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Diese
Erfindung bezieht sich auf medizinische Druckwandler und insbesondere
auf solche Wandler, in welchen eine einmal verwendbare Fluidbahn-Komponente,
wie beispielsweise ein Aufsatz, wahlfrei an einer wieder verwendbaren
Sensorkomponente angebracht werden kann, wobei jeweilige, den Fluiddruck übertragende
Membranen der Komponenten in einer den Druck übertragenden, gegenüber liegenden
Beziehung angeordnet sind.
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Hintergrund
der Erfindung
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Im
Bereich von Krankenhäusern
beinhalten zum Beispiel viele Behandlungsweisen ein Überwachen
der Drücke
von Körperflüssigkeiten,
wie beispielsweise des Blutdrucks. Typischerweise wird ein solcher
Druck mit einem medizinischen Druckwandler überwacht, der außerhalb
des Körpers
des Patienten angeordnet und beispielsweise über einen in den Körper eingeführten Katheter
hydraulisch an das Kreislaufsystem des Patienten gekoppelt ist.
Der Katheter ist über
einen Schlauch an eine Fluidbahn innerhalb des Wandlers angeschlossen
und der Schlauch ist mit Salzlösung
gefüllt,
um den Druck im Körper
des Patienten hydraulisch an den Wandler zu übertragen.
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Der
Wandler umfasst einen Sensor in Druckverbindung mit der Fluidbahn,
durch welchen der darin wirkende Druck in Signale umgewandelt wird,
die dem Druck entsprechen. Die elektrischen Signale werden über ein
Kabel an einen Monitor geleitet, welcher eine sichtbare Anzeige
des Druckes liefert.
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Das
US Patent Nr. 4,970,900 offenbart ein Modulsystem zum Anbringen
von medizinischen Geräten
an einen Infusionsständer
an einer Seite eines Krankenbettes. Jedes Modul kann einen Wandler umfassen.
Die Module sind an einer Aufnahme angebracht, welche wiederum mit
dem Infusionsständer verbunden
ist.
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Eine
besonders erfolgreiche Form eines solchen Wandlers wird durch ein
Zweikomponentensystem bereit gestellt, in welchem eine Komponente
mit dem teuren Sensor wieder verwendbar ist und die andere Komponente
mit der den Patienten berührenden
Fluidbahn wegwerfbar ist. Jede Komponente ist mit einer Membrane
versehen, welche den Zugriff auf den Sensor bzw. die Fluidbahn versperrt.
Um den Druck in der Fluidbahn zu messen, wird die Einwegkomponente
auf die wieder verwendbare Komponente geschraubt, wobei sich die
Membranen in einer Druck übertragenden
Beziehung gegenüber
liegen, so dass der Druck von der Fluidbahn an den Sensor übertragen
werden kann. Nach der Verwendung wird die Einwegkomponente von dem
wieder verwendbaren Teil abgeschraubt und weggeworfen und durch eine
neue, sterile Einheit ersetzt.
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Das
US Patent 4,920,972 zeigt ein Beispiel eines Zweikomponentenwandlers,
in welchem die wegwerfbare Fluidbahnkomponente, die als Fluidaufsatz
bezeichnet wird, an den wieder verwendbaren Sensorbereich drehbar
gekoppelt ist. Die Komponenten werden durch eine Schraubverbindung
aneinander befestigt, um die Membranen in eine einander gegenüber liegende
Druckübertragungsbeziehung
zu bringen. Der Druck von der Fluidbahn in dem Aufsatz wird somit über die
Aufsatz-Membrane und eine wieder verwendbar Membrane und über ein
ausgehärtetes
Gel an den Sensor der wieder verwendbaren Komponente übertragen.
Die zusammengeschraubten Komponenten können dann an eine Halteplatte montiert
werden, um dann in üblicher
Weise an einem Ständer
angebracht zu werden.
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Ein
weiteres Beispiel eines Zweikomponentenwandlers ist in der internationalen
Patentanmeldung WO95/01195 dargestellt.
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Wie
in dieser Veröffentlichung
und insbesondere mit Bezug auf 11 derselben
dargestellt ist, ist der Aufsatz mit Flügeln versehen, die sich an
entgegen gesetzten Seiten der Aufsatzmembrane nach außen erstrecken,
so dass sie gleitfähig
in Kanälen aufgenommen
werden können,
die an einer den Sensor und die wieder verwendbare Membrane enthaltenen
wieder verwendbaren Komponente ausgebildet sind. Die Kanäle befinden
sich auch an beiden Seiten der wieder verwendbaren Membrane, so
dass die Aufsatzmembrane leicht und schnell in eine gegenüber liegende
Beziehung mit dem Sensor oder mit der wieder verwendbaren Membrane
gleiten kann. Insbesondere kann die wieder verwendbare Komponente
als die Halteplatte ausgebildet sein, so dass dieses Extrateil und
die extra Handhabung desselben durch den Bediener entfällt. Jedoch
sind in der Anordnung aus Gleitflügel und Kanal Verbesserungen
erwünscht,
um die Benutzung des Wandlers durch den Bediener zu erleichtern
und die einander gegenüber liegende,
Druck übertragende
Beziehung der Membranen zu verbessern.
