DE4333266A1 - Infusionsmaschine mit Zubehör - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß Infusionsmaschinen zur präzisen, volumetrischen Dauerinfusion im medizinischen Bereich Anwendung finden. Um gleichzeitig mehrere Infusionen an einem Patienten durchzuführen, sind zwei oder drei Infusionsmaschinen nötigt, da jede dieser Infusionsmaschinen nur eine Infusion gleichzeitig ausführen kann. Zur Infusionsmaschine gehört meistens eine bestimmte Infusionsleitung. Die Infusionsmaschinen müssen installiert werden. In der Regel werden für Mehrfachinfusionen Maschinen vom gleichen Hersteller in der gleichen Bauart verwendet. Das ist vorteilhaft, um über eine Schnittstelle den Netzanschluß, Personalruf und die Weitergabe von Daten an ein übergeordnetes Systeme einfach zu gewährleisten. Diesen Komfort bieten einige Hersteller in unterschiedlicher Ausführung. So bietet die Fa. Braun den "Fluid Manager", der u. a. drei Infusionsmaschinen aufnehmen kann. Bekannte Infusionspumpen benötigen einen kraftvollen Antrieb, da eine umfangreiche Getriebetechnik für das Peristaltikprinzip angetrieben werden muß.

In der Regel werden Rollen-/Peristaltikpumpen für die Infusionstechnik nicht verwendet. In der Medizintechnik, zumeist für die exkorporale Blutbehandlung, finden Rollen-/Peristaltikpumpen Anwendung. Deren Rollen sind drehbar gelagert, mit axialen Abstand an einer rotiernden Antriebswelle befestigt. Saug- und Förderseite der Pumpenleitung liegen nicht auf einer Geraden. Sie sind zumeist parallel, um 180° gedreht, angeordnet. Solche Rollen-/Peristaltikpumpen benötigen einen kraftvollen Antrieb.

Die Abmessungen und das Gewicht bekannter Infusionsmaschinen ist unterschiedlich und liegt ca. in einem Bereich von 130-150 B×210-300 H×150-200 T; 3,5 bis 4,5 kg. Der Förderbereich liegt zwischen 1-1000 ml/h.

Infusionsmaschinen sind kompakte Systeme, die aus einem Stück bestehen und Steuer-, Pumpen- und Kontrolltechnik enthalten. Sie haben einen Kabelanschluß für einen Tropfensensor. Der Tropfensensor läßt sich meist nur an der zum System gehörenden Infusionsleitung/Tropfkammer befestigen. Die Infusionsleitungen sind Einmalartikel und somit nach Gebrauch Abfall. Die meisten Infusionsleitungen haben zur besseren Pumpenwirkung ein elastisches Schlauchsegment, den Pumpenschlauch. Infusionsleitungen haben zwei Schutzkappen, eine auf der Tropfkammer und eine auf dem Verbindungsstück. Diese Schutzkappen sind stabile Spritzgußteile und bestehen aus Kunststoff. Vor dem Gebrauch der Infusionsleitung werden die Schutzkappen abgenommen und sind Abfall. Die Infusionsleitung hat zwei "Clipse", die dem Verbinden des Pumpenschlauches mit dem Schlauch der Infusionsleitung dienen. Der Clip, zwei Schlauchanschlüsse, hat eine Krallen- oder Laschenform zum Fixieren in der Infusionsmaschine. An manchen Infusionsleitungen befindet sich diese Lasche auch am Pumpenschlauch. Der Pumpenschlauch ist ca. 15 cm lang, die Ausnahme 9.5 cm - ein kompliziertes Spritzgußteil mit Laschen, und hat einen Durchmesser von ca. 6 mm. Die Tropfkammern bekannter Infusionsleitungen haben eine Länge von 12 bis 14 cm. Ein festmontierter Teil der Infusionsleitung ist die Rollklemme. Sie dient dem Absperren oder bei Nutzung der Infusionsleitung nach dem Schwerkraftprinzip, dem Regulieren des Infusionsmediums. Neuere Infusionsmaschinen haben ein leuchtendes LCD - Display und zumeist eine Leuchtanzeige für die Förderrate. Die Informationen des Displays sind aus der Nähe zu erkennen.

Literatur: Firmenprospekte
Braun Melsungen AG, 3508 Melsungen "Infusomat fm"
MC Medizintechnik GmbH, 8755 Alzenau "VlP II"
Medizinische Geräte Vertriebsgesellschaft MBH, 8013 Haar bei München "IP 85"
Fresenius AG, 6370 Oberusel "INCA"

Der im Patentanspruch 1. angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß für gleichzeitige Mehrfachinfusionen mehrere Maschinen benötigt werden. Außerdem soll der Installationsaufwand mehrerer Maschinen sowie die Bedienung und das Eingeben/Ablesen von Werten vereinfacht werden. Die Lösung ist eine Infusionsmaschine wie im Patentanspruch 1.1. beschrieben.

Die hat den Vorteil, daß eine Infusionsmaschine nach Patentanspruch 1. die Aufgaben von zwei, drei oder vier bekannten Infusionsmaschinen übernimmt.

