EP3972671A1 - Verfahren zum ermitteln von spritzenparametern mittels einer spritzenpumpe, und vorrichtungen - Google Patents

Verfahren zum ermitteln von spritzenparametern mittels einer spritzenpumpe, und vorrichtungen

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EP3972671A1
EP3972671A1 EP20727962.1A EP20727962A EP3972671A1 EP 3972671 A1 EP3972671 A1 EP 3972671A1 EP 20727962 A EP20727962 A EP 20727962A EP 3972671 A1 EP3972671 A1 EP 3972671A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
syringe
position value
syringe pump
value
steps
Prior art date
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Pending
Application number
EP20727962.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael TANNEBERG
Thomas Nuernberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Original Assignee
Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fresenius Medical Care Deutschland GmbH filed Critical Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Publication of EP3972671A1 publication Critical patent/EP3972671A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A61M5/31576—Constructional features or modes of drive mechanisms for piston rods
    • A61M5/31578—Constructional features or modes of drive mechanisms for piston rods based on axial translation, i.e. components directly operatively associated and axially moved with plunger rod

Definitions

  • the present invention relates to a method for
  • the present invention relates to a digital storage medium according to claim 19, a
  • Syringe pumps are known from practice.
  • the associated pump control requires signals which are defined on
  • magnetic field sensors e.g. Hall sensors
  • optoelectronic sensors e.g.
  • Syringe pumps are used by the pump control to determine the current position of the slide and, by means of this, to correctly control the pump motor.
  • the syringe pump In order to ensure correct and precise control of the motor, the syringe pump must first have a
  • An object of the present invention is to provide a further, preferably automated or largely
  • a medical syringe pump that is configured and / or prepared to carry out such a method, and a blood treatment device are to be specified.
  • a suitable digital storage medium should be a
  • the object according to the invention is achieved by a method having the features of claim 1. It is also achieved by a medical syringe pump having the features of claim 9 and by a blood treatment device having the features of claim 17. Furthermore, the
  • Syringe parameters or to set up the syringe pump to be used with a further type of syringe, includes the provision of a medical syringe pump (here: syringe pump for short) which has a syringe holder with a syringe inserted therein.
  • the syringe has a syringe barrel and one therein between a first one
  • the syringe pump has a drive unit or a
  • Pump motor for example a syringe motor, in particular a stepper motor, and one by means of the drive unit in, in particular, on carriages which can be distinguished from one another or can be delimited from one another and moved by motor steps.
  • the carriage has a toggle for receiving one
  • This section can be a
  • a section of the carriage e.g. B. the toggle, is arranged relative to the syringe holder by means of the carriage so that it can move at most between a first end stop and a second end stop.
  • the slide is configured to be moved in motor steps (these can be micro-steps or partial steps). The slide is moved along the syringe inserted into the syringe pump.
  • the syringe pump comprises a counting device for counting or counting the number of motor steps by which the carriage is moved, for example similar to an odometer.
  • the counting device can preferably count up and down. She can go on
  • the syringe pump preferably comprises either one or more sensors or a sensor arrangement, which are each arranged along a displacement path of the piston of the syringe or a displacement path of the slide of the pump. They are optionally configured for this and / or
  • the syringe pump also includes a control device which is configured to use control instructions To cause the drive unit to move the slide.
  • control instructions can, for example, from
  • the syringe pump can accordingly calculate the amount of syringe pump.
  • the syringe pump optionally includes a correspondingly prepared or configured storage device.
  • the method according to the invention further comprises the following steps, which can be referred to herein as machine steps, at least if they are carried out automatically: a) Automatic and / or manual movement of the toggle by moving the slide of the syringe pump into a first position. This position corresponds to a first known nominal volume of the syringe or is assigned to such a nominal volume. A position value of the first position approached is then determined by means of the counting device and is the first
  • Position value determined b) Automatic and / or manual movement of the toggle by means of a movement of the slide of the syringe pump into a second position. This position corresponds to a second known nominal volume of the syringe or is assigned to such a nominal volume. Then a Position value of the approached, second position determined by means of the counting device and as the second
  • Amount between the first position value and the second position value in particular either as the number of motor steps by which the toggle was moved or moved to reach the second position starting from the first position, or by means of the position or positions determined with the aid of the position transmitter, determined in an absolute position measurement, e.g. B. by means of a linear potentiometer.
  • Nominal volume unit for example milliliters, or
  • the number of motor steps can be calculated, for example, by means of the difference or the amount between the first and the second position value based on a difference between the first nominal volume and the second nominal volume, or vice versa. Further determined and / or calculated parameters can also flow into this calculation.
  • Technical data of the syringe pump for example
  • the determination of a position value can be a simple reading of the count value, in particular when the toggle is moved from a reference point or began several times from the same reference point and there the respective starting value of the counting device z. B. was "0" or some other value.
  • a position transmitter all components that can be used to determine a position or a position value, in particular the counting device, the sensors, the sensors of the
  • Syringe pump in particular as disclosed herein, the optical sensors or magnetic field sensors mentioned herein, the permanent magnets, the Hall sensors, the slotted disc, the alternately magnetized index disc, etc., as well as any combination of two or any number of the aforementioned components.
  • the speed at which it is moved can be any speed at which it is moved.
  • Gag for example at a high speed
  • a microstep is a step size of the drive unit of the pump; the term can stand for a rotational measure or a linear measure.
  • the medical syringe pump according to the invention (for short:
  • Syringe pump includes a syringe holder. It is designed to receive a syringe, which a
  • the syringe pump further comprises a drive unit or a pump motor, for example a syringe motor, in particular a stepping motor.
  • the drive unit is provided to move a slide of the syringe pump into,
  • the slide here has a toggle for receiving a section of the plunger rod of the syringe or for connecting the toggle to it.
  • This section can be a pressure plate that is connected to the piston rod.
  • the toggle is arranged so as to be movable relative to the syringe holder by means of the slide at most between a first end stop and a second end stop.
  • the carriage is configured to be moved in motor steps (these can be micro-steps or partial steps) along the syringe inserted in the syringe pump.
  • the syringe pump comprises a counting device for counting or counting the number of motor steps by which the carriage is moved, for example similar to an odometer, which can preferably count up and down and which can further preferably be set to zero or another starting value.
  • the syringe pump optionally comprises one or more sensors or optionally a sensor arrangement.
  • the sensors or the sensor arrangement can along one
  • Displacement path of the plunger of the syringe or a travel path of the slide of the syringe pump can be arranged. you are optionally configured and / or arranged to work with the
  • the syringe pump also includes a control device, in particular as described above and / or which is configured to cause the drive unit to drive the slide by means of corresponding control instructions
  • control instructions can correspond to those already mentioned above, to which reference is made here in order to avoid repetitions.
  • the syringe pump optionally comprises a storage device.
  • control device of the medical syringe pump according to the invention is configured and / or prepared in order to use the medical syringe pump after the syringe has been inserted into a method, in particular the
  • a position value of the first position approached is then determined by means of the
  • Counting device as first position value; b) Automatic and / or manual movement of the toggle by means of a movement of the slide of the medical syringe pump into a second position. This position corresponds to a second known nominal volume of the
  • a position value of the approached, second position is then determined by means of the
  • Amount between the first position value and the second position value in particular either as the number of motor steps that the toggle was moved or moved to reach the second position starting from the first position, or by means of the position or positions determined with the aid of the position transmitter; and d) calculating a number of motor steps of the
  • the blood treatment device has a medical syringe pump according to the invention and / or is connected to such a pump in signal communication.
  • volatile storage medium in particular in the form of a machine-readable carrier, in particular in the form of a Floppy disk, CD, DVD, EPROM, FRAM (Ferroelectric RAM) or
  • SSD Solid State Drive
  • control signals that can be read out electronically or optically, can interact with a programmable computer system in such a way that the machine steps of the method according to the invention are initiated.
  • a computer program product has a volatile, volatile program code or a signal wave stored on a machine-readable carrier
  • a computer program product can for example be on a carrier
  • a computer e.g. client / server system, cloud computing system, etc.
  • a computer on which a computer program is loaded, runs, is stored, executed or developed e.g. client / server system, cloud computing system, etc.
  • machine readable medium as used herein
  • a computer program according to the invention has a program code to initiate the machine steps of the method according to the invention when the computer program runs on a computer. According to the invention, for example, a physical,
  • the computer program according to the invention means that all, some or some of the machine-carried out steps of the method according to the invention are initiated. This is especially true in conjunction with a
  • the nominal volume corresponds to the volume of fluid that is drawn up when the
  • the syringe is in the plunger up to the respective value of the nominal volume (e.g. 5 ml, 10 ml, etc.).
  • the syringe is usually indicated on the plunger by means of a scale, for example by imprinting, embossing or the like.
  • the nominal volume is used by the doctor if he wants a quantitative, precisely determinable volume of a fluid by means of a syringe
  • the first or the second position approached by means of the syringe pump corresponds to the first end position of the syringe, in particular the lower end position. At this lower end position, the syringe is completely emptied, which is why the nominal volume corresponding to this end position corresponds to zero milliliters (ml).
  • the method additionally comprises the automatic and / or manual movement of the toggle into the second end position of the syringe, which is done by moving the slide of the syringe pump. In these embodiments, the method further comprises determining a position value of the second end position by means of the
  • the toggle or an end section of the carriage reaches its maximum positions in each case when the carriage reaches the first end stop or the second end stop.
  • the detection that the first or the second end stop has been reached can take place by means of a perforated slotted disk or perforated disk, which is optionally part of the
  • the slotted disc can, for. B. via a coupling, from the spindle of the syringe pump, which, in conjunction with the pump motor, also drives the carriage in motor steps.
  • the slotted disc interrupts, when it rotates, intermittently a light barrier signal, e.g. B. according to a previously known pattern. If the slotted disc stops because the spindle that drives the slotted disc, in turn, when it reaches its mechanical end position
  • the control device of the syringe pump can use this
  • the first end stop of the syringe pump can be the lower of the two end stops. He can follow in one direction below (when using the syringe pump) represent the maximum position that can be reached by the slide.
  • an inside diameter of the syringe is additionally calculated. This can be done in the above Step d) or before or after it.
  • the knowledge of the inside diameter can be used to determine a step frequency, the delivery rate monitoring and / or a volume count.
  • the transmission and spindle-dependent parameters in particular the spindle pitch s [unit mm / 0 ], the step angle sw
  • the inside diameter d ⁇ can be calculated using the following formula:
  • V the nominal volume under consideration
  • the method comprises, e.g. B. as the first steps initiating the process, in addition, the insertion of a syringe standard in the syringe holder.
  • the normal syringe can be inserted into the syringe holder instead of the syringe or before or after inserting the syringe.
  • the toggle or slide is moved as far as that
  • This method can optionally take place in the direction of the first or the second end stop, e.g. B. in the direction of the lower end stop.
  • position value M the position value of the position thus reached within the syringe holder or trough is determined relative to the sensors of the syringe pump. This is referred to as position value M herein.
  • the spindle of the syringe pump which converts rotation into linear movement when the syringe is actuated, can alternatively be used together with the drive unit and the toggle
  • Syringe holder can vary from device to device due to tolerances in its attachment to the drive mechanism. Therefore, in some embodiments, it may be advisable to determine the position value M of the syringe cavity. He can indicate how the syringe cavity or receptacle in relation to the first or second, preferably calibrated beforehand
  • the method further comprises defining the position value of the first end position, alternatively defining the difference between the position value of the first end position and the position value of the position of the
  • Syringe intake as a first syringe parameter.
  • the method in these embodiments further comprises defining the position value of the second end position, alternatively the difference between the position value of the first end position and the position value of the second end position, as a second syringe parameter.
  • the method further comprises defining the difference between a position value of a specific nominal volume (for example the first or second
  • Embodiments transferring at least one value to at least one other medical device.
  • the transmitted value is a value from the group consisting of the first, the second, the third syringe parameter, the position value of the first end stop, the determined position value of the first end position, the determined position value of the second end position, the determined position value of the syringe holder, references to the Position values among each other, distances between
  • Transmission can for example be via the Internet, external service programs (e.g. PC service software), a network, coding (e.g. bar or QR code), in particular wireless, external data carriers (e.g. USB Stick) or by entering the parameters in the setup menu of the
  • the method further comprises the step of storing all or some data in the
  • Data can be determined and / or calculated data and / or values,
  • technical data of the syringe pump for example as set out above, can also be stored in the memory device.
  • the syringe is
  • Disposable syringe Disposable syringe.
  • the syringe pump position encoders or sensors are calibrated; H. the relative position of the movable toggle in relation to the sensors is known, optionally at any time.
  • the spindle movement and / or its standstill can be determined by means of at least one differently operating sensor, for example a magnetic field sensor such as a Hall sensor.
  • a magnetic field sensor such as a Hall sensor.
  • the above-mentioned slotted disc can thereby z. B. be replaced by an alternately magnetized index disc.
  • At least one resistance strip can be used
  • the travel speed of the carriage is variable; H. it can become slower, for example for the purpose of fine adjustment.
  • the deceleration can be used for fine adjustment or to determine the position M. It serves to minimize the error in determining the respective positions.
  • the control device can to
  • At least a determined number of motor steps and / or at least one is determined
  • Position value offset with a compensation value in order to be included in the calculation of the positions in a corrected or compensated manner.
  • An exemplary compensation can look like this:
  • Reaching the end stop is recognized, for example, on the basis of the absence ("time out") of the slotted disc signal to be expected for a sustained movement of the slide or on the basis of its change.
  • the time out obviously depends on the speed at which the slide is being calibrated is moved: If it is moved quickly, for example at a first speed, the
  • the slide for example lasts for at least 750 ms. If it is moved at a second speed, the slide can be assumed to have come to a standstill with a time-out that lasts for at least 1500 ms, for example. If it is moved slowly, for example at a third speed, it can be assumed that the slide is at a standstill with a time out that lasts for at least 3750 ms, for example.
  • Position values can be offset by such compensation values
  • the carriage has
  • Syringe pump on a permanent magnet This stands at an unchangeable distance to the toggle or to a
  • Section of the carriage such as the above. Section.
  • it is medical
  • Syringe pump designed as a heparin syringe pump.
  • Blood treatment device as peritoneal dialysis device, Hemodialysis device, hemofiltration device or designed as a hemodiafiltration device, in particular as a device for chronic renal replacement therapy or for continuous renal replacement therapy
  • the medical device in some embodiments, the medical
  • Syringe pump an input device for inputting
  • the medical device in some embodiments, the medical
  • Syringe pump a dispensing device for dispensing
  • Treatment data the determined syringe parameters and / or other data for a user, or is connected to such an output device, e.g. B. in wired or wireless way or in other ways.
  • the provision of data and / or values comprises a calibration process, the input of data by a user, the reading out of stored data and / or the like.
  • the first end position corresponds in particular to the information or the "syringe empty" state.
  • the second end position corresponds in particular to the information or the state “syringe fully or maximally drawn”.
  • method determined and / or calculated values of the delivery rate monitoring of the medical Syringe pump and / or volume counting and / or for
  • the syringe parameters are validated manually and / or automatically by a technician. For this purpose, the newly determined syringe parameters are checked and confirmed by the latter.
  • the first and second end positions do not correspond to the first and second end stops, respectively.
  • control device of the syringe pump is programmed to operate as intended, eg. B. during a treatment of the patient or dispensing of a liquid from the syringe, such as a drug, the operation of the syringe pump based on the
  • the syringe pump or its control device do not have any device for storing, determining and / or reading in the diameters, circumferences or radii of at least one syringe or its inner lumen. Saving, determining and / or reading in diameters, circumferences or radii of syringes and / or accessing such parameters takes place in some
  • inventive embodiments can have one, several or all of the advantages mentioned above and / or below.
  • inventive method enables
  • the parameters of the syringe which are important for knowledge can be ascertained without significant effort and further preferably also automatically by the syringe parameters
  • Syringe pump done by yourself Another advantage of this is that operating software does not have to be reprogrammed or updated, which always means effort.
  • Patients can be used at any time on site, for example by the user, the clinic or the service technician, or initiated.
  • Syringe parameters by the syringe pump on site, and z. Determine partly automatically or with little support from staff or technicians.
  • the method according to the invention advantageously enables a free selection of syringe types, for example for clinics or dialysis practices, since there are others individually on site
  • Syringe types can be learned and then used.
  • the relevant syringe type can then also be used there, without these other medical devices having to be newly set up specifically or at great expense or the syringe parameters or the end positions of this syringe type having to be determined again, even if syringe wells are different
  • Syringe pumps of the same device type were not installed exactly in the same way within the respective syringe pump.
  • the transmission can, for example, via the Internet
  • Fig. 1 shows a conventional syringe
  • Fig. 2 shows an embodiment of the
  • Syringe pump according to the invention in a schematically simplified plan view
  • Fig. La and Fig. Lb show, each from the side, a conventional, z. B. can be filled with heparin, syringe 1, which can be a disposable syringe and / or a pre-filled syringe.
  • Fig. La shows them in an empty state
  • Fig. Lb shows them in a completely filled state or which it assumes when it is completely filled.
  • the syringe 1 has a syringe barrel 2 and a
  • the syringe cylinder 2 has a head on it
  • the piston 5 is mostly made of an elastomeric material and is designed in the shape of a plug. It is located inside the syringe cylinder 2 and has a piston rod 6
  • Syringe cylinder 2 is axially displaceable.
  • the piston 5 ends with a mostly oval or round pressure plate 7 in plan view. It is shown from the side in FIGS. 1 a and 1 b.
  • the piston 5 is in a first end position B, in FIG. 1 b in a second end position C.
  • the piston 5 assumes the first end position B when the syringe contents have been completely emptied by moving the piston 5.
  • the piston 5 assumes the second end position C when the syringe 1 is filled to the maximum.
  • the displacement path of the piston 5 within the syringe 1 is therefore limited by the two end positions B and C. Its maximum displacement path to be complied with when the syringe 1 is used as intended, which is necessary to avoid a
  • Fig. 2 shows an embodiment of a disclosed one
  • Syringe pump 100 which has a syringe holder or
  • -trough 101 has. It also has a movable slide 103 with one that can be moved together with it
  • Slide 103 is stationary or is a stationary part thereof.
  • a drive unit 107 here for example a motor, moves, e.g. B. by means of a spindle 109, the carriage 103 in motor steps.
  • the direction in which the motor is moving e.g. B. by means of a spindle 109, the carriage 103 in motor steps.
  • Traverse path of the carriage 103 extends is means
  • the movement of the slide 103 comes to the left (with reference to FIG. 2), that is to say towards the Luer cone 3, at the latest when a first end stop A is reached, which is indicated by a dashed line.
  • the movement of the carriage 103 comes to the right (with reference to FIG. 2), that is to say towards the pressure plate 7, at the latest when a second end stop D is reached, which is also indicated by a dashed line.
  • the end stops A and D are to be understood as mechanical end stations of the slide 103: it is technically not possible to move the slide over these points A and D, even if no syringe 1 is inserted into the syringe pump 100.
  • the end stops A and D are each outside the first and second end positions B and C, respectively, described with reference to FIG.
  • a first sensor 111 and a second sensor 113 are optionally fixed on the syringe holder with e.g. B. connected to a housing of the syringe pump 100.
  • the slide 103 for its part, can have a permanent magnet 115, which can serve to determine in a known manner, in interaction with the first sensor 111 and / or the second sensor 113, if or when the slide 103 is the position of the first sensor 111 or the second
  • the first and second sensors 111 and 113 are optionally designed as Hall sensors. Evaluation devices required for determining or evaluating the signals received by the Hall sensors or other sensors are provided.
  • Sensor arrangement may be provided, optionally
  • Sensors for example composed of a Hall sensor and a light barrier, are also included in the present invention.
  • the invention also includes that z. B. move the two sensors 111 and 113, or just any one of them, stationary to the carriage 103 together with this when the carriage 103 is moved.
  • the syringe pump 100 also has a counting device 120, a control device 130, optionally one
  • Output device 150 or is herewith in
  • FIG. 2 shows the syringe pump 100 according to the invention with a syringe 1 inserted into it. This common representation serves to better explain the interaction of
  • the syringe pump 100 or syringe 1 For the method according to the invention, the syringe 1 must be inserted into the syringe pump 100 at least temporarily.
  • Fig. 3b and 3c show next to the two shown
  • Nominal volumes for example milliliters, allow the user z. B. to detect the fill level of the syringe and / or optionally dispensing of the contents
  • Syringe pump 100 is shown by way of example only in FIG. 3d.
  • FIG. 3 d illustrates that the counting device 120, the control device 130, the storage device 140 and the input / output device 150 can also be integrated into the syringe pump 100.
  • FIGS. 3a to 3d illustrate examples of determined syringe parameters SP1, SP2 and SP3.
  • the syringe parameter (SP1) corresponds to the first end position (B) (and also a nominal volume of zero ml), the second
  • Syringe parameter (SP2) corresponds to the second end position (C), and the third syringe parameter (SP3) is determined from the difference between z. B. the nominal volume (here: NI) and the first end position (B).
  • SP2 corresponds to the second end position
  • SP3 is determined from the difference between z. B. the nominal volume (here: NI) and the first end position (B).
  • Syringe 1 reached.
  • the determination of the syringe parameters SP1 to SP3 is shown here purely as an example.
  • the syringe parameters SP1, SP2 and / or SP3 can, optionally in addition to other parameters, such as a
  • Position value (M) of the syringe cavity or its reference or distance to one of the aforementioned values or a further value, such as the first end stop (A) or a first end position (B), in particular indicated as differences between any of the aforementioned variables, to other medical ones Devices are transmitted in order to save there a new calibration or setup of the device to the syringe type shown in Fig. 3a to 3d.
  • the difference between the first syringe parameter SP1 and the second syringe parameter SP2 can be used as a measure for a
  • position M Motor steps (measured from or based on the position of the lower end stop A) is used as position M.
  • the position M can indicate where - based on further
  • the value M can be corrected, for example by means of the compensation value mentioned herein.
  • the first syringe parameter SP1 can be determined here in any embodiments and detached from further features as the difference between M and B or as the difference between A and B.