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Ein
medizinischer Druckwandler in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der Erfindung umfasst eine wieder verwendbare Komponente
zur Verwendung mit einem Einwegaufsatz, der eine anschließbare Fluidbahn,
eine mit der Fluidbahn verbundene Membrane und wenigstens eine sich
nach einer Seite der Aufsatzmembrane erstreckende Montageflanke aufweist,
wobei die wieder verwendbare Komponente aufweist einen Sockel, einen
dauerhaft mit dem Sockel verbunden Drucksensor, eine wieder verwendbare
Membrane in Druckverbindung mit dem Sensor und wenigstens eine Nut,
die an einer Seite der wieder verwendbaren Membrane angeordnet ist, um
die Aufsatzflanke gleitend aufzunehmen, derart, dass die Aufsatzmembrane
an der wieder verwendbaren Membrane vorbei gleitet und gleitend
eine zu der verwendbaren Membrane gegenüber liegende Position erreicht,
gekennzeichnet durch eine Vertiefung oder einen Vorsprung, die dem
Sockel zugeordnet und so zueinander positioniert sind, dass sie
einen Vorsprung aufnehmen bzw. in eine Vertiefung aufgenommen werden,
die dem Aufsatz zugeordnet sind, wenn die Aufsatzflanke gleitend
in der Nut aufgenommen ist, um die Einwegmembrane in einer gegenüber liegenden
Position mit der wieder verwendbaren Membrane zu verriegeln.
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Ein
medizinischer Druckwandler umfasst gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung einen Einwegaufsatz zur Verwendung mit einer wieder verwendbaren
Komponente, bestehend aus einem Sockel, einem Drucksensor, der dauerhaft
mit dem Sockel verbunden ist, einer wieder verwendbaren Membrane
in Druckverbindung mit dem Sensor, und wenigstens eine Nut, die
auf einer Seite der wieder verwendbaren Membrane angeordnet ist,
wobei der Einwegaufsatz aufweist eine Fluidbahn, die an einen Patienten
angeschlossen werden kann, eine Membrane, die mit der Fluidbahn
verbunden ist, und wenigstens eine Montageflanke, die sich nach
einer Seite der Aufsatzmembrane erstreckt und gleitend in der Nut
der wieder verwendbaren Komponente aufnehmbar ist, derart, dass
die Aufsatzmembrane an der wieder verwendbaren Membrane vorbei gleitet
und gleitend in eine gegenüber
liegende Position mit der wieder verwendbaren Membrane kommt, gekennzeichnet
durch einen Vorsprung oder eine Vertiefung, die dem Aufsatz zugeordnet
und so zueinander positioniert sind, dass sie in einer Vertiefung
aufgenommen werden bzw. einen Vorsprung aufnehmen, und die dem Sockel
zugeordnet sind, wenn die Flanke gleitend in der Nut aufgenommen
ist, um die Einwegmembrane in einer gegenüber liegenden Beziehung mit
der wieder verwendbaren Membrane zu verriegeln.
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Die
Vertiefung kann ein Nasen aufnehmender Schlitz sein, der in der
wieder verwendbaren Komponente ausgebildet ist, und der Vorsprung
ist eine dem Einwegaufsatz zugeordnete Verriegelungsnase (oder umgekehrt),
wobei die Nase und der Schlitz ineinander eingreifen, so dass der
Aufsatz an der wieder verwendbaren Komponente verriegelt ist, wenn
die Aufsatzflanken gleitend in die Nuten aufgenommen sind. In der
bevorzugten Ausführungsform ist
der Schlitz in der äußeren Vorderwand
ausgebildet und ist die Verriegelungsnase über die zugehörige Flanke
am Aufsatz erhöht,
so dass sie in den Schlitz passt, wenn sich die Membranen in einer
einander gegenüber
liegenden Beziehung befinden. Als Folge davon werden der Aufsatz
und die wieder verwendbaren Komponenten zuverlässiger miteinander verriegelt,
als wenn sie miteinander verschraubt wären, ohne dass aber dafür das gleiche
Handhabungsgeschick erforderlich wäre.
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Der
medizinische Druckwandler umfasst vorzugsweise sowohl einen Einwegaufsatz
als auch eine wieder verwendbare Komponente, wie sie oben beschrieben
sind.
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Eine
Kurvenstruktur kann mit wenigstens einer der Nuten und der Aufsatzflanke
verbunden sein, durch welche die einmal verwendbare Aufsatzmembrane
gelenkt wird, wenn die Aufsatzflanke gleitend in die Nut aufgenommen
wird.
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Die
Bereitstellung der Kurvenstruktur erlaubt, dass sich die zwei Membranen
anfangs über wenigstens
einen Teil der Bewegungsbahn des Aufsatzes in die wieder verwendbare
Komponente in geringem Abstand oder in losem Kontakt befinden.
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Auf
diese Weise werden die Membranen nicht nennenswert beschädigt oder
abgeschabt, wenn sie aneinander vorbei gleiten. Doch die Kurvenstruktur
bringt die Membranen wenigstens am Ende der Bewegungsbahn der Komponenten
in eine aneinander anstoßende
Beziehung, derart, dass die richtige Druckverbindung zwischen diesen
hergestellt wird. Zu diesem Zweck, und in einer bevorzugten Ausführungsform,
wird die Kurvenstruktur durch ein oder mehrere Kurvenrampen am Endpunkt
der Gleitbewegung der Komponenten bereit gestellt. Eine solche Rampe
kann als eine Stufe am bodenseitigen Ende der Nut ausgebildet sein,
die von der Aufsatzflanke als letztes berührt wird, wenn sie das Ende
ihrer Bewegungsbahn erreicht. In der bevorzugten Ausführungsform
ist die Nut hinter einer äußeren Vorderwand
ausgebildet. in diesem Fall kann eine weitere solche Rampe auf der
Montageflanke am oberen Ende ausgebildet sein, die als letztes durch
die äußere Vorderwand
berührt
wird, wenn die Flanke das Ende ihrer Bewegungsbahn erreicht.
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Der
medizinische Druckwandler umfasst vorzugsweise auch einen Einwegaufsatz
und eine wieder verwendbare Komponente, die, wie oben beschrieben,
die Nut hinter der äußeren Vorderwand ausgebildet
haben und die ferner gekennzeichnet sind durch eine zweite Flanke,
die dem Aufsatz zugeordnet ist und über der Montageflanke in Abstand liegt,
so dass ein Wandaufnahmeraum für
die die Nut begrenzende äußere Vorderwand
gebildet wird. In der bevorzugten Ausführungsform überlagert die zweite Flanke
die Außenwand
und verbirgt diese im Wesentlichen. Als Folge davon sieht der zusammengesetzte
Wandler nicht so aus, als wäre
er aus zwei Teilen gebildet, sondern erscheint stattdessen als eine
feste Einheit.
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Die überlagernde
Beziehung zwischen der Außenwand
und der zweiten Flanke kann auch einen Schutz gegenüber Verunreinigungen
liefern, die in die Nut der wieder verwendbaren Komponente eindringen
und diese verschmutzen können.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
gibt es zwei solche Nuten und zwei solche Montageflanken, die gleitend
in die Nuten passen, wobei die Nuten und Montageflanken an entgegen
gesetzten Seiten ihrer jeweiligen Membranen angeordnet sind. In
der bevorzugten Ausführungsform
sind auch zwei zweite Flanken vorgesehen, wobei die Querseitenkante
derselben dazu gedacht ist und so texturiert ist (wie beispielsweise
durch Nutzung, Zahnung oder Riffelung), dass Finger-Greifabschnitte
bereit gestellt werden, durch welche der Bediener den Aufsatz so
manipulieren kann, dass dieser in die Nuten hinein oder heraus gleitet.
Eine der Anfassstellen kann mit einem ähnlich geformten und texturierten
Tasthebel simuliert sein, um damit die Verriegelungsnase zu tragen.
Daraus folgt, dass das Anfassen der zweiten Flanken auch dazu dient,
den Tasthebel zusammenzudrücken
und dadurch die Nase aus dem Schlitz zu lösen und eine gleitende Entfernung
des Aufsatzes von der wieder verwendbaren Komponente zu erlauben.
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Aufgrund
des Vorstehenden wird auf diese Weise ein medizinischer Druckwandler
mit einem einmal verwendbaren, von der wieder verwendbaren Sensorkomponente
abnehmbaren Fluidaufsatz, mit einer verbesserten Druckübertragungs-Beziehung zwischen
den Membranen und mit Verbesserungen, welche die Verwendung des
Wandlers durch den Bediener erleichtern.
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Diese
und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus den beigefügten Zeichnungen und
Beschreibung derselben deutlich.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Die
verschiedenen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der
sehr detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
deutlicher, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Wandlers der Erfindung ist;
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2 eine
Vorderansicht des in 1 gezeigten Wandlers ist;
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3 eine
Vorderansicht der wieder verwendbaren Komponente aus 1 ist;
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4 eine
Schnittansicht entlang Linien 4-4 in 1 ist;
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5 eine
Schnittansicht in Explosionsdarstellung entlang Linien 5-5 in 2 ist;
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6 eine
rückseitige,
teilweise aufgeschnittene Ansicht der Einwegkomponente aus 1 ist;
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7A–7C schematische
Seitenansichten entlang Linien 7A-7A in 2 sind,
um die Interaktion der Ausatzflanken und der Nuten der wieder verwendbaren
Komponente darzustellen;
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8 eine
schematische Explosionsdarstellung einer Ständeranordnung für eine Mehrzahl
von Wandlern aus 1 ist; und
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9 eine
schematische Vorderansicht einer Mehrzahl von Wandlern aus 1 in
einer am Ständer
montierten Position ist.
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Detaillierte
Beschreibung der Zeichnungen
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Mit
Bezug auf 1 ist dort eine perspektivische
Ansicht eines medizinischen Druckwandlers 10 der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Der Wandler 10 umfasst zwei Hauptkomponenten,
wobei die eine eine wieder verwendbare Sensorkomponente 100 der
Erfindung ist und die andere eine einmal verwendbare Fluid-Aufsatzkomponente 200 der
Erfindung ist, die an der wieder verwendbaren Komponente 100 abnehmbar
und verschiebbar angebracht ist.
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Mit
weiterem Bezug auf die 1–5 ist die
wieder verwendbare Komponente 100 als ein blickdichter
Kunststoffsockel 102 in Form einer Platte zu sehen. Die
Platte 102 hat eine im Wesentlichen planare linke Kante 104,
eine im Wesentlichen planare rechte Kante 106 und eine
im Wesentlichen planare obere und untere Kante 108, 110,
so dass eine im Wesentlichen rechteckige Form der Platte 102 gebildet
wird. Zwischen den Kanten 104, 106, 108, 110 erstreckt
sich eine im Wesentlichen planare Vorderfläche 112.
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Hinter
der Fläche 112 erstreckt
sich eine integrierte Sensorkammer 114 (4 und 5).
Innerhalb der Sensorkammer 114 ist beispielsweise durch
einen Kleber (nicht gezeigt) ein Kunststoffschacht 116 angebracht,
der mit ausgehärtetem
Gel 117 gefüllt
ist, an dessen Boden sich ein auf einer Leiterplatte 120 angebrachter,
integrierter Sensorchip befindet. Die Leiterplatte 120 trägt einen
geeigneten Schaltkreis (nicht gezeigt) und ist an dem Schacht 116 befestigt,
um auf diese Weise den Sensor 118 dauerhaft mit der wieder
verwendbaren Komponente 100 zu verbinden. An dem oberen
Ende der Kammer 114 befindet sich in der Fläche 112 eine Durchgangsöffnung 122.