Dadurch entstehen den Anwender enorm geringere Anschaffungskosten. Der benötigte Platzbedarf ist um ein vielfaches geringer. Die Installation, die Bedienung und das Eingeben/Ablesen von Informationen wird wesentlich vereinfacht und kann in kürzerer Zeit erfolgen.

Desweiteren ist ein Problem, daß mit dem Erwerb einer Infusionsmaschine die Festlegung auf den bestimmten dazugehörige Typ von Infusionsleitung erfolgt. Dieses Problem kann durch die im Patentanspruch 1.2. angegebenen Merkmale gelöst werden. Der Anwender kann sich eine Infusionsmaschine auswählen, die die Anwendung von zwei, drei oder vier verschiedene von ihm bevorzugten Infusionsleitungen zuläßt. Das hat den Vorteil, daß der Anwender durch Kauf der Infusionsmaschine sich nicht von dem einen Typ Infusionsleitung, meistens auch von nur einem Hersteller, abhängig macht. Der gewonnene Spielraum läßt einerseits eine Bevorzugung verschiedener technischer Kombinationen/Artikel zu und andererseits ermöglicht er den Wettbewerbsvorteil besser auszunutzen.

Ein Problem an bekannten Infusionsmaschinen ist, daß der Antrieb und die Peristaltikpumpe, bestehend aus Kurvenwalze mit Stiften, technisch aufwendig ist und somit hohe Kosten verursacht. Die Lösung ist ein Antriebs-, Pumpenmechanismus wie im Patentanspruch 1.3. beschrieben.

Planetenantrieb: Eine zentrale Antriebswelle treibt drei oder vier Rollen an, indem Antriebswelle und Rollen tangential durch Kraftschlüssigkeit (Reibradprinzip) in Verbindung stehen. Eine form- und kraftschlüssige Übertragung/Übersetzung, ggf. durch Zahnräder, ist denkbar.

Die Elektronik ist so ausgeführt, daß die Winkellage des Planetengetriebes jederzeit erkannt wird.

Die Vorteil: Kein weiteres Getriebe wird benötigt. Solch ein verwendetes Getriebe ist wartungsfrei, hat einen geringen Verschleiß und arbeitet geräuschfrei. Die einfache Bauart ist leicht herzustellen und verursacht deshalb niedrige Herstellungskosten.

Das Problem bei Rollen-/Peristaltikpumpen ist, daß Saug- und Förderöffnung parallel angeordnet in eine Richtung zeigen. Das widerspricht der natürlichen Fließrichtung des Infusionsmediums, dem Schwerkraftprinzip zum Einlaufenlassen von Flüssigkeiten. Bei der Verlegung der Infusionsleitung sind zwei zusätzliche Bögen, zur Infusionsflasche und zum Patienten, notwendig. Die Verlegung in engen Bögen kann zum nachteiligen Abknicken des Schlauches führen. Eine Lösung ist die im Patentanspruch 1.4. gekennzeichnete Ausführungsart. Der Vorteil ist, daß die natürliche Fließrichtung beibehalten, ein Abknicken der Leitung weitesgehend ausgeschlossen und eine übersichtliche Leitungsführung ermöglicht wird.

Ein Problem an bekannten Infusionsmaschinen ist, daß die Antriebs und Getriebetechnik des Peristaltikprinzipes und andere damit im Zusammenhang stehende Faktoren die Größe der Infusionsmaschine bestimmen. Die Lösung ist aus Punkt 1.3. und 1.5. des Patentanspruches zu entnehmen. Der Vorteil einer kleinen Bauart ist der geringe Platzbedarf und das geringe Gewicht. Für mobile medizinische Stationen oder für den Notarztwagen ist das erstrebenswert. Auch kommt dieser Vorteil dem meist knappen Platz am Intensivbett oder allgemeinen Therapieplatz entgegen. Durch die kleine Bauart und effektivere Herstellungsverfahren wird weniger Material eingesetzt. Das Resultat ist weniger Abfall und Recyclingmaterial nach der Nutzungsdauer der Infusionsmaschine. Die Herstellungskosten werden vergleichsweise deutlich unter denen einer konventionellen Maschine liegen. Sie betragen ca. ein Drittel.

An den meisten herkömmlichen Infusionsmaschinen wird das Fördervolumen durch die Antriebsdrehzahl der Peristaltikpumpe bestimmt. Dieses Problem kann durch den im Punkt 1.6. des Patentanspruches beschriebenen Möglichkeit gelöst werden. Unterschiedliche Pumpenstationen ermöglichen die Aufnahme verschiedener Infusionsleitungen. Die Pumpenstationen unterscheiden sich im wesentlichen durch die Aufnahme für die Infusionsleitung, den Durchmesser der Rollen des Planetengetriebes und den Durchmesser der Rollbahn. Es kann ein Planetengetriebe mit drei oder vier Rollen zur Anwendung kommen. Der unterschiedliche Durchmesser des Pumpen- oder Infusionsleitungsschlauches, das unterschiedliche Füllvolumen zwischen drei oder vier Rollen, der unterschiedliche Durchmesser des Planetengetriebes und die veränderbare Drehzahl des Planetengetriebes führt zu stark differierenden Fördervolumen. Das Fördervolumen liegt in dem Bereich 1 ml/h bis 1000 ml/h. Ein kleineres oder größeres Fördervolumen als die oa. Zahlen ist möglich. Eine Förderung ohne Pumpenschlauch ist bei Verwendung geeigneten Materials oder bei geringen Fördermengen möglich.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch Punkt 2. bis Punkt 6. angegeben.

Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2. ermöglicht es eine Infusionsmaschine zu schaffen, deren Pumpenteil mit dem Steuerteil steck- und verriegelbar verbunden ist. Das Problem besteht darin, daß beim Erwerb der Infusionsmaschine die Entscheidung für eine Maschine mit ein, zwei, drei oder vier Pumpenstationen für ein, zwei, drei oder vier unterschiedliche Infusionsleitungen getroffen wurde. Soll nun nachträglich auf mehrere Pumpenstationen oder auf andere Infusionsleitungen umgerüstet werden, so wird nur das Pumpenteil gewechselt. Das Steuerteil bleibt erhalten. Um die Software den veränderten Bedingungen anzupassen, gibt es zwei Möglichkeiten. Das Steuerteil wird für den neuen Anwendungsfall programmiert oder durch Codierung der Pumpenteile werden diese vom Steuerteil erkannt. Das setzt voraus, daß die Software den neuen Anwendungsfall einschließt. Die Vorteile sind mehr Flexibilität für den Anwender betreffs der Anwendungsvoraussetzungen und der Auswahl der Infusionsleitungen sowie eine größere Unabhängigkeit bei der Auswahl der Infusionsleitungen während der gesamten Nutzungsdauer der Maschine. Das bringt einen enormen Vorteil, auch kostenmäßig, für den Käufer/Nutzer. Es kann die zum Zeitpunkt technisch geeignetste und kostengünstigste Infusionsleitung erworben werden. Gegebenenfalls muß nur das Pumpenteil gewechselt werden.

Die Weiterbildung nach Patentanspruch 3. löst das Problem Abfall, verursacht durch die Infusionsleitung, noch mehr zu verringern. Die Infusionsleitung ist ein Einmalartikel. Die Lösung ist eine Infusionsleitung, die speziell der unter Patentanspruch 1. angegebenen Erfindung, mit der Zielsetzung geringen Materialeinsatzes, preiswerte und einfache Herstellungsverfahren geschaffen wurde. Die Tropfkammer wurde in der Länge reduziert. Der Pumpenschlauch, ein extrudiertes Schlauchsegment, ist 10 oder 7 cm lang und hat einen Außendurchmesser von ca. 4 mm oder ist elliptisch 4,4×3,4 mm. Die Clips haben eine einfache rotationssymmetrische Form mit geringer Masse. Die Schutzkappen für die Tropfkammer und das Verbindungsstück bestehen aus dünnwandigen, extrudierten Polyethylenschlauchabschnitten, dessen eine Öffnung verschlossen ist. Eine Einmalrollklemme ist bei Benutzung der wiederverwendbaren Rollklemme, nach Patentanspruch 4., nicht erforderlich. Alle Teile der Infusionsleitung sind so gestaltet, daß einfache Herstellungsverfahren anwendbar sind und eine kostengünstige Vollautomatisierung möglich ist. Das hat den Vorteil, daß durch Materialminimierung der Abfall reduziert und somit dem Umweltaspekt Rechnung getragen wird. Ein weiterer Vorteil sind die durch Vereinfachung und geeignete Herstellungsverfahren erzielten geringen Herstellungskosten, die dem Käufer/Anwender von Nutzen sind.

Eine Weiterbildung nach Patentanspruch 4. ist dem Problem der weiteren Abfallreduzierung gewidmet. Die Infusionsleitungen für Infusionsmaschinen haben zum Absperren und für weiteres komfortables Handling eine Rollklemme. Die Rollklemme ist auf den Schlauch der Infusionsleitung aufgefädelt und kann durch die Begrenzung, angeklebte Tropfkammer und Pumpenschlauch oder Verbindungsstück, nur durch Zerstörung der Infusionsleitung entnommen werden. Ein nachträgliches Montieren der Rollklemme auf eine Infusionsleitung ist nicht möglich. Die Lösung ist eine wiederverwendbare Rollklemme. Sie wird mit einen einfachen Handgriff auf die Infusionsleitung geklemmt. Durch Fingerdruck auf die Rollklemme wird diese geöffnet. Dabei muß eine Federkraft überwunden werden. Nach dem Plazieren und Loslassen umschließt die Rollklemme den Schlauch der Infusionsleitung ohne diesen abzuklemmen. Das Abklemmen wird wie üblich mit der Rolle vorgenommen. Nach Gebrauch der Infusionsleitung kann die Rollklemme wieder entnommen werden. Da die Rollklemme mit dem Infusionsmedium nicht in Berührung kommt, braucht diese nicht sterilisiert zu werden. Die Vorteile sind Abfallreduzierung, Reduzierung des Verbrauches an giftigen Sterilisationsgas bzw. keine Gammabestrahlung erforderlich und die Kostenersparnis für den Käufer/Anwender.

