EP4665428A1 - Vorrichtung zum steuern einer flussrate einer medizinischen flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung zum steuern einer flussrate einer medizinischen flüssigkeit

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Publication number
EP4665428A1
EP4665428A1 EP24705377.0A EP24705377A EP4665428A1 EP 4665428 A1 EP4665428 A1 EP 4665428A1 EP 24705377 A EP24705377 A EP 24705377A EP 4665428 A1 EP4665428 A1 EP 4665428A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
flow rate
designed
hose line
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24705377.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcel STICH
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.)
B Braun Melsungen AG
Original Assignee
B Braun Melsungen AG
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 B Braun Melsungen AG filed Critical B Braun Melsungen AG
Publication of EP4665428A1 publication Critical patent/EP4665428A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16804—Flow controllers
    • A61M5/16813—Flow controllers by controlling the degree of opening of the flow line
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M39/00—Tubes, tube connectors, tube couplings, valves, access sites or the like, specially adapted for medical use
    • A61M39/22—Valves or arrangement of valves
    • A61M39/28—Clamping means for squeezing flexible tubes, e.g. roller clamps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
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    • A61M5/16886—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body for measuring fluid flow rate, i.e. flowmeters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331—Pressure; Flow
    • A61M2205/3334—Measuring or controlling the flow rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3375—Acoustical, e.g. ultrasonic, measuring means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling a flow rate of a medical fluid through a hose line of a transfer system, comprising a sensor device which is configured to detect at least one sensor signal which represents the flow rate of the medical fluid through the hose line, a control device which is configured to determine a control signal as a function of the detected sensor signal and a predetermined target flow rate of the medical fluid through the hose line, and an actuator device which is configured to adjust the flow rate depending on the control signal, wherein the actuator device has a pressing element which is configured to apply a radial pressing force which is variable depending on the control signal to the hose line, whereby a diameter of the hose line can be varied to increase and/or reduce the flow rate.
  • Such a device is known from EP 3 277 341 B1.
  • the known device is intended for use in a transfer system that allows gravity-driven transfer of a medical fluid from a fluid container to a patient.
  • the transfer system has a drip chamber and a hose line connected to an outlet of the drip chamber.
  • the known device has a sensor device, a control device and an actuator device.
  • the sensor device is an optical drop counter and is designed to be attached to the drip chamber of the transfer system.
  • the control device of the known device is connected to the sensor device via a cable and determines a control signal for controlling the actuator device depending on the optical drop count and a predetermined target flow rate.
  • the actuator device is designed, for example, in the form of a motorized roller clamp with a movable pressing element in the form of a roller.
  • the actuator device has a pressing element in the form of an adjustable eccentric cam, by means of which the hose line can be squeezed more or less strongly to increase or decrease the flow rate depending on the control signal and its diameter can be changed accordingly.
  • the sensor device, the control device and the actuator device are attached separately from one another to different sections of the transfer system and are connected to one another via cables to transmit the signals.
  • the object of the invention is to provide a device of the type mentioned above which offers advantages over the prior art and has a simplified structure.
  • This object is achieved in that a housing is provided in which the sensor device, the control device and the actuator device are arranged, wherein the housing has a first housing half and a second housing half, which can be displaced relative to one another between an open state in which the housing halves are moved away from one another in order to insert an axial hose section of the hose line between the housing halves, and a closed state in which the housing halves are moved towards one another and secured to one another in order to clamp the hose section between the housing halves and thus to attach the housing to the hose line, wherein the pressing element is arranged on the first housing half and is movable relative to the second housing half in order to apply the pressing force.
  • the housing with the devices located therein can be attached to the hose line of the transfer system in a simple manner.
  • the housing has the said two housing halves.
  • the housing halves can be moved between the open and closed states to fasten the housing to the hose line.
  • the open state the housing halves are moved away from each other in such a way that the housing can be pushed laterally, i.e. radially, onto the hose line.
  • the closed state the two housing halves are moved towards each other and secured to each other, whereby the hose section located between the two housing halves is clamped.
  • the housing can thus be fastened to the hose line with a radial positive fit and an axial friction fit.
  • the two housing halves can be moved relative to each other in different ways in different designs.
  • a folding axis is present around which the housing halves can be folded relative to each other between the open and closed states.
  • the housing halves are completely separated from one another in the open state and are detachably fastened to one another in the open state by means of a latching, clamping, snap or other force-locking and/or positive connection.
