DE69633731T2

DE69633731T2 - System zum feststellen von stromaufwärts gelegenen strömungsunterbrechungen

Info

Publication number: DE69633731T2
Application number: DE69633731T
Authority: DE
Inventors: D. Robert BUTTERFIELD
Original assignee: Alaris Medical Systems Inc
Current assignee: CareFusion 303 Inc
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: HK1009407A1; JP3670293B2; EP0847288A1; US5827223A; EP0847288B1; ATE280600T1; DE69633731D1; CA2230844C; ES2123478T3; DE847288T1; JPH11500338A; ES2123478T1; WO1997007843A1; US6358225B1; CA2230844A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft im allgemeinen die Überwachung einer Fluidströmung und spezieller die Erfassung der stromaufwärtigen Fluidzustände in einem intravenösen System zur Verabreichung eines Fluids.
BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDES DER TECHNIK
Fluidabgabesysteme für die Infusion eines parenteralen Fluids werden in Krankenhäusern allgemein verwendet und umfassen im allgemeinen eine auf den Kopf gestellte Flasche oder einen Beutel oder andere Mittel zum Zuführen parenteraler Fluids, ein intravenöses (IV) Set für die Verabreichung, das an dem Vorrat des parenteralen Fluids angebracht ist und einen flexiblen IV-Schlauch umfaßt, eine Kanüle, die an dem distalen Ende des flexiblen IV-Schlauches angebracht ist und sich dazu eignet, in ein Blutgefäß des Patienten eingefügt zu werden, um dadurch das parenterale Fluid einzuführen, und eine Infusionspumpe. Solche Infusionspumpen umfassen eine aktive Vorrichtung zum Steuern der Menge des verabreichten Fluids, und sie sind eine Alternative zu Strömungssystemen, die auf Schwerkraft beruhen. In vielen Fällen, ist die Pumpe eine peristaltische Pumpe, in der mehrere Finger, Walzen oder andere Einrichtungen den flexiblen IV-Schlauch, durch welchen das parenterale Fluid zugeführt wird, entlang einer beweglichen Verschlußzone sequentiell einschnüren.
Ein übliches Problem solcher Infusionssysteme ist die Bewertung des Zustandes des Fluidversorgungssystems stromaufwärts der Pumpe. Wenn z. B. stromaufwärts der Pumpe ein Verschluß des Schlauches vorliegt, kann die Pumpe das parenterale Fluid dem Patienten nicht mit Erfolg zuführen, selbst wenn die Pumpe weiter arbeitet. Auch wenn der Vorrat des parenteralen Fluids erschöpft ist, kann es auf ähnliche Weise geschehen, daß die Pumpe weiter arbeitet, daß jedoch kein parenterales Fluid an den Patienten abgegeben wird.
Ein Verfahren zur Erfassung eines erschöpften Vorrats an Fluid oder eines stromaufwärtigen Verschlusses gemäß dem Stand der Technik war die visuelle Beobachtung. Bei einer Position stromabwärts des Fluidvorrats kann eine Tropfkammer in die Fluidleitung eingefügt werden, um die Rate und Menge des verabreichten Fluids zu überwachen. Die visuelle Überprüfung des Vorhandenseins der Tropfen erfordert jedoch die Zeit einer Aufsichtsperson, was für das Krankenhauspersonal einen unerwünschten Aufwand darstellen kann.
In Infusionssystemen mit peristaltischen Pumpen wurde die Erfassung eines stromaufwärtigen Verschlusses durch die Verwendung eines opto-elektrischen Tropfendetektors in Kombination mit einer Tropfkammer erreicht. Der Tropfendetektor erfaßt automatisch einen stromaufwärtigen Verschluß, wie ein Verschluß durch eine Klemme oder ein Knick in dem stromaufwärtigen Schlauch, indem das Fehlen von Tropfen erfaßt wird. Eine Bewegung des Sets für die IV-Verabreichung kann jedoch, wenn sie stark genug ist, dazu führen, daß zusätzliche Tropfen in dem Tropfenerzeuger fallen oder daß die Tropfen unterbrochen werden, wodurch das Zählen der Tropfen fehlerhaft wird und ein falscher Alarm erzeugt wird. Auch Umgebungslicht kann einen optischen Tropfensensor stören und ihn weniger präzise machen.
Ein anderes Verfahren zum Erfassen eines stromaufwärtigen Verschlusses umfaßt das Hinzufügen eines Drucksensors in die Fluidleitung stromaufwärts der Pumpe. Die Verwendung solcher Vorrichtungen kann jedoch sowohl bei den Geräten als auch bei den Wegwerfteilen des IV-Verabreichungssets erhebliche zusätzliche Kosten verursachen.
Ein weiteres Verfahren zum Erfassen eines stromaufwärtigen Verschlusses ist das Einbauen eines Drucksensors in den Pumpenmechanismus der Infusionspumpe selbst. In einem solchen Gerät wird ein Drucksensor in die Mitte des Pumpenbereiches gelegt, wodurch der Druck in dem Pumpenabschnitt, der den Einlaßdruck angibt, direkt gemessen werden kann. Dies kann jedoch die Strömungsgleichmäßigkeit negativ beeinflussen, und es kann erhebliche Modifikationen an dem Pumpenmechanismus erfordern.
Es wurden Pumpensysteme mit einem stromabwärtigen Drucksensor, der zum Erfassen einer unrichtigen Fluidverbindung zu dem Patienten dient, offenbart. Solche Systeme umfassen das US-Patent 4,743,228 von Butterfield; US-Patent 4,460,355 von Layman, US-Patent 4,534,756 von Nelson, und US-Patent 5,356,378 von Doan.
Im Betrieb verschließt der peristaltische Pumpenmechanismus das Pumpsegment des Schlauches, das auch als Pumpensteuersegment bekannt ist, sequentiell, um dieses Pumpsegment alternativ mit dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Teil der Fluidleitung in Fluid verbindung zu bringen. Das Pumpsegment liegt auf dem stromaufwärtigen Druck, wenn es dem stromaufwärtigen Teil der Fluidleitung ausgesetzt ist. Wenn das Pumpsegment nachfolgend dem stromabwärtigen Teil ausgesetzt wird, bewirkt das Fluid innerhalb des Pumpsegmentes, das auf dem stromaufwärtigem Druck war, eine Druckveränderung, d. h. eine Druckdifferenz, während sich der Druck des Pumpsegmentes mit dem Druck des stromabwärtigen Teils ausgleicht.
Einige Pumpensysteme mit stromabwärtigen Drucksensoren haben eine Analyse solcher Druckdifferenzen genutzt, um einen stromaufwärtigen Verschluß zu erfassen. Wenn eine große negative Druckdifferenz auftritt, wird ein stromaufwärtiger Verschluß angenommen. Das Pumpen in hohe stromabwärtige Drücke hinein kann jedoch Druck-Wellenformen, einschließlich Druckabfälle, erzeugen, welche das Auftreten eines wirklichen stromaufwärtigen Verschlusses simulieren. Zusätzlich können Drucksensoren erhebliche Offsetfehler haben, die ebenfalls einen stromaufwärtigen Verschluß simulieren können. Drucksensoren, die in IV-Systemen verwendet werden, können selbst eine gewisse Varianz haben, und ihre Leseergebnisse können erheblich variieren. Solche Varianzen, die durch Temperaturdifferenzen oder andere Faktoren verursacht werden können, können falschen Alarm auslösen. In einigen Fällen können die Varianzen durch Kompensationsschaltkreise oder engere Toleranzen verschiedener mechanischer Elemente und Schaltkreiselemente reduziert werden. Dieser Ansatz kann jedoch erheblich zusätzliche Kosten verursachen.
EP 0 554 716 A1 offenbart ein System und ein Verfahren zum Erfassen eines Zustands in einem stromaufwärtigen Teil einer Fluidleitung, die zwischen einem Fluidvorrat an ihrem stromaufwärtigen Ende und einem Fluidempfänger an ihrem stromabwärtigen Ende gekoppelt ist. Eine peristaltische Infusionspumpe ist mit einem Fluidleitungsabschnitt der Fluidleitung zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Ende gekoppelt, um den Fluidleitungsabschnitt für eine Verbindung mit dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende der Fluidleitung alternierend zu öffnen. Ein Drucksensor erfaßt den Druck in dem stromabwärtigen Teil der Fluidleitung und sieht ein Drucksignal abhängig von der Erfassung des Drucks vor. Wenn der Fluidleitungsabschnitt mit dem stromabwärtigen Teil der Fluidleitung in Verbindung ist, tritt ein Druckausgleichsimpuls auf, wobei der Drucksensor diesen Impuls mißt. Der Ausgleichsimpuls wird mit dem stromabwärtigen Fluidströmungswiderstand, der Nachgiebigkeit des Fluidleitungsabschnitts und dem Ausgleichsdruck verarbeitet, um den Leitdruck in der stromaufwärtigen Fluidleitung zu berechnen. Der Ausgleichsdruck, der in dieser Anordnung des Standes der Technik verwendet wird, wird gleichzeitig mit oder unmittelbar bevor und/oder nach der Störung der Fluidströmung durch einen Fluidbolus, der den Leitdruck hat, auftritt, wenn das Fluid mit dem Leitdruck innerhalb des Fluidleitungsabschnitts freigegeben wird, um mit dem stromabwärtigen Abschnitt der Fluidleitung in Verbindung zu treten, ermittelt.