Vor der Öffnung 122 ist
eine elastomere wieder verwendbare Membrane 124, wie beispielsweise
pressgeformtes Polyurethan, dauerhaft angebracht. Ein Zusatzgel 126 wird
in flüssigem Zustand über einen
Einfüllanschluss 128 in die
Kammer 114 zwischen die Membrane 124 und dem Schacht 116 eingebracht,
um die Membrane 124 über
die Gele 126 und 117 mit dem Sensor 118 in Druckverbindung
zu bringen. Der Anschluss 128 wird dicht verschlossen,
um auf diese Weise die Membrane 124 ein wenig zu strecken.
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Die
Kante 130 der Membrane 124 bildet einen zylindrischen
Kragen, der in eine Ringnut 132 in der Fläche 112 um
die Öffnung 122 herum
sitzt, um die Membrane 124 an dem Sockel 102 zu
halten, wenn die Vorderfläche
bzw. Oberfläche 134 der
wieder verwendbaren Membrane 124 in der Ebene der Vorderfläche 112 liegt
oder ein wenig darüber
gewölbt
ist. Eine Mehrzahl von Leitern 140 verbinden einen Kalibrationstestschalter 142 und
ein Anschlussstück 144 mit
der Schaltung auf der Leiterplatte 120 und dem Sensor 118,
die sich alle hinter der Fläche 112 der
Platte 102 befinden. Der Schalter 142 ist in eine
Senke mit offenem Boden 145, die in der Fläche 112 ausgebildet
ist, eingepasst, wobei ein Schalterknopf 146 an der Öffnung 148 durch
die Plattenfläche 112 hindurch
in der unteren linken Ecke derselben zugänglich ist, wie dies von der
Vorderseite aus zu sehen ist (3). Die
Leiter 140 könnten
separate Drähte
oder Flachkabel und/oder Leiterbahnen (nicht gezeigt) auf der den
Schalter tragenden Leiterplatte 149 sein. Über der Öffnung 148 ist
eine nachgiebige Membrane 150 angeordnet, um den Schalter 142 zu schützen und
um eine Betätigung
desselben zu erlauben, wie beispielsweise durch Anfassen der wieder
verwendbaren Komponente 100 zwischen dem Daumen und dem
Zeigefinger (nicht gezeigt) im Bereich der Membrane 150 und
Zusammendrücken derselben.
Die Membrane 150 ist haftend entlang ihrem Umfang an der
Kante der an der Öffnung 148 gebildeten
Senke 145 gehalten. Eine Betätigung des Schalter 142 liefert
einen Kalibrierungstest, wie dieser allgemein beschrieben ist in
US Patent 4,760,730, aber als ein direkter integrierter Teil der wieder
verwendbaren Komponente, anstelle einer separaten Komponente.
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Um
das Anschlussstück 144 elektrisch
mit einem Monitor (nicht gezeigt) zu verbinden, ist dieses unten
rechts an der Komponente 100 vorgesehen, wie dies von vorne
zu sehen ist (2 und 3). Das
Anschlussstück 144 kann
einen zylindrischen Kunststoffmantel 152 mit daran befindlichen
weiblichen, stiftaufnehmenden Verbindungstücken 154 haben und
in einem wulstartig vorspringenden Bereich 156 der Komponente 100 aufgenommen
sein. Das Anschlussstück 144 ist über eine
Anschlussöffnung 158 in
der Bodenkante 110 zugänglich.
Das Anschlussstück 144 kann
einen Teil eines Zwei-Verbinder-Sets bilden, das im US Patent 5,167,522
dargestellt ist. Eine blickdichte Kunststoff-Rückenplatte 157 kann über der
Rückseite
der Platte 102 beispielsweise mit Haftmittel (nicht gezeigt)
befestigt sein, um die oben erwähnten
Komponenten einzuschließen.
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Um
die Einweg-Aufsatzkomponente zu montieren, wie beschrieben werden
soll, wird die Platte 102 mit einem Paar Nuten 160, 162 versehen,
die an entgegen gesetzten linken und rechten Seiten der wieder verwendbaren
Membrane 124 angeordnet sind, wie dies von vorne zu sehen
ist (3). Jede Nut 160, 162 ist hinter
einer mit der Platte 102 verbundenen, jeweiligen äußeren Vorderwand 164, 166 ausgebildet.
Zu diesem Zweck verlaufen die äußeren Vorderwände 164, 166 im
Wesentlichen parallel zu, aber in Abstand von der Vorderfläche 112 und
werden an dieser durch verbindende Seitenwände 170 bzw. 172 gehalten,
um auf diese Weise die Nuten 160, 162 zwischen
der Vorderfläche 112 und
der Unterseite 174, 176 der jeweiligen äußeren Vorderwand 164, 166 zu
bilden. Die Quererstreckung jeder Nut 160, 162 wird
ferner durch Seitenwände 170 bzw. 172 begrenzt.
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Die
Unterseite 174 bzw. 176 der äußeren Vorderwand 164 oder 166 kann
ein wenig angewinkelt sein, mit einer Abschrägung (wie beispielsweise zum
Gießformen),
die von nahe der Oberkante 108 der Platte 102 in
Richtung der Bodenkante 110 (5). Die
Abschrägung
beengt ein wenig die Breite der Nut 160 oder 162 in
Richtung der Einführbewegung
des Aufsatzes 200. Für
die nachfolgend beschriebenen Zwecke ist eine Kurvenstruktur am Schluss
bzw. am Bodenende 178 der Nuten 160, 162 vorgesehen.
Die Kurvenstruktur in der gezeigten bevorzugten Ausführungsform
wird durch eine Kurvenrampe 180 bereit gestellt, die eine
45°-Rampe 182 und
eine hinteren Stufe 184 aufweist, so dass eine im Wesentlichen
präzise
Nutbreite Wc an dieser ausgebildet ist (siehe 7A).
Die Oberkante 186 jeder Wand 164, 166 liegt
frei. Das Bodenende 178 jeder Nut 160 oder 162 kann
verschlossen sein (nicht gezeigt), wird aber in vorteilhafter Weise
offen belassen, wie dies dargestellt ist, so dass sich Schmutzteilchen
nicht in den Nuten ansammeln können.
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Mit
spezieller Bezugnahme auf die 3 und 4 ist
dort ersichtlich, dass die äußere Oberfläche 190 der äußeren Vorderwand 166 der
rechtseitigen Nut eine darin ausgebildete Vertiefung (wie beispielsweise
einen nasenaufnehmenden Schlitz 192 (auf der Seitenwand 172).
Der Schlitz 192 erstreckt sich in einen Gang 194,
der auch in der äußeren Oberfläche 190 (über der
Nut 162) ausgebildet ist, welcher wiederum angrenzend an
einer Abschrägung 196 der äußeren Vorderwand 166 endet,
und zwar zu den nachfolgend beschriebenen Zwecken. Die äußere Oberfläche 190 ist
ansonsten im Wesentlichen planar und parallel zur Vorderfläche 112.
Die äußere Oberfläche 197 der
linken Seite, die äußere Vorderwand 164 sind
ebenso planar und parallel zur Vorderfläche 112.
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Mit
besonderer Bezugnahme auf die 5 und 6 ist
der Einwegaufsatz 200 aus einem klaren oder durchsichtigen
Kunststoff hergestellt und kann so gesehen einen zentralen Körperbereich 202 haben,
der zwischen der linken und der rechten Kante 204, 206 und
der oberen und unteren Kante 208, 210 ausgebildet
ist, so dass dem zentralen Körperbereich 202 eine
im Wesentlichen rechtwinklige Form verliehen wird. An der Rückseite
des Körperbereichs 202 ist
zentral hindurchgehend ein Fluidwegloch 212 ausgebildet,
welches über
einen Einlassanschluss 214 kommuniziert, das sich aus der
Vorderseite des Lochs 212 erstreckt und an der Bodenkante 210 zugänglich ist,
und über
ein Auslassrohr 216, dass sich aus der Vorderseite des
Lochs 212 und über
die Oberkante 208 hinaus erstreckt. Der Einlass und der Auslass 214 und 216 kooperieren
dahin gehend, den Fluidweg 212 durch den Einwegaufsatz 200 hindurch auszudehnen.
Der Fluidweg 212 ist über
eine große Öffnung 218 an
der Rückseite 220 des
zentralen Bereichs 202 zugänglich. Das Loch 212 und
die Öffnung 218 sind
durch eine zylindrische Wand 221 im zentralen Bereich 202 begrenzt,
wobei Hohlräume 222 zwischen
der Wand 221 und den Kanten 204, 206, 208, 210 ausgebildet
sind. Alternativ könnten
die Hohlräume 222 mit
Kunststoff gefüllt
sein. In jedem Falle funktioniert die Rückseite 220 des Aufsatzes 200 so, dass
dem Aufsatz 200 eine flache oder plattenartige Oberfläche verliehen
wird, so dass dieser an die planare Fläche 112 der Platte 102 passt.
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Über die Öffnung 218 entlang
der Bodenseite 220 erstreckt sich eine elastomere Membrane 224, die
an dem zentralen Bereich 202 dauerhaft befestigt ist und
eine druckübertragende,
fluidundurchlässige Wand
liefert, um den Fluidweg innerhalb des Aufsatzes 200 abzudichten.
Die Membrane 224 könnte
ein pressgeformtes Polyurethan sein, wie die Membrane 124,
die mit einem Kragen (nicht gezeigt) innerhalb einer ringförmigen Ausnahme
oder Nut (auch nicht gezeigt) um die Öffnung 218 herum angebracht
ist. Alternativ könnte
die Membrane 224 ein Flächengebilde
aus einem Urethan-Folienmaterial sein, dessen Umfangsrand entweder
haftend oder thermisch mit dem Rand der Öffnung 218 verbunden
ist oder in einer Nut (nicht gezeigt) um die Öffnung 218 herum gehalten
wird, wie beispielsweise durch einen Kompressionsring (nicht gezeigt).
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Sich
von gegenüber
liegenden linken und rechten Seiten (wie in den 2 und 4 zu
sehen) des zentralen Bereichs 202 (von den Kanten 204 bzw. 206)
und hin zu jeder Seite der Membrane 224 erstreckend, sind
eine linke und eine rechte Montageflanke 230, 232 so
angeordnet, dass sie in den Nuten 160, 162 der
wieder verwendbaren Platte 102 passend aufgenommen werden,
um so die Einwegmembrane 224 in einer mit der wieder verwendbaren Membrane 124 gegenüber liegenden
Beziehung anordnen zu können.
Das Bodenende 234 jeder Flanke 230, 232 ist
aus nachfolgend beschriebenen Zwecken abgeschrägt, wie bei 234 (siehe 7A).
Das bodenseitige Ende 234, unmittelbar über der Abschrägung 235,
hat eine im Wesentlichen präzise
Dicke oder Breite, welche in Kombination mit den Membranen 224 und 124 nahezu
gleich der Nutbreite Wc ist, um so die Membranen
in einer geeigneten druckübertragenden
Beziehung zu halten. Ferner ist eine Kurvenstruktur am oberen bzw.
distalen Ende 236 jeder Flanke ausgebildet. In der gezeigten
bevorzugten Ausführungsform
wird die weitere Kurvenstruktur durch eine Kurvenrampe 240 bereit
gestellt, welche, wie die Kurvenrampe 180 in den Nuten 160 und 162, eine
45°-Rampe 242 und
eine hinten liegende Stufe 244 umfasst, so dass eine präzise Breite
Ww der Flanke 230 bzw. 232 im
Bereich der hinteren Stufe 244 gebildet wird. In dieser
Hinsicht kooperieren die Dicke oder Breite der Nuten 160, 162 an
ihren Öffnungen
nahe der oberen Kante 108 der Platte 102 mit den
Membranen 224 und 124, so dass sie nahezu die
gleiche Breite Ww haben, um so zusätzlich oder alternativ
zu der Haltefähigkeit
am bodenseitigen Ende 234 und zur Breite Wc die
Membranen in einer geeigneten, druckübertragenden Beziehung gehalten
werden.
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Die
Kurvenrampe 180 und die Kurvenrampe 240 liegen
jeweils auf einer der wieder verwendbaren Komponente 100 und
des Einwegaufsatzes 200, um so an ihre jeweiligen Gegenstrukturen
nahe dem hinteren Ende der Bewegungsbahn des Aufsatzes 200 zu
greifen, wenn die Flanken 230, 232 gleitend in
die Nuten 160, 162 der wieder verwendbaren Komponente 100 aufgenommen
werden. Auf diese Weise kann, wenn sich der Aufsatz 200 in
die wieder verwendbare Komponente 100 bewegt, ein leichter
Abstand (oder nur ein loser gleitender Kontakt) zwischen den Membranen 124 und 224 vorliegen,
damit wenigstens die Membrane 124 nicht schadhaft abgerieben
wird. Wenn sich der Aufsatz 200 dem Ende seiner Längsbewegung
in die wieder verwendbare Komponente 100 nähert, werden
die Flanken 230, 232 in einer in etwa axialen
Richtung in Richtung der Fläche 112 und
der Membrane 124 der Platte 102 gesteuert, derart,
dass die Einwegmembrane 224 in eine anstoßende Beziehung
mit der wieder verwendbaren Membrane 124 gelenkt wird,
um eine geeignete, druckübertragende
Beziehung zwischen diesen herzustellen. Um das Ausmaß der Bewegung
des Aufsatzes 200 in Bezug zur Platte 102 zu begrenzen, kann
eine Schlusswand 246 am distalen bzw. oberen Ende 236 jeder
Flanke 230, 232 vorgesehen sein, wobei die Schlusswand 246 an
der oberen Kante 186 der äußeren Vorderwände 164 oder 166 anstößt.
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Um
die Verwendung des Aufsatzes 200 mit der wieder verwendbaren
Platte 102 zu erleichtern, kann ein zweiter Satz Flanken 250, 252,
vorgesehen sein. Die Flanken 250, 252 erstrecken
sich auch von den Kanten 204 und 206, liegen aber
in Abstand über jeweils
einer der Montageflanken 230, 232, um Wandaufnahmeräume 254, 256 zu
bilden (4 und 7).
Wie auf diese Weise deutlich wird, funktionieren die Räume 254, 256 als
Befestigungs-Strukturkanäle des
Aufsatzes, um jeweils eine der Außenwände 164 und 166 aufzunehmen,
welche als flankenartige Befestigungsstruktur der wieder verwendbaren
Komponente fungieren, wenn der Aufsatz 200 gleitend in
die wieder verwendbare Komponente 100 aufgenommen wird.
Die zweiten Flanken 250, 252 erstrecken sich im
Wesentlichen nach außen,
um so die äußeren Wände 164 und 166 im
Wesentlichen zu überlagern,
so dass das ästhetische
Erscheinungsbild einer einzelnen Einheit geschaffen wird, wenn die
Komponenten 200 und 100 zusammenmontiert sind,
wie dies in 1 gezeigt ist. Zudem können die
Flanken 250, 252 auch eine Barriere gegenüber Schmutzteilchen
liefern, damit diese nicht in die Nuten 160, 162 eindringen,
wenn der Aufsatz 200 an der Platte 102 montiert
ist.
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Wie
in den 2 und 6 zu sehen ist, können die
Querkanten 260, 262 der zweiten Flanke 250 bzw. 252 Finger-
und Daumen-Angreifflächen
für den
Benutzer (nicht gezeigt) bereitstellen, wie sie bei 264 bzw. 265 dargestellt
sind, um den Aufsatz 200 beim Anbringen desselben an der
wieder verwendbaren Komponente 100 und beim Abnehmen von dieser
anzufassen. Die Finger-Angreifbereiche 264, 265 können texturiert
sein (wie beispielsweise durch ein Rillen, Zahnen oder Riffeln),
um eine solche Handhabung durch den Benutzer zu erleichtern. Mit besonderer
Bezugnahme auf 2 ist ersichtlich, dass der
Finger-Angreifbereich 265 der rechtsseitigen zweiten Flanke 252 tatsächlich durch
einen elastisch verriegelnden oder biegbaren Tasthebel 270 vorgesehen
sein kann, der eine solche Form und texturierte Oberfläche hat,
dass dieser den vorgesehenen Bereich 264 der linksseitigen
zweiten Flanke 250 simuliert. An einem Schlussteil 272 des
Tasthebels 270 ist eine Riegelzunge 274 derart
abgestützt,
dass die Zunge 274 elastisch an einem Aufsatz 200 und
in Abstand über
der Flanke 232 und zu dieser herunter hängend angebracht ist. Der verriegelnde
Tasthebel 270 erstreckt sich von einem Gelenkbereich 276,
der in Nähe
am bodenseitigen Ende 278 der Flanke 252 liegt,
derart, dass durch eine Biegeaktion des verriegelnden Tasthebels 270 die
Riegelzunge 274 in Richtung des zentralen Bereichs 202 nahe
des oberen Endes 280 der Flanke 252 bewegbar ist.