  • the housing is divided into the first housing half and the second housing half along a radially and axially extending plane with respect to an orientation of the hose section in the closed state.
  • the term "housing half" does not necessarily mean that the first housing half and the second housing half have essentially the same dimensions, which is advantageously the case.
  • the sensor device is set up for measuring the flow rate in different ways.
  • the sensor device can be based on an optical, acoustic, inductive, capacitive or other sensor suitable for measuring flow rates. Measuring principle.
  • the pressing element of the actuator device is designed to apply the said pressing force to the hose line.
  • the pressing element acts radially on the hose section located between the housing halves.
  • the hose section is radially squeezed to varying degrees.
  • the pressing element is radially movable relative to the hose section.
  • the pressing element is immobile relative to the first housing half, the pressing force being variable by changing the relative position of the two housing halves in the closed state.
  • the housing halves are immobile relative to one another in the closed state and the pressing element is mounted on the first housing half so that it can move relatively to apply the pressing force. It goes without saying that the hose line of the transfer system is not part of the device.
  • the device is particularly advantageously suitable for use on a transfer system that is designed to gravity-driven transfer of a medical fluid from a fluid container, for example an infusion bag, to a patient.
  • a transfer system that is designed to gravity-driven transfer of a medical fluid from a fluid container, for example an infusion bag, to a patient.
  • Such transfer systems usually have a drip chamber arrangement and a hose line connected to an outlet of the drip chamber arrangement.
  • the housing is intended for attachment to said hose line.
  • the forces required to attach the housing are applied to the hose line exclusively by the pressing element.
  • the housing has alternative or additional means for this purpose, for example a groove into which the hose section is clamped, or the like.
  • the housing has a folding axis around which the first housing half and the second housing half can be folded relative to one another between the open state and the closed state.
  • the housing halves are moved away from one another relative to one another around the folding axis - the housing is folded open.
  • the two housing halves are moved towards one another relative to one another around the folding axis - the housing is folded closed.
  • the folding axis is preferably parallel to the axial direction of the hose section with respect to the orientation of the hose section in the closed state.
  • the folding axis is formed between the first housing half and the second housing half.
  • the folding axis can be formed by a hinge, a solid-state joint or other articulated mechanical connecting means.
  • the housing has a receiving groove which is formed between the first housing half and the second housing half and is designed to receive the hose section in a radially positive and axially frictional manner.
  • the receiving groove allows improved positioning of the hose section between the two housing halves.
  • the dimensions of the receiving groove are matched to the hose section to be received. This means that it is received in the receiving groove in a radially positive and axially frictional manner.
  • the receiving groove enables the housing to be held on the hose section, even when the housing is in its open state.
  • the receiving groove is formed on the first housing half, for example recessed into it.
  • the receiving groove is alternatively or additionally formed on the second housing half, preferably recessed into it.
  • the receiving groove can be continuous along its longitudinal direction or formed by groove sections spaced apart from one another.
  • the pressing element is arranged radially on the receiving groove. To change the pressing force, the pressing element can be moved relative to the receiving groove.
  • the pressing element is arranged immovably relative to the first housing half, and the actuator device is designed for a relative movement of the housing halves in order to change a distance between the housing halves and thus the pressing force of the pressing element.
  • the actuator device is operatively connected to the first housing half and/or the second housing half in a force and/or movement-transmitting manner. The relative movement of the housing halves takes place when the housing is in the closed state. This means that in this embodiment, the housing halves can be positioned more or less close to one another in the closed state using the actuator device.
  • the housing has a locking device with at least one first locking element arranged on the first housing half and at least one complementary second locking element arranged on the second housing half, wherein the first locking element and the second locking element - in the closed state of the housing - are releasably locked to one another. and wherein the actuator device acts on at least one of the locking elements and is set up for the relative displacement of the locking element in question with respect to the respective housing half.
  • the locking device thus has a particularly advantageous multiple function. On the one hand, the locking device allows a releasable locking of the housing halves in the closed state. This counteracts an unwanted displacement into the open state.
  • the locking device additionally serves for the relative movement of the housing halves in the closed state, with the drive force/movement required for this being provided by means of the actuator device.
  • the actuator device acts on the first locking element.
  • the first locking element is mounted on the first housing half so as to be movable relative to the same and can be displaced by means of the actuator device.
  • the actuator device acts on the second locking element.
  • the second locking element is mounted on the second housing half so as to be movable relative to the same and can be displaced by means of the actuator device.
  • the actuator device has a piezoelectric actuator.
  • the piezoelectric actuator generates the movement and/or force required to move the pressing element on the basis of known physical principles of action. When an electrical voltage is applied, the piezoelectric actuator expands. If the voltage is removed/reduced, the piezoelectric actuator returns to its original state.
  • the actuator device can be designed with comparatively few moving components. This is particularly the case compared to solutions known from the prior art, which are based on an electromotive drive principle, for example. In addition, installation space can be saved and a particularly compact design can be achieved.
  • the actuator device has a lever element for amplifying the force generated by the piezoelectric actuator.
  • the sensor device has at least one sensor integrated into the pressing element.
  • the at least one sensor By integrating the at least one sensor into the pressing element, the sensor signal can be recorded in the immediate vicinity of the hose line/hose section. This results in measurement-related advantages.
  • the at least one sensor works on the basis of different measurement principles.
  • the at least one sensor can be an optical sensor, an acoustic sensor, an inductive or capacitive sensor for optical, acoustic, inductive or capacitive detection of the flow rate.
  • the sensor device has at least one acoustic sensor that is designed to detect pressure waves and/or structure-borne noise in the hose section.
  • the transfer system has a drip chamber arrangement into which the medical liquid to be administered is introduced drop by drop from the fluid container, for example an infusion bag.
  • the acoustic sensor allows the structure-borne noise generated when the liquid is dripped into the drip chamber arrangement to be detected. This allows the number of drops per unit of time to be acoustically detected, i.e. an acoustic drop count. The flow rate can be determined from the number of drops per unit of time if the drop volume is known.
  • the sensor device has at least a first acoustic sensor, which - when the hose section is inserted between the housing halves - is arranged at a first position of the hose section and is set up to detect a first sensor signal, and a second acoustic sensor, which is arranged at an axially spaced second position of the hose section and is set up to detect a second sensor signal, wherein the control device is set up to determine the control signal as a function of the first sensor signal, the second sensor signal and the predetermined target flow rate.
  • the use of two acoustic sensors axially spaced along the hose section offers metrological advantages. For example, the two sensor signals can be compared with one another using the control device.
  • the two acoustic sensors are preferably spaced apart from one another along the receiving groove.
  • the two acoustic sensors are preferably integrated into the pressing element at a distance from one another.
  • control device is designed to determine an axial propagation direction of the pressure waves and/or the structure-borne sound depending on the first sensor signal and the second sensor signal. Based on the propagation direction within the hose line, a position of the source of the pressure waves and/or the This can prevent noises caused by the patient from being mistakenly recorded as “drops”.
  • the control device is designed to determine an axial propagation speed of the pressure waves and/or the structure-borne sound as a function of the first sensor signal and the second sensor signal.
  • the propagation speed has a known physical relationship with a density of a propagation medium, i.e. the medium in which the pressure waves and/or the structure-borne sound propagate.
  • the propagation speed is therefore dependent on the medium in the hose line, more precisely: its density.
  • the density of the medical fluid in the hose line can be determined based on the determined axial propagation speed. This makes it possible to detect measurement errors. For example, it can be detected whether a medical fluid other than the one intended for administration is mistakenly flowing through the hose line. In addition, it can be detected whether and when the hose line is running dry, i.e. filling with air, or is blocked.
  • an input device is arranged on the housing, which is designed at least for entering the target flow rate, and/or there is a display device arranged on the housing, which is designed at least for displaying the target flow rate and/or the flow rate, in particular wherein the input device and the display device are designed in the form of a touch screen embedded in a flat side of the housing.
  • the input device and/or the display device allow simplified operation of the device. This is particularly the case when they are combined to form a touch screen.
  • the touch screen also offers hygienic advantages, as it can be cleaned easily and reliably.
  • the touch screen takes up at least substantially an entire area of the flat side.
  • control device has a data transmission unit which is set up for wireless transmission of at least the flow rate and/or the target flow rate. This allows the flow rate and/or the target flow rate to be sent wirelessly to an external receiving unit using the data transmission unit.
  • a reverse transmission is also conceivable and possible.
  • the said data can be transmitted to or received from a central database system of a hospital or other medical facility.
  • a power supply device is provided which has a rechargeable battery arranged in the housing and an inductive energy transmission device for inductively recharging the battery, wherein the energy transmission device has an induction surface arranged on another flat side of the housing.
  • the rechargeable battery is designed to supply the sensor device, the control device and the actuator device with electrical operating energy. If the device has an input device and/or a display device, these devices are also supplied with energy by means of the battery.
  • the inductive energy transmission device enables wireless recharging of the battery and offers particular hygienic advantages over wired solutions. This is because, compared to a charging socket and/or a cable, the induction surface arranged on the other flat side of the housing is easy to clean.
  • the invention also relates to an infusion arrangement.
  • the infusion arrangement according to the invention has a device according to the above description and a transfer system.
  • the transfer system is designed for gravity-driven transfer of a medical fluid from a fluid container to a patient.
  • the fluid container can be an infusion bag, for example.
  • the transfer system has a drip chamber arrangement and a hose line.
  • the drip chamber arrangement has an inlet and an outlet.
  • the inlet of the drip chamber arrangement is designed for fluid-conducting connection to said fluid container.
  • the inlet is formed by a piercing spike.
  • the hose line is elongated between a first end and a second end. The first end of the hose line is fluid-conductingly connected to the outlet of the drip chamber arrangement.
  • the second end of the hose line is designed to deliver the medical fluid to the patient.
  • the second end can be provided with a fluid connector.
  • the housing of the device is detachably attached to the hose line between the first end and the second end of the hose line.
  • Fig. 1 shows a schematic perspective view of an embodiment of an infusion arrangement according to the invention with a transfer system and an embodiment of a device according to the invention for controlling a flow rate of a medical fluid through the transfer system
  • Fig. 2 shows a schematic perspective view of the device according to Fig. 1, with its housing in an opened position, together with a hose section of a hose line of the transfer system,
  • Fig. 5 is a schematically simplified block diagram of the device according to Figs. 1 to 4 and
  • the sensor device 3 is designed to measure the flow rate F.
  • the sensor device 3 detects at least one sensor signal that represents the flow rate F.
  • a first sensor signal S1 and a second sensor signal S2 are recorded.
  • the recording of these two signals S1, S2 takes place in a manner described in more detail below.
  • different measuring principles for recording the flow rate F are conceivable and possible, such as an optical, acoustic, inductive or capacitive measurement of the flow rate F.
  • the housing halves 21, 22 are movable relative to one another about a folding axis K.
  • the folding axis K is parallel to the longitudinal axis of the housing 2 and thus also to the axial direction A of the hose section 303.
  • the folding axis K is arranged orthogonally to the longitudinal axis of the housing 2 laterally, between the two housing halves 21, 22 and has a design not shown in detail.
  • the folding axis K can be formed by a hinge or joint arranged between the housing halves 21, 22. If a joint is present, it is preferably designed as a solid-state joint.
  • the housing halves 21, 22 can be folded open about the folding axis K into the open state and, starting from this, folded closed into the closed state.
  • the housing halves 21, 22 are securely mounted on one another even in the open state, namely by means of the folding axis K. In embodiments not shown in the figures, the housing halves 21, 22 are completely detached from one another in the open state and are only connected to one another in the closed state.
  • the housing 2 has a receiving groove 27.
  • the receiving groove 27 is formed between the first housing half 21 and the second housing half 22 and is designed to receive the said hose section 303.
  • the hose section 303 is held in the receiving groove 27 in a radially positive-locking and axially frictional manner.
  • the receiving groove 27 is dimensionally matched, in particular with regard to its diameter, to the hose section 303 to be received.
  • a diameter of the receiving groove 27 (not specified in more detail) is therefore slightly smaller than an outer diameter of the hose line 300, which in particular creates the axial frictional connection. This prevents the housing 2 from moving unintentionally along the hose line 300.
  • the receiving groove 27 is dimensioned such that the said axial frictional connection is also present when the housing 2 is open. As a result, the housing 2 can be secured against accidental slipping when attached to the hose line 300 even before the housing halves 21, 22 are folded together.
  • the receiving groove 27 is continuously extended longitudinally over the entire length of the housing 2 and has a first groove end 271 and an axially opposite second groove end 272.
  • the first groove end 271 is arranged at the first end 23 of the housing 2.
  • the second groove end 272 is arranged at the second end 24 of the housing 2.
  • the receiving groove 27 is continuously extended longitudinally between the two groove ends 271, 272.
  • the receiving groove is interrupted between its groove ends, for example by radial recesses or the like.
  • the receiving groove 27 is parallel to the folding axis K.
  • the pressing element 51 is arranged on the first housing half 21 and can be adjusted to apply the pressing force P relative to the second housing half 22 (by means of the actuator device 5).
  • the housing halves 21, 22 can be releasably attached to one another in an immovable manner relative to one another in the closed state.
  • the pressing element is displaced relative to both housing halves in order to apply the pressing force.
  • the pressing element 51 is firmly connected to the housing half 21.
  • the pressing element 51 is arranged immovably on the first housing half 21 in relation to the same. Consequently, in order to apply the pressing force P, not only the pressing element 51 is displaced on its own. Instead, a relative movement of the housing halves 21, 22 takes place. This relative movement takes place in the closed state of the housing 2 and is brought about by the actuator device 5.
  • FIGS. 5 and 6 show an exemplary situation in which the pressing force P causes no deformation of the hose section 303, or at least no practically significant deformation.
  • the housing halves 21, 22 are moved further towards one another about the folding axis K in the closed state. In other words, the housing halves 21, 22 are folded together “tighter”. This presses the pressing element 51 radially against the hose section 303, thereby increasing the pressing force P.

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Abstract

Eine derartige Vorrichtung zum Steuern einer Flussrate einer medizinischen Flüssigkeit durch eine Schlauchleitung eines Überleitungssystems, aufweisend eine Sensoreinrichtung, die eingerichtet ist zum Erfassen wenigstens eines Sensorsignals, das die Flussrate der medizinischen Flüssigkeit durch die Schlauchleitung repräsentiert, eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist zum Ermitteln eines Steuersignals als Funktion des erfassten Sensorsignals und einer vorgegebenen Zielflussrate der medizinischen Flüssigkeit durch die Schlauchleitung, und eine Aktoreinrichtung, die eingerichtet ist zum Einstellen der Flussrate in Abhängigkeit des Steuersignals, wobei die Aktoreinrichtung ein Presselement aufweist, das zum Aufbringen einer in Abhängigkeit des Steuersignals veränderlichen radialen Presskraft auf die Schlauchleitung eingerichtet ist, wodurch ein Durchmesser der Schlauchleitung zum Erhöhen oder Verringern der Flussrate veränderlich ist, ist bekannt. Erfindungsgemäß ist ein Gehäuse vorhanden, in welchem die Sensoreinrichtung, die Steuereinrichtung und die Aktoreinrichtung angeordnet sind, wobei das Gehäuse eine erste Gehäusehälfte und eine zweite Gehäusehälfte aufweist, welche relativ zueinander verlagerbar sind zwischen einem Öffnungszustand, in welchem die Gehäusehälften zum Einlegen eines axialen Schlauchabschnitts der Schlauchleitung zwischen die Gehäusehälften voneinander wegbewegt sind, und einem Schließzustand, in welchem die Gehäusehälften zum Einklemmen des Schlauchabschnitts zwischen den Gehäusehälften und damit zur Befestigung des Gehäuses an der Schlauchleitung aufeinander zubewegt und aneinander festgelegt sind, und wobei das Presselement an der ersten Gehäusehälfte angeordnet und zum Äufbringen der Presskraft relativ zu der zweiten Gehäusehälfte beweglich ist. Verwendung bei einer Infusionstherapie

Description

Vorrichtung zum Steuern einer Flussrate einer medizinischen Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern einer Flussrate einer medizinischen Flüssigkeit durch eine Schlauchleitung eines Überleitungssystems, aufweisend eine Sensoreinrichtung, die eingerichtet ist zum Erfassen wenigstens eines Sensorsignals, das die Flussrate der medizinischen Flüssigkeit durch die Schlauchleitung repräsentiert, eine Steuereinrichtung, die eingerichtet ist zum Ermitteln eines Steuersignals als Funktion des erfassten Sensorsignals und einer vorgegebenen Zielflussrate der medizinischen Flüssigkeit durch die Schlauchleitung, und eine Aktoreinrichtung, die eingerichtet ist zum Einstellen der Flussrate in Abhängigkeit des Steuersignals, wobei die Aktoreinrichtung ein Presselement aufweist, das zum Aufbringen einer in Abhängigkeit des Steuersignals veränderlichen radialen Presskraft auf die Schlauchleitung eingerichtet ist, wodurch ein Durchmesser der Schlauchleitung zum Erhöhen und/oder Verringern der Flussrate veränderlich ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 3 277 341 B1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung ist zur Verwendung an einem Überleitungssystem vorgesehen, das eine schwerkraftgetriebene Überleitung eines medizinischen Fluids von einem Fluidbehälter zu einem Patienten erlaubt. Das Überleitungssystem weist eine Tropfkammer und eine an einen Auslass der Tropfkammer angeschlossene Schlauchleitung auf. Die bekannte Vorrichtung weist eine Sensoreinrichtung, eine Steuereinrichtung und eine Aktoreinrichtung auf. Bei der bekannten Vorrichtung ist die Sensoreinrichtung ein optischer Tropfenzähler und zur Anbringung an der Tropfkammer des Überleitungssystems eingerichtet. Die Steuereinrichtung der bekannten Vorrichtung ist über ein Kabel mit der Sensoreinrichtung verbunden und ermittelt in Abhängigkeit der optischen Tropfenzählung und einer vorgegebenen Zielflussrate ein Steuersignal zum Steuern der Aktoreinrichtung. Die Aktoreinrichtung ist bei der bekannten Vorrichtung beispielsweise in Form einer motorisierten Rollenklemme mit einem beweglichen Presselement in Form einer Rolle gestaltet. Alternativ weist die Aktoreinrichtung ein Presselement in Form eines stellbeweglichen exzentrischen Nockens auf, mittels dessen die Schlauchleitung zum Erhöhen oder Verringern der Flussrate in Abhängigkeit des Steuersignals mehr oder weniger stark gequetscht und deren Durchmesser entsprechend verändert werden kann. Bei der bekannten Vorrichtung sind die Sensoreinrichtung, die Steuereinrichtung und die Aktoreinrichtung voneinander getrennt an unterschiedlichen Abschnitten des Überleitungssystems angebracht und zur Übertragung der Signale über Kabel miteinander verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bietet und einen vereinfachten Aufbau aufweist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Gehäuse vorhanden ist, in welchem die Sensoreinrichtung, die Steuereinrichtung und die Aktoreinrichtung angeordnet sind, wobei das Gehäuse eine erste Gehäusehälfte und eine zweite Gehäusehälfte aufweist, welche relativ zueinander verlagerbar sind zwischen einem Öffnungszustand, in welchem die Gehäusehälften zum Einlegen eines axialen Schlauchabschnitts der Schlauchleitung zwischen die Gehäusehälften voneinander wegbewegt sind, und einem Schließzustand, in welchem die Gehäusehälften zum Einklemmen des Schlauchabschnitts zwischen den Gehäusehälften und damit zum Anbringen des Gehäuses an der Schlauchleitung aufeinander zubewegt und aneinander festgelegt sind, wobei das Presselement an der ersten Gehäusehälfte angeordnet und zum Aufbringen der Presskraft relativ zu der zweiten Gehäusehälfte beweglich ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine vereinfachte Anbringung der Vorrichtung an dem Überleitungssystem ermöglicht. Zwecks Anbringung kann das Gehäuse mit den darin befindlichen Einrichtungen auf einfache Weise an der Schlauchleitung des Überleitungssystems befestigt werden. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse die besagten zwei Gehäusehälften auf. Die Gehäusehälften sind zur Befestigung des Gehäuses an der Schlauchleitung zwischen dem Öffnungs- und dem Schließzustand verlagerbar. In dem Öffnungszustand sind die Gehäusehälften derart voneinander wegbewegt, dass das Gehäuse seitlich, d.h. radial, auf die Schlauchleitung aufgeschoben werden kann. In dem Schließzustand sind die beiden Gehäusehälften aufeinander zubewegt und aneinander festgelegt, wodurch der zwischen den beiden Gehäusehälften befindliche Schlauchabschnitt eingeklemmt wird. Das Gehäuse kann hierdurch radial formschlüssig und axial reibschlüssig an der Schlauchleitung befestigt werden. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit üblichen Überleitungssystemen kompatibel. Die beiden Gehäusehälften sind bei unterschiedlichen Ausgestaltungen auf unterschiedliche Weise relativ zueinander verlagerbar. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine Klappachse vorhanden, um welche die Gehäusehälften relativ zueinander zwischen dem Öffnungs- und dem Schließzustand klappbeweglich sind. Bei anderen Ausgestaltungen sind die Gehäusehälften in dem Öffnungszustand vollständig voneinander getrennt und in dem Öffnungszustand mittels einer Rast-, Klemm-, Schnapp- oder sonstigen kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung lösbar aneinander befestigt. Vorzugsweise ist das Gehäuse - in Bezug auf eine Orientierung des Schlauchabschnitts in dem Schließzustand - entlang einer radial und axial erstreckten Ebene in die erste Gehäusehälfte und die zweite Gehäusehälfte untergliedert. Durch den Begriff „Gehäusehälfte“ soll nicht unbedingt zum Ausdruck gebracht werden, dass die erste Gehäusehälfte und die zweite Gehäusehälfte im Wesentlichen gleiche Abmessungen aufweisen, was jedoch vorteilhafterweise der Fall ist. Die Sensoreinrichtung ist bei unterschiedlichen Ausgestaltungen zur messtechnisch unterschiedlichen Erfassung der Flussrate eingerichtet. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung auf einem optischen, akustischen, induktiven, kapazitiven oder sonstigen zur Erfassung von Flussraten geeigneten Messprinzip basieren. Das Presselement der Aktoreinrichtung ist zum Aufbringen der besagten Presskraft auf die Schlauchleitung eingerichtet. Dabei wirkt das Presselement radial auf den zwischen den Gehäusehälften befindlichen Schlauchabschnitt. Je nach Presskraft wird der Schlauchabschnitt unterschiedlich stark radial gequetscht. Zum Aufbringen der Presskraft ist das Presselement relativ zu dem Schlauchabschnitt radialbeweglich. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Presselement relativ zu der ersten Gehäusehälfte unbeweglich, wobei die Presskraft veränderlich ist mittelseiner Veränderung der Relativposition der beiden Gehäusehälften in dem Schließzustand. Bei einer weiteren Ausgestaltung sind die Gehäusehälften in dem Schließzustand relativ zueinander unbeweglich und das Presselement ist zum Aufbringen der Presskraft relativbeweglich an der ersten Gehäusehälfte gelagert. Es versteht sich, dass die Schlauchleitung des Überleitungssystems nicht Bestandteil der Vorrichtung ist. Die Vorrichtung eignet sich in besonders vorteilhafter weise zur Verwendung an einem Überleitungssystem, das zum schwerkraftgetriebenen Überleiten einer medizinischen Flüssigkeit von einem Fluidbehälter, beispielsweise einem Infusionsbeutel, zu einem Patienten eingerichtet ist. Solche Überleitungssysteme weisen üblicherweise eine Tropfkammeranordnung und eine an einen Auslass der Tropfkammeranordnung angeschlossene Schlauchleitung auf. Das Gehäuse ist zur Befestigung an der besagten Schlauchleitung vorgesehen. Die zur Befestigung des Gehäuses erforderlichen Kräfte werden bei einer Ausgestaltung ausschließlich von dem Presselement auf die Schlauchleitung aufgebracht. Bei einer weiteren Ausgestaltung weist das Gehäuse für diesen Zweck alternative oder zusätzliche Mittel auf, beispielsweise eine Nut, in welche der Schlauchabschnitt eingeklemmt wird, oder dergleichen.
In Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse eine Klappachse auf, um welche die erste Gehäusehälfte und die zweite Gehäusehälfte zwischen dem Öffnungszustand und dem Schließzustand relativ zueinander klappbeweglich sind. Zum Anbringen des Gehäuses an der Schlauchleitung werden die Gehäusehälften relativ zueinander um die Klappachse voneinander wegbewegt - das Gehäuse wird aufgeklappt. Zum Befestigen des Gehäuses an der Schlauchleitung werden die beiden Gehäusehälften relativ zueinander um die Klappachse aufeinander zubewegt - das Gehäuse wird zugeklappt. Vorzugsweise ist die Klappachse - in Bezug auf die Orientierung des Schlauchabschnitts in dem Schließzustand - parallel zu der Axialrichtung des Schlauchabschnitts. Die Klappachse ist zwischen der ersten Gehäusehälfte und der zweiten Gehäusehälfte ausgebildet. Beispielsweise kann die Klappachse durch ein Scharnier, ein Festkörpergelenk oder sonstige gelenkige mechanische Verbindungsmittel gebildet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse eine Aufnahmenut auf, die zwischen der ersten Gehäusehälfte und der zweiten Gehäusehälfte ausgebildet und zur radial formschlüssigen sowie axial reibschlüssigen Aufnahme des Schlauchabschnitts eingerichtet ist. Die Aufnahmenut erlaubt eine verbesserte Positionierung des Schlauchabschnitts zwischen den beiden Gehäusehälften. Die Aufnahmenut ist hinsichtlich ihrer Abmessungen auf den aufzunehmenden Schlauchabschnitt abgestimmt. Hierdurch wird dieser radial formschlüssig und axial reibschlüssig in der Aufnahmenut aufgenommen. Die Aufnahmenut ermöglicht eine Halterung des Gehäuses an dem Schlauchabschnitt, selbst wenn sich das Gehäuse in seinem Öffnungszustand befindet. Hierdurch wird vermieden, dass das Gehäuse während dem Anbringen und vor dem Schließen des Gehäuses unbeabsichtigt von der Schlauchleitung abgleitet. Bei einer Ausgestaltung ist die Aufnahmenut an der ersten Gehäusehälfte ausgebildet, beispielsweise in dieselbe eingesenkt. Bei einer weiteren Ausgestaltung ist die Aufnahmenut alternativ oder zusätzlich an der zweiten Gehäusehälfte ausgebildet, vorzugsweise in dieselbe eingesenkt. Die Aufnahmenut kann entlang ihrer Längsrichtung durchgängig oder durch voneinander beabstandete Nutabschnitte gebildet sein. Bei dieser Ausgestaltung ist das Presselement radial an der Aufnahmenut angeordnet. Zum Verändern der Presskraft kann das Presselement relativ zu der Aufnahmenut verlagert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Presselement relativ zu der ersten Gehäusehälfte unbeweglich an derselben angeordnet, und die Aktoreinrichtung ist zu einer Relativbewegung der Gehäusehälften eingerichtet, um einen Abstand zwischen den Gehäusehälften und damit die Presskraft des Presselements zu verändern. Hierdurch kann auf eine bewegliche Lagerung des Presselements an der ersten Gehäusehälfte verzichtet werden, was einen weiter vereinfachten Aufbau der Vorrichtung erlaubt. Anstelle lediglich des Presselements wird die gesamte erste Gehäusehälfte (mitsamt des Presselements) relativ zu der zweiten Gehäusehälfte verlagert. Die Aktoreinrichtung ist zu diesem Zweck mit der ersten Gehäusehälfte und/oder der zweiten Gehäusehälfte kraft- und/oder bewegungsübertragend wirkverbunden. Dabei erfolgt die Relativbewegung der Gehäusehälften in dem Schließzustand des Gehäuses. Das heißt die Gehäusehälften können bei dieser Ausgestaltung in dem Schließzustand mittels der Aktoreinrichtung mehr oder weniger nah gegeneinander positioniert werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse eine Verriegelungseinrichtung mit wenigstens einem an der ersten Gehäusehälfte angeordneten ersten Verriegelungselement und wenigstens einem an der zweiten Gehäusehälfte angeordneten komplementären zweiten Verriegelungselement auf, wobei das erste Verriegelungselement und das zweite Verriegelungselement - in dem Schließzustand des Gehäuses - aneinander lösbar verriegelt sind, und wobei die Aktoreinrichtung auf wenigstens eines der Verriegelungselemente wirkt und zur Relativverlagerung des betreffenden Verriegelungselements gegenüber der jeweiligen Gehäusehälfte eingerichtet ist. Die Verriegelungseinrichtung hat somit eine besonders vorteilhafte Mehrfachfunktion. Zum einen erlaubt die Verriegelungsvorrichtung eine lösbare Verriegelung der Gehäusehälften in dem Schließzustand. Hierdurch wird einer ungewollten Verlagerung in den Öffnungszustand entgegengewirkt. Zum anderen dient die Verriegelungseinrichtung zusätzlich der Relativbewegung der Gehäusehälften in dem Schließzustand, wobei eine hierfür erforderliche Antriebskraft/Bewegung mittels der Aktoreinrichtung bereitgestellt werden. Bei einer Ausgestaltung wirkt die Aktoreinrichtung auf das erste Verriegelungselement. In diesem Fall ist das erste Verriegelungselement relativ zu der ersten Gehäusehälfte beweglich an derselben gelagert und mittels der Aktoreinrichtung verlagerbar. Bei einer weiteren Ausgestaltung wirkt die Aktoreinrichtung auf das zweite Verriegelungselement. In diesem Fall ist das zweite Verriegelungselement relativ zu der zweiten Gehäusehälfte beweglich an derselben gelagert und mittels der Aktoreinrichtung verlagerbar.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Aