrate eine Vielzahl von flexiblen Abdichtele­ menten (71) aufweist, die auf dem Kolben (29) angeordnet sind, um die Abdichtung zwischen dem Kolben (29) und der Innenfläche (16) des rohrförmigen Gehäuses (17) zu bilden.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Abdichtelemente unter Vorspannung stehende O-Dichtringe (71) sind, die in im Kolben (29) definierten Nuten (73) gehalten sind.
8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bereitstellen einer relativ konstan­ ten Durchflußrate eine Einrichtung zum Regeln eines Teil­ vakuums in der Luftkammer (31) aufweist.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Regeln eines Teilvakuums eine Luft­ drossel (60) aufweist, die zwischen der Luftkammer (31) und der Atmosphäre angeordnet ist.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdrossel ein Luftfilter (60) ist.
11. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Regeln eines Teilvakuums eine Vielzahl von sequentiell vorgesehenen Luftdrosseln (76, 78, 80) aufweist, die in dem rohrförmigen Gehäuse (17) zwischen der Luftkammer (31) und der Atmosphäre angeordnet sind.
12. Gerät zur Infusion von Fluid in einen Patienten, gekennzeichnet durch
  • - ein rohrförmiges Gehäuse (12), das eine rohrförmige Kammer (17) mit einer Innenfläche (16) definiert;
  • - einen Kolben (29), der in der rohrförmigen Kammer (17) ver­ schiebbar enthalten ist und eine flüssigkeitsdichte Abdich­ tung mit der Innenfläche (16) des rohrförmigen Gehäuses bildet, um dadurch die rohrförmige Kammer in eine Luftkammer (31) und eine Flüssigkeitskammer (33) zu unterteilen, wobei die Flüssigkeitskammer (33) in Fluidverbindung mit einer För­ derleitung (39) steht, die an das Venensystem des Patienten anschließbar ist;
  • - eine Vorbelastungseinrichtung (66; 68), die zwischen dem Kolben (29) und einem Ende des rohrförmigen Gehäuses befe­ stigt ist, um eine Druckflüssigkeitsquelle in der Flüssig­ keitskammer (33) zu bilden; und
  • - eine Einrichtung zum Bereitstellen einer relativ konstanten Infusions-Durchflußmenge, wobei die Einrichtung Mittel (62, 64) aufweist, um die auf den Kolben (29) während der Infusion der Flüssigkeit aufgebrachte Reibung herabzusetzen.
13. Gerät zur Infusion von Fluid in einen Patienten, gekennzeichnet durch
  • - ein rohrförmiges Gehäuse (12), das eine rohrförmige Kammer (17) mit einer Innenfläche (16) definiert;
  • - einen Kolben (29), der in der rohrförmigen Kammer (17) verschiebbar enthalten ist und eine flüssigkeitsdichte Abdichtung mit der Innenfläche (16) des rohrförmigen Gehäuses bildet, um dadurch die rohrförmige Kammer in eine Luftkammer (31) und eine Flüssigkeitskammer (33) zu unterteilen, wobei die Flüssigkeitskammer (33) in Fluidverbindung mit einer För­ derleitung (39) steht, die an das Venensystem des Patienten anschließbar ist;
  • - eine Vorbelastungseinrichtung (66; 68), die zwischen dem Kolben (29) und einem Ende des rohrförmigen Gehäuses befe­ stigt ist, um eine Druckflüssigkeitsquelle in der Flüssig­ keitskammer (33) zu bilden; und
  • - eine Einrichtung zum Bereitstellen einer relativ konstanten Infusions-Durchflußrate, wobei die Einrichtung Mittel (60, 76, 78, 80) aufweist, um das Einströmen von Luft während der Infusion der Flüssigkeit zu regeln.
DE19924222470 1991-07-08 1992-07-08 Geraet zur infusion von fluid in einen patienten Withdrawn DE4222470A1 (de)

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