Um den nach Patentanspruch 1.2. gekennzeichneten Vorteil auf möglichst viele Typen von Infusionsleitungen zu übertragen, ist eine Weiterbildung nach Patentanspruch 5. notwendig. Das Problem ist, daß die Tropfkammern unterschiedliche Durchmesser und Formen haben. Somit läßt sich der gewöhnliche Tropfensensor nur an den zum System gehörenden Infusionsleitungen befestigen. Die Lösung ist ein Tropfensensor mit einen zentrierenden Klemmechanismus für die Befestigung auf allen üblichen Tropfkammern. Der Tropfensensor wird mit einem Handgriff, Überwindung einer Federkraft, an der Tropfkammer festgeklemmt. Durch seine form-/ kraftschlüsssige und prismatische Klemmtechnik wird das Zentrieren und ein fester, sicherer Halt erreicht.

Ein weiteres Problem, das in diesem Zusammenhang Verbesserung bringt, ist, daß durch Reduzierung von Leitungen und Kabeln mehr Übersichtlichkeit am Therapieplatz erreicht werden muß. Durch einfach zu bedienende Technik sollen Handgriffe eingespart bzw. zusätzliche vermieden werden. Die Lösung ist ein Tropfensensor, der drahtlos über Funk mit der Basisstation, der Infusionsmaschine, verbunden ist. Nach dem Einschalten des Tropfensensors und der Infusionsmaschine wird die Kommunikation automatisch hergestellt. Der Vorteil ist, daß ein Kabel wegfällt - mehr Übersichtlichkeit, die Kabelsteckverbindung ist nicht notwendig - weniger Handgriffe.

Die Weiterbildung nach Patentanspruch 6. löst das Problem eines genügend großen Displays, auf dem die Informationen und Werte der Infusionsmaschine gut erkennbar sind, auch aus größerer Entfernung und bei Dunkelheit. An konventionellen Infusionsmaschinen als auch die unter Patentanspruch 1. genannte, läßt sich aufgrund der Abmessung der Maschine nur ein Display in bestimmter Größe installieren. Desweiteren kann das Display aufgrund des Energieverbrauches vor allem bei Batteriebetrieb, nur in begrenzter Weise eine Leuchtanzeige haben. Die Lösung ist ein externes Display in optimaler Größe. Die leuchtende oder beleuchtete Schrift ist aus größerer Entfernung oder bei Dunkelheit gut zu erkennen. Das ist ein Vorteil bei der therapeutischen Überwachung/Behandlung um schnell und übersichtlich informiert zu sein, den Ablauf zu verfolgen und Fehler sofort zu erkennen. Bevorzugt wird dieses Display an geeigneter Stelle, wie etwa am Intensivbett oder festen Therapieplatz, eingesetzt.

Verständlicherweise wird das Display beim Umschalten von Netz auf Batteriebetrieb automatisch abgeschaltet.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung der Infusionsmaschine mit drei Pumpenstationen. Das Steuerungs- und das Pumpenteil sind steckbar verbunden,

Fig. 2 eine weitere mögliche Ausführungsform der Infusionsmaschine mit vier Pumpenstationen,

Fig. 3 die Auslegung der Pumpenstationen für unterschiedliche Infusionsleitungen,

Fig. 4 eine weitere mögliche Ausführungsform der Infusionsmaschine, die es ermöglicht, die Saug- und Förderseite der Infusionsleitung am Infusionsmaschinenein- und ausgang auf einer Geraden anzuordnen.

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Pumpenmechanismus und der geteilten Rollbahn mit vergrößerten Innendurchmesser zur besseren Entnahme/Einbringung der Infusionsleitung,

Fig. 6 die Seitenansicht der Fig. 5 , das Planetengetriebe ist außerhalb des Pumpengehäuses,

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Pumpenmechanismus/-prinzips mit drei Rollen (größeres Füllvolumen) im Zustand der Betriebsbereitschaft,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Pumpenmechanismus/-prinzips mit vier Rollen (kleineres Füllvolumen), geteilte Laufbahn und langsameren Übersetzungsverhältnis im Zustand der Betriebsbereitschaft,

Fig. 9 die zylindrische Ausführung von Rolle und Rollbahn,

Fig. 10 die konvexe Ausführung der Rolle und die konkave Ausführung der Rollbahn,

Fig. 11 die spezielle Infusionsleitung für die Infusionsmaschine,

Fig. 12 die spezielle Infusionsleitung mit noch kürzerem Pumpenschlauch und ohne Einmalrollklemme,

Fig. 13 die wiederverwendbaren Rollklemme in geöffneten Zustand zur Befestigung an der Infusionsleitung,

Fig. 14 eine Darstellung der wiederverwendbaren Rollklemme in drei Ansichten,

Fig. 15 den Tropfensensor im geöffneten Zustand zur Befestigung an einer beliebigen Tropfkammer,

Fig. 16 ein Darstellung des Tropfensensors in zwei Ansichten, drahtlos und auf eine beliebige Tropfkammer zentrierend aufgebracht,

Fig. 17 den Tropfensensor verkabelt mit der Infusionsmaschine

Fig. 18 das zusätzliche Display zur optimalen Anzeige.

Fig. 1 zeigt eine Infusionsmaschine mit drei Pumpenstationen. Die Abmessungen der Infusionsmaschine sind ca. 150×170×40 (Breite×Länge×Höhe).

Das Steuerungsteil 1 ist mit dem Pumpenteil 2 steckbar verbunden. Weiterhin sind die LED- Anzeige 3, die selbstleuchtend die Förderrate der Pumpenstation 7 anzeigt, und der LCD-Monitor 4, der eine menuegesteuerte Bedienung in Verbindung mit der Tastatur 5 ermöglicht, zu sehen. Mit den Stationstasten 6 werden die Pumpenstationen 7 aktiviert. Die Steckverbindung von Steuer- mit dem Pumpenteil ermöglicht wahlweise ein Pumpenteil mit ein oder mehreren Pumpenstationen einzusetzen.

Eine weitere mögliche Ausführungsform der Infusionsmaschine, gezeichnet mit vier Pumpenstationen in kompakter Bauart zeigt, Fig. 2. Die Abmessungen der Infusionsmaschine sind ca. 160×100×100 (Breite×Höhe (ohne Griff)×Tiefe).

Diese beiden Infusionsmaschinen können auch, das richtet sich nach dem Kundenwunsch, mit drei, zwei oder nur einer Pumpenstation hergestellt werden. Dadurch ist es möglich, die Abmessungen und das Gewicht zu verkleinern. Die Pumpenstationen können sowohl einzeln als auch gleichzeitig betrieben werden.

Kernstück des Steuerteils ist ein Mikroprozessor. Desweiteren sind ein Festspeicher mit Software, Batterien, weitere elektronische und sensorische Bauteile, die nicht im Bild dargestellt sind, sowie ein LCD-Monitor und die Tastatur - vorzugsweise Folientastatur, notwendig. Die Eingabeaufforderungen sind Menue gesteuert. Der Benutzer steht mit dem Anwendermenue im Dialog. Ebenfalls werden alle technischen Werte, wie sie auch bei anderen konventionellen Infusionspumpen vorhanden sind, bei diesen Infusionsmaschinen, Fig. 1 und 2, über den LCD- Monitor angezeigt oder akustisch signalisiert.

Im Nachfolgenden wird eine Auflistung, unvollständig, zum Leistungsumfang der Infusionsmaschine gegeben, um eine Vorstellung zu schaffen. Alle diese Leistungsparameter werden über den LCD- Monitor als Information oder Eingabeaufforderung angezeigt.

• - Druckerkennung - Verschlußalarm
• - Einstellung des Abschaltdruckes
• - Luftblasenerkennung - Alarm
• - Fördervolumen, Zeitvorwahl
• - Förderrate, Ratenberechnung, Fördergenauigkeit, Rateneingabe
• - Medikamentenauswahl
• - Anzeige der Betriebszustände
• - Anzeige der Fehlerursache
• - Akku-/Netzbetrieb - Anzeige
• - Standbyschaltung
• - Ladezustand der Akkus
• - Datensicherung

Weitere Möglichkeiten:

• - Schwesternruf
• - Anschluß/Schnittstelle Tropfensensor
• - Schnittstelle zum Programmieren
• - Einfache Bedienung
• - Aktualisierbare Software
• - u. a.m.

Es werden Pumpenteile/Infusionsmaschinen geschaffen, deren Pumpenstationen identisch sind, für gleiche Infusionsleitungen und Pumpenteile/Infusionsmaschinen mit unterschiedlichen Pumpenstationen für unterschiedliche Infusionsleitungen. Ein Ausführungsbeispiel, Fig. 3, zeigt ein Pumpenteil mit drei unterschiedlichen Pumpenstationen:

• - für einen Typ von Infusionsleitung 8, die speziell für die Infusionsmaschine entwickelt wurde
• - die Infusionsleitung 9 "Original-Infusomat-Leitung", von B.Braun Melsungen AG, Art.-Nr. 08700036
• - eine weitere Pumpenstation 10 für einen anderen Typ von Infusionsleitung; im Bild nicht gezeichnet.

Von der Infusionsleitung 8 und 9 wurde jeweils nur ein Ausschnitt, Pumpenschlauch mit einem Stück Leitung, gezeichnet.

Bei der Infusionsmaschine, Fig. 4, sind ebenfalls gleiche oder unterschiedliche Infusionsleitungen einzusetzen. Auf die zeichnerische Darstellung wurde verzichtet. Vielmehr ist zu erkennen, wie eine vorteilhafte Anordnung der Infusionsleitung möglich ist. Die Saug- und die Förderseite der Leitung am Infusionsmaschinenein- und ausgang sind auf einer Geraden angeordnet.

Für diese Bauart wurde eine spezielle Infusionsleitung 11 entwickelt. Diese hat einen noch kürzeren Pumpenschlauch.

Um unterschiedliche Infusionsleitungen aufzunehmen bzw. zu verwenden, müssen die Pumpenstationen im wesentlichen nachfolgend aufgeführte Veränderungen haben, siehe hierzu Fig. 5 und 6:

• - Die kraft-/formschlüssige Aufnahme 16, für die Infusionsleitung 15, meistens am Clip 17, ist der Form der Infusionsleitung angepaßt.
• - Die Rollbahn und ggf. die Rollen und die Antriebswelle 20 müssen passende Durchmesser haben.

Bei Bedarf wird das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes geändert. Dies richtet sich nach dem Durchmesser des Pumpenschlauches 15 und seiner Wanddicke. Eine Abstimmung der Antrieb-/Motorendrehzahl ist erforderlich.

• - Die Anpassung der Software für die jeweilige Pumpenstationsausführung.

Die Pumpenwirkung, Peristaltikprinzip, ist aus den Fig. 5 bis 8 zu erkennen. Zur Förderung des Infusionsmediums wird ein Planetengetriebe 12 verwendet. Es besteht aus drei oder vier Rollen, 12 Fig. 5 und 25 Fig. 8, die durch die Welle 20, Fig. 7, eines Elektromotors, 21 Fig. 6, angetrieben werden. In diesem Fall wird ein Schrittmotor in flacher Bauart verwendet. Das können Niedrigleistungsmotoren sein, die äußerst zuverlässig sind und geringe Herstellungskosten verursachen. Dieser nennenswerte Vorteil ist dem Konstruktionsprinzip des Planetengetriebes, in der Hauptsache dem Abrollen, dem günstigen Übersetzungsverhältnisses und dem Ausgleich unerwünschter dynamischen Kräfte durch Selbstzentrierung mit geringer Reibung, zu verdanken.

Fig. 5 und 6

Das Planetengetriebe wird mittels Druck auf den Gehäusedeckel 7, Fig. 1 und 2, entriegelt und durch einen Mechanismus 18 (angedeutet) aus dem Pumpengehäuse 19 gefahren. Gehäusedeckel, Planetengetriebe und Rollbahn stehen mittels Hebelmechanik/Getriebe in Verbindung.

Die entriegelte Stellung zeigt Fig. 5 und 6. Gleichzeitig vergrößert sich durch Drehbewegung der Innendurchmesser der Rollbahn 14 für die Rollen des Planetengetriebes. Der Pumpenschlauch 15 wird um die Rollen des Planetengetriebes geschlungen. Die Clips 17 des Pumpenschlauches werden in die Aufnahme 16 plaziert, um die Infusionsleitung zu fixieren. Durch das Schließen des Gehäusedeckels wird das Planetengetriebe in das Pumpengehäuse gedrückt und verriegelt. Mit stets konstanten Druck legt sich die Lauffläche für die Rollen des Planetengetriebes um den Pumpenschlauch und klemmt diesen ab. Es wird eine Schließdichtigkeit erreicht. Der Innendurchmesser der geteilten Rollbahn ist im betriebsbereiten Zustand geringfügig kleiner als das Maß aus der Summe Durchmesser Antriebswelle + zweimal Durchmesser Rolle + viermal Dicke Pumpenschlauchwandung. Die Rollbahn besteht aus zwei oder mehreren Segmenten. Bis zu zwei Drittel des Umfanges der Rollbahn haben den oa. Durchmesser. Der restliche Umfang ist im Durchmesser um viermal Dicke Schlauchwandung kleiner. Die Rollen des Planetengetriebes werden durch Achsen, die miteinander verbunden sind, gehalten. Der Achsendurchmesser ist kleiner als die Bohrung in der Rolle. Das ist wichtig, um einerseits den Andruck von der Rolle auf die Antriebswelle, erzeugt durch den deformierten Pumpenschlauch, zu übertragen und andererseits die wichtige Selbstzentrierung der Rollen und des Pumpenschlauches nicht zu behindern. Der Andruck wird benötigt, um ein Rollen des Planetengetriebes zu gewährleisten. Die Selbstzentrierung ist für das ordnungsgemäße und vor allem reibungsarme Abrollen wichtig. Ein weiterer Effekt ist der, daß sich dadurch die Rollen des Planetengetriebes bei fehlenden Gegendruck, also bei geöffneter Rollbahn, ohne Widerstand auf der Antriebswelle axial verschieben lassen.

Die Rollen können einen größeren Innendurchmesser haben und aus elastischen Kunststoffrohrprofil mit geringer Wanddicke bestehen. Damit kann der Druck (Rollbahn - Pumpenschlauch - Rollen - Antriebswelle) elastischer abgefangen werden. Diese Situation wurde nicht zeichnerisch dargestellt.

Die betriebsbereite Pumpenstation zeigt Fig. 7. Die Antriebswelle treibt die Rollen an. Diese wiederum wringen durch Abrollen auf den Pumpenschlauch das Infusionsmedium, Peristaltikprinzip, fortlaufend aus dem Pumpenschlauch. Das Abrollen schließt eine Dehnung des Pumpenschlauches in Richtung der Förderöffnung und somit eine Zugbelastung/Verengung auf der Saugseite aus. Da eine Dehnung des Pumpenschlauches weitestgehend entfällt, wird bei der Drehbewegung des Planetengetriebes fortlaufend ein gleichgroßes Pumpenschlauchsegment zwischen zwei Rollen abgeklemmt und somit ein gleichgroßes Füllvolumen 22 eingeschlossen. In Abhängigkeit von der Antriebsgeschwindigkeit entsteht eine konstanter Volumenstrom.

Die Beschreibung des Pumpenprinzipes Fig. 5 bis 7 trifft im wesentlichen für die Ausführungsform Fig. 8 mit folgenden Unterschieden zu:
Die geteilte Rollbahn ist zum Teil in den Grundkörper der Infusionsmaschine 23 und zum Teil in die zu öffnende Klappe 24 integriert. Es ist nicht erforderlich das Planetengetriebe aus dem Pumpengehäuse zu bewegen, da nach Öffnung der Klappe das Anbringen und die Entnahme der Infusionsleitung gut möglich ist. In diesem Beispiel wird ein Planetengetriebe mit vier Rollen und kleineren Füllvolumen 26 dargestellt.

Zwei verschiedene Profilkombinationen, Rolle und Rollbahn des Planetengetriebes, ist aus den Fig. 9 und 10 zu erkennen. Fig. 9 zeigt eine abgestufte Form der zylindrischen Rolle 12, Rollbahn 14 und Fig. 10 eine konvexe Form der Rolle 28, konkave Form der Rollbahn 27. Teil 15 ist der abgeklemmte Pumpenschlauch.

Die Profilkombination Fig. 10 hat bessere Selbstzentrierungseigenschaften. Die Kombination Fig. 9 könnte preiswerter in der Herstellung sein, wenn die Rolle nur zylindrisch ausgeführt wird.

Andere Profilkombinationen sind möglich.

Die materialminimierte Infusionsleitung für die Infusionsmaschine nach Patentanspruch 1. ist im Bild Fig. 11 zu sehen. Die Schutzkappen Teil 29 und 32 bestehen aus dünnwandig extrudierten Polyethylenschlauch 0,5 mm Wanddicke, der an einer Seite verschlossen wurde. Ein preiswertes HersteIlungs- und Montageverfahren für die Schutzkappen könnte wie folgt aussehen: Der Polyethylenschlauch, Meterware, wird auf die Tropfkammer 30 bzw. auf das Verbindungsstück 33 aufgesteckt. Das Abtrennen des Schlauchabschnittes erfolgt durch Wegschmelzen und gleichzeitigem Verschließen des Schlauchendes.

Die Tropfkammer 30 wurde weitesgehend optimiert und hat nur noch eine Länge von 11 cm.

Die Rollklemme 31 ist nur noch angedeutet, da diese gemäß Patentanspruch 4. durch eine wiederverwendbare Rollklemme ersetzt werden könnte.

Die Clipse 17 sind rotationssymmetrisch, einfache Spritzgußform, und auf minimalste Größe reduziert. Dieser Clip verbindet jeweils den Schlauch der Infusionsleitung 34 mit dem Pumpenschlauch 15 und dient der Fixierung in der Infusionsmaschine.

Der Pumpenschlauch 15 ist 10 cm lang und hat ein kreisrundes Profil 36, Außendurchmesser 4 mm, oder eine elliptische Form 36, mit den Maßen 4,4×3.3 mm. Er wird im preiswerten Extrusionsverfahren hergestellt.

Die Vorteile aus dem Patentanspruch 1.4. gestatten eine weitere Materialminimierung der Infusionsleitung, im Bild Fig. 12 dargestellt. Der Pumpenschlauch 37 ist nur noch 7 cm lang. Die Rollklemme wurde aus den bereits erwähnten Gründen nicht mehr zeichnerisch dargestellt.

Fig. 13 zeigt die wiederverwendbare Rollklemme in geöffneten Zustand. Durch Fingerdruck auf den Klemmhebel 38 und den Grundkörper 39 wird diese geöffnet und auf den Schlauch der Infusionsleitung 34 geklemmt.

In Fig. 14 ist das Klemmrad 40 zu erkennen. Durch Schieben und Drehen wird dieses Rad auf einer Geraden, mit Abstand und Neigungswinkel zur Symmetrieachse der Infusionsleitung, bewegt (Keilprinzip) und deformiert oder sperrt den Schlauch ab.

Der Tropfensensor Fig. 15 wird durch Fingerdruck auf die Tasten 43 geöffnet. Danach auf die Tropfkammer 30 gesteckt und durch Loslassen der Tasten zentrierend befestigt. Durch die prismatischen Klemmbacken 41, die aus rutschhemmenden Material bestehen, wird ein zentrierender und sicherer Halt auf der Tropfkammer erreicht. Die Tasten und Klemmbacken stehen mit einer Hebelmechanik in Verbindung.

Der drahtlose Tropfensensor ist in Fig. 16 dargestellt. Mit Taste 45 wird er aktiviert und die Anzeige 44 signalisiert die Betriebsbereitschaft und die Verbindungsebene mit der Infusionsmaschine. Durch Elektronik und Funkübertragung werden die Informationen zur Infusionsmaschine gesendet und zusammen mit der aktivierten Pumpenstation ausgewertet.