  • the second syringe parameter SP2 can be determined herein in any embodiments and detached from further features as the difference between B and C or as the difference between A and C.
  • the third syringe parameter SP3 can be determined here in any embodiments and detached from further features as the difference between B and NI or N2.
  • Piston rod inside the syringe cylinder when the syringe is used as intended the maximum displacement is set in such a way that an undesired pulling out of the piston from the cylinder is avoided;

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln von Spritzenparametern. Es umfasst als ersten Schritt das Bereitstellen einer medizinischen Spritzenpumpe (100) mit einer Spritzenaufnahme (101) mit einer hierin eingelegten Spritze (1), einer 10 Antriebseinheit (107) für einen Schlitten (103), einer Zählvorrichtung (120) zum Zählen von Motorschritten, wenigsten einem Sensor (111, 113), einer Steuervorrichtung (130) sowie einer Speichervorrichtung (140). Das erfindungsgemäße Verfahren 15 umfasst ferner als weitere Schritte das Verfahren des Schlittens (103) nacheinander an verschiedene Positionen (P1, P2), die bekannten Nennvolumen (N1, N2) der Spritze (1) entsprechen. In einem weiteren Schritt wird die Differenz dieser beiden Positionen ermittelt und schließlich optional 20 eine Anzahl von Motorschritten der Antriebseinheit der Spritzenpumpe pro Nennvolumeneinheit in Bezug auf die eingelegte Spritze (1) berechnet.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Ermitteln von Spritzenparametern mittels einer
Spritzenpumpe, und Vorrichtungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Ermitteln von Spritzenparametern gemäß Anspruch 1. Sie betrifft zudem eine medizinische Spritzenpumpe gemäß
Anspruch 9 sowie eine Blutbehandlungsvorrichtung gemäß
Anspruch 17. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein digitales Speichermedium gemäß Anspruch 19, ein
Computerprogramm-Produkt gemäß Anspruch 20 sowie ein
Computerprogramm gemäß Anspruch 21.
Aus der Praxis sind Spritzenpumpen bekannt. Die zugehörige Pumpensteuerung benötigt Signale, welche auf definierte
Positionen der Linearbewegung eines verfahrbaren Schlittens der Spritzenpumpe, mittels welchem die Spritze entleert wird, Bezug nehmen. Diese Signale werden mittels Sensoren
registriert, welche z. B. Magnetfeldsensoren (z. B. Hall- Sensoren) oder optoelektronische Sensoren (z. B.
Lichtschranken) aber auch Absolutpositionsgeber (z. B.
Linearpotentiometer) sein können. Die Sensoren dieser
Spritzenpumpen dienen der Pumpensteuerung somit zum Ermitteln der aktuellen Position des Schlittens und hierüber dem korrekten Ansteuern des Pumpenmotors.
Zur Gewährleistung einer korrekten und präzisen Ansteuerung des Motors muss die Spritzenpumpe vorab einem
Kalibrierprozess unterzogen werden. Dieser kann z. B. wie in der DE 10 2018 108 203.7 der vorliegenden Anmelderin
beschrieben erfolgen, aber auch mittels jeden anderen
Kalibrierverfahrens durchgeführt werden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiteres, vorzugsweise automatisiertes oder weitestgehend
automatisiertes, Verfahren zum Ermitteln von
Spritzenparametern einer künftig zu verwendenden Spritze oder zum Einrichten der Spritzenpumpe, um mit einem weiteren
Spritzentyp verwendet zu werden, vorzuschlagen. Zudem sollen eine medizinische Spritzenpumpe, die konfiguriert und/oder vorbereitet ist, ein solches Verfahren auszuführen, und eine Blutbehandlungsvorrichtung angegeben werden. Des Weiteren sollen ein geeignetes digitales Speichermedium, ein
geeignetes Computerprogramm-Produkt und ein geeignetes
Computerprogramm zum Ausführen des Verfahrens angegeben werden .
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Sie wird ferner gelöst durch eine medizinische Spritzenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und durch eine Blutbehandlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Des Weiteren wird die
erfindungsgemäße Aufgabe durch ein digitales Speichermedium mit den Merkmalen des Anspruchs 19, durch ein
Computerprogramm-Produkt mit den Merkmalen des Anspruchs 20 sowie durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des
Anspruchs 21 gelöst.
Bei allen folgenden Ausführungen ist der Gebrauch des
Ausdrucks „kann sein" bzw. „kann haben" usw. synonym zu „ist vorzugsweise" bzw. „hat vorzugsweise" usw. zu verstehen und soll erfindungsgemäße Ausführungsformen erläutern.
Wann immer hierin Zahlenworte genannt werden, so versteht der Fachmann diese als Angabe einer zahlenmäßig unteren Grenze. Sofern dies zu keinem für den Fachmann erkennbaren Widerspruch führt, liest der Fachmann daher beispielsweise bei der Angabe „ein" oder „einem" stets „wenigstens ein" oder „wenigstens einem" mit. Dieses Verständnis ist ebenso von der vorliegenden Erfindung mit umfasst wie die Auslegung, dass ein Zahlenwort wie beispielsweise „ein" alternativ als „genau ein" gemeint sein kann, wo immer dies für den Fachmann erkennbar technisch möglich ist. Beides ist von der
vorliegenden Erfindung umfasst und gilt für alle hierin verwendeten Zahlenworte.
Wenn hierin von „programmiert" oder „konfiguriert" die Rede ist, so ist auch offenbart, diese Begriffe gegeneinander auszutauschen .
Die Angaben „oben" und „unten" sind hierin bei Zweifel des Fachmanns als absolute oder relative Raumangaben zu
verstehen, welche sich auf die Ausrichtung des betreffenden Bauteils während seines üblichen Gebrauchs beziehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln von
Spritzenparametern, oder zum Einrichten der Spritzenpumpe, um mit einem weiteren Spritzentyp verwendet zu werden, umfasst das Bereitstellen einer medizinische Spritzenpumpe (hier kurz: Spritzenpumpe), die eine Spritzenaufnahme mit einer hierin eingelegten Spritze aufweist. Die Spritze weist einen Spritzenzylinder und einen hierin zwischen einer ersten
Endlage und einer zweiten Endlage verfahrbaren Kolben auf, wobei der Kolben mit einer Kolbenstange verbunden ist oder eine Kolbenstange aufweist.
Die Spritzenpumpe weist eine Antriebseinheit oder einen
Pumpenmotor, beispielsweise einen Spritzenmotor, insbesondere einen Schrittmotor, und einen mittels der Antriebseinheit in, insbesondere voneinander unterscheidbaren bzw. gegeneinander abgrenzbaren, Motorschritten verfahrbaren Schlitten auf.
Der Schlitten weist einen Knebel zum Aufnehmen eines
Abschnitts der Kolbenstange der Spritze - oder zum Verbinden des Knebels hiermit - auf. Dieser Abschnitt kann eine
Druckplatte sein, die mit der Kolbenstange verbunden ist. Ein Abschnitt des Schlittens, z. B. der Knebel, ist mittels des Schlittens relativ zur Spritzenaufnahme maximal zwischen einem ersten Endanschlag und einem zweiten Endanschlag verfahrbar angeordnet. Der Schlitten ist konfiguriert, um in Motorschritten (dies können Mikroschritte oder Teilschritte sein) verfahren zu werden. Verfahren wird der Schlitten längs der in die Spritzenpumpe eingelegten Spritze.
Des Weiteren umfasst die Spritzenpumpe eine Zählvorrichtung zum Zählen oder Mitzählen der Anzahl von Motorschritten, um welche der Schlitten jeweils verfahren wird, beispielsweise ähnlich einem Kilometerzähler. Die Zählvorrichtung kann vorzugsweise vor- und zurückzählen. Sie kann weiter
vorzugsweise auf Null oder einen anderen Startwert gestellt werden .
Außerdem umfasst die Spritzenpumpe vorzugsweise entweder einen oder mehrere Sensoren oder eine Sensoranordnung, welche jeweils entlang eines Verschiebewegs des Kolbens der Spritze oder eines Verfahrwegs des Schlittens der Pumpe angeordnet sind. Sie sind optional dazu konfiguriert und/oder
angeordnet, um mit dem Schlitten oder einem Abschnitt hiervon in einer Sensorbeziehung zu stehen.
Die Spritzenpumpe umfasst zudem eine Steuervorrichtung, welche konfiguriert ist, mittels Steueranweisungen die Antriebseinheit zu veranlassen, den Schlitten zu verfahren. Derartige Steueranweisungen können beispielsweise vom
Anwender mittels einer Eingabevorrichtung eingegeben und/oder von einer Speichervorrichtung vorgehalten und aus dieser ausgelesen werden und/oder von der Steuervorrichtung
errechnet werden. Die Spritzenpumpe kann entsprechend
konfiguriert sein.
Hierzu, und gegebenenfalls zum Speichern der von den Sensoren erfassten Daten, der errechneten Positionswerte und/oder der ermittelten Spritzenparameter, umfasst die Spritzenpumpe optional eine entsprechend vorbereitete oder konfigurierte Speichervorrichtung .
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ferner die folgenden Schritte, die hierin, jedenfalls sofern sie automatisch durchgeführt werden, als maschinelle Schritte bezeichnet werden können: a) Automatisches und/oder manuelles Verfahren des Knebels mittels einer Bewegung des Schlittens der Spritzenpumpe in eine erste Position. Diese Position entspricht einem ersten bekannten Nennvolumen der Spritze oder ist einem solchen Nennvolumen zugeordnet. Anschließend wird ein Positionswert der angefahrenen, ersten Position mittels der Zählvorrichtung ermittelt und als erster
Positionswert festgelegt. b) Automatisches und/oder manuelles Verfahren des Knebels mittels einer Bewegung des Schlittens der Spritzenpumpe in eine zweite Position. Diese Position entspricht einem zweiten bekannten Nennvolumen der Spritze oder ist einem solchen Nennvolumen zugeordnet. Anschließend wird ein Positionswert der angefahrenen, zweiten Position mittels der Zählvorrichtung ermittelt und als zweiter
Positionswert festgelegt. c) Ermitteln der Differenz oder des Abstands oder des
Betrags zwischen dem ersten Positionswert und dem zweiten Positionswert, insbesondere entweder als Anzahl von Motorschritten, um die der Knebel zum Erreichen der zweiten Position ausgehend von der ersten Position bewegt oder verfahren wurde, oder mittels der mit Hilfe der Positionsgeber ermittelten Position oder Positionen, ermittelt in einer absoluten Positionsmessung, z. B. mittels Linearpotentiometer. d) Optional: Berechnen einer Anzahl von Motorschritten der Antriebseinheit der Spritzenpumpe pro
Nennvolumeneinheit, beispielweise Milliliter, oder
Teilen hiervon in Bezug auf die eingelegte Spritze.
Das Berechnen der Motorschrittanzahl kann beispielsweise mittels der Differenz oder des Betrags zwischen dem ersten und dem zweiten Positionswert bezogen auf eine Differenz zwischen dem ersten Nennvolumen und dem zweiten Nennvolumen, oder umgekehrt, erfolgen. Ferner können weitere ermittelte und/oder berechnete Parameter in diese Berechnung einfließen. Technische Daten der Spritzenpumpe, beispielsweise
Spindelsteigung, Schrittwinkel, Übersetzung und/oder
dergleichen, können ebenfalls Teil einer solchen Berechnung sein .
