DE8335564U1

DE8335564U1 - Sicherheitseinrichtung für Infusionsregelgeräte

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Publication number: DE8335564U1
Application number: DE19838335564
Authority: DE
Original assignee: Critikon Co LLC
Current assignee: Critikon Co LLC
Priority date: 1983-12-12
Filing date: 1983-12-12
Publication date: 1987-03-05

Description

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GUTTA Gesellschaft für Infusionstechnik m.b.H. Heilwigstraße 33« D-2000 Hamburg 20

Sicherheitseinrichtung fUr Infusionsregelgeräte

Sicherheitseinrichtung für ein Ififusionsregelgerät bestehend aus einem federbelasteten wippen- oder plungerf'drmigen Element, ständig durch einen eingeschalteten Haltemagnet in Bereitschaft gehalten, um eine Unterbrechung des Durchflusses im Infusionsschlauch bei Entfallen des Haitemagnetstromes zu bewirken. Das federbelastete Element wird durch eine motorangetriebene Nocke vorgespannt und Meldeelemente in den Endlagen ermöglichen eine dynamische Prüfung der Sicherheitseinrichtung selbst.

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Sicherheitseinrichtung für Infusionsregelgeräte

Bei Infusionsregelgeräten, die nach dem heutigen Stand der Technik mit aufwendigen elektronischen Steuerungen und empfindlicher Mechanik ausgerüstet sind, können Ausfall von elektronischen Bauteilen oder Störungen in der Mechanik eine Oberdosierung der Arzneimittel mit konsequenten Schäden fUr den Patienten bewirken.

Es ist bekannt, daß die Infusionstherapie so erfolgt: aus , einem höher gelegenen Behälter (1) wird eine Lösung, die O wirksame Arzneimittel enthält, durch eine Schlauchleitung (2) direkt mittels einer Kanüle (3) dem Kreislauf des Patienten zugeführt. Diese Schlauchleitung besteht in der Regel aus einer Tropfkammer (4), in die die Lösung tropfenweise fließt und einem Regelorgan, normalerweise eine Rollklemme (5), die die Aufgabe hat, durch eine progressive Quetschung des Kunststoffschlauches das Lumen des Schlauches selbst zu verringern, um die Tropfrate und dementsprechend die Fließgeschwindigkeit zu beeinflußen, damit eine exakte Dosierung der in dem Lösungsmittel enthaltenen Arznei erfolgen kann. Diese Anordnung hat sich für die Verabreichung von untergeordneten Lösungen und für kurze Verabreichungszeiten bewährt.

; Wenn aber hochwirksame Lösungen oder Langzeitinfusionen ver-

' abreicht werden sollen, genügt diese Anordnung nicht der erforderlichen Genauigkeit. Viele Faktoren beeinflußen die ; Tropfratengenauigkeit: das Sinken des hydrostatischen Druckes ) 5 durch das Leerwerden des Behälters, das Fließvermögen des I Kunststoffrohres (i.d.R. Heich-PVC) an der Quetschstelle i*i p der Rollklemme, Änderungen in der Lage des Patienten und der % Schlauchführung (Knickstellen), Änderungen des Kreislaufzu-V! Standes des Patienten selbst. Um diese Umstände auszuschalten

10 und eine ausreichende Genauigkeit während der gesamten In-) fusionszeit zu gewährleisten, sind seit über 10 Jahren elektromechanische Regeleinrichtungen, die schematisch dargestellt werden, in Gebrauch.

15 An der Tropfkammer wird ein photoelektrisches Tropfenerfassungsgerät (6) angebracht, das die fallenden Tropfen erfaßt und die Ist-Tropfrate feststellt. Durch einen Kodier-I schalter (7) oder andere dafür geeignete Vorrichtungen, wie I z.B. ein Potentiometer oder ein Tastenfeld, wird die SoIl-

I 20 Tropfrate eingestellt. Die Tropfrate kann in weiten Grenzen I variieren, normalerweise von 1 - 200 Tropfen/Min, oder, wenn I die Elektronik dafür ausgelegt ist, die Tropfen in Volumen I 3 zu konvertieren, von 1 bis über 1000 ml/Std. Eine dafür geil 25 eignete Elektronik (3) vergleicht den Istwert mit dem Sollwert I und erteilt einer mechanischen Regeleinrichtung entsprechende f Steuerbefehle* um die Fließgeschwindigkeit zu beeinflußen. De; i mechanische Teil eines Infusionsregelgerätes besteht z.B. aus I einem Schrittmotor (S), einer Hocke (10), die einen beweg-

30 liehen Hebel (11) oder Plunger in seiner Lage beeinflußt, und einem festen Widerlager (12). Der Infusionsschlauch (2) wird

I zwischen dem beweglichen Hebel (11) und dem festen Widerlager

f (12) mehr oder weniger gequetscht, entsprechend der Lage der

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Nocke (10), die vom Stellmotor (9) bestimmt wird.

Es sind auch andere Infusionsregelgerätearten bekannt, die anstelle eines Schrittmotors eine andere Motorart, vielfach mit einem Winkelkodierer ausgerüstet, verwenden. Diese Infusionsregelgeräte haben an sich bei Normalbetrieb eine befriedigende Funktion, jedoch verlieren sie im Störungsfall nicht nur die Regeleigenschaft, sondern können bestimmte Ausfälle der elektronischen Steuerung (8) des Stellmotors (9) so beinflußen, r 10 daß der bewegliche Hebel (11) öffnet und hoch wirksame Arzneimittel im freien Fluß in den Kreislauf des Patienten gelangen. § Auch mechanische Störungen in dem Hebelsystem sowie in dem Getriebe, das üblicherweise zwischen Stellmotor (9) und Nocke (10) geschaltet ist, können im ungünstigen Fall, z.B. beim Anfahrvorgang, die Hocke so blockieren, daß eine Oberdosierung unvermeidbar wird. Leider haben sich mehrere solcher Fälle ereignet, so daß der Gesetzgeber eingeschritten ist und eine Sicherheitsprüfung angeordnet hat. Diese Sicherheitsprüfung wird in besonders ausgewählten Technischen öberwachungsvereinen durchgeführt, die auch die Sicherheitsanforderungen stellen.

So hat sich herauskristallisiert, daß eine Unterförderung bzw. C eine Unterbrechung des Durchflusses nicht als gefährlich anzusehen ist, sondern bei Störungen in jedem Fall erfolgen muß. Durch geeignete Schaltungen und Programme ist es möglich, die elektronische Steuerung so zu überwachen, daß Einfachfehler sofort erkannt und alarmiert werden. Die Fehler in der Elektronik jedoch unterbrechen in der Regel die Steuerung des Stellmotors (9), so daß die Infusionsgeschwindigkeit nicht mehr be- einflußt werden kann.

Aufgabe dieser Erfindung ist das Schaffen einer dynamisch überprüfbaren, mechanischen Sicherheitseinrichtung, die bei Störungen

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in der Mechanik oder in der Elektronik sofort, ohne auf Stromversorgung angewiesen zu sein, den Fluß schlagartig unterbricht und somit die Forderungen des TOV voll erfüllt.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß dieser Erfindung wird nacljs-tehend anhand Fig. 4 erläutert, die eine erfindungsgemäße, schematische Ansicht von oben zeigt: das feste Widerlager (12), der bewegliche Hebel (11), der dazwischen geklemmte Kunststoffschlauch (2), die Nocke (10), der Stellmotor mit Getriebe (.)■ 10 (9), eine Wippe (13), ein Drehpunkt (14), ein zweiter Motor

(15) mit einer Nocke (16) und einer Zusatznocke (17), ein Haltemagnet (18), ein schwimmender Anker (i9), drei Mikroschalter (20) (21) (22) mit Betätigungsorganen (23) (24), eine Feder (25),

Die Funktionsweise ist wie folgt: bei jedem Einschalten des Gerätes oder auch jeweils vor Beginn des Infusionsvorganges wird durch einen Motor oder Getriebemotor (15) und einer entsprechend geformten Nocke (16) die Wippe (13) so um den Drehpunkt (14) versetzt, daß der Magnet (18), der bereits eingeschaltet ist, den mit der Wippe (13) schwimmend verbundenen Anker (19) festhält. Die Anzugskraft des Magneten muß so stark sein, daß die Kraft r , der Zugfeder (25), :iie das Bestreben hat, die Wippe (13) gegen den Hebel (11) zu verschieben und dementsprechend den Schlauch (2) zur Okklusion zu bringen, überwunden wird und dit Wippe (13) festgehalten wird. Der Mikroschalter (22), der durch das mit der Wippe (13) fest verbundene Betätigungsorgan (24) betätigt wird, meldet, daß sich die Wippe (13) in ihrer Endlage "gespannt" befindet. Die Hocke (10) ist so geformt, daß, nachdem sich die Wippe (13) in ihrer Endlage "gespannt" befindet, die Wippe (13) entspannt und unter Ausnutzung der Federkraft (25) bei Entfallen der Magnetkraft (18) schlagartig zurückkehren kann. Daß die Nocke (16) die richtige Lage dafür erreicht hat, bewirkt eine zweite koaxiale Nocke (17) über den von ihr betätigten Schalter (20).

Ein mit der Wippe (13) fest verbundenes Betätigungsorgan (23) meldet über den Mikroschalter (21), daß sich die Wippe (13) in ihrer Endlage "entspannt" befindet. Es wird dadurch erreicht, daß während der Funktion des Infusionsregelgerätes ständig die Wippe (13), die durch den Magnet (18) "gespannt" festgehalten wird, bei Abfall der Magnetkraft sofort auf den beweglichen Hebel (11) durch die Kraft der Feder (25) so einwirkt, daß der Schlauch (2) zur vollständigen Okklusion gebracht wird. ( ) 10 Die Funktion dieser Anordnung kann vor dem Einschalten des Infusionsregelgerätes oder dem Beginn einas Infusionsvorganges durch geeignete elektronische Schaltung selbständig, dynamisch geprüft werden, ohne daß der Hebel (11), der durch die Nocke (10) bewegt werden soll in seiner Lage geändert werden muß und . dementsprechend den Zustand des Schlauches (2), der bei Infusionsbeginn völlig okkludiert sein soll, beeinflußt. Auf diese Art und Weise sind die Forderungen des TOV, eine unabhängige, immer bereite Schließeinrichtung zu schaffen, erfüllt, da bei Einfachfehler in der Elektronik des Stellmotors (9) die erfindungsgemäße Schließeinrichtung die Okklusion des Infusionsschlauches (2) übernehmen kann oder bei Ausfall der dynamisch überprüfbaren Schließeinrichtung nach der vorliegenden Erfin-' dung die Nocke (10)über den Motor (9) den Okklusionsvorgang übernehmen kann.

In Fig. 5 wird eine weitere Ausführung dargestellt: anstelle der Wippe (13) wird ein Plunger (26) verwendet, der durch eine oder mehrere Längsführungen (27) geführt wird. Dieser Plunger (26) wird von der oben beschriebenen Nocke (16) über den Hebel Hebel (23) gespannt. Die Betätigungsorgane (23) (24) sind ebenfalls starr auf dem Plunger montiert. Die koaxiale Nocke (17) dient ebenfalls zur Meldung der Lage der Nocke (16). Ein Magnet (18) und ein Anker (19) übernehmen die in vorheriger Ausführung

dtrgesteilte Aufgabe. Die Vorspannung des Plungers (26) übernimmt eine Schenkelfeder (29).

Denkbar sind weitere Ausführungen mit den verschiedenen gebräuchlichen Magnetformen und anders geformten Vorspannfedern

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Claims

DIPPING. J. RICHTER f'j 'j . \" ·'".'· . X .P A T E N T A N W A L T E

DIPL-ING.F.WEROERMANN \.· <J. *..' *l» '··' ^: DIPL.-INO. H. OBItBAULBT

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS EUROP PATENT VERTRETER MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS

D-2OOOHAMBURG3&bgr; 30.1.1987

NEUER WALL 10

G 83 55 564.2 ® (0 40) 34 00 45

Critikon GmbH, 340056

Norderstedt TELEX 2163551 INTU D

TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG

IHR ZEICHENAOUR RLE

UNSER ZEICHEN/OUR RLE C .85343"II I~2304

Schutzanspruche

., Sicherheitseinrichtung für ein Infusionsregelgerät, das mit einer Tropfenkammer, in die die Infusions-Lösung tropfenweise fließt, mit einer mit der Tropfenkammer verbundenen Schlauchleitung mit einem auf diese einwirkenden Regelorgan zur Veränderung des Schlauchdurchmessers für die Steuerung der Tropfenrate und somit der Fließgeschwindigkeit der Infusionslösung, mit einem fotoelektrischen Tropfenerfassungsgerät zur Feststellung der Ist-Tropfenrate, das an der Tropfenkammer angebracht ist, mit einer Vorrichtung zur Einstellung der Soll-Tropfenrate und mit einer den Ist-Wert mit dem Soll-Wert vergleichenden elektronischen Schalteinrichtung versehen ist, die zur Weitergabe von Steuerbefohlen mit einer das Regelorgan steuernden mechanischen Regeleinrichtung verbunden ist, wobei der mechanische Teil des Infusionsregelgerätes einen Schrittmotor, eine Nocke, die mit einem beweglichen Hebel als Regelorgan zusammenwirkt und ein festes Widerlager umfaßt, wobei der Infusionsschlauch zwischen dem beweglichen Hebel und dem festen Widerlager mehr oder weniger in Abhängigkeit der Lage der der vom Stellmotor gesteuerten Nocke gequetscht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Hebel (11) in

