HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsinfusionssystem zur Infusion einer
Flüssigkeitslösung in einen Patienten.
Stand der Technik
-
Fig. 1 zeigt ein konventionelles Flüssigkeitsinfusionssystem, bei dem eine in
einem Flüssigkeitsbeutel 2 enthaltene Flüssigkeit 3 durch eine
Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 in eine Röhre 6 bzw. einen Flüssigkeitsschlauch gepumpt
und über eine nicht dargestellte Injektionsnadel in einen menschlichen Körper 8
injiziert wird. Eine Steuerungseinrichtung 10 weist einen Mikrocomputer auf, mit
einer CPU für einen Hauptsteuerbetrieb, einem ROM, in dem ein
Infusionssteuerungsprogramm gespeichert ist und mit einem RAM zum temporären Speichern
von Daten. Die Steuerungseinrichtung 10 steuert die
Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 über eine Schnittstelle 12 entsprechend dem
Infusionssteuerungsprogramm, wodurch eine entsprechende Flüssigkeitsmenge dem menschlichen
Körper 8 zugeführt wird. Außerdem informiert die Steuerungseinrichtung 10 das
Stationszimmer o.ä, mittels einer Schnittstelle 14 und einer geeigneten
Kommunikationseinrichtung 16 über den Flüssigkeitszustand.
-
Fig. 2 zeigt einen den Flüssigkeitsbeutel 2 aufnehmenden Flüssigkeitsbehälter
16. Der mit seinem einen Ende mit dem Flüssigkeitsbeutel 2 verbundene
Schlauch 6 wird vom Inneren des Flüssigkeitsbehälters 16 zu einer
Schlauchaufnahmefläche 18 geführt. Der Schlauch 6 ist in einen auf der
Schlauchaufnahmefläche 18 ausgebildeten Schlauchweg 20 eingelegt. Der Schlauchweg 20 ist eine
Nut mit einer entsprechenden Tiefe und einer entsprechenden Breite zum
Aufnehmen des Schlauchs 6. Die Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 ist auf der
Schlauchaufnahmefläche 18 an einen Mittelbereich des Schlauchs 6 angrenzend
angebracht. Die Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 drückt oder quetscht die
Flüssigkeit 3 innerhalb des Schlauchs 6 von der stromauf gelegenen Seite (der
Seite des Flüssigkeitsbeutels 2) in Richtung der stromab gelegenen Seite (der
Seite des menschlichen Körpers 8). Zu diesem Zweck weist die
Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 eine Flüssigkeitspumpe, einen mit einer Drehwelle der
Flüssigkeitspumpe verbundenen exzentrischen Nocken sowie eine Mehrzahl von
am äußeren Umfang des exzentrischen Nockens befestigten Fingern auf. Die
Drehung des exzentrischen Nockens zusammen mit der Drehwelle der
Flüssigkeitspumpe ermöglicht es, daß die Finger den Schlauch 6 nach oben drücken, so
daß die Flüssigkeit 3 zum menschlichen Körper 8 strömen kann.
-
Der Flüssigkeitsbehälter 16 weist eine über ein Scharnier mit ihm verbundene
Tür 22 auf. Die Tür 22 ist zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Schließstellung.
in der die Tür 22 die Schlauchaufnahmefläche 18 des Flüssigkeitsbehälters 16
abdeckt, bewegbar. Die Tür 22 weist eine ebene Innenfläche 24 auf, auf der eine
Mehrzahl von Sensoren 26, wie beispielsweise Drucksensoren, zum Ermitteln der
Flüssigkeitsverhältnisse befestigt ist. Wenn die Tür 22 relativ zu der
Schlauchaufnahmefläche 18 geschlossen ist und der Schlauch 6 in dem Schlauchweg 20
- wie in Fig. 3 gezeigt - verläuft, berühren sich die Schlauchaufnahmefläche 18 und
die Innenfläche 24 der Tür 22.
-
Wenn allerdings der Schlauch 6 nicht korrekt in den Schlauchweg 20 eingelegt ist,
d.h., daß er - wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt - von letzterem abweicht, arbeitet
die Flüssigkeitstransportrichtung 4 nicht ordnungsgemäß und der Schlauch 6
wird durch den Druck der Tür 22 gegen den Schlauch 6 verformt. Als Ergebnis
wird die Flüssigkeitszuführungsrate beträchtlich vermindert bzw, keine
Flüssigkeit dem Patienten zugeführt. In diesem Fall ist es unwahrscheinlich, daß der
Patient mit Flüssigkeit versorgt wird.
-
Die die Grundlage des Oberbegriffs des Anspruchs 1 darstellende Druckschrift
US-A- 4,174,637 beschreibt ein Drucküberwachungssystem mit einem in einer
Öffnung einer Schlauchbefestigungseinrichtung nahe der Flüssigkeitsleitung
befestigten Druckumformer. Der einzige Druckumformer dient zum Überwachen
des internen Systemdrucks der Flüssigkeitsleitung, aber auch zum Abgeben eines
Alarms, wenn die Flüssigkeitsleitung nicht korrekt in die Schlauchaufnahme
eingesetzt ist. Bei dieser Ausführungsform besteht das Problem, daß der
Druckumformer nur einen Punkt der Flüssigkeitsleitung überwacht und der Rest der
Flüssigkeitsleitung nicht kontrolliert wird. Dementsprechend besteht die Gefahr,
daß Teile der Flüssigkeitsleitung inkorrekt in die Schlauchbefestigung eingesetzt
werden, obwohl der Druckumformer keinen Alarm ab gibt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Nachteile zu
beheben.
-
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Flüssigkeitsinfusionssystem anzugeben, welches ein inkorrektes Einsetzen einer
Flüssigkeitsröhre erkennt.
-
Wenn das inkorrekte Einsetzen der Flüssigkeitsröhre erkannt worden ist, gibt das
System eine Warnung ab, damit der Fehler behoben werden kann und ein Patient
ausreichend mit Flüssigkeit versorgt werden kann.
-
Zum Lösen dieser und anderer Aufgaben wird ein Flüssigkeitsinfusionssystem
gemäß der Erfindung angegeben, mit einem Flüssigkeitsbehälter mit einer
Flüssigkeitsschlauch-Befestigungseinrichtung, einem in einen durch die
Flüssigkeitsschlauch-Befestigungseinrichtung gebildeten Schlauchweg
einzusetzenden Flüssigkeitsschlauch, und einer druckempfindlichen Einrichtung
zum Bestimmen, ob der Flüssigkeitsschlauch korrekt in den Schlauchweg
eingesetzt ist. Die druckempfindliche Einrichtung gibt ein Erkennungssignal beim
Einsetzen des Klüssigkeitsschlauchs aus. Das erfindungsgemäße
Flüssigkeitsinfusionssystem weist weiterhin eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der
durch den Flüssigkeitsschlauch zuzuführenden Menge von Flüssigkeitslösung
auf. Wenn der Flüssigkeitsschlauch von dem Schlauchweg abweicht, gibt die
Steuerungseinrichtung eine Warnung in Abhängigkeit von dem durch die
druckempfindliche Einrichtung ausgebenen Erkennungssignal ab.
-
Die druckempfindliche Einrichtung weist ein Paar von an den jeweiligen Seiten
des Flüssigkeitsschlauchs angeordneten Drucksensoren auf.
-
Die Flüssigkeitsschlauch-Befestigungseinrichtung weist eine erste Oberfläche
und eine zweite Oberfläche auf, die jeweils an dem Flüssigkeitsbehälter
ausgebildet sind. Diese beiden Oberflächen berühren einander, wenn das System in
Betrieb ist. In diesem Fall ist der Schlauchweg auf der ersten Oberfläche
ausgebildet
und die Drucksensoren sind auf denjeweiligen Seiten des Schlauchwegs
angeordnet und bestimmen den durch die erste und die zweite Oberfläche darauf
aufgebrachten Druck. Wenn der durch mindestens einen der Drucksensoren
bestimmte Druck geringer ist als ein vorbestimmter Wert, bestimmt die
Steuerungseinrichtung, das der Flüssigkeitsschlauch von dem Schlauchweg
abweicht.
-
Die zweite Oberfläche drückt gegen die erste Oberfläche, in der der
Flüssigkeitsschlauch in den Schlauchweg eingesetzt ist. In diesem Fall ist der von der zweiten
Oberfläche auf die erste Oberfläche wirkende Druck größer, wenn der
Flüssigkeitsschlauch von dem Schlauchweg abweicht, als der Druck, wenn der
Flüssigkeitsschlauch ordnungsgemäß in den Schlauchweg eingesetzt ist. Auf Basis
dieses Drucks geben die Drucksensoren entsprechende Erkennungssignale ab,
die anzeigen, ob der Flüssigkeitsschlauch ordnungsgemäß in den Schlauchweg
eingesetzt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
Die oben beschriebenen Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden im
folgenden unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren, bei denen gleiche Teile mit
gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, anhand einer bevorzugten
Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
-
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines konventionellen
Flüssigkeitsinfusionssystems;
-
Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht eines Flüssigkeitsbehälters des
konventionellen FIüssigkeitsinfusionssystems;
-
Fig. 3 eine seitliche Teilansicht des Flüssigkeitsbehälters, wenn eine
Tür geöffnet ist und eine Flüssigkeitsröhre korrekt eingelegt ist;
-
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der Fig. 3, aber mit dem Fall, daß die
Flüssigkeitsröhre inkorrekt eingelegt ist;
-
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Flüssigkeitsinfusionssystems gemäß
der Erfindung;
-
Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht eines Flüssigkeitsbehälters des
Flüssigkeitsinfusionssystems aus Fig. 5;
-
Fig. 7 eine seitliche Teilansicht des Flüssigkeitsbehälters, wenn eine
Tür geöffnet ist und eine Flüssigkeitsröhre korrekt eingesetzt ist;
-
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 7, aber mit dem Fall, daß die
Flüssigkeitsröhre inkorrekt eingelegt ist;
-
Fig. 9 eine Graphik, die den Widerstandswert eines Drucksensors im
Verhältnis zur Höhe des ihn beaufschlagenden Drucks angibt:
und
-
Fig. 10 ein Flußdiagramm mit der in dem System von Fig. 5
durchgeführten Steuerung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Fig. 5 zeigt ein Flüssigkeitsinfusionssystem gemäß der Erfindung. Das
Flüssigkeitsinfusionssystem von Fig. 5 weist einen eine Flüssigkeit 3 enthaltenden
Flüssigkeitsbeutel 2, eine Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 für einen
Pumpbetrieb und einen Flüssigkeitsschlauch (Flüssigkeitsröhre) 6 zum Eingeben von
Flüssigkeit 3 in einen menschlichen Körper 8 auf. Außerdem weist das
Flüssigkeitsinfusionssystem eine Steuereinheit 10 mit einem Mikrocomputer auf. Der
Mikrocomputer weist eine CPU für einen Hauptsteuerungsbetrieb, ein ein
Infusionssteuerungsprogramm speicherndes ROM und ein temporär Daten
speicherndes RAM auf. Die Steuereinheit 10 steuert die
Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 über eine Schnittstelle 12 entsprechend dem
Infusionssteuerungsprogramm an, wodurch eine geeignete Flüssigkeitsmenge zu dem menschlichen
Körper 8 geführt wird.
-
Fig. 6 zeigt einen den Flüssigkeitsbeutel 2 aufnehmenden Flüssigkeitsbehälter
16. Der mit seinem einen Ende mit dem Flüssigkeitsbeutel 2 verbundene
Schlauch 6 wird vom Inneren des Flüssigkeitsbehälters 16 zu einer
Schlauchaufnahmefläche 18 geführt. Der Schlauch 6 wird in einem auf der
Schlauchaufnahmefläche 18 ausgebildeten Schlauchweg 20 aufgenommen. Der Schlauchweg 20
ist eine Nut mit einer entsprechenden Tiefe und einer entsprechenden Breite zum
Aufnehmen des Schlauchs 6. Die Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 ist in der
Schlauchaufnahmefläche 18 an einen Mittelbereich des Schlauchs 6 angrenzend
befestigt. Die Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 drückt oder quetscht die
Flüssigkeit 3 innerhalb des Schlauchs 6, so daß die Flüssigkeit 3 in Richtung des
menschlichen Körpers 8 strömt.
-
An dem Flüssigkeitsbehälter 16 ist eine Tür 22 schwenkbar befestigt. Die Tür 22
kann zwischen ihrer Offenstellung und ihrer Schließstellung, in der die Tür 22 die
Schlauchaufnahmefläche 18 des Flüssigkeitsbehälters 16 schließt, bewegt
werden. Die Tür 22 weist eine ebene Innenfläche 24 auf, auf der eine Mehrzahl von
Sensoren 26, wie z.B. Drucksensoren, zum Erkennen des Flüssigkeitszustands
angebracht sind. Wenn die Tür 22 relativ zu der Schlauchaufnahmefläche 18
geschlossen ist, und der Schlauch 6 ordnungsgemäß in den Schlauchweg 20
eingesetzt ist, berühren sich die Schlauchaufnahmefläche 18 und die Innenfläche 24
der Tür 22.
-
Wie in den Fig. 5 bis 7 gezeigt, weist das erfindungsgemäße
Flüssigkeitsinfusionssystem weiterhin ein auf der Schlauchaufnahmefläche 18 an denjeweiligen Seiten
der Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 angeordnetes Paar von Drucksensoren 30
auf. Alternativ dazu können die Drucksensoren 30 auf der Innenfläche 24 der Tür
22 angeordnet sein, so daß sie an denjeweiligen Seiten der
Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 angeordnet sind, wenn die Tur 22 geschlossen ist. Die
Drucksensoren 30 können sich hinter der Flüssigkeitstransporteinrichtung 4 entlang dem
Schlauchweg 20 erstrecken. Die Drucksensoren 30 erkennen, ob der Schlauch 6
ordnungsgemäß in den Schlauchweg 20 eingesetzt ist, und bestehen
bespielsweise aus leitfähigem Gummi. Wenn einer oder beide Drucksensoren 30 mit einem
Druck beaufschlagt und dadurch verformt werden, vermindert sich ihr
Widerstandswert und die Drucksensoren 30 geben Erkennungssignale entsprechend
der Verminderung des Widerstandswerts ab. Genauer gesagt, wenn der Schlauch
6 in der in Fig. 7 gezeigten Stellung in den Schlauchweg 20 eingesetzt wird,
berühren sich die Schlauchaufnahmefläche 18 und die Innenfläche 24 der Tür 22 mit
einem relativ niedrigen Druck. In diesem Fall erkennen die Drucksensoren 30
relativ hohe Widerstandswerte. Wenn im Gegensatz dazu der Schlauch 6 nicht
ordnungsgemäß in den Schlauchweg 20 eingesetzt ist, also beispielsweise - wie in Fig.
8 gezeigt - über einem der Drucksensoren 30 liegt, beaufschlagt die Innenfläche
24 der Tür 22 die Schlauchaufnahmefläche 18 mit einem relativ hohen Druck. Als
Ergebnis davon gibt einer der Drucksensoren 30 einen relativ niedrigen
Widerstandswert
aus.
-
Fig. 9 zeigt einen Graph mit dem Widerstandswert von jedem der Drucksensoren
30, dessen Höhe sich in Abhängigkeit von dem beaufschlagenden Druck ändert.
-
Die Steuereinheit 10 weist weiterhin eine Warnsteuerung auf. Wenn der Schlauch
6 von dem Schlauchweg 20 abweicht, gibt die Warnsteuerung ein Warnsignal in
Abhängigkeit von einem oder mehreren von den Drucksensoren 30 über eine
Schnittstelle 31 abgegebenen Erkennungssignalen. Diese Warnung wird
beispielsweise zu einem Stationszimmer über eine Schnittstelle 14 und eine
entsprechend geeignete Kommunikationseinrichtung 16 übertragen.
-
Der hauptsächlich durch die Steuereinheit 10 durchgeführte Steuerungsbetrieb
wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 7 bis 10 erläutert.
-
Nachdem die Tür 22 geschlossen worden ist, beginnt der Steuerungsvorgang.
Schritt n1 stellt einen Probebetrieb ein, um die Flüssigkeitsverhältnisse zu
überprüfen. Schritt n2 bestimmt, ob der Widerstandswert von jedem der
Drucksensoren 30 kleiner ist als ein bestimmter Wert, beispielsweise 1 kX. Wenn ersterer
den letzteren übersteigt, wird entschieden, daß der Schlauch 6 ordnungsgemäß in
den Schlauchweg 20 eingesetzt ist. Wenn dagegen der Widerstand von mindestens
einem der Drucksensoren 30 geringer ist als der bestimmte Wert, wird
entschieden, daß der Schlauch 6 inkorrekt in die Schlauchaufnahmefläche 18
eingesetzt ist. Wenn der Widerstandswert von einem der Drucksensoren 30 den
bestimmten Wert übersteigt, wird in Schritt n3 bestimmt, daß der Schlauch 6
korrekt in den Schlauchweg 20 eingesetzt ist. In Schritt n4 erlaubt das System die
Zuführung der Flüssigkeit 3. Wenn im Gegensatz dazu der Widerstandswert von
einem der Drucksensoren 30 geringer ist als der bestimmte Wert, wird in Schritt
n5 bestimmt, daß der Schlauch 6 falsch auf der Schlauchaufnahmefläche 18
eingesetzt ist, und eine Warnung abgegeben. In Schritt n6 verbietet das System
die Zuführung der Flüssigkeit 3.
-
Wie sich aus obiger Beschreibung ergibt, wird das inkorrekte Einsetzen des
Flüssigkeitsschlauchs 6 durch die Drucksensoren 30 erkannt und eine Warnung
in Abhängigkeit von einem von mindestens einem der Drucksensoren 30
abgebebenen Erkennungssignal ausgegeben, um einen Arzt oder eine Krankenschwester
zum Beheben der Ursache zu alarmieren. Damit kann der Patient ausreichend mit
Flüssigkeit versorgt werden, bevor es zu spät ist.
-
Obwohl die Erfindung vollständig anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf
die begleitenden Figuren beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, daß
vielfältige Variationen und Modiftkationen für den Fachmann offensichtlich sind.
Solange daher derartige Veränderungen und Modifikationen nicht vom in den
Ansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung abweichen, sollen sie als
davon erfaßt gelten.