Das Ermitteln eines Positionswerts kann im einfachsten Fall ein einfaches Ablesen des Zählwerts sein, insbesondere wenn das Verfahren des Knebels jeweils von einem Referenzpunkt oder mehrfach vom gleichen Referenzpunkt begann und dort der jeweilige Startwert der Zählvorrichtung z. B. "0" oder einen anderen Wert betrug.
Als Positionsgeber können hier optional alle Komponenten verstanden werden, die zum Ermitteln einer Position oder eines Positionswerts verwendet werden können, insbesondere die Zählvorrichtung, die Sensoren, die Sensoren der
Spritzenpumpe, insbesondere wie hierin offenbart, die hierin genannten optischen Sensoren oder Magnetfeldsensors, die Permanentmagnete, die Hall-Sensoren, die Schlitzscheibe die abwechselnd magnetisierte Index-Scheibe, usw. sowie beliebige Kombinationen zweier oder beliebig vieler der vorstehend genannten Komponenten.
Die Geschwindigkeit, mit welcher verfahren wird, kann
optional zwischen 100 ps/Mikroschritt und
50000 ps/Mikroschritt betragen und kann während des
Verfahrens konstant oder veränderlich sein. So kann der
Knebel zum Beispiel mit einer hohen Geschwindigkeit
automatisch in die Nähe der anzufahrenden Position verfahren werden, um dann optional automatisch oder manuell veranlasst mit einer niedrigeren Geschwindigkeit die jeweils betrachtete Position genau anzufahren.
Ein Mikroschritt ist eine Schrittweite der Antriebseinheit der Pumpe; der Begriff kann für ein Rotationsmaß oder für ein Linearmaß stehen.
Die erfindungsgemäße medizinische Spritzenpumpe (kurz:
Spritzenpumpe) umfasst eine Spritzenaufnahme. Sie ist ausgestaltet zur Aufnahme einer Spritze, welche einen
Spritzenzylinder und einen hierin zwischen einer ersten Endlage und einer zweiten Endlage verfahrbaren Kolben
aufweist, wobei der Kolben mit einer Kolbenstange verbunden ist .
Weiter umfasst die Spritzenpumpe eine Antriebseinheit oder einen Pumpenmotor, beispielsweise einen Spritzenmotor, insbesondere einen Schrittmotor. Die Antriebseinheit ist vorgesehen, um einen Schlitten der Spritzenpumpe in,
insbesondere unterscheidbaren bzw. gegeneinander
abgrenzbaren, Motorschritten zu verfahren. Der Schlitten weist hierbei einen Knebel zum Aufnehmen eines Abschnitts der Kolbenstange der Spritze oder zum Verbinden des Knebels hiermit auf. Dieser Abschnitt kann eine Druckplatte sein, die mit der Kolbenstange verbunden ist. Der Knebel ist relativ zur Spritzenaufnahme mittels des Schlittens maximal zwischen einem ersten Endanschlag und einem zweiten Endanschlag verfahrbar angeordnet. Der Schlitten ist konfiguriert, um in Motorschritten (dies können Mikroschritte oder Teilschritte sein) längs der in die Spritzenpumpe eingelegten Spritze verfahren zu werden.
Des Weiteren umfasst die Spritzenpumpe eine Zählvorrichtung zum Zählen oder Mitzählen der Anzahl von Motorschritten, um welche der Schlitten verfahren wird, beispielsweise ähnlich einem Kilometerzähler, der vorzugsweise vor- und zurückzählen kann und der weiter vorzugsweise auf Null oder einen anderen Startwert gestellt werden kann.
Außerdem umfasst die Spritzenpumpe optional einen oder mehrere Sensoren oder optional eine Sensoranordnung. Die Sensoren oder die Sensoranordnung können entlang eines
Verschiebewegs des Kolbens der Spritze oder eines Verfahrwegs des Schlittens der Spritzenpumpe angeordnet sein. Sie sind optional konfiguriert und/oder angeordnet, um mit dem
Schlitten oder einem Abschnitt hiervon in einer
Sensorbeziehung zu stehen.
Die Spritzenpumpe umfasst zudem eine Steuervorrichtung, insbesondere wie oben beschrieben und/oder welche dazu konfiguriert ist, mittels entsprechender Steueranweisungen die Antriebseinheit zu veranlassen, den Schlitten der
Spritzenpumpe zu verfahren. Die Art der Steueranweisungen kann der oben bereits ausgeführten entsprechen, auf welche hier verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
Hierzu, und gegebenenfalls zum Speichern der von den Sensoren erfassten Daten, der errechneten Positionswerte und/oder der ermittelten Spritzenparameter, umfasst die Spritzenpumpe optional eine Speichervorrichtung.
Die Steuervorrichtung der erfindungsgemäßen medizinischen Spritzenpumpe ist konfiguriert und/oder vorbereitet, um mittels der medizinischen Spritzenpumpe, nach Einlegen der Spritze in diese, ein Verfahren, insbesondere das
erfindungsgemäße Verfahren, auszuführen, welches vorzugsweise folgende Schritte umfasst: a) Automatisches und/oder manuelles Verfahren des Knebels mittels einer Bewegung des Schlittens der medizinischen Spritzenpumpe in eine erste Position. Diese Position entspricht einem ersten bekannten Nennvolumen der
Spritze oder ist einem solchen Nennvolumen zugeordnet. Anschließend erfolgt ein Ermitteln eines Positionswertes der angefahrenen, ersten Position mittels der
Zählvorrichtung als ersten Positionswert; b) Automatisches und/oder manuelles Verfahren des Knebels mittels einer Bewegung des Schlittens der medizinischen Spritzenpumpe in eine zweite Position. Diese Position entspricht einem zweiten bekannten Nennvolumen der
Spritze oder ist einem solchen Nennvolumen zugeordnet. Anschließend erfolgt ein Ermitteln eines Positionswertes der angefahrenen, zweiten Position mittels der
Zählvorrichtung als zweiten Positionswert; c) Ermitteln der Differenz oder des Abstands oder des
Betrags zwischen dem ersten Positionswert und dem zweiten Positionswert, insbesondere entweder als Anzahl von Motorschritten, die der Knebel zum Erreichen der zweiten Position ausgehend von der ersten Position bewegt oder verfahren wurde, oder mittels der mit Hilfe der Positionsgeber ermittelten Position oder Positionen; und d) Berechnen einer Anzahl von Motorschritten der
Antriebseinheit der medizinischen Spritzenpumpe pro Nennvolumeneinheit, beispielweise Milliliter, oder
Teilen hiervon in Bezug auf die eingelegte Spritze.
Die obigen Ausführungen zum Ermitteln der Positionswerte bzw. zum Berechnen der Motorschritte gelten hier gleichermaßen.
Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung weist eine erfindungsgemäße medizinische Spritzenpumpe auf und/oder ist mit einer solchen in Signalkommunikation verbunden.
Ein erfindungsgemäßes digitales, insbesondere nicht
flüchtiges, Speichermedium, insbesondere in Form eines maschinenlesbaren Trägers, insbesondere in Form einer Diskette, CD, DVD, EPROM, FRAM ( Ferroelectric RAM) oder
SSD ( Solid-State-Drive ) , insbesondere mit elektronisch oder optisch auslesbaren Steuersignalen, kann derart mit einem programmierbaren Computersystem Zusammenwirken, dass die maschinellen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst werden.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm-Produkt weist einen volatilen, flüchtigen oder auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode oder eine Signalwelle zur
Veranlassung der maschinellen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auf, wenn das Computerprogramm-Produkt auf einem Rechner abläuft. Unter einem Computerprogramm-Produkt kann erfindungsgemäß beispielsweise ein auf einem Träger
gespeichertes Computerprogramm, ein Embedded System als umfassendes System mit einem Computerprogramm (z. B.
elektronisches Gerät mit einem Computerprogramm) , ein
Netzwerk von computerimplementierten Computerprogrammen
(z. B. Client/Server-system, Cloud Computing System, etc.) oder ein Computer, auf dem ein Computerprogramm geladen ist, abläuft, gespeichert ist, ausgeführt oder entwickelt wird, verstanden werden.
Der Begriff „maschinenlesbarer Träger", wie er hierin
verwendet wird, bezeichnet in bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Träger, der von Software und/oder Hardware interpretierbare Daten oder Informationen enthält. Der Träger kann ein Datenträger, wie eine Diskette, eine CD, DVD, ein USB-Stick, eine Flashcard, eine SD-Karte und dergleichen sowie jeder andere hierin genannte Speicher oder jedes andere hierin genannte Speichermedium sein. Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm weist einen Programmcode zur Veranlassung der maschinellen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auf, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. Unter einem Computerprogramm kann erfindungsgemäß beispielsweise ein physikalisches,
vertriebsfähiges Software-Produkt verstanden werden, welches ein Programm aufweist.
Für das erfindungsgemäße digitale Speichermedium, das erfindungsgemäße Computerprogramm-Produkt und das
erfindungsgemäße Computerprogramm gilt, dass alle, einige oder manche der maschinell durchgeführten Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst werden. Dies gilt insbesondere im Zusammenwirken mit einer
Erfassungsvorrichtung und/oder einer erfindungsgemäßen
Blutbehandlungsvorrichtung wie hierin beschrieben.
Erfindungsgemäße Ausführungsformen können eines oder mehrere der vorstehend oder im Folgenden genannten Merkmale
aufweisen. Dabei können die hierin genannten Merkmale in beliebiger Kombination Gegenstand von erfindungsgemäßen
Ausführungsformen sein, sofern der Fachmann eine konkrete Kombination nicht als technisch unmöglich erkennt.
Wann immer hierin von einer Ausführungsform die Rede ist, so handelt es sich um eine beispielhafte, erfindungsgemäße Ausführungsform.
Wenn hierin offenbart ist, dass der erfindungsgemäße
Gegenstand ein oder mehrere Merkmale in einer bestimmten Ausführungsform aufweist, so ist hierin jeweils auch
offenbart, dass der erfindungsgemäße Gegenstand genau dieses oder diese Merkmal (e) in anderen, ebenfalls erfindungsgemäßen Ausführungsformen ausdrücklich nicht aufweist, z. B. im Sinne eines Disclaimers. Für jede hierin genannte Ausführungsform gilt somit, dass die gegenteilige Ausführungsform,
beispielsweise als Negation formuliert, ebenfalls offenbart ist .
Das Nennvolumen, so wie dieser Begriff hierin verwendet wird, entspricht dem Volumen an Fluid, das bei Aufziehen der
Spritze bis zum jeweiligen Wert des Nennvolumens (z. B. 5 ml, 10 ml, usw.) im Kolben vorliegt. Das Nennvolumen einer
Spritze ist auf dem Kolben zumeist mittels Skala angegeben, etwa durch Aufdruck, Prägung, oder dergleichen. Das
Nennvolumen dient dem Arzt, möchte er ein quantitatives genau bestimmbares Volumen eines Fluids mittels Spritze
verabreichen .
In manchen Ausführungsformen entspricht die erste oder die zweite mittels der Spritzenpumpe angefahrene Position der ersten Endlage der Spritze, insbesondere der unteren Endlage. Bei dieser unteren Endlage ist die Spritze vollends geleert, weshalb das dieser Endlage entsprechende Nennvolumen Null Milliliter (ml) entspricht.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren zusätzlich das automatische und/oder manuelle Verfahren des Knebels in die zweite Endlage der Spritze, was mittels einer Bewegung des Schlittens der Spritzenpumpe erfolgt. Das Verfahren umfasst in diesen Ausführungsformen ferner das Bestimmen eines Positionswertes der zweiten Endlage mittels der
Zählvorrichtung. Dieser wird hierin als dritter Positionswert bezeichnet und optional gespeichert. In manchen Ausführungsformen erreicht der Knebel oder ein Endabschnitt des Schlittens seine maximalen Positionen jeweils, wenn der Schlitten den ersten Endanschlag bzw. den zweiten Endanschlag erreicht.
Das Erkennen, dass der erste oder der zweite Endanschlag erreicht ist, kann mittels einer gelochten Schlitzscheibe oder Lochscheibe erfolgen, die optional Teil der
erfindungsgemäßen oder der zu kalibrierenden Spritzenpumpe ist. Die Schlitzscheibe kann, z. B. über eine Kupplung, von der Spindel der Spritzenpumpe, welche in Verbindung mit dem Pumpenmotor auch den Schlitten in Motorschritten antreibt, angetrieben werden. Die Schlitzscheibe unterbricht, wenn sie sich dreht, intermittierend ein Lichtschrankensignal, z. B. nach einem vorbekannten Muster. Bleibt die Schlitzscheibe stehen, da die Spindel, welche die Schlitzscheibe antreibt, bei Erreichen ihrer mechanischen Endlage ihrerseits
stehenbleibt, so bleibt das Lichtschrankensignal statisch oder weicht auf andere Weise vom vorbekannten oder für einen Bewegungszustand des Schlittens erwarteten Muster ab. Die Steuervorrichtung der Spritzenpumpe kann hieran den
Stillstand der Schlitzscheibe und hieran wiederum, den
Stillstand der Spindel und folglich des Schlittens erkennen. Einer der Endanschläge ist somit angefahren, d. h. erreicht. In manchen Ausführungsformen des Verfahrens werden in dessen Schritten a) und/oder b) die erste und/oder die zweite
Position ausgehend vom ersten Endanschlag der Spritzenpumpe angefahren. Dabei werden die zum Erreichen der ersten oder zweiten Position erforderlichen Motorschritte gezählt.
Der erste Endanschlag der Spritzenpumpe kann der untere der beiden Endanschläge sein. Er kann die in einer Richtung nach unten (im Gebrauch der Spritzenpumpe) maximal von Schlitten erreichbare Position darstellen.
In einigen Ausführungsformen des Verfahrens wird zusätzlich ein Innendurchmesser der Spritze berechnet. Dies kann im o. g. Schritt d) oder diesem vorangehend oder nachfolgend geschehen .
Die Kenntnis des Innendurchmessers kann zur Bestimmung einer Schrittfrequenz , der Förderratenüberwachung und/oder einer Volumenzählung herangezogen werden.
In manchen Ausführungsformen werden während des Verfahrens getriebe- und spindelabhängige Parameter, insbesondere die Spindelsteigung s [Einheit mm/0], der Schrittwinkel sw
[Einheit: °] und die Übersetzung u, zur Berechnung einer Schubhöhe h mit in die Berechnung einbezogen. Hierbei gilt h = 1/u * s * sw.
Hierauf basierend kann der Innendurchmesser d± exemplarisch nach folgender Formel berechnet:
mit
V = das betrachtete Nennvolumen
h = die Schubhöhe zur Förderung des betrachteten Nennvolumens
In manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren, z. B. als erste, das Verfahren einleitende Schritte, zusätzlich das Einlegen eines Spritzennormals in die Spritzenaufnahme. Das Spritzennormal kann anstatt der Spritze oder vor oder nach dem o. g. Einlegen der Spritze in die Spritzenaufnahme eingelegt werden. Nach Einlegen des Spritzennormals wird der Knebel oder der Schlitten verfahren, soweit das
Spritzennormal dies erlaubt. Dieses Verfahren kann optional in Richtung auf den ersten oder den zweiten Endanschlag erfolgen, z. B. in Richtung auf den unteren Endanschlag. Bei Erreichen der maximalen Position des Schlittens oder des Knebels wird der der Positionswert der so erreichten Position innerhalb der Spritzenaufnahme oder -mulde relativ zu den Sensoren der Spritzenpumpe bestimmt. Dieser wird hierin als Positionswert M bezeichnet.
Die Spindel der Spritzenpumpe, welche beim Betätigen der Spritze Rotation in Linearbewegung wandelt, kann zusammen mit der Antriebseinheit und dem Knebel alternativ auch als
Antriebsmechanik bezeichnet werden. Die Lage der
Spritzenaufnahme kann durch Toleranzen in ihrer Befestigung an der Antriebsmechanik von Gerät zu Gerät variieren. Deshalb kann es sich bei manchen Ausführungsformen anbieten, den Positionswert M der Spritzenmulde zu ermitteln. Er kann angeben, wie die Spritzenmulde oder -aufnahme in Bezug auf den vorzugsweise vorab kalibrierten ersten oder zweiten
Endanschlag liegt.
In manchen Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, die Spritzenparameter in Bezug auf diese Position zu ermitteln.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter ein Definieren des Positionswerts der ersten Endlage, alternativ ein Definieren der Differenz zwischen dem Positionswert der ersten Endlage und dem Positionswert der Position der
Spritzenaufnahme, als einen ersten Spritzenparameter. Optional umfasst das Verfahren in diesen Ausführungsformen ferner ein Definieren des Positionswerts der zweiten Endlage, alternativ der Differenz zwischen dem Positionswert der ersten Endlage und dem Positionswert der zweiten Endlage, als einen zweiten Spritzenparameter.
Weiter umfasst das Verfahren in diesen Ausführungsformen ein Definieren der Differenz zwischen einem Positionswert eines konkreten Nennvolumens (z. B. des ersten oder zweiten
Nennvolumens) und dem Positionswert der ersten Endlage als einen dritten Spritzenparameter.
Wiederum weiter umfasst das Verfahren in diesen
Ausführungsformen ein Übertragen wenigstens eines Wertes auf wenigstens ein anderes medizinisches Gerät. Der übertragene Wert ist ein Wert aus der Gruppe, welche aus dem ersten, dem zweiten, dem dritten Spritzenparameter, dem Positionswert des ersten Endanschlags, dem ermittelten Positionswert der ersten Endlage, dem ermittelten Positionswert der zweiten Endlage, dem ermittelten Positionswert der Spritzenaufnahme, Bezügen der Positionswerte untereinander, Abständen der
Positionswerte untereinander, insbesondere angegeben als Differenzen hiervon, und dem Innendurchmesser der Spritze besteht .
Ein Übertragen kann beispielsweise über das Internet, externe Serviceprogramme (z. B. PC-Servicesoftware ) , ein Netzwerk, eine Codierung (z. B. Bar- oder QR-Code) , insbesondere drahtlos, externe Datenträger (z. B. USB-Stick) oder auch über die Eingabe der Parameter in das Setupmenü des
medizinischen Geräts durch einen Servicetechniker erfolgen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren weiter den Schritt des Speicherns aller oder einiger Daten in der
Speichervorrichtung, soweit vorhanden. Daten können hierbei ermittelte und/oder berechnete Daten und/oder Werte,
insbesondere die hierin genannten Positionswerte oder andere Werte der vorstehend genannten Gruppe, sein.
In manchen Ausführungsformen des Verfahrens können in der Speichervorrichtung auch technische Daten der Spritzenpumpe, beispielsweise wie oben ausgeführt, hinterlegt sein.
Um Wiederholungen zu vermeiden, wird für die Beschreibung des Verfahrens, welches durch die entsprechend konfigurierte und/oder vorbereitete Steuervorrichtung der erfindungsgemäßen medizinischen Spritzenpumpe mittels derselben ausgeführt werden kann, auf die obigen Ausführungen verwiesen. Alle oben erwähnten Ausführungsformen sind sowohl für das
erfindungsgemäße Verfahren als analog auch in Bezug auf dieses Verfahren denkbar.
In manchen Ausführungsformen ist die Spritze eine
Einwegspritze .
In einigen Ausführungsformen sind die Positionsgeber bzw. Sensoren der Spritzenpumpe kalibriert, d. h. die relative Lage des verfahrbaren Knebels in Bezug zu den Sensoren ist, optional jederzeit, bekannt.
Anstelle einer Lichtschranke oder eines anderen optischen Sensors kann die Spindelbewegung und/oder ihr Stillstand mittels wenigstens eines anders arbeitenden Sensors, etwa eines Magnetfeldsensors, wie beispielsweise einem Hall- Sensor, ermittelt werden. Die o. g. Schlitzscheibe kann dabei z. B. durch eine abwechselnd magnetisierte Index-Scheibe ersetzt werden.
Anstelle von optischen Sensoren und/oder Magnetfeldsensoren kann beispielsweise wenigstens eine Widerstandspiste
verwendet werden, die nach dem Prinzip eines Potentiometers mit Schleife und Widerstandspiste arbeitet.
In einigen Ausführungsformen ist die Verfahrgeschwindigkeit des Schlittens veränderlich, d. h. sie kann, beispielsweise zum Zweck einer Feinj ustierung, langsamer werden.
Bedingungen, unter welchen dies eintreten soll, können vorab definiert sein. Die Verlangsamung kann zur Feinj ustierung bzw. zur Bestimmung der Position M zur Anwendung kommen. Sie dient der Minimierung des Fehlers in der Bestimmung der jeweiligen Positionen. Die Steuervorrichtung kann zur
automatischen Verlangsamung konfiguriert oder programmiert sein .
In einigen Ausführungsformen wird wenigstens eine ermittelte Anzahl an Motorschritten und/oder wenigstens ein
Positionswert mit einem Kompensationswert verrechnet, um auf diese Weise korrigiert oder kompensiert in die Berechnung der Positionen einzugehen.
Eine beispielhafte Kompensierung kann wie folgt aussehen:
Das Erreichen des Endanschlags wird beispielsweise anhand des Ausbleibens („time out") des für eine anhaltende Bewegung des Schlittens zu erwartenden Schlitzscheibensignals oder anhand dessen Änderung erkannt.
Das time out ist offensichtlich von der Geschwindigkeit abhängig, mit welcher der Schlitten beim Kalibrieren verfahren wird: Wird er schnell verfahren, etwa mit einer ersten Geschwindigkeit so kann von einem Stillstand des
Schlittens ausgegangen werden bei einem time out, das
beispielsweise über mindestens 750 ms anhält. Wird er mit einer zweiten Geschwindigkeit verfahren, so kann von einem Stillstand des Schlittens ausgegangen werden bei einem time out, das beispielsweise über mindestens 1500 ms anhält. Wird er langsam verfahren, etwa mit einer dritten Geschwindigkeit, so kann von einem Stillstand des Schlittens ausgegangen werden bei einem time out, das beispielsweise über mindestens 3750 ms anhält.
Das Erreichen des Endanschlags kann durch das time out also erst verzögert sicher erkannt werden. Das führt zu einer Abweichung in der Positionserkennung, die je nach
Geschwindigkeit unterschiedlich groß ist.
Um den dadurch entstehenden Fehler zu beseitigen, wurde experimentell ein Kompensationswert ermittelt, der abhängig von der Geschwindigkeit sein kann. Die ermittelten
Positionswerte können um derartige Kompensationswerte
korrigiert werden.
In manchen Ausführungsformen weist der Schlitten der
Spritzenpumpe einen Permanentmagnet auf. Dieser steht in einem unveränderlichen Abstand zum Knebel oder zu einem
Abschnitt des Schlittens, etwa dem o. g. Abschnitt.
In manchen Ausführungsformen ist die medizinische
Spritzenpumpe als Heparinspritzenpumpe ausgestaltet.
In einigen Ausführungsformen ist die
Blutbehandlungsvorrichtung als Peritonealdialysevorrichtung, Hämodialysevorrichtung, Hämofiltrationsvorrichtung oder als Hämodiafiltrationsvorrichtung ausgestaltet, insbesondere als eine Vorrichtung für die chronische Nierenersatztherapie oder für die kontinuierliche Nierenersatztherapie
(CRRT = continuous renal replacement therapy) .
In manchen Ausführungsformen umfasst die medizinische
Spritzenpumpe eine Eingabevorrichtung zum Eingeben von
Steueranweisungen und/oder anderen Daten durch einen
Anwender .
In einigen Ausführungsformen umfasst die medizinische
Spritzenpumpe eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben von
Behandlungsdaten, der ermittelten Spritzenparametern und/oder anderen Daten für einen Anwender, oder ist mit einer solchen Ausgabevorrichtung verbunden, z. B. in kabelgebundener oder auf kabellose Weise oder auf andere Art.
In manchen Ausführungsformen umfasst das Bereitstellen von Daten und/oder Werten einen Kalibrierungsprozess, die Eingabe von Daten durch einen Anwender, das Auslesen von hinterlegten Daten und/oder dergleichen.
In einigen Ausführungsformen entspricht die erste Endlage insbesondere der Information oder dem Zustand "Spritze leer".
In einigen Ausführungsformen entspricht die zweite Endlage insbesondere der Information oder dem Zustand "Spritze vollständig oder maximal aufgezogen" .
In manchen Ausführungsformen dienen die mittels des
erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten und/oder berechneten Werte der Förderratenüberwachung der medizinischen Spritzenpumpe und/oder der Volumenzählung und/oder zur
Umsetzung oder Steuerung der Förderrate
(Motorschrittfrequenz ) .
In einigen Aus führungs formen werden die Spritzenparameter durch einen Techniker manuell und/oder automatisch validiert. Dazu werden die neu bestimmten Spritzenparameter von diesem überprüft und bestätigt.
In manchen Aus führungs formen entsprechend die erste und die zweite Endlage nicht dem ersten bzw. zweiten Endanschlag.
In einigen Aus führungs formen ist die Steuervorrichtung der Spritzenpumpe programmiert, um im bestimmungsgemäßen Betrieb, z. B. während einer Behandlung des Patienten oder Abgabe einer Flüssigkeit aus der Spritze, etwa eines Medikaments, den Betrieb der Spritzenpumpe basierend auf den
erfindungsgemäß ermittelten Spritzenparametern, die
vorzugweise gespeichert oder hinterlegt sind, oder in
Rückgriff hierauf, zu veranlassen.
In manchen Aus führungs formen weisen die Spritzenpumpe oder ihre Steuervorrichtung keine Vorrichtung zum Speichern, zum Ermitteln und/oder zum Einlesen von Durchmessern, Umfängen oder Radien von wenigstens einer Spritze oder deren inneren Lumen auf. Ein Speichern, Ermitteln und/oder Einlesen von Durchmessern, Umfängen oder Radien von Spritzen und/oder ein Rückgriff auf solche Parameter erfolgt in manchen
Aus führungs formen nicht.
Manche oder alle erfindungsgemäßen Aus führungs formen können einen, mehrere oder alle der oben und/oder im Folgenden genannten Vorteile aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, dass
unterschiedliche, auf dem Markt verfügbare Spritzen an einer Spritzenpumpe verwendet werden können. Vorteilhafterweise kann das Ermitteln der für die Kenntnis wichtiger Parameter der Spritze (Spritzenparameter) ohne nennenswerten Aufwand und weiter vorzugsweise auch automatisch durch die
Spritzenpumpe selber geschehen. Vorteilhaft hieran ist weiter, dass hierzu Betriebssoftware weder umprogrammiert noch aktualisiert werden muss, was stets Aufwand bedeutet.
Die Einrichtung der Spritzenpumpe, so dass mit ihr künftig beliebig viele weitere Spritzen bei der Behandlung von
Patienten genutzt werden können, kann jederzeit vor Ort, etwa durch den Anwender, die Klinik oder den Servicetechniker, erfolgen oder initiiert werden.
Mittels der vorliegenden Erfindung lassen sich alle für die Verwendung der medizinischen Spritzenpumpe relevanten
Spritzenparameter durch die Spritzenpumpe vor Ort, und z. T. automatisch oder mit geringer Unterstützung von Personal oder Techniker bestimmen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht vorteilhaft eine freie Auswahl an Spritzentypen, beispielsweise für Kliniken bzw. Dialyse-Praxen, da vor Ort individuell weitere
Spritzentypen angelernt und anschließend verwendet werden können .
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geht somit eine
gesteigerte Flexibilität in Bezug auf die Auswahl der
Spritzen für die Kliniken und Praxen einher. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, diese Daten auch auf andere medizinische Geräte zu übertragen und den
betreffenden Spritzentyp dann auch dort verwenden zu können, ohne dass diese anderen medizinischen Geräte eigens oder gar aufwändig neu eingerichtet oder die Spritzenparameter oder die Endlagen dieses Spritzentyps erneut ermittelt werden müssten, selbst wenn Spritzenmulden verschiedener
Spritzenpumpen desselben Gerätetyps nicht exakt gleich innerhalb der jeweiligen Spritzenpumpe montiert wurden. Die Übertragung kann beispielsweise über Internet, mittels
Speichermedien, über eine direkte Eingabe von Parametern im Setup oder dergleichen erfolgen.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung, in welcher gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Bauteile bezeichnen, exemplarisch erläutert. In den Figuren gilt:
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Spritze;
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Spritzenpumpe in einer schematisch vereinfachten Draufsicht; und
Fig. 3a bis 3d zeigen den Ablauf des erfindungsgemäßen
Verfahrens einer exemplarischen
Ausführungsform in einer Übersicht.
Fig. la und Fig. lb zeigen, jeweils von der Seite, eine herkömmliche, z. B. mit Heparin befüllbare, Spritze 1, die eine Einmalspritze und/oder eine Fertigspritze sein kann. Fig. la zeigt sie in einem leeren Zustand, Fig. lb zeigt sie in einem vollständig befüllten Zustand bzw. welche sie annimmt, wenn sie vollständig befällt ist.
Die Spritze 1 weist einen Spritzenzylinder 2 und einen
Kolben 5 auf.
Der Spritzenzylinder 2 weist einen kopfseitig hieran
angeformten optionalen Luer-Konus 3 und einem am
gegenüberliegenden Ende angeformten Spritzenflansch 4 auf.
Der Kolben 5 ist zumeist aus einem elastomeren Material und stopfenförmig ausgestaltet. Er befindet sich im Inneren des Spritzenzylinders 2 und ist mit einer Kolbenstange 6
verbunden, mittels welcher er innerhalb des
Spritzenzylinders 2 axial verschiebbar ist.
Der Kolben 5 endet mit einer in Draufsicht zumeist ovalen oder runden Druckplatte 7. Sie ist in Fig. la und Fig. lb von der Seite gezeigt.
In Fig. la steht der Kolben 5 in einer ersten Endlage B, in Fig. lb in einer zweiten Endlage C. Die erste Endlage B nimmt der Kolben 5 an, wenn der Spritzeninhalt vollständig durch Verfahren des Kolbens 5 entleert ist. Die zweite Endlage C nimmt der Kolben 5 an, wenn die Spritze 1 maximal befüllt ist .
Der Verschiebeweg des Kolbens 5 innerhalb der Spritze 1 ist also durch die beiden Endlagen B und C begrenzt. Sein bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Spritze 1 einzuhaltender, maximaler Verschiebeweg, den es zur Vermeidung eines
Herausziehens des Kolbens 5 aus dem Spritzenzylinder 2 und einer hiermit möglicherweise einhergehenden Kontaminationsgefahr nicht zu überschreiten gilt, wird hierin als hmax bezeichnet.
Fig . 2 zeigt eine Ausführungsform einer offenbarten
Spritzenpumpe 100, welche eine Spritzenaufnahme oder
-mulde 101 aufweist. Sie weist ferner einen verfahrbaren Schlitten 103 mit einem mit ihm gemeinsam verfahrbaren
Knebel 105 auf, wobei der Knebel 105 relativ zum
Schlitten 103 ortsfest ist oder ortsfester Teil hiervon ist.
Eine Antriebseinheit 107, hier beispielsweise ein Motor, verfährt, z. B. mittels einer Spindel 109, den Schlitten 103 in Motorschritten. Die Richtung, in welcher sich der
Verfahrweg des Schlittens 103 erstreckt, ist mittels
Doppelpfeils gezeigt.
Das Verfahren des Schlittens 103 kommt nach links (bezogen auf Fig. 2), also zum Luer-Konus 3 hin, spätestens dann zum Erliegen, wenn ein erster Endanschlag A erreicht ist, welcher mittels Strichlinie angedeutet ist.
Das Verfahren des Schlittens 103 kommt nach rechts (bezogen auf Fig. 2), also zur Druckplatte 7 hin, spätestens dann zum Erliegen, wenn ein zweiter Endanschlag D erreicht ist, welcher ebenfalls mittels Strichlinie angedeutet ist.
Die Endanschläge A und D sind als mechanische Endstationen des Schlittens 103 zu verstehen: Ein Verfahren des Schlittens über diese Punkte A und D ist technisch nicht möglich, selbst wenn keine Spritze 1 in die Spritzenpumpe 100 eingelegt ist. Die Endanschläge A und D liegen jeweils außerhalb der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen ersten und zweiten Endlage B bzw. C.
An der Spritzenaufnahme sind optional ein erster Sensor 111 und ein zweiter Sensor 113 ortsfest mit z. B. einem Gehäuse der Spritzenpumpe 100 verbunden.
Der Schlitten 103 seinerseits kann einen Permanentmagnet 115 aufweisen, welcher dazu dienen kann, auf bekannte Weise im Wechselspiel mit dem ersten Sensor 111 und/oder dem zweiten Sensor 113, zu ermitteln, wenn oder wann der Schlitten 103 die Position des ersten Sensors 111 oder des zweiten
Sensors 113 erreicht oder passiert. Der erste und der zweite Sensor 111 bzw. 113 sind hierzu optional als Hall-Sensoren ausgestaltet. Zum Ermitteln oder Auswerten der Signale, die von den Hall-Sensoren oder anderen Sensoren empfangen werden, erforderliche Auswertevorrichtungen sind vorgesehen.