DEUTSCHE BANK AG HAMBURG (BLZ 200 700 00) &THgr;10055 POSTSCHECKAMT HAMBURG (BLZ 200 100 20) 2620 80-201

Wirkverbindung stehende federbelastete Wippe (13) vorgesehen ist, die mitteLs einer von einem Motor oder einem Getriebemotor (15) angetriebenen Nocke (16) um einen Drehpunkt (14) verdrehbar ist und die einen Anker (19) trägt, in deren Bereich ein Magnet (18) angeordnet ist, der eine Anzugskraft aufweist, die größer als die Kraft der mit der Wippe (13) verbundenen und diese gegen den Hebel (11) verschiebenden Vorspannfeder (25) ist, daß mit der Wippe (13) ein Betätigungsorgan (24) i^st verbunden ist, i.i dessen Bewegungsbahn ein Mikroschalter (22) angeordnet ist, daß die mit dem Hebel (11) zusammenwirkende Nocke t?0) so geformt ist,, daß die in ihrer Endlage eine gespannte Stellung f| einnehmende Wippe (13) bei Aufhebung der Anzugskraft

des Magneten (18) vermittels der Kraft der Vorspannfeder

'4t (25) in eine entspannte Stellung überführbar ist,

wobei die Nocke (16) mit einer zweiten koaxialen

% Nocke (17) verbunden ist, in deren Bewegungsbahn

u ein Schalter (20) angeordnet ist, und daß mit der

Wippe (13) ein weiteres Betätigungsorgan (23) fest verbunden ist, in dessen Bewegungsbahn ein Mikroschalter (21) angeordnet ist.

?. Sicherheitseinrichtung für ein Infusionsregelgerät, das mi.t einer Tropfenkammer, in die die Infusionslösung tropfenweise fließt, mit einer mit der Tropfen-• kammer verbundenen Schlauchleitung mit einem auf

diese einwirkenden Regelorgan zur Veränderung des Schlauchdurchmessers für die Steuerung der Tropfenrate und somit der Fließgeschwindigkeit der Infusionslösung, mit einem fotoelektrischen Tropfenerfassungsgerät zur Feststellung der Ist-Tropfenrate, das '/■ an der Tropfenkammer angebracht ist, mit einer

|; Vorrichtung zur Einstellung der Soll-Tropfenrate

:> und mit einer den Ist-Wert mit dem Soll-Wert verglei-

chenden elektronischen Schalteinrichtung versehen
ist/ die zur Weitergabe von Steuerbefehlen mit
einer das Regelorgan steuernden mechanischen Regeleinrichtung verbunden ist, wobei der mechanische
Teil des Infusionsregelgerätes einen Schrittmotor,
eine Nocke, die mit einem beweglichen Hebel als

Regelorgan zusammenwirkt und ein festes Widerlager |

umfaßt/ wobei der Infusionsschlauch zwischen dem I beweglichen Hebel und dem festen Widerlager mehr
oder weniger in Abhängigkeit der Lage der der vom

Stellmotor gesteuerten Nocke gequetscht wird, dadurch .·■ gekennzeichnet, daß ein in einer oder mehreren

Längsführungen (27) geführter und in Längsrichtung ,· verschieblicher Plunger (26) vorgesehen ist, der I mit dem Hebel (11) in Wirkverbindung steht und S der mittels einer von einem Motor oder einem Getriebe- ' motor (15) angetriebenen Nocke (16) unter Zwischen- f. schaltung eines Hebels (28) spannbar ist/ daß der | Plunger (26) mit einer Vorspannfeder (29) verbunden ;; ist und einen Anker (19) trägt/ der im Bereich \- eines Magneten (18) angeordnet ist, wobei der Magnet \ eine Anzugskraft aufweist/ die größer ist als die \ Kraft der mit dem Plunger (26) verbundenen und
diesen gegen den Hebel (11) verschiebenden Vorspannfeder (29) ist, daß mit dem Plunger (26) ein Betätigungsorgan (24) fest verbunden ist/ in dessen Bewegungs- ' bahn ein Mi kroscha lter (22) angeordnet ist/ daß ti di? mit dem Hebel (11) zusammenwirkende Nocke (10) t so geformt ist, daß der in seiner Endlage eine ■! gespannte Stellung einnehmende Plunger (26) bei f Aufhebung der Anzugskraft des Magneten (18) vermittels f der Kraft der Vorspannfeder (29) in eine entspannte | Stellung überführbar ist/ wobei die Nocke (16) i mit einer zweiten koaxialen Nocke (17) verbunden \ ist, in deren Bewegungsbahn ein Schalter (20) angeordnet *■ ist, und daß mit dem Plunger (26) ein Betätigungs-

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organ (23) fest verbunden ist, in dessen Bewegungsbahn ein MikroschaLter (21) angeordnet ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Vorspannfeder (25;29) als Zug-/ Druck-/ Spiral- oder Schenkelfeder ausgebildet ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltemagnet (18) als Elektromagnet ausgebildet ist.