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Wenn
der Aufsatz 200 in die wieder verwendbare Komponente 100 gleitend
aufgenommen wird, kann die Riegelzunge 274 an der Abschrägung 196 (3)
der Außenwand 166 anliegen,
um dadurch den Tasthebel 170 nach links zu biegen. Wenn sich
der Aufsatz 200 weiter bewegt, gelangt die Zunge 274 auf
den Gang 194 und schnappt dann am Ende der Bewegungsbahn
des Aufsatzes 200 nach rechts zurück in den Schlitz 192 (mit
einem sinkenden Ton) um den Aufsatz 200 in seiner Position
auf der Platte 102 zu verriegeln, wobei die Membranen 224 und 124 dann
in einer gegenüber
liegenden, druckübertragenden
Beziehung (7C) liegen. Um den Aufsatz 200 zu
entfernen, kann der Benutzer (nicht gezeigt) den Aufsatz 200 mit
dem Daumen (nicht gezeigt) am markierten Bereich 264 und
mit dem Zeigefinger (nicht gezeigt) gegen den Verriegelungs-Tasthebel 270 greifen,
um diese zusammenzupressen, so dass die Riegelzunge 274 aus
dem die Zunge aufnehmenden Schlitz 192 heraus kommt und dann
nach oben in Richtung der oberen Kante 108 der Platte 102 gleitet,
um den Aufsatz 200 daraus heraus zu ziehen.
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Der
Aufsatz 200 kann mit einer Schnellspüleinrichtung 290 versehen
sein, die an einen Einlassanschluss 214 gekoppelt ist (wie
beispielsweise die Schnellspüleinrichtung,
die im US-Patent
5,171,230 gezeigt ist), und mit einem Hahnküken 292, das an ein
Auslassrohr 216 gekoppelt ist. Die Spüleinrichtung 290 kann
dann durch eine Rohrleitung 294 mit einer Quelle für eine Salzlösung (nicht
gezeigt) verbunden sein, und das Hahnküken 292 kann durch eine
weitere Rohrleitung 296 mit einem Katheter 298 (2)
verbunden sein, der in das Kreislaufsystem (nicht gezeigt) eines
Patienten eingeführt
werden kann, so dass der Druck desselben überwacht wird.
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Mit
Bezug auf die 7A–7C (in
welchen die Nut 160 und ihre zugehörigen Wände aus Gründen der Klarheit weg gelassen
sind) ist schematisch die Montage des Aufsatzes 200 an
der wieder verwendbaren Komponente 100 dargestellt. In 7A wird
der Aufsatz 200 gerade an der Platte 102 montiert,
wobei die Flanke 232 gerade damit beginnt, in die Nut 162 in
einer Richtung entlang des nach unten gerichteten Pfeils A einzutreten.
So kommt die Aufsatzflanke 232 gerade aus Richtung der
Oberkante 108 der Platte 102 in die Nut 162.
Das obere Ende 186 der äußeren Vorderwand 166 kann durch
die angeschrägte
Wand 235 an dem proximalen Ende der Flanke 232 anstoßen, um
damit dabei zu helfen, die Flanke 232 in den Raum bzw.
die Nut 162 zu drücken,
die hinter der äußeren Vorderwand 166 ausgebildet
ist. In 7A liegt die zweite Flanke 252 in
Abstand über
der oberen Oberfläche 190 der Vorderwand 166 und
weg von dieser.
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Wenn
der Aufsatz 200 weiter nach unten in Richtung der bodenseitigen
Wand 110 bewegt wird, wie in 7B, gelangt
der größte Teil
der Länge
der Flanke 232 in die Nut 162 und bewegt sich
die Flanke 252 über
die Vorderseite 190 der Vorderwand 166. An dieser
Stelle des Bewegungsfortschrittes ist ersichtlich, dass es einen
kleinen Raum oder wenigstens einen losen oder gleitenden Kontakt
(angegeben durch den Buchstaben S) zwischen den Membranen 224 und 124 geben
kann, um so ein Beschädigen
oder ein Abschaben der Membranen, und insbesondere der Membrane 124,
welche mit mehreren Aufsätzen 200 wieder verwendbar
sein soll, zu vermeiden. Nahe dem Ende der Bewegungsbahn stößt die Abschrägung 235 gegen
die Rampe 182 der Kurvenrampe 180, um damit zu
beginnen, das proximale Ende der Flanke 232 in Richtung
der Fläche 112 und der
Membrane 124 zu steuern. In etwa zu diesem Zeitpunkt stößt die Kurvenrampe 242 gegen
die Oberkante 186, um auf das distale Ende der Flanke 232 in
Richtung der Fläche 112 und
der Membrane 124 zu lenken, wobei dann der Abstand S zwischen dem
Membranen 224 und 124 abzunehmen beginnt (oder
der lose Kontakt beginnt sich zu verfestigen). Auch die Zunge 274 stößt an die
Wandschräge 196 (3)
und biegt den Tasthebel 270 nach innen, um so der Zunge 274 zu
erlauben, sich in den Gang 194 zu bewegen.
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Am
Ende der Bewegung des Aufsatzes 200 in die wieder verwendbare
Komponente 100 in 7C liegt
das proximale Ende der Flanke 232 unterhalb und am hinteren
Ende 184 und liegt das obere Ende 186 der äußeren Wand 166 oberhalb
und an dem hinteren Ende 244 der Flanken-Kurvenrampe 240,
derart, dass die Flanke 232 in Richtung der Plattenfläche 112 gesteuert
wurde und die Membranen 224 und 124 in eine aneinander
anstoßende
Beziehung gesteuert wurden, um so die gewünschte Druckübertragungsbeziehung
untereinander herzustellen. In diesem Endstück der Bewegungsbahn ist die
zweite Flanke 252 auch so positioniert, dass sie vollständig die
obere Oberfläche 190 der
Vorderwand 166 überlagert,
und der Tasthebel 270 hat sich zurück in Richtung seiner ursprünglichen
Position bewegt, in welcher die Zunge 274 in dem Schlitz 192 verriegelt
war. Die gleiche Ausbildung der Bewegungsbahn, wie sie in den 7A–7C gezeigt ist,
erfolgt simultan zwischen der Flanke 230 und der Nut 160.
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Im
Betrieb wird der Aufsatz 200 gleitend an der wieder verwendbaren
Komponente 100 montiert, wie dies oben beschrieben wurde,
und werden ein geeignetes Schlauchwerk 294, 296 und
der Katheter 298 dazu verwendet, um die Fluidbahn 212 des Wandlers 10 einen
Patienten und an ein Verbindungsstück 144 anzukoppeln,
das dazu benutzt wird, Signale, welche den Blutdruck des Patienten
darstellen, an einen Monitor in einer ansonsten herkömmlichen
Weise zu übertragen.
Nachdem die Benutzung für
diesen Patienten abgeschlossen worden ist, oder falls der Aufsatz 200 aus
irgendeinem Grunde ersetzt werden muss, kann der Aufsatz 200 einfach
durch Herabdrücken
des Verriegelungshebels 270 und durch Schieben des Aufsatzes 200 aus
den Nuten 160, 162 der wieder verwendbaren Komponente 100 entfernt
werden und der Aufsatz 200 entsorgt werden (mit oder ohne
Schlauch). Entweder kann ein neues Schlauchwerk vorgesehen sein
oder das alte Schlauchwerk wieder verwendet werden, und zwar zusammen
mit einem neuen Aufsatz 200, je nachdem wie dies geeignet
ist und in Abhängigkeit
von der Situation des Patienten und ein neuer Aufsatz 200 kann
gleitend wieder an die wieder verwendbare Komponente 100 montiert
werden, wie dies vorher beschrieben wurde. In vielen Situationen
kann es wünschenswert
sein, mehr als einen Druck zu überwachen.
In diesem Falle können
mehrere Wandler 10 verwendet werden, wie dies nun mit Bezug
auf 8 beschrieben wird.
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Eine
rückseitige
Platte 157 jeder wieder verwendbaren Komponente kann mit
einer Montagestruktur 300 versehen sein, um die Komponente 100 an
einem Stützrahmen 302 zu
montieren, welcher wiederum an einer Ständerklammer 304 montiert
ist, welche an einem Ständer 306 festgelegt
ist. Der Montagerahmen 302 umfasst eine Mehrzahl von Aufnahmen 308,
um die jeweilige Stützstruktur 300 einer Mehrzahl
von wieder verwendbaren Komponenten 100 aufzunehmen, welche
dann an Ort und Stelle durch Betätigung
des Verriegelungsgriffe 310 am Rahmen 302 verriegelt
werden. Der Rahmen 302 umfasst auch eine identische Montagestruktur 300, die
in einer identischen Aufnahme 308 aufnehmbar ist und durch
Betätigung
eines Griffs 310 an dem proximalen Ende 312 der
Ständermontageklammer 304 gehalten
wird. Die Klammer 304 wird an dem Ständer 306 in herkömmlicher
Weise gehalten, wie beispielsweise durch eine Interaktion von Joch 314 und Schraube 316 um
den Ständer 306 herum.
Alternativ oder zusätzlich
könnte
jede Platte 102 als modulare Verbindungsplatte vorgesehen
sein, wie dies in der internationalen Patentanmeldung WO95/01195
gezeigt ist.
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Aufgrund
der rechtwinkligen Form der Platte 102 wird ersichtlich,
dass, wenn eine Mehrzahl von wieder verwendbaren Komponenten montiert
ist, wie dies oben beschrieben wurde (siehe 9), geben diese
das Erscheinungsbild eines mehr oder weniger einstückigen Satzes
von Einheiten wieder und können
somit als modular angesehen werden, dahin gehend, dass jede der
wieder verwendbaren Komponenten 100 an einer beliebigen
der Positionen angeordnet werden kann, die durch die am Rahmen 302 verfügbaren Aufnahmen 308 definiert
ist. Die Aufsätze 200 können an
ihren jeweiligen wieder verwendbaren Komponenten 100 montiert
werden, entweder bevor oder nachdem die betreffende Komponente 100 mit
dem Rahmen 302 verbunden ist.
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Alternativ
kann eine wieder verwendbare Komponente 100 direkt an der
Ständermontageklammer 304 montiert
werden und der Rahmen 302 überflüssig sein.
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Aufgrund
des Vorstehenden wird somit ein medizinischer Druckwandler mit einem
Einweg-Fluidaufsatz
bereit gestellt, der gleitend von einer wieder verwendbaren Sensorkomponente
abnehmbar ist und eine verbesserte druckübertragenden Beziehung zwischen
den Mem branen und mit Verbesserungen zur Erleichterung der Betätigung des
Wandlers durch den Benutzer aufweist. Obwohl die Verwendung von
zwei Flanken und zwei Nuten in der bevorzugten Ausführungsform
dargestellt ist, muss nur jeweils eine verwendet werden. Zudem können die äußeren Vorderwände koplanar
mit der Vorderwand 112 sein und dabei beispielsweise eine
geeignete Einstellung in der Höhe
entweder der Membrane 124 bzw. der Montageflanken 230, 232 aufweisen.
Ferner könnten,
obwohl der Schlitz 192 auf der Halterung 102 und
der Verriegelungszunge 274 auf dem Aufsatz 200 dargestellt
sind, diese umgekehrt angeordnet sein.