US 5,423,743 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen der Abgabe eines Fluids durch ein Fluidabgabesystem und zum Erfassen der Position einer Kanüle, die zum Abgeben von Fluid in das Blutgefäß eines Patienten verwendet wird. Die Vorrichtung und das Verfahren sind dazu bestimmt, die Bewegung einer Kanüle innerhalb eines Blutgefäßes eines Patienten in Richtung einer Position, bei der ihre Ausgangsöffnung die Gefäßwand berühren oder das abgegebene Fluid direkt gegen die Gefäßwand lenken kann, was zu Phlebitis und/oder Infiltration führen kann, zu erfassen. Die Anordnung der US 5,423,743 kann, obwohl sie den Druck in einer Fluidleitung mißt, die mit einer Infusionspumpe verbunden ist, den mittleren Druck über einen Pumpenzyklus und die Druckdifferenz, welche auftritt, wenn ein Abschnitt der Fluidleitung dem Druck von einem Ende der Fluidleitung ausgesetzt wird, nachdem es dem Druck am anderen Ende der Fluidleitung ausgesetzt war, nicht messen. Bei dem Verfahren der US 5,423,743 erfolgt die Mittelung vielmehr während und nach einem bidirektionalen Strömungsmuster. Eine Mittelung wird vorgenommen, um einen Grunddruck zu bilden, der während eines bidirektionalen Strömungsmusters bei dem Versuch verwendet wird, zu ermitteln, ob eine Strömungsunregelmäßigkeit vorliegt.
Die Verwendung eines vorhandenen stromabwärtigen Drucksensors zum Ermitteln stromaufwärtiger Fluidzustände kann zu geringeren Kosten sowohl bei der Pumpe selbst als auch bei dem gesamten IV-Verabreichungsset führen. Fehlalarme können jedoch den Nutzen eines Verschluß-Erfassungssystems aushöhlen. Es ist daher wünschenswert, einen einzelnen stromabwärtigen Drucksensor mit weniger hohen Anforderungen an die Genauigkeit zu verwenden und gleichwohl Fehlalarme zu vermeiden.
Die Fachleute auf diesem Gebiet haben seither die Notwendigkeit eines Fluidleitungs-Überwachungssystems erkannt, welches stromaufwärtige Verschlüsse der Fluidleitung automatisch erfassen und gleichzeitig Fehlalarme minimieren kann. Zusätzlich haben die Fachleute erkannt, daß die Kosten eines Systems, das solche Zustände der stromaufwärtigen Fluidlei tung erfassen kann, reduziert werden müssen. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese und andere Bedürfnisse.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Fluidleitungszustands-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Zustands in einem stromaufwärtigen Teil einer medizinischen Fluidleitung vorgesehen, die zwischen einer medizinischen Fluidversorgung an ihrem stromaufwärtigen Ende und einem medizinischen Fluidempfänger an ihrem stromabwärtigen Ende angeschlossen ist, wobei eine Infusionspumpe mit einem Fluidleitungsabschnitt der Fluidleitung zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Ende angeschlossen ist und den Fluidleitungsabschnitt für eine Fluidverbindung mit dem stromaufwärtigen Ende und dem stromabwärtigen Ende der Fluidleitung alternierend öffnet; die Vorrichtung umfaßt folgende Merkmale:
einen Drucksensor, der mit der Fluidleitung bei einer Position stromabwärts der Pumpe verbunden ist und Druck in der Fluidleitung erfaßt und ein Drucksignal abhängig von der Erfassung des Drucks vorsieht; und
eine Verarbeitungseinrichtung, welche das Drucksignal überwacht und die Druckdifferenz ermittelt, welche auftritt, wenn der Fluidleitungsabschnitt dem Druck an einem Ende der Fluidleitung ausgesetzt ist, nachdem er dem Druck an dem anderen Ende der Fluidleitung ausgesetzt war, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung auch den mittleren Druck über einen Pumpzyklus ermittelt und gestützt auf die Druckdifferenz und den Druckmittelwert ein Zustandssignal vorsieht, das ein Fluidleitungszustand in dem stromaufwärtigen Teil der Fluidleitung angibt.
Die Fluiddruckdifferenz ist die zeitliche Änderung in dem stromabwärtigen Druck, die zu der Zeit auftritt, zu der das Pumpsteuersegment, das Fluid mit Leitdruck (d. h. Eingangsdruck oder stromaufwärtigem Druck) enthält, geöffnet wird, um eine Fluidverbindung zu dem stromabwärtigen Ende der Fluidleitung herzustellen. Wenn ein stromaufwärtiger Verschluß („USO"; upstream occlusion) auftritt, wird der stromaufwärtige Druck üblicherweise sehr niedrig, und es kann sich ein Teilvakuum bilden. Wenn das Pumpsteuersegment, das auf einem niedrigen stromaufwärtigen Druck liegt, in Fluidverbindung mit dem stromabwärtigen Teil, der sich auf einem höheren Druck befindet, gebracht wird, rauscht das Fluid von dem stromabwärtigen Teil in das Pumpsteuersegment, wodurch ein vorübergehender Druckabfall in dem stromabwärtigen Druck verursacht wird. Die Größe dieses Druckabfalls ist die stromabwärtige Druckdifferenz.
Die Erfindung erkennt falsche Angaben eines stromaufwärtigen Verschlusses durch Vergleichen des mittleren Drucks mit einem Druck-Schwellwert, wobei der Schwelldruck eine Variable ist, die aus der Druckdifferenz ermittelt wird.
Die Erfindung überwacht den stromabwärtigen Druck über einen Pumpzyklus, um einen mittleren stromabwärtigen Druck zu ermitteln. Das System verwendet die Druckdifferenz, um einen Druck-Schwellwert zu ermitteln. Das System vergleicht den mittleren Druck mit dem Druck-Schwellwert, um einen stromaufwärtigen Verschluß zu erfassen. In einem weiteren Aspekt aktiviert das System vorzugsweise einen Verschlußalarm, wenn eine oder mehrere aufeinanderfolgende Drehung des Pumpenmechanismus zu mittleren Drücken führen, welche die Druckschwellwerte überschreiten.
Die Druckdifferenz wird vorzugsweise dazu verwendet, zwei Druck-Schwellwerte zu ermitteln; ein erster, primärer oder Haupt-Druckschwellwert und ein zweiter, Hilfs- oder Vorsichts-Druckschwellwert. Wenn der mittlere stromabwärtige Druck größer ist als einer der beiden Druckschwellwerte, wird kein Verschluß angezeigt. Wenn der mittlere Druck geringer ist als der primäre Druckschwellwert, wird ein stromaufwärtiger Verschluß angezeigt. Der zweite oder Vorsichts-Druckschwellwert, der üblicherweise größer ist als der primäre, wird zum Anzeigen eines potentiellen stromaufwärtigen Verschlusses verwendet.
Falls der mittlere Druck geringer ist als der Vorsichts-Druckschwellwert, aber größer als der primäre Druckschwellwert, nimmt das System an, daß das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines stromaufwärtigen Verschlusses unbestimmt ist. In einem solchen Fall löst das System vorzugsweise einen Bestätigungstest aus, um das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines stromaufwärtigen Verschlusses zu ermitteln. Ein solcher Test umfaßt üblicherweise eine temporäre Umkehr des Pumpenmechanismus für einen bestimmten Teil des Rotationszyklus des Mechanismus. Für jede temporäre Umkehr wird die neue Druckdifferenz überwacht und mit dem Schaltpunkt vor der Umkehr verglichen. Abhängig von dem Vergleich der Druckdifferenz, die nach der Umkehr zu dem Schaltpunkt erhalten wird, kann das System den Vorsichts-Druckschwellwert einstellen, wodurch das System angepaßt wird, um die Möglichkeit von Fehlalarmen zu reduzieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen des Zustands eines Fluidabgabesystems angegeben, welches eine Fluidleitung aufweist, deren stromaufwärtiges Ende mit einer Fluidversorgung verbunden ist und deren stromabwärtiges Ende mit einem Fluidempfänger verbunden ist, wobei das Abgabesystem eine Infusionspumpe aufweist, welche einen Pumpabschnitt der Fluidleitung ansteuert, um die Strömung des Fluids in der Fluidleitung zu steuern, wobei das Fluid stromaufwärts der Pumpe einen Leitdruck aufweist, mit folgenden Merkmalen:

(a) Steuern der Fluidströmung durch die Fluidleitung bei dem Pumpabschnitt zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Ende;
(b) alternierendes Aussetzen des Pumpabschnitts dem Fluiddruck bei dem stromaufwärtigen Ende der Fluidleitung und dem Fluiddruck bei dem stromabwärtigen Ende der Fluidleitung;
(c) Erfassen des Drucks stromabwärts des Pumpabschnitts und Vorsehen eines Drucksignals;
(d) Überwachen des Drucksignals und Ermitteln der stromabwärtigen Druckdifferenz zwischen dem Pumpabschnitt, der dem stromabwärtigen Druck ausgesetzt ist und der dem stromaufwärtigen Druck ausgesetzt ist;
(e) Ermitteln eines primären oder Haupt-Druckschwellwertes als eine Funktion der stromabwärtigen Druckdifferenz;
(f) Überwachen und Ermitteln eines mittleren stromabwärtigen Druckes über einen Pumpzyklus;
(g) Vergleichen des mittleren Drucks über dem Pumpzyklus mit dem Haupt-Druckschwellwert; und
(h) Erzeugen eines stromaufwärtigen Verschlußsignals, wenn der mittlere Druck geringer ist als der Haupt-Druckschwellwert.

Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen, welche beispielhaft die Merkmale der Erfindung darstellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems zum Erfassen eines stromaufwärtigen Verschlusses in einer Fluidleitung, welches die Grundsätze der Erfindung enthält, wenn sie auf ein intravaskulares Fluidinfusionssystem angewendet werden;
2A, 2B und 2C zeigen Diagramme des Betriebs einer linearen peristaltischen Pumpe auf einem Abschnitt eines nachgiebigen Schlauches, wobei insbesondere die Einrichtung eines nachgiebigen Fluidsteuersegmentes dargestellt ist;
3 zeigt eine Kurve des stromabwärtigen Fluiddrucks, während ein Pumpsteuersegment, das auf Leitdruck liegt, geöffnet wird und mit einem stromabwärtigen Ende einer Fluidleitung in Verbindung kommt;
4 zeigt ein Diagramm der Beziehung zwischen dem mittleren stromabwärtigen Druck, der Druckdifferenz, einem primären Druckschwellwert und einem Vorsichts-Druckschwellwert;
4A zeigt ein Diagramm einer modifizierten Beziehung zwischen einer Druckdifferenz, einem mittleren stromabwärtigen Druck, einem primären Druckschwellwert und einem negativ eingestellten Vorsichts-Druckschwellwert;
4B zeigt ein Diagramm einer modifizierten Beziehung zwischen einer Druckdifferenz, einem mittleren stromabwärtigen Druck, einem primären Druck-Schwellwert und einem positiv eingestellten Vorsichts-Druckschwellwert;
5 zeigt ein Flußdiagramm des Logiktestes bei einem stromaufwärtigen Verschluß, der in einer anderen Ausführung der Erfindung ausgeführt wird;
6 zeigt eine stromabwärtige Fluiddruck-Wellenform, die beschnitten wurde; und
7 zeigt ein Flußdiagramm des Pumpenumkehr-Bestätigungstestes, der in einer Ausführung der Erfindung ausgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Im folgenden wird im einzelnen auf die Figuren Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Elemente in den verschiedenen Ansichten darstellen; 1 zeigt ein System 10 zum Erfassen eines Verschlusses in einer Fluidleitung stromaufwärts einer Überwachungsposition. Eine Fluidleitung 12, die ein Verabreichungsset mit einem fle xiblen Schlauch sein kann, liegt zwischen einem Fluidvorrat 14 und einem Patienten 16 und umfaßt einen stromaufwärtigen Abschnitt 18, einen stromabwärtigen Abschnitt 20 und ein nachgiebiges Pumpsegment 22 (das in den 2A, 2B und 2C gezeigt ist), das von der Pumpe 24 betrieben wird. In diesem Fall umfaßt der Fluidvorrat 14 eine auf den Kopf gestellte Flasche. Das nachgiebige Pumpsegment 22 wird von einer Strömungssteuervorrichtung betrieben, die in dieser Ausführung eine Infusionspumpe 24 umfaßt, um eine nachgiebige Kammer zu bilden, wie unten detaillierter beschrieben ist. Ein Drucksensor 26 ist mit dem stromabwärtigen Teil 20 gekoppelt, um den stromabwärtigen Druck zu erfassen und ein Signal zu liefern, das diesen erfaßten Druck darstellt. Ein Analog-Digital-Wandler 28 ist mit dem Drucksensor 26 gekoppelt, um ein digitales Signal für ein Signalprozessor 30 vorzusehen, der hier als ein Mikroprozessor dargestellt ist, der Teil der Pumpenanordnung ist.
In der Ausführung der 1 umfaßt der stromabwärtige Abschnitt 18 ein stromabwärtiges Ende 19, das mit der Vorratsflasche 14 über eine Tropfkammer 32 verbunden ist. Der stromaufwärtige Abschnitt 18 liefert Fluid an die Infusionspumpe 24, die in der Ausführung der 2A, 2B und 2C eine lineare, peristaltische Finger-Pumpe ist. Der Druck des Fluids am Pumpeneingang 34 wird als stromaufwärtiger oder „Leitdruck" bezeichnet. Ein Motor 36 und Steuerelektronik 38 werden dazu verwendet, die peristaltischen Finger 40 der linearen peristaltischen Pumpe 24 anzusteuern. Die Steuerelektronik 38 und der Motor 36 können die Infusionspumpe 24 über einen ausgewählten Winkel-Drehbereich in einem bestimmten Teil des Drehzyklus der Pumpe vorübergehend umkehren.
Das Pumpensystem dieser Ausführung umfaßt ferner ein Mikroprozessor 30, einen Speicher 42, einen Alarm 44, ein Steuerfeld 46 für eine Bedienungsperson und eine Anzeige 48. Die Anzeigeeinheit 48, eine Option, die in verschiedenen Anwendungen der Erfindung wünschenswert sein kann, kann einen Monitor oder einen Bandschreiber zum Anzeigen verschiedener Parameter aufweisen, wie des stromabwärtigen Drucks, der Druckdifferenz und des mittleren stromabwärtigen Drucks, welche von dem Mikroprozessor 30 ermittelt werden. An dem stromabwärtigen Ende 31 des stromabwärtigen Abschnitts 20 ist eine Kanüle 50 angebracht, die dazu verwendet wird, den stromabwärtigen Abschnitt 20 mit dem Gefäßsystem des Patienten 16 zu verbinden. Die Pumpe 24 liefert das parenterale Fluid an den Patienten 16 mit einer ausgewählten Rate und ausgewähltem Druck, der sich von dem stromaufwärtigen Druck unterscheiden kann. In einer Ausführung können alle in 1 durch Kästchen dargestellte Elemente in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.
In einigen Systemen des Standes der Technik wird das Ausgangssignal von dem Drucksensor 26 verarbeitet, um das Vorhandensein eines stromabwärtigen Verschlusses, eine Infiltration oder eine andere Bedingung zu erfassen. Einige dieser Systeme sind in dem vorstehenden Abschnitt zum Stand der Technik erörtert. In einigen Pumpensystemen ist somit bereits ein Drucksensor 26 installiert, der ein Signal bezüglich des stromabwärtigen Druckes liefern kann.
Mit dem Mikroprozessor 30 und dem Bedien-Steuerfeld 46 ist ferner ein Alarm 44 gekoppelt, der auf Vergleiche von Druckdaten mit einem oder mehreren Bezugs-Druckschwellwerten anspricht, wie unten erörtert ist.
Eine übliche lineare peristaltische Pumpe arbeitet, indem sie einen Abschnitt des flexiblen Schlauches sequentiell verschließt, indem Verschlußfinger verwendet werden, die über Nocken aktiviert oder angetrieben werden. Der Druck wird auf aufeinanderfolgende benachbarte Stellen des Schlauches ausgeübt, wobei am Eingangsende der Pumpe begonnen wird und der Vorgang in Richtung des Auslaßendes fortschreitet. Wenigstens ein Finger drückt immer fest genug, um den Schlauch zu verschließen. Unter praktischen Gesichtspunkten zieht sich ein Finger nicht aus der den Schlauch verschließenden Stellung zurück, bis der nächste den Schlauch bereits verschlossen hat; somit gibt es zu keiner Zeit einen direkten Fluidweg vom Einlaß zum Auslaß der Pumpe.
In den 2A und 2B ist der Betrieb einer linearen peristaltischen Pumpe 24 bei der Bildung eines Pumpsteuersegments 22 mit Leitdruck dargestellt. Die peristaltische Pumpe 24 umfaßt zwölf Finger, wobei jedoch auch andere Pumpentypen in Verbindung mit der Erfindung eingesetzt werden können, wie Pumpen mit peristaltischen Walzen oder ähnliche Einrichtungen. Die Erfindung kann auch mit Kolbenpumpen realisiert werden, wie die in dem US-Patent 4,872,873 von Gorton et al. gezeigte.
Die peristaltischen Pumpenfinger, die kollektiv durch das Bezugszeichen 40 bezeichnet sind, erzeugen eine bewegliche Verschlußzone über der Länge eines nachgiebigen Pumpsteuersegmentes 22. in 2A wird der am meisten stromabwärts liegende Teil des nachgiebigen Pumpsegmentes oder Pumpenauslasses 52 durch den am meisten stromabwärts liegenden peristaltischen Finger 54 verschlossen, während der am meisten stromaufwärts liegende peri staltische Finger 56 das Pumpsteuersegment 22 an dem Pumpeneinlaß 34 noch nicht verschlossen hat. Das Fluid mit dem stromaufwärtigen Druck strömt somit von dem stromaufwärtigen Abschnitt 18 in das Pumpsegment 22, es wird jedoch durch den Verschluß, welcher von dem am meisten stromabwärts liegende peristaltischen Finger 45 erzeugt wird, daran gehindert, mit dem Fluid in dem stromabwärtigen Abschnitt 20 in Verbindung zu kommen. Das Pumpsegment 22 liegt somit auf dem stromaufwärtigen oder Leitdruck.