Ein verkabelter Tropfensensor ist in Fig. 17 zu sehen. Die Kabelverbindung 46 wird an die Infusionsmaschine angeschlossen. Über das Anwendermenue der Infusionsmaschine werden zusammengehörige Pumpenstation und Tropensensor identifiziert oder können bestimmt werden.

In dem Ausführungsbeispiel Fig. 18 ist das Display 47 gut sichtbar an einem Stativ, an dem sich Infusionsmaschine und Infusionslösung befinden, befestigt. Durch Schwenken in der vertikalen oder horizontalen Richtung kann der Blickwinkel optimal eingestellt werden. Die Abmessungen des Displays im Ausführungsbeispiel betragen Breite: 200 mm; Höhe: 120 mm. Das Display ist mit der Infusionsmaschine verkabelt 48.

Das Display beinhaltet eine selbstleuchtende oder beleuchtete, gut erkennbare Anzeige und die notwendigen elektronischen Bauteile.

Claims (6)

1. Die Erfindung betrifft eine Infusionsmaschine mit Zubehör, wie Infusionsleitung, Rollklemme, Tropfensensor und Display, zur präzisen, volumetrischen Dauerinfusion insbesondere zur medizinischen Anwendung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.,

• 1.1. dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionsmaschine ein, zwei, drei oder vier Pumpenstationen für ein bis vier Infusionsleitungen hat. Somit können gleichzeitig bis zu vier Infusionen durchgeführt werden.
• 1.2. dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenstationen wahlweise für einen Typ von Infusionsleitung ausgelegt sind oder für zwei, drei , vier unterschiedliche Infusionsleitungen.
• 1.3. gekennzeichnet durch die Wahl des Antriebs- und Pumpenmechanismus. Zur Förderung des Infusionsmodiums wird ein Planetengetriebe verwendet. Es besteht aus drei oder vier Rollen, die durch die Welle eines Elektromotors direkt, ohne zusätzliches Getriebe, angetrieben werden. Die Rollen sind von einer Rollbahn, die geteilt ist, umschlossen. Zwischen Rollbahn und Rollen befindet sich die Infusionsleitung, welche aus biegsamen Schlauch besteht. Für das Anbringung der Infusomatleitung wird vorteilhaft die geteilte Rollbahn geöffnet, ggf. der Innendurchmesser vergrößert, um dieses zu erleichtern. Um die Pumpenwirkung zu erzielen, wird mit stets konstanten Druck die Rollbahn der Rollen des Planetengetriebes gegen den elastischen Schlauch gedrückt und somit dieser bis zur Schließdichtigkeit deformiert. Der Schlauch drückt die Rollen gegen die Antriebswelle. Somit wird ein Rollen/Pumpen ermöglicht. Durch die Form der Rollbahn, konkav, und die der Rolle, entweder konvex mit zylindrischen Bund auf beiden Seiten oder unterschiedliche zylindrische Durchmesser, wird die Zentrierung und ein besseres Abklemmen der Infusionsleitung erreicht. Die Gestaltungsform richtet sich auch nach dem Typ der verwendeten Infusionsleitung.
• 1.4. gekennzeichnet dadurch, daß eine Ausführungsart der Infusionsmaschine nach Patentanspruch 1. in Verbindung mit dem Pumpenmechanismus, nach Patentanspruch 1.3., es erlaubt, die Saug- und die Förderseite der Infusionsleitung, am Infusionsmaschinen Ein- und Ausgang auf einer Geraden anzuordnen.
• 1.5. dadurch gekennzeichnet, daß durch die Wahl des Antriebs- und Pumpenmechanismus eine besonders kleine Bauart der Infusionsmaschine möglich ist und das zu niedrigen Herstellungskosten.
• 1.6. dadurch gekennzeichnet, daß kleinste als auch größte Fördermengen gepumpt werden können. Dies ist durch die Wahl des Antriebs- und Pumpenmechanismus, der Drehzahl und der unterschiedlich Typen verwendbarer Infusionsleitungen möglich.
  Infusionsmaschine nach Patentanspruch 1.

2. dadurch gekennzeichnet, daß eine besondere Ausführungsart der Infusionsmaschine es erlaubt, das Steuerteil mit dem Pumpenteil steckbar zu verbinden.

3. dadurch gekennzeichnet, daß eine spezielle Infusomatleitung für die Infusionsmaschine entwickelt wurde und zu dieser gehört. Durch Materialminimierung wird der Abfall reduziert. Dem Umweltaspekt wird Rechnung getragen. Diese Leitung bedarf durch Vereinfachung und geeignete Herstellungsverfahren, geringer Herstellungskosten.

4. gekennzeichnet durch eine Rollklemme, die wiederverwendbar ist. Somit wird der Abfall reduziert und dem Umweltaspekt Rechnung getragen.

5. gekennzeichnet durch eine zentrierenden Klemmechanismus des Tropfensensors, der die Befestigung auf allen üblichen Tropfkammern ermöglicht.

• 5.1. dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Informationen vom Tropfensensor zur Infusionsmaschine drahtlos erfolgten kann.

6. dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches externes Display die Informationen der Infusionsmaschine gut erkennbar, aus größerer Entfernung oder bei Dunkelheit, präsentiert.