Alternativ zu der Ausgestaltung der Sensoren 111 und 113 als Hall-Sensoren könnte auch alternativ eine andere
Sensoranordnung vorgesehen sein, optional
Absolutpositionsgeber umfassend. Auch Kombinationen von
Sensoren, beispielsweise aus einem Hall-Sensor und einer Lichtschranke, sind ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst .
Von der Erfindung ist ferner umfasst, dass sich z. B. die beiden Sensoren 111 und 113, oder auch nur ein beliebiger von ihnen, ortsfest zum Schlitten 103 gemeinsam mit diesem bewegen, wenn der Schlitten 103 verfahren wird. Der
Permanentmagnet 115 kann sich in solchen Ausgestaltungen an der Spritzenaufnahme befinden. Die Spritzenpumpe 100 weist ferner eine Zählvorrichtung 120, eine Steuervorrichtung 130, optional eine
Speichervorrichtung 140 und optional eine Ein-/
Ausgabevorrichtung 150 auf oder ist hiermit in
Signalverbindung verbunden, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist .
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Spritzenpumpe 100 mit einer in sie eingelegten Spritze 1. Diese gemeinsame Darstellung dient der besseren Erläuterung des Zusammenwirkens von
Spritzenpumpe 100 und Spritze 1 im bestimmungsgemäßen
Gebrauch der Spritzenpumpe 100 bzw. Spritze 1. Für das erfindungsgemäße Verfahren muss die Spritze 1 zumindest zeitweise in die Spritzenpumpe 100 eingelegt sein.
Fig. 3a bis 3d zeigen den Ablauf des erfindungsgemäßen
Verfahrens in einer exemplarischen Ausführungsform anhand verschiedener Spritzenstellungen in einer Gegenüberstellung.
Fig. 3b und 3c zeigen neben den beiden gezeigten
Spritzenzuständen aus Fig. 1, nämlich „Spritze leer" (Fig.
3a) und „Spritze vollständig befüllt" (Fig. 3d) , noch zwei weitere Zustände nämlich die Spritze im Verfahrensschritt a) (Fig. 3b), in dem der nur in Fig. 3d gezeigte Knebel 105 auf ein erstes bekanntes Nennvolumen NI (z. B. 5 ml) verfahren wurde, und die Spritze im Verfahrensschritt b) des
erfindungsgemäßen Verfahrens (Fig. 3c), in dem der Knebel 105 auf ein zweites bekanntes Nennvolumen N2 (z. B. 15 ml) verfahren wurde.
Herkömmliche Spritzen sind üblicherweise auf ihrer Außenseite skaliert, beschriftet und/oder bedruckt. Diese hier als
Nennvolumina bezeichneten Angaben, beispielsweise Milliliter, ermöglichen dem Benutzer z. B., den Füllstand der Spritze zu erfassen und/oder optional eine Abgabe des Inhalts zu
dosieren und/oder eine Dosierung zu überwachen.
Um die Übersichtlichkeit der Fig. 3 zu erhalten, wurde die Verbindung der Spritze 1 zur erfindungsgemäßen
Spritzenpumpe 100 exemplarisch nur in Fig. 3d dargestellt.
Das dort Dargestellte gilt analog auch für die drei anderen Spritzenzustände der Fig. 3a bis 3d. Fig. 3d verdeutlicht, dass die Zählvorrichtung 120, die Steuervorrichtung 130, die Speichervorrichtung 140 und die Ein-/Ausgabevorrichtung 150 auch in die Spritzenpumpe 100 integriert sein können.
Die Fig. 3a bis 3d veranschaulichen Beispiele für ermittelte Spritzenparameter SP1, SP2 und SP3. So entspricht in diesem Beispiel der Spritzenparameter (SP1) der ersten Endlage (B) (und zudem einem Nennvolumen von Null ml), der zweite
Spritzenparameter (SP2) entspricht der zweiten Endlage (C) , und der dritte Spritzenparameter (SP3) ermittelt sich aus der Differenz zwischen z. B. dem Nennvolumen (hier: NI) und der ersten Endlage (B) . Diese Spritzenparameter werden jeweils ermittelt, wenn der Kolben 5 der Spritze 1 mittels der
Antriebseinheit 107 in der durch den jeweiligen Pfeil angegebenen Richtung die erste Endlage B, die zweite
Endlage C bzw. ein bekanntes Nennvolumen (hier NI) der
Spritze 1 erreicht. Die Ermittlung der Spritzenparameter SP1 bis SP3 ist hier rein exemplarisch dargestellt.
Setzt man die Differenz der Nennvolumina DN in Relation zu der Anzahl der für das Verfahren des Knebels 105 über den Abstand der beiden betrachteten Nennvolumina hinweg
benötigten Motorschritte, kann unmittelbar eine Anzahl Motorschritte pro Einheit Nennvolumen (z. B. pro ml)
ermittelt werden.
Die Spritzenparameter SP1, SP2 und/oder SP3 können, optional neben anderen Parametern, wie beispielsweise einem
errechneten Innendurchmesser der Spritze oder einem
Positionswert (M) der Spritzenmulde oder jeweils dessen Bezug oder Abstand zu einem der vorgenannten Werte oder einem weiteren Wert, wie dem ersten Endanschlag (A) oder einer ersten Endlage (B) , insbesondere angegeben als Differenzen zwischen beliebigen der vorgenannten Größen, an andere medizinische Geräte übermittelt werden, um dort eine erneute Kalibrierung oder Einrichtung des Geräts auf den in Fig. 3a bis 3d gezeigten Spritzentyp einzusparen.
Die Differenz zwischen erstem Spritzenparameter SP1 und zweitem Spritzenparameter SP2 kann als Maß für eine
Aufzugshöhe oder für eine maximale Verfahrstrecke des
Knebels 105 bei Verwenden einer Spritze des konkreten
Spritzentyps verstanden werden.
Nicht in den Figuren gezeigt ist die Möglichkeit, den Knebel bei eingelegtem Spritzennormal soweit gegen den unteren
Endanschlag A zu verfahren, bis ein weiteres Verfahren mechanisch nicht mehr möglich ist. Der nach Anhalten des Schlittens in dieser Position abgelesene Zählwert an
Motorschritten (gemessen ab oder bezogen auf die Position des unteren Endanschlags A) wird als Position M weiterverwendet. Die Position M kann angeben, wo - bezogen auf weitere
Komponenten der Spritzenpumpe, etwa bezogen auf den unteren Endanschlag A - die Spritzenmulde oder -aufnahme positioniert ist. Der Wert M kann korrigiert werden, etwa mittels des hierin genannten Kompensationswertes. Der erste Spritzenparameter SP1 kann hierin in beliebigen Ausführungsformen und losgelöst von weiteren Merkmalen als die Differenz zwischen M und B oder als Differenz zwischen A und B ermittelt werden.
Der zweite Spritzenparameter SP2 kann hierin in beliebigen Ausführungsformen und losgelöst von weiteren Merkmalen als die Differenz zwischen B und C oder als Differenz zwischen A und C ermittelt werden.
Der dritte Spritzenparameter SP3 kann hierin in beliebigen Ausführungsformen und losgelöst von weiteren Merkmalen als die Differenz zwischen B und NI oder N2 ermittelt werden.
Wie vorstehend ausgeführt, ist es möglich, die
Zählvorrichtung 120 beim Erreichen der jeweiligen Positionen auf Null zu setzen und daraufhin die ermittelten Zählwerte direkt als Parameterwerte für die jeweilige Spritze zu übernehmen.
Bezugszeichenliste
1 Spritze
2 Spritzenzylinder
3 Luer-Konus
4 Spritzenflansch
5 Kolben
6 Kolbenstange
7 Druckplatte
100 Spritzenpumpe
101 Spritzenaufnahme oder -mulde
103 Schlitten
105 Knebel
107 Antriebseinheit, Motor
109 Spindel
111 erster Sensor
113 zweiter Sensor
115 Permanentmagnet
120 Zählvorrichtung
130 Steuervorrichtung
140 Speichervorrichtung
150 Ein-/Ausgabevorrichtung
A erster Endanschlag
B erste Endlage
C zweite Endlage
D zweiter Endanschlag
M Position der Spritzenmulde
NI erstes Nennvolumen
N2 zweites Nennvolumen
DN Abstand zwischen erstem und zweitem Nennvolumen
PI erste Position
P2 zweite Position SP1 erster Spritzenparameter
SP2 zweiter Spritzenparameter
SP3 dritter Spritzenparameter
hmax maximaler Verschiebeweg des Kolbens oder der
Kolbenstange innerhalb des Spritzenzylinders bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Spritze; der maximale Verschiebeweg ist derart festgelegt, dass ein unerwünschtes Herausziehen des Kolbens aus dem Zylinder vermieden wird;

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln von Spritzenparametern, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst:
Bereitstellen einer medizinischen Spritzenpumpe (100), welche aufweist eine Spritzenaufnahme (101) mit einer hierin eingelegten Spritze (1), wobei die Spritze (1) einen Spritzenzylinder (2) und einen hierin zwischen einer ersten Endlage (B) und einer zweiten Endlage (C) verfahrbaren Kolben (5) aufweist, wobei der Kolben (5) mit einer
Kolbenstange (6) verbunden ist; eine Antriebseinheit (107), vorgesehen, um einen Schlitten (103) der Spritzenpumpe (100) in Motorschritten zu verfahren, wobei der Schlitten (103) o mit einem Knebel (105) zum Aufnehmen eines Abschnitts der Kolbenstange (6) oder zu einem Verbinden hiermit ausgestaltet ist; und o mit einem Abschnitt maximal zwischen einem ersten Endanschlag (A) und einem zweiten Endanschlag (D) relativ zur
Spritzenaufnahme (101) verfahrbar
angeordnet ist; eine Zählvorrichtung (120) zum Zählen der Anzahl von Motorschritten, um welche der Schlitten (103) verfahren wird; optional einen oder mehrere Sensoren (111,
113) oder optional eine Sensoranordnung, angeordnet entlang eines Verschiebewegs des Kolbens (5) oder eines Verfahrwegs des Schlittens (103); eine Steuervorrichtung (130), konfiguriert zum Veranlassen der Antriebseinheit, den Schlitten (103) entsprechend Steueranweisungen zu verfahren; und eine Speichervorrichtung (140); und wobei das Verfahren außerdem die Schritte umfasst: a) Verfahren des Knebels (105) mittels einer Bewegung des Schlittens (103) der Spritzenpumpe (100) in eine erste Position (PI), die einem ersten
bekannten Nennvolumen (NI) der Spritze (1)
entspricht oder zugeordnet ist, und Ermitteln eines Positionswertes der ersten Position (PI) mittels der Zählvorrichtung (120) als ersten Positionswert; b) Verfahren des Knebels (105) mittels einer Bewegung des Schlittens (103) der Spritzenpumpe (100) in eine zweite Position (P2), die einem zweiten bekannten Nennvolumen (N2) der Spritze (1)
entspricht oder zugeordnet ist, und Ermitteln eines Positionswertes der zweiten Position (P2) mittels der Zählvorrichtung (120) als zweiten Positionswert ; c) Ermitteln der Differenz zwischen dem ersten
Positionswert und dem zweiten Positionswert, insbesondere entweder als Anzahl von
Motorschritten, um die der Knebel (105) zum Erreichen der zweiten Position (P2) ausgehend von der ersten Position (PI) bewegt oder verfahren wurde, oder mittels der mit Hilfe der
Positionsgeber ermittelten Position oder Positionen; und d) Berechnen einer Anzahl von Motorschritten der
Antriebseinheit (107) der Spritzenpumpe (100) pro Nennvolumeneinheit der eingelegten Spritze (1) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste oder die
zweite Position (PI, P2) die erste Endlage (B) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren zusätzlich die Schritte umfasst:
Verfahren des Knebels (105) mittels einer Bewegung des Schlittens (103) der Spritzenpumpe (100) in die zweite Endlage (C) der Spritze (1); und
Bestimmen eines Positionswertes der zweiten Endlage (C) mittels der Zählvorrichtung (120) als dritten Positionswert.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei in den Schritten a) und/oder b) die erste und/oder die zweite Position (PI, P2) ausgehend vom ersten Endanschlag (A) der Spritzenpumpe (100) unter Zählen der zum Erreichen der ersten oder zweiten Position (PI, P2 ) erforderlichen Motorschritte angefahren wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei zusätzlich ein Innendurchmesser der Spritze (1) berechnet wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei das erfindungsgemäße Verfahren die weiteren
Schritte umfasst:
Einlegen eines Spritzennormals in die
Spritzenaufnahme (101);
Verfahren des Knebels (105) oder des
Schlittens (103), soweit das Spritzennormal dies erlaubt; und
Ermitteln eines Positionswertes (M) der so erreichten Position in der Spritzenaufnahme (101) relativ zu den Sensoren (111, 113) der
Spritzenpumpe (100) .
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
weiter umfassend die Schritte:
Definieren des Positionswerts der ersten Endlage (B) oder der Differenz zwischen dem
Positionswert der ersten Endlage (B) und des
Positionswerts (M) der Position der
Spritzenaufnahme (101) als einen ersten Spritzenparameter (SP1); optional: Definieren des Positionswerts der zweiten Endlage (C) oder der Differenz zwischen dem
Positionswert der ersten Endlage (B) und dem
Positionswert der zweiten Endlage (C) als einen zweiten Spritzenparameter (SP2);
Definieren der Differenz zwischen einem
Positionswert eines Nennvolumens (NI, N2) und dem Positionswert der ersten Endlage (B) als einen dritten Spritzenparameter (SP3); und
Übertragen wenigstens eines Wertes aus der Gruppe, welche aus dem ersten, dem zweiten, dem dritten Spritzenparameter (SP1, SP2, SP3), dem
Positionswert des ersten Endanschlags (A) , dem ermittelten Positionswert der ersten Endlage (B) , dem ermittelten Positionswert der zweiten Endlage (C) , dem ermittelten Positionswert (M) der Spritzenaufnahme (101), Bezügen der genannten Positionswerte untereinander, Abständen oder
Differenzen zwischen beliebigen der vorstehenden genannten Parameter und Positionswerte
untereinander und dem Innendurchmesser der Spritze besteht, auf wenigstens ein anderes medizinisches Gerät .
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
weiter umfassend den Schritt:
Speichern aller oder einiger der ermittelten und/oder berechneten Daten und/oder Werte, insbesondere der Positionswerte, in der Speichervorrichtung (140) .
9. Medizinische Spritzenpumpe (100), welche aufweist eine Spritzenaufnahme (101) für eine in diese einlegbare Spritze (1), wobei die Spritze (1) einen Spritzenzylinder (2) und einen hierin zwischen einer ersten Endlage (B) und einer zweiten Endlage (C) verfahrbaren Kolben (5) aufweist, wobei der Kolben (5) mit einer Kolbenstange (6) verbunden ist ; eine Antriebseinheit (107), vorgesehen, um einen Schlitten (103) der Spritzenpumpe (100) in Motorschritten zu verfahren, wobei der
Schlitten (103) o mit einem Knebel (105) zum Aufnehmen eines
Abschnitts der Kolbenstange (6) oder zu einem Verbinden hiermit ausgestaltet ist; und o mit einem Abschnitt maximal zwischen einem
ersten Endanschlag (A) und einem zweiten
Endanschlag (D) relativ zur
Spritzenaufnahme (101) verfahrbar angeordnet ist ; eine Zählvorrichtung (120) zum Zählen der Anzahl von Motorschritten, um welche der Schlitten (103) verfahren wird; einen oder mehrere Sensoren (111, 113) oder eine Sensoranordnung, angeordnet entlang eines Verschiebewegs des Kolbens (5) oder eines
Verfahrwegs des Schlittens (103); eine Steuervorrichtung (130), konfiguriert zum Veranlassen der Antriebseinheit (107), den
Schlitten (103) entsprechend Steueranweisungen zu verfahren; und eine Speichervorrichtung (140); wobei die Steuervorrichtung (130) konfiguriert und/oder vorbereitet ist, mittels der Spritzenpumpe (100) nach Einlegen der Spritze (1) in die Spritzenpumpe (100) ein Verfahren zum Ermitteln von Spritzenparametern der eingelegten Spritze (1) auszuführen oder zu veranlassen, welches folgende Schritte umfasst: a) Verfahren des Knebels (105) mittels einer Bewegung des Schlittens (103) der Spritzenpumpe (100) in eine erste Position (PI), die einem ersten
bekannten Nennvolumen (NI) der Spritze (1)
entspricht oder zugeordnet ist, und Ermitteln eines Positionswertes der ersten Position (PI) mittels der Zählvorrichtung (120) als ersten Positionswert; b) Verfahren des Knebels (105) mittels einer Bewegung des Schlittens (103) der Spritzenpumpe (100) in eine zweite Position (P2), die einem zweiten bekannten Nennvolumen (N2) der Spritze (1)
entspricht oder zugeordnet ist, und Ermitteln eines Positionswertes der zweiten Position (P2) mittels der Zählvorrichtung (120) als zweiten Positionswert ; c) Ermitteln der Differenz zwischen dem ersten
Positionswert und dem zweiten Positionswert, insbesondere entweder als Anzahl von
Motorschritten, um die der Knebel (105) zum Erreichen der zweiten Position (P2) ausgehend von der ersten Position (PI) bewegt oder verfahren wurde, oder mittels der mit Hilfe der
Positionsgeber ermittelten Position oder Positionen; und d) Berechnen einer Anzahl von Motorschritten der
Antriebseinheit (107) der Spritzenpumpe (100) pro Nennvolumeneinheit der eingelegten Spritze (1) .
10. Medizinische Spritzenpumpe (100) nach Anspruch 9, wobei die erste oder die zweite Position (PI, P2) die erste Endlage (B) ist.
11. Medizinische Spritzenpumpe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das Verfahren zusätzlich die Schritte umfasst:
Verfahren des Knebels (105) mittels einer Bewegung des Schlittens (103) der Spritzenpumpe (100) in die zweite Endlage (C) der Spritze (1); und
Bestimmen eines Positionswertes der zweiten Endlage (C) mittels der Zählvorrichtung (120) als dritten Positionswert.
12. Medizinische Spritzenpumpe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei in den Schritten a) und/oder b) des Verfahrens die erste und/oder die zweite Position (PI, P2) ausgehend vom ersten Endanschlag (A) der Spritzenpumpe (100) unter Zählen der zum Erreichen der ersten oder zweiten Position (PI, P2) erforderlichen Motorschritte angefahren wird.
13. Medizinische Spritzenpumpe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei im Schritt c) des
Verfahrens zusätzlich ein Innendurchmesser der
Spritze (1) berechnet wird.
14. Medizinische Spritzenpumpe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das Verfahren die weiteren Schritte umfasst:
Einlegen eines Spritzennormals in die
Spritzenaufnahme (101);
Verfahren des Knebels (105) oder des
Schlittens (103), soweit das Spritzennormal dies erlaubt; und
Ermitteln eines Positionswertes (M) der so erreichten Position in der Spritzenaufnahme (101) relativ zu den Sensoren (111, 113) der
Spritzenpumpe (100) .
15. Medizinische Spritzenpumpe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei das Verfahren weiter die Schritte umfasst: Definieren des Positionswerts der ersten
Endlage (B) oder der Differenz zwischen dem
Positionswert der ersten Endlage (B) und des
Positionswerts der Position der
Spritzenaufnahme (M) als einen ersten
Spritzenparameter (SP1); optional: Definieren des Positionswerts der zweiten Endlage (C) oder der Differenz zwischen dem
Positionswert der ersten Endlage (B) und dem
Positionswert der zweiten Endlage (C) als einen zweiten Spritzenparameter (SP2);
Definieren der Differenz zwischen einem
Positionswert eines Nennvolumens (NI, N2) und dem Positionswert der ersten Endlage (B) als einen dritten Spritzenparameter (SP3); und
Übertragen wenigstens eines Wertes aus der Gruppe, welche aus dem ersten, dem zweiten, dem dritten Spritzenparameter (SP1, SP2, SP3), dem
Positionswert des ersten Endanschlags (A) , dem ermittelten Positionswert der ersten Endlage (B) , dem ermittelten Positionswert der zweiten
Endlage (C) , dem ermittelten Positionswert (M) der Spritzenaufnahme (101), Bezügen der genannten Positionswerte untereinander, Abständen der genannten Positionswerte untereinander und dem Innendurchmesser der Spritze besteht, auf
wenigstens ein anderes medizinisches Gerät.
16. Medizinische Spritzenpumpe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das Verfahren weiter den Schritt umfasst:
Speichern aller oder einiger der ermittelten und/oder berechneten Daten und/oder Werte, insbesondere der Positionswerte, in der
Speichervorrichtung (140) .
17. Blutbehandlungsvorrichtung, aufweisend oder in
Signalkommunikation verbunden mit einer medizinischen Spritzenpumpe (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 16.
18. Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 17,
ausgestaltet als Peritonealdialysevorrichtung,
Hämodialysevorrichtung, Hämofiltrationsvorrichtung oder als Hämodiafiltrationsvorrichtung, insbesondere als eine Vorrichtung für die chronische Nierenersatztherapie oder für die kontinuierliche Nierenersatztherapie (CRRT = continuous renal replacement therapy) .
19. Digitales Speichermedium, insbesondere in Form einer Diskette, CD oder DVD, EPROM, FRAM oder SSD, mit
elektronisch auslesbaren Steuersignalen, konfiguriert, um derart mit einem programmierbaren Computersystem zusammenzuwirken, dass die maschinellen Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 veranlasst werden.
20. Computerprogramm-Produkt, als Signalwelle oder mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten
Programmcode, zur Veranlassung der maschinellen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Computerprogramm-Produkt auf einem Rechner abläuft.
21. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Veranlassung der maschinellen Schritte eines erfindungsgemäßen
Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.
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