In 2B ist die Bildung eines isolierten Fluidpumpsteuersegments 22 bei stromaufwärtigem Druck dargestellt. Wie oben erörtert, verschließt der am meisten stromaufwärts gelegene Finger 56 die Fluidleitung 12, bevor sich der verschließende, stromabwärtige Finger 54 zurückzieht, wodurch eine direkte Fluidströmung zwischen dem Fluidvorrat 14 und dem Patienten 16 verhindert wird. Es gibt somit einen Zeitpunkt, zu dem beide Finger 54 und 56 die Fluidleitung verschließen, wie in 2B gezeigt, wodurch die isolierte Fluidkammer gebildet wird, welche Fluid bei stromaufwärtigem Druck einschließt.
In 2C verschließt der am weitesten stromaufwärts liegende peristaltische Finger 56 nach wie vor das Pumpsegment 22, während sich der am meisten stromabwärts liegende Finger 54 von der Verschlußposition zurückzieht. Das Fluid mit stromaufwärtigem Druck, das in dem Pumpsegment 22 eingeschlossen war, wird nun freigegeben und kommt mit dem Fluid in dem stromabwärtigen Abschnitt 20 in Verbindung. Auf diese Weise wird, wie in den 2A, 2B und 2C gezeigt, das Pumpsegment 22 alternativ mit dem stromaufwärtigen Abschnitt 18 und dem stromabwärtigen Abschnitt 20 der Fluidleitung in Fluidverbindung gebracht.
Wenn der am meisten stromabwärts liegende peristaltische Finger 54 sich zurückzieht, wodurch eine Fluidverbindung zwischen dem stromabwärtigen Abschnitt 20 und dem Pumpsegment 22 ermöglicht wird, hat der am meisten stromaufwärts liegende peristaltische Finger 56 die Fluidleitung bereits verschlossen. Dadurch wird ein Fluidbolus bei stromaufwärtigem Druck in den stromabwärtigen Abschnitt 20 der Fluidleitung freigegeben, wobei der Bolus die Menge bezeichnet, die in der isolierten Kammer gespeichert ist, die in 2B in dem Pumpsegment 22 gebildet wird. Bei seiner Freigabe gleichen sich der Druck in dem Pumpsegment 22 und der Druck in dem stromabwärtigen Abschnitt 20 aus. Eine temporäre Druckdifferenz wird erzeugt, die von den stromabwärtigen Drucksensor 26 erfaßt wird.
Da das in dem Pumpsteuersegment 22 gespeicherte Fluid den stromaufwärtigen Druck hat, ist die Druckdifferenz proportional zur Druckdifferenz zwischen dem stromaufwärtigen und dem stromabwärtigen Abschnitt der Fluidleitung. Im Fall eines stromaufwärtigen Verschlusses wird die Pumpe sehr schnell einen großen Unterdruck, d. h. unter Umgebungsdruck, erzeugen. Wenn also ein stromaufwärtiger Verschluß vorhanden ist, wird in dem Pumpsegment 22 ein Unterdruck erzeugt, wenn das Pumpsegment 22 mit dem stromaufwärtigen Abschnitt 18 in Fluidverbindung ist. Der Unterdruck kann bewirken, daß die Wände des Pumpsegments 22 teilweise kollabieren. Wenn das Pumpsegment 22 nachfolgend in Fluidverbindung mit dem stromabwärtigen Abschnitt 22 der Fluidleitung 12 gebracht wird, erfolgt ein Ansaugen des Fluids von dem stromabwärtigen Abschnitt 20 in das Pumpsegment 22 aufgrund des Teilvakuums in dem Pumpsegment 22. Dies führt zu einer großen negativen Druckdifferenz an dem Drucksensor 26, die leicht erkennbar ist.
Eine große negative Druckdifferenz ist schon an sich ein starker Indikator für einen stromaufwärtigen Verschluß. Eine große Druckdifferenz kann jedoch auch dann auftreten, wenn kein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt. Große Druckdifferenzen können z. B. durch hohe stromabwärtige Drücke erzeugt werden. Eine große Druckdifferenz wird daher dazu verwendet, in Verbindung mit anderen Indikatoren Fehlalarme zu vermeiden.
3 zeigt einen Graphen des stromabwärtigen Fluiddruckes, wenn das Pumpsteuersegment 22, das Fluid mit stromaufwärtigen Druck enthält, geöffnet wird, um mit dem stromabwärtigen Abschnitt in Fluidverbindung zu kommen. In einer bevorzugten Ausführung wird die Druckdifferenz 60 durch einen Schiebe-Differenzalgorithmus aufgrund von sechs Abtastwerten erfaßt, welche die zwei letzten Abtastwerte 62 zu einem „Sockel"-Wert 64 mittelt und die beiden führenden Abtastwerte 66 zu einem „Boden"-Wert 68 mittelt, wie in 3 gezeigt. Der Sockelwert 64 entspricht einem Schätzwert des Druckes unmittelbar vor dem Öffnen des Pumpsegmentes zur Fluidverbindung mit dem stromabwärtigen Teil, während der Bodenwert 68 einem Schätzwert des Druckes unmittelbar nach dem Öffnen des Pumpsegments entspricht. Die Druckdifferenz 60 wird als die Differenz zwischen dem Sockelwert 64 und dem Bodenwert 68 definiert. Das Algorithmusfenster wird parametrisch in Bezug auf Motor-Schrittzahlen (oder einen ähnlichen Parameter, abhängig von dem speziellen Pumpenmechanismus) spezifiziert, so daß der Schiebe-Differenzalgorithmus sich von einem Punkt unmittelbar vor bis zu einem Punkt unmittelbar nach dem Öffnen des Pumpsegments zur Fluidverbindung mit dem stromabwärtigen Teil erstreckt. In einer zwölfteiligen peristaltische Pumpe (wie einer zwölf-fingringen linearen peristaltischen Pumpe) beginnt der Schiebe- Differenzalgorithmus vor dem Übergang von Nocken 12:1 und endet nach dem 12:1-Übergang.
Obwohl mit Bezug auf 3 ein spezieller Algorithmus beschrieben wurde, ist dies nur eine Ausführung. Andere Verfahren zum Erfassen der Druckdifferenz können abhängig von der jeweiligen Anwendung ebenso eingesetzt werden.
Die Überwachung des stromabwärtigen Druckes über der Zeit erlaubt es, einen mittleren Druck stromabwärts der Pump zu bestimmen. Der mittlere Druck ist ein Mitteldruck, der über einer gesamten Umdrehung des Pumpenmotors bestimmt wird. Der Mitteldruck P_ave kann mit Hilfe verschiedener Formeln ermittelt werden, einschließlich:
für Pumpen mit einem Zyklus von 360 Grad, und
für Pumpen mit einem Schritt-Zyklus. Der mittlere Druck wird dazu verwendet, das Vorhandensein eines stromaufwärtigen Verschlusses durch Vergleichen mit einem primären oder Haupt-Druckschwellwert und in einer bevorzugten Ausführung mit einem sekundären oder Vorsichts-Schwellwert zu ermitteln. Zusätzlich wird gemäß einem weiteren Aspekt der mittlere Druck dazu verwendet, zwischen einem stromabwärtigen Verschluß und einem stromaufwärtigen Verschluß zu unterscheiden. Ein stromaufwärtiger Verschluß wird nicht ermittelt, wenn der mittlere Druck sich mit einer Rate erhöht, die einen stromabwärtigen Verschluß anzeigt. Stromaufwärtige Verschlüsse werden einem abnehmenden mittleren Druck oder einem stabilen mittleren Druck zugeordnet. In dem Fall, daß der mittlere Druck eine positive Steigung von mehr als einigen mmHg aufweist, wird kein stromaufwärtiger Verschluß angezeigt, und das System wird keinen solchen Verschluß erklären.
4 zeigt die Beziehung zwischen der Druckdifferenz, dem Druckdifferenz-Abschaltpunkt, dem mittleren Druck, dem primären Schwellwert und dem Vorsichts-Druckschwellwert. Es werden vier unterscheidbare Bereiche gezeigt. Der erste Bereich 70 entspricht dem Fall, daß die Druckdifferenz so gering ist, daß abhängig von dem mittleren Druck kein stromaufwärtiger Verschluß ermittelt wird. Dieser Bereich 70 umfaßt die Differenzen, die geringer sind als die Druckdifferenz-Abschaltlinie 71 (d. h. sie liegen links von dieser). In einer Ausführung wurde die Abschaltlinie innerhalb eines Bereichs von 110 bis 130 mmHg mit einem Nominalwert von 125 mmHg eingestellt.
Der zweite Bereich 72, der als Verschluß-Bestimmungsbereich bekannt ist, entspricht dem Fall, daß die Druckdifferenz die Druckdifferenz-Abschaltlinie 71 überschreitet und der mittlere Druck geringer ist als der primäre Druckschwellwert, was durch die primäre Schwellwertlinie 74 angezeigt wird. Wenn diese Kombination von Drücken vorliegt, ermittelt das System, daß ein stromaufwärtiger Verschluß vorhanden ist.
Der dritte Bereich 76 entspricht dem Fall, daß trotz der Erfassung einer relativ hohen Druckdifferenz der mittlere Druck ebenfalls relativ hoch ist und über dem primären Druckschwellwert 74 sowie über dem sekundären (d. h. Vorsichts-)Schwellwert 80 liegt. In diesem dritten Bereich 76 wird daher ermittelt, daß kein Verschluß vorliegt.
Der vierte Bereich 78, der als Bereich eines möglichen stromaufwärtigen Verschlusses oder Vorsichts-Bereich bekannt ist, entspricht dem Fall, daß die Druckdifferenz über der Druckdifferenz-Abschaltlinie 71 (d. h. rechts von dieser) liegt und der mittlere Druck über dem primären Schwellwert 74, jedoch unter dem sekundären oder Vorsichts-Schwellwert 80 liegt. Wenn die Druckdifferenz und der mittlere Druck während einer oder mehrerer Umdrehungen des Pumpenzyklus in diesem dritten oder möglichen USO-Bereich 78 liegen, aktiviert das System einen Pumpumkehr-Bestätigungstest, um das Vorhandensein oder Fehlen eines stromaufwärtigen Verschlusses zu überprüfen. Der Pumpenumkehrtest ist mit weiteren Einzelheiten in bezug auf 7 unten erörtert.
Der vierte Bereich 78 ist auf zwei Seiten der Vorsichts-Schwellwertlinie 80 und der primären Schwellwertlinie 74 definiert, welche dem Vorsichts-Schwellwert bzw. dem primären Schwellwert entsprechen, und auf einer dritten Seite durch die Druckdifferenz-Abschaltlinie 71. In der vorliegenden Ausführung wird sich die Linie 74 des primären Schwellwertes während des Betriebs des Systems nicht ändern. Die Vorsichts-Druckschwellwertlinie 80 kann jedoch angepaßt und während des Betriebs des Systems eingestellt werden, um unnötige Pumpumkehr-Bestätigungstests zu verhindern, oder die Empfindlichkeit des Systems zu verbessern.
In einer Ausführung sollte der primäre Schwellwert wie folgt bestimmt werden:
C_fluidtube = Nachgiebigkeit in μL/mmHg des Pumpsegments vom Einlaß zu dem am meisten stromabwärts gelegenen Finger
C_downstream = Nachgiebigkeit in μL/mmHg des stromabwärtigen Fluidschlauchs zum Patienten
SchnittpunktP = Schnittpunkt 81 der primären Schwellwertlinie 74 mit der Druckdifferenz-Abschaltlinie 71 (4), wenn die primäre Schwellwertlinie eine gerade Linie wäre (wie gestrichelt dargestellt). In einer Ausführung entspricht der Schnittpunkte 0 mmHg.
In einer Ausführung liegt K im Bereich von 0,320 bis 0,350, mit einem Nennwert von 0,333.
Die in 4 gezeigte primäre Schwellwertlinie umfaßt einen horizontalen Abschnitt 77, der im Verhältnis zu dem Hauptabschnitt 74 abgewinkelt ist. Wie in 4 gezeigt, würde die primäre Schwellwertlinie 74, wenn sie gerade bliebe, die Druckdifferenz-Abschaltlinie 71 bei einem Punkt 81 schneiden. Ein Dreieck 83 wird zwischen dem gestrichelten Linienabschnitt der Schwellwertlinie 74, dem abgewinkelten Abschnitt 77 und der Abschaltlinie 71 gebildet. Da in einer Ausführung der Drucksensor einen Offset hatte, dessen Größe durch den Punkt 75 (75 mmHg) angegeben wird, wurde der abgewinkelte Abschnitt 77 dazu verwendet, das Dreieck 73 dem ersten Bereich 72 zuzuschlagen, so daß Druckkombination innerhalb dieses Dreieckbereichs 83 als USO bestimmt würden.
In einer Ausführung wird die Vorsichts-Schwellwertlinie 80 wie folgt bestimmt:
wobei SchnittpunktB = Schnittpunkt 79 der Vorsichts-Schwellwertlinie mit der Druckdifferenz-Abschaltlinie 71. In einer Ausführung, kann der SchnittpunktB in einem Bereich von minimal 0 mmHg bis maximal 300 mmHg liegen, wobei der minimale SchnittpunktB dem SchnittpunktP entspricht.
Wenn eine bestimmte Kombination aus Druckdifferenz und mittlerem Druck, wie die durch den Punkt 82 angezeigte Kombination, in den vierten oder Vorsichts-Bereich 78 fällt und ein Pumpumkehrbestätigungstest (der unten beschrieben ist) ausgelöst wird, welcher ermittelt, daß kein stromabwärtiger Verschluß vorliegt, kann die Vorsichts-Druckschwellwertlinie 80 in negativer Richtung eingestellt (angepaßt) werden, wie unten beschrieben ist. Die Größe der Einstellung wird durch empirische Daten ermittelt und variiert abhängig von der jeweiligen Vorrichtung und den Umständen. In einer Ausführung war der Einstellfaktor gleich ungefähr 25 mmHg. In jedem Fall ist keine Einstellung erlaubt, welche den Vorsichts-Schwellwert auf einen Punkt unter den primären Schwellwert absenken würde.
4A zeigt eine resultierende in negativer Richtung eingestellte Vorsichts-Schwellwertdrucklinie 80A und einen neuen SchnittpunktB 79a, der den Vorsichts-Bereich 80 reduziert, so daß er nicht mehr die Kombination von Druckdifferenz und mittlerem Druck enthält, welche durch den Punkt 82 angegeben wird, wodurch die Empfindlichkeit verringert wird. Neuer SchnittpunktB(niedriger) = SchnittpunktB(vorhergehender) – (vorhergehender Vorsichts – Schwellwert – mittlerer Druck) – Δwobei Δ = ein fester Druck, in einer Ausführung im Bereich von 40–100 mmHg, wobei der Nennwert 75 mmHg gewählt wird.
Die Vorsichts-Schwellwertdrucklinie 80 kann auch in positiver Richtung eingestellt werden, um den Vorsichts-Bereich 78 und somit die Empfindlichkeit des Systems zu vergrößern. Eine solche Einstellung kann gemacht werden, wenn beispielsweise die Vorsichts-Druckschwellwertlinie 80a zuvor in negativer Richtung eingestellt wurde, um vorhergehende Kombinationen aus Druckdifferenz und mittlerem Druck zu berücksichtigen, jüngere Kombinationen aus Druckdifferenz und mittlerem Druck jedoch auf Punkte fallen, die von der in negative Richtung eingestellten Vorsichts-Schwellwertlinie 80a und der vorhergehenden nicht angepaßten Linie 80 weit entfernt sind. In der in 4B gezeigten Ausführung wurde z. B. die in negative Richtung eingestellte Vorsichts-Schwellwertlinie 80a um eine Größe x in negative Richtung eingestellt, jüngere Betriebsbedingungen fallen jedoch in einen Bereich um den Punkt 84, der um einen Faktor von mehr als 2*x über der in negative Richtung eingestellten Vorsichts-Schwellwertlinie 80a liegt. Unter solchen Umständen kann eine Einstellung in positiver Richtung erfolgen, um eine in positiver Richtung eingestellte Vorsichts-Schwellwertlinie 80b zu erzeugen.
Die positive Einstellung ist in einer Ausführung gleich der Hälfte der Differenz zwischen der in negativer Richtung eingestellten Vorsichts-Schwellwertlinie 80a und der jüngsten Kombination 84 aus Druckdifferenz und mittlerem Druck. Eine in positiver Richtung eingestellte Vorsichts-Schwellwertlinie 80b mit einem in positiver Richtung eingestellten SchnittpunktB 79b vergrößert somit den Vorsichtsbereich 78, während noch immer die jüngsten Betriebsbedingungen ausgeschlossen werden.
In einer Ausführung kann die Vorsichts-Schwellwertlinie nur in positive Richtung bewegt werden, wenn sie zuvor als Folge eines Pumpumkehrtestes abgesenkt wurde und dieser Punktumkehrtest mehr als vier Pumpenumdrehungen vorher erfolgt ist. Zusätzlich kann sie nicht auf eine Position über dem maximalen mittleren Druck (das Maximum für den SchnittpunktB) bewegt werden. In einer bevorzugten Ausführung führt das System einen Vergleich des mittleren Drucks mit Druckschwellwerten einmal pro Umdrehung der peristaltischen Pumpe durch. In einer weitem Ausführung erfordert das System, daß ein mittlerer Druck während einer vorgegebenen Anzahl, z. B. drei, aufeinanderfolgender Pumpen-Umdrehungen unter dem mittleren Druckschwellwert liegt, bevor der Alarm bezüglich eines stromaufwärtigen Verschlusses erzeugt wird.
In einer bevorzugten Ausführung werden die Schwellwerte basierend auf jeder Druckdifferenz berechnet. In einer anderen Ausführung werden die Schwellwerte aus einer Liste oder Tabelle von Druckschwellwerten, welche in einem Speicher 42 gespeichert sind (1), aus gewählt.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm der Analyse eines stromaufwärtigen Verschlusses, das gemäß einer Ausführung der Erfindung ausgeführt wird. In der Ausführung der 5 wird bei Aktivierung des Verschluß-Erfassungssystems (Schritt 90) ein Zähler n anfänglich auf einen Null-Wert gesetzt (Schritt 92). Das System überwacht den stromabwärtigen Fluiddruck über häufige oder kontinuierliche Drucksignale von einem Drucksensor (Schritt 94).
Wenn die Pumpe das Pumpsteuersegment öffnet, um mit dem stromabwärtigen Teil der Fluidleitung in Verbindung zu kommen, was in der gezeigten Ausführung der Situation entspricht, wenn der Nockenübergang 12:1 erfaßt wird (Schritt 96), ermittelt das System die resultierende Druckdifferenz (Schritt 98). Das Druckdifferenzsignal wird im Hinblick darauf analysiert, ob es beschnitten ist (Clipping) (Schritt 99).
In 6 beginnt die Druckwellenform 180, die von dem Drucksensor vorgesehen wird, eine Druckdifferenz anzuzeigen, wurde dann jedoch beschnitten 182. Stark gedämpfte Bedingungen stromabwärts können jedoch ebenfalls zu Wellenformen führen, die abgeflacht erscheinen und der beschnittenen Wellenform, die in 6 gezeigt ist, ähnlich sind. Das System analysiert daher die Druckdaten weiter, bevor angenommen wird, daß eine beschnittene Wellenform vorliegt. In einer Ausführung muß der mittlere Druck geringer sein als Null, und eine Druckdifferenz von wenigstens 50 mmHg muß vorliegen, bevor das System annimmt, daß eine Wellenform beschnitten werden kann. Das heißt, zunächst muß eine Druckdifferenz von wenigstens 50 mmHg weniger als der Sockelwert 64 (184) vorliegen. Wenn einmal ermittelt wurde, daß ein Druckdifferenzsignal vorliegt, überwacht der Prozessor aufeinanderfolgende Abtastwerte des Drucksignals. Wenn die Summe der Differenzen zwischen einer ausgewählten Anzahl aufeinanderfolgender Abtastwerte, z. B. der sieben Abtastwerte 186 in 6, unter einem vorgegebenen Schwellwert liegen sollte, ermittelt der Prozessor, daß die Werte beschnitten sind. Der aktuelle Druck in der Fluidleitung ist in 6 durch die gestrichelten Linien gezeigt.
In einer Analyse wird ermittelt, daß eine Beschneidung (Clipping) vorliegt, wenn die folgende Bedingung erfüllt ist:
wobei n = die Anzahl des jeweiligen Abtastwertes, wobei sieben Abtastwerte von 0 bis 6 numeriert sind.
P_n = der erfaßte Druck.
Der Clipping-Schwellwert wurde in einer Ausführung zu 3 mmHg gewählt.
Nochmals mit Bezug auf 5 wird dann, wenn festgestellt wird, daß die Kurve beschnitten wurde, der Zählwert n um eins erhöht (Schritt 110). Wie man erkennen kann, wird dann, wenn der Prozessor in drei aufeinanderfolgenden Druckdifferenzsignalen ein beschnittenes Signal findet (Schritt 112), der Alarm aktiviert (Schritt 126).
Das System vergleicht auch die Druckdifferenz mit dem Druckdifferenz-Abschaltwert 71 (Schritt 100), und wenn die Differenz unter dem Abschaltwert liegt, wird die Zahl n auf Null zurückgesetzt (Schritt 102) unabhängig von dem mittleren Druck. Wenn jedoch die Druckdifferenz den Abschaltwert 71 überschreitet, ermittelt das System die entsprechenden primären und Vorsichts-Schwelldrücke (Schritt 104). Das System berechnet auch den mittleren Fluiddruck (Schritt 106), vorzugsweise für den Pumpenzyklus, der mit dem Übergang von Nocken 12:1 gerade geendet hat. Abhängig von der jeweiligen Ausführung kann der mittlere Fluiddruck kontinuierlich berechnet und aktualisiert werden. Das System vergleicht den mittleren Druck mit dem primären Druckschwellwert (Schritt 108).
Wenn der mittlere Druck niedriger ist als der mittlere Druckschwellwert, wird ein Verschluß angezeigt, und das System erhöht die Zahl n um eins (Schritt 110), ermittelt, ob n gleich 3 ist (Schritt 112), und wenn nein, wird der Verschlußalarm nicht aktiviert, wobei das System nachfolgende Pumpzyklen aktiviert, bis zwei aufeinanderfolgenden Zyklen zeigen, daß der mittlere Druck unter dem primären Druckschwellwert liegt. Wenn n gleich 3 ist, wird ein Alarm vorgesehen (Schritt 126).
Wenn der mittlere Druck größer ist als der entsprechende primäre Druckschwellwert, vergleicht das System der gezeigten Ausführung den mittleren Druck mit dem Vorsichts-Schwellwert (Schritt 114). Wenn der mittlere Druck nicht kleiner ist als der Vorsichts-Schwellwert, setzt das System die Zahl n auf Null zurück (Schritt 116) und wiederholt den Überwachungsprozeß. Wenn jedoch der mittlere Druck niedriger ist als der Vorsichts- Schwellwert, addiert das System eins zu der Zahl n (Schritt 118) und ermittelt, ob n gleich 3 ist (Schritt 120). Wenn n nicht gleich 3 ist, wiederholt das System den Überwachungsprozeß, indem es zu Schritt 94 zurückkehrt. Wenn n gleich 3 ist, startet das System den Pumpenumkehr-Bestätigungstest 122. Der Test wird daraufhin überwacht, ob er einen stromaufwärtigen Verschluß bestätigt (Schritt 124), und wenn ein solcher bestätigt wird, wird ein Alarm ausgegeben (Schritt 126). Wenn kein stromaufwärtiger Verschluß bestätigt wird, wird der Vorsichts-Schwellwert eingestellt (Schritt 128), und der Überwachungsprozeß wird im Schritt 94 wiederholt, nachdem die Zahl n auf Null zurückgesetzt wurde (Schritt 130).
In der oben mit Bezug auf 5 erörterten Ausführung wird die Druckdifferenz dazu verwendet, einen mittleren Druckschwellwert zu ermitteln, wobei der mittlere Druck dann mit dem Schwellwert verglichen wird, um USOs zu erfassen. Da die Druckdifferenz und der mittlere Druck jedoch über Parameter aufeinander bezogen sind, könnte das System auch USOs erfassen, wenn die Logik umgekehrt würde, d. h. wenn der mittlere Druck dazu verwendet würde, einen Druckdifferenzschwellwert zu erfassen, wobei die Druckdifferenz dann mit dem Schwellwert verglichen wird, um USOs zu erfassen. Spezieller könnte der mittlere Druck dazu verwendet werden, einen primären (d. h. bestimmenden) Druckdifferenz-Schwellwert und einen sekundären oder Vorsichts-Druckdifferenz-Schwellwert zu bestimmen. Wenn die Druckdifferenz größer ist als der primäre Druckdifferenz-Schwellwert wird ein USO angezeigt. Wenn die Druckdifferenz geringer ist als die primäre Druckdifferenz, jedoch größer als die Vorsichts-Druckdifferenz, wird ein möglicher USO angezeigt. Wenn die Druckdifferenz geringer ist als sowohl der Primär- als auch der Vorsichts-Druckschwellwert, wird kein USO angezeigt.
7 zeigt ein Flußdiagramm des Pumpenumkehr-Bestätigungstests, auf den im Schritt 122 in 5 Bezug genommen wird. Die in der Ausführung der 7 gezeigten Schritte sind spezifisch für einen nockengetriebenen Pumpenmechanismus mit zwölf Fingern, der grundsätzliche Ansatz läßt sich jedoch auf eine Vielzahl von Pumpenmechanismen anwenden.
Wenn in der Ausführung der 5 das System einen möglichen USO in drei aufeinanderfolgenden Pumpenumdrehungen umfaßt, löst das System einen Pumpenumkehr-Bestätigungstest aus (Schritt 122), wobei eine Druckdifferenz nach der Umkehr erzeugt wird, indem der Pumpenmotor umgekehrt wird, wodurch der Finger Nummer 12 das Pumpsegment verschließt und das Pumpsegment von dem stromabwärtigen Druck isoliert (Schritt 132). Danach zieht sich der am meisten stromaufwärts gelegene Finger von dem Pumpsegment zurück (Schritt 134), wodurch das Pumpsteuersegment dem stromaufwärtigen Druck ausgesetzt wird. Der Betrieb des Motors wird kurz angehalten, damit das Pumpsegment sich auf dem stromaufwärtigen Druck einstellen kann (Schritt 136). Der Pumpenmotor geht in den Vorwärtsbetrieb zurück, wobei der am meisten stromaufwärts gelegene Finger das Pumpsegment verschließt und das Pumpsteuersegment 22 (2B) von dem stromaufwärtigen Druck trennt (Schritt 138), so daß es Fluid bei dem stromaufwärtigen Druck enthält. Nach einer kurzen Verzögerung (Schritt 140) zieht sich der am meisten stromabwärts gelegene Finger von dem Pumpsegment zurück (Schritt 142), wodurch das Pumpsteuersegment geöffnet wird und in Fluidverbindung mit dem stromabwärtigen Abschnitt kommt. Die Verzögerung (Schritt 140), die in einer Ausführung etwa zehn Sekunden dauert, ermöglicht es dem stromabwärtigen Druck, sich abzubauen. Diese Verzögerung ist dann wichtig, wenn sich eine große Druckdifferenz aus dem Aufbau eines stromabwärtigen Druckes aufgrund eines hohen stromabwärtigen Widerstandes ergibt. Die Verzögerung erlaubt es, den stromabwärtigen Druck abzubauen, während das Fluid durch den Widerstand strömt, wodurch die Druckdifferenz nach der Umkehr reduziert wird.
Die Druckdifferenz nach der Umkehr wird ermittelt (Schritt 144), wenn das Pumpsteuersegment in Verbindung mit dem stromabwärtigen Teil der Fluidleitung gebracht wird, was dann erfolgt, wenn der am meisten stromabwärtige Finger, der in dieser Ausführungsform der Finger Nummer 12 ist, sich von dem Pumpensegment zurückzieht. Die Druckdifferenz nach der Umkehr wird mit dem Druckdifferenz-Abschaltpunkt nach der Umkehr verglichen (Schritt 146), um das Vorhandensein (Schritt 148) oder Fehlen (Schritt 150) einer Störung zu ermitteln.
Da ein vollständiger Nach-Umkehr-Zyklus der Pumpe zu der Zeit, zu der die Druckdifferenz nach der Umkehr ermittelt wird, noch nicht beendet ist, stehen nicht ausreichend Daten zur Verfügung, um einen Druckmittelwert nach der Umkehr für einen vollständigen Pumpenzyklus zu ermitteln. Der Bestätigungstest verläßt sich somit allein auf einen Vergleich der Druckdifferenz nach der Umkehr mit einem Druckdifferenz-Abschaltwert nach der Umkehr. Der Druckdifferenz-Abschaltwert nach der Umkehr wird vorzugsweise auf einen Wert eingestellt, der geringer ist als der Druckdifferenz-Abschaltwert 71. In einer Ausführung, die in 4 gezeigt ist, wurde der Druckdifferenz-Abschaltwert nach der Umkehr 177 in einem Bereich von 80–100 mmHg und auf nominal 100 mmHg eingestellt, was etwa 80% des Druckdifferenz-Abschaltwertes 71 entspricht.
Wenn die Druckdifferenz nach der Umkehr unter dem Druckdifferenz-Abschaltwert nach der Umkehr 177 liegt, ermittelt das System, daß kein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt, und stellt den Vorsichts-Druckschwellwert entsprechend ein. Wenn die Druckdifferenz nach der Umkehr über dem Druckdifferenz-Abschaltwert nach der Umkehr 177 liegt, ermittelt das System, daß ein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt, der zuvor durch einen hohen stromabwärtigen Druck verdeckt wurde.
Der Pumpenumkehr-Bestätigungstest wird durch folgende Reihe von Ereignissen definiert:

1. Der Pumpenumkehr-Test wird aktiviert, wenn während „n" aufeinanderfolgenden Pumpenumdrehungen der mittlere Druck geringer ist als der Vorsichts-Druckschwellwert, jedoch höher als der primäre Druckschwellwert (d. h. die Kombination aus Druckdifferenz und mittlerem Druck liegt in dem Vorsichts-Bereich, der in 4 gezeigt ist);
2. Das System berechnet die gewünschte Endposition der Pumpenumkehrbewegung, welche dem Punkt entspricht, bei dem das Pumpensteuersegment zu dem stromaufwärtigen Abschnitt geöffnet, jedoch zu dem stromabwärtigen Abschnitt geschlossen ist;
3. Der Pumpenzyklus wird bis zur gewünschten Endposition umgekehrt;
4. Der Pumpenbetrieb wird bei der gewünschten Endposition während einer gewünschten Zeitspanne unterbrochen, damit sich der stromabwärtige Druck abbauen kann;
5. Der Vorwärtsbetrieb der Pumpe wird wieder aufgenommen;
6. Die stromabwärtige Druckdifferenz nach der Umkehr, die sich ergibt, wenn das Pumpsteuersegment in Richtung des stromabwärtigen Abschnitts geöffnet wird, wird ermittelt;
7. Wenn die Druckdifferenz nach der Umkehr den Druckdifferenz-Abschaltwert nach der Umkehr überschreitet, wird angenommen, daß einen Verschluß vorliegt, und ein Alarmsignal wird aktiviert;
8. Wenn die Druckdifferenz nach der Umkehr geringer ist als der Druckdifferenz-Abschaltwert nach der Umkehr, wird angenommen daß kein Verschluß vorliegt, und der Pumpenbetrieb wird fortgesetzt. Der Wert des Vorsichts-Druckschwellwerts kann nach unten eingestellt werden, wie oben mit Bezug auf 4A erläutert, um weitere unnötige Pumpenumkehr-Bestätigungstest zu vermeiden.

Obwohl verschiedene spezielle Ausführungen offenbart wurden, können andere Ausführungen realisiert werden, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können andere Pumpentypen verwendet werden, solange die Pumpe eine nachgiebige Kammer umfaßt, welche Fluid bei einem der Drücke speichern kann und nachfolgend die Kammer mit der Fluidleitung bei dem anderen Druck verbinden kann.
In Bezug auf das oben gesagte wird man verstehen, daß die vorliegende Erfindung eine einfache und kostengünstige Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Erfassen stromaufwärtiger Verschlüsse in der Fluidleitung eines IV-Fluidverabreichungssystems realisieren kann, ohne daß es notwendig ist, vorhandene peristaltische Pumpenmechanismen zu modifizieren. In IV-Systemen, in denen bereits ein stromabwärtiger Drucksensor vorhanden ist, kann die Signalverarbeitung erfindungsgemäß modifiziert werden, um eine Erfassung eines solchen stromaufwärtigen Zustands zu ermöglichen. In einer stromabwärtigen Konfiguration kann das erfindungsgemäße System leicht angepaßt werden, um einen stromaufwärtigen Verschluß in vorhandenen IV-Infusionssystemen mit peristaltischen Pumpen zu erfassen.

Claims

Fluidleitungszustands-Erfassungsvorrichtung (10) zum Erfassen eines Zustands in einem stromaufwärtigen Teil (18) einer medizinischen Fluidleitung (12), die zwischen einer medizinischen Fluidversorgung (14) an ihrem stromaufwärtigen Ende und einem medizinischen Fluidempfänger (50) an ihrem stromabwärtigen Ende angeschlossen ist, wobei eine Infusionspumpe (24) mit einem Fluidleitungsabschnitt (22) der Fluidleitung (12) zwischen dem stromaufwärtigen (19) und dem stromabwärtigen (21) Ende verbunden ist und alternierend den Fluidleitungsabschnitt (22) für eine Fluidverbindung mit dem stromaufwärtigen Ende (19) und dem stromabwärtigen Ende (21) der Fluidleitung (12) öffnet; mit folgenden Merkmalen: einen Drucksensor (26), der mit der Fluidleitung (12) bei einer Position stromabwärts der Pumpe (24) verbunden ist und Druck in der Fluidleitung (12) erfaßt und ein Drucksignal abhängig von der Erfassung des Drucks vorsieht; und eine Verarbeitungseinrichtung (30), welche das Drucksignal überwacht und die Druckdifferenz ermittelt, welche auftritt, wenn der Fluidleitungsabschnitt (22) dem Druck von einem Ende der Fluidleitung (12) ausgesetzt ist, nachdem er dem Druck an dem anderen Ende der Fluidleitung ausgesetzt war; dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (30) auch den mittleren Druck über einen Pumpzyklus ermittelt und gestützt auf die Druckdifferenz und den Druckmittelwert ein Zustandssignal vorsieht, das einen Fluidleitungszustand in dem stromaufwärtigen Teil (18) der Fluidleitung angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) das Drucksignal überwacht, um die Druckdifferenz zu ermitteln, die auftritt, wenn der Fluidleitungsabschnitt (22) den stromaufwärtigen Druck hat und dem stromabwärtigen Druck ausgesetzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) ein Zustandssignal vorsieht, das einen Fluidleitungszustand in dem stromabwärtigen Teil (18) der Fluidleitung gestützt auf einen Vergleich des Druckmittelwerts mit der Druckdifferenz angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) einen ersten Druckschwellwert (74) gestützt auf entweder die Druckdifferenz oder den Druckmittelwert ermittelt und die andere Komponente, Druckdifferenz oder Druckmittelwert, mit diesem Schwellwert (74) vergleicht, um das Zustandssignal zu ermitteln, das einen Fluidleitungszustand in dem stromabwärtigen Teil (18) der Fluidleitung (12) angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) den Druckmittelwert mit dem ersten Schwellwert (74) vergleicht; und die Verarbeitungseinrichtung (30) einen Stromaufwärts-Verschlußalarm vorsieht, wenn der Druckmittelwert geringer als der erste Schwellwert (74) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) ein Alarmsignal nur dann vorsieht, wenn der mittlere Druck während einer vorgegebenen Anzahl von Pumpzyklen geringer ist als der erste Schwellwert (74).
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) eine vorgegebene Strömungssequenz auslöst, wenn entweder die Druckdifferenz oder der Druckmittelwert den ersten Schwellwert (74) überschreitet, wobei die vorgegebene Strömungssequenz den vorübergehenden Betrieb der Pumpe (24) in einer umgekehrten Richtung gefolgt von der Wiederaufnahme des Betriebs in einer Vorwärtsrichtung umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) einen zweiten Druckschwellwert (80) ermittelt; und die Verarbeitungseinrichtung (30) den zweiten Schwellwert (80) modifiziert, wenn die vorgegebene Strömungssequenz dazu führt, daß die Verarbeitungseinrichtung (30) ermittelt, daß ein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) einen zweiten Druckschwellwert (80) ermittelt; und die Verarbeitungseinrichtung (30) den zweiten Schwellwert (80) modifiziert, wenn die vorgegebene Strömungssequenz dazu führt, daß die Verarbeitungseinrichtung (30) ermittelt, daß kein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) einen zweiten Druckschwellwert (80) ermittelt; und gestützt auf den ersten Druckschwellwert (74), den zweiten Druckschwellwert (80), die Druckdifferenz und den Druckmittelwert die Verarbeitungseinrichtung (30) ein Zustandssignal vorsieht, das einen Fluidleitungszustand in einem stromaufwärtigen Teil (18) der Fluidleitung (12) angibt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) den Druckmittelwert mit dem ersten (74) und dem zweiten (80) Schwellwert vergleicht; und die Verarbeitungseinrichtung (30) einen Stromaufwärts-Verschlußalarm vorsieht, wenn der Druckmittelwert geringer ist als der erste Schwellwert (74), und keinen Stromaufwärts-Verschlußalarm vorsieht, wenn der Druckmittelwert größer ist, als der zweite Schwellwert (80).
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) eine vorgegebene Strömungssequenz auslöst, wenn der Druckmittelwert den ersten Schwellwert (74) überschreitet, jedoch geringer ist als der zweite Schwellwert (80), wobei die vorgegebene Strömungssequenz den vorübergehenden Betrieb der Pumpe (24) in einer umgekehrten Richtung gefolgt von der Wiederaufnahme des Betriebs in einer Vorwärtsrichtung umfaßt; und die Verarbeitungseinrichtung (30) den zweiten Schwellwert (80) modifiziert, wenn die vorgegebene Strömungssequenz dazu führt, daß die Verarbeitungseinrichtung (30) ermittelt, daß kein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) eine vorgegebene Strömungssequenz auslöst, wenn der Druckmittelwert den ersten Schwellwert (74) überschreitet, jedoch geringer ist als der zweite Schwellwert (80), wobei die vorgegebene Strömungssequenz den vorübergehenden Betrieb der Pumpe (24) in einer umgekehrten Richtung gefolgt von der Wiederaufnahme des Betriebs in einer Vorwärtsrichtung umfaßt; und die Verarbeitungseinrichtung (30) den zweiten Schwellwert (80) modifiziert, wenn die vorgegebene Strömungssequenz dazu führt, daß die Verarbeitungseinrichtung (30) ermittelt, daß ein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) die Pumpe (24) ansteuert, um eine vorgegebene Strömungssequenz auszuführen, wenn der Druckmittelwert größer als der erste Schwellwert (74), aber kleiner als der zweite Schwellwert (80) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der der zweite Schwellwert (80) modifiziert wird, wenn die vorgegebene Strömungssequenz dazu führt, daß die Verarbeitungseinrichtung (30) ermittelt, daß ein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der der zweite Schwellwert (80) modifiziert wird, wenn die vorgegebene Strömungssequenz dazu führt, daß die Verarbeitungseinrichtung (30) ermittelt, daß kein stromaufwärtiger Verschluß vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) das Druckdifferenzsignal mit einem Abschaltdruck vergleicht und ermittelt, daß ein vorgegebener stromaufwärtiger Fluidzustand vorliegt, wenn das Druckdifferenzsignal kleiner ist als der Abschaltdruck; und die Verarbeitungseinrichtung (30) den Druckmittelwert mit dem ersten (74) und dem zweiten (80) Schwellwert nur dann vergleicht, wenn das Druckdifferenzsignal den Abschaltdruck überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verarbeitungseinrichtung (30) das Druckdifferenzsignal auf Begrenzungen überwacht; und die Verarbeitungseinrichtung (30) ein Stromaufwärts-Verschlußalarmsignal vorsieht, wenn eine Begrenzung des Druckdifferenzsignals erfaßt wird.
Verfahren zum Erfassen des Zustands eines Fluidabgabesystems, welches eine Fluidleitung (12) aufweist, deren stromaufwärtiges Ende (19) mit einer Fluidversorgung (14) verbunden ist und deren stromabwärtiges Ende (21) mit einem Fluidempfänger (50) verbunden ist, wobei das Abgabesystem eine Infusionspumpe (24) aufweist, welche einen Pumpabschnitt (22) der Fluidleitung (12) ansteuert, um die Strömung des Fluids in der Fluidleitung (12) zu steuern, wobei das Fluid stromaufwärts der Pumpe (24) einen Leitdruck aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: (a) Steuern der Fluidströmung durch die Fluidleitung (12) bei dem Pumpabschnitt (22) zwischen dem stromaufwärtigen (19) und dem stromabwärtigen (21) Ende; (b) alternierendes Aussetzen des Pumpabschnitts (22) dem Fluiddruck bei dem stromaufwärtigen Ende (19) der Fluidleitung (12) und dem Fluiddruck bei dem stromabwärtigen Ende (21) der Fluidleitung (12); (c) Erfassen des Drucks stromabwärts des Pumpabschnitts (22) und Vorsehen eines Drucksignals; (d) Überwachen des Drucksignals und Ermitteln der stromabwärtigen Druckdifferenz zwischen dem Pumpabschnitt (22), der dem stromabwärtigen Druck ausgesetzt ist und der dem stromaufwärtigen Druck ausgesetzt ist; (e) Ermitteln eines Haupt-Druckschwellwertes (74) als eine Funktion der stromabwärtigen Druckdifferenz; (f) Überwachen und Ermitteln eines mittleren stromabwärtigen Druckes über einen. Pumpzyklus; (g) Vergleichen des mittleren Drucks über dem Pumpzyklus mit dem Hauptdruckschwellwert; und (h) Erzeugen eines stromaufwärtigen Verschlußsignals, wenn der mittlere Druck geringer ist als der Haupt-Druckschwellwert.
Verfahren nach Anspruch 19, mit folgenden weiteren Verfahrensschritten: (i) Ermitteln eines Sicherheits-Druckschwellwertes (80) als eine Funktion der Druckdifferenz; (j) Vergleichen der stromabwärtigen Druckdifferenz mit dem Sicherheits-Druckschwellwert (80); und (k) Erzeugen eines Möglicher-Verschluß-Signals, wenn der mittlere Druck geringer ist als der Sicherheits-Druckschwellwert (80).
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem abhängig von einem Möglicher-Verschluß-Signal das Verfahren folgende weitere Schritte umfaßt: (l) Umkehren des Betriebs der Pumpe (24), um das stromaufwärtige Ende (34) des Pumpabschnitts (22) zu öffnen; (m) Wiederaufnehmen des Vorwärtsbetriebs der Pumpe (24), um das stromabwärtige Ende (52) des Pumpabschnitts (22) zu öffnen; (n) Ermitteln einer stromabwärtigen Druckdifferenz nach der Umkehr, die auftritt, wenn das stromabwärtige Ende des Pumpabschnitts (22) geöffnet wird; (o) Vergleichen der Druckdifferenz nach der Umkehr mit einem Nach-Umkehr-Abschaltdruck; und (p) Erzeugen eines Stromaufwärts-Verschlußsignals, wenn die Druckdifferenz nach der Umkehr den Nach-Umkehr-Abschaltdruck überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 21 mit folgendem weiteren Verfahrensschritt: (q) Einstellen des Sicherheits-Schwellwertes (80), wenn die Druckdifferenz nach der Umkehr geringer ist als der Nach-Umkehr-Abschaltdruck.
Verfahren nach Anspruch 21 mit folgendem weiteren Verfahrensschritt: (r) Einstellen des Sicherheitsschwellwertes (80), wenn die Druckdifferenz nach der Umkehr den Nach-Umkehr-Abschaltdruck überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 19 mit folgendem weiteren Verfahrensschritt: (s) Vergleichen der Druckdifferenz mit einem Hauptabschaltdruck.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem der Schritt (s) vor dem Schritt (e) ausgeführt wird und bei dem die Schritte (g) und (h) abhängig davon ausgeführt werden, daß die Druckdifferenz den Hauptabschaltdruck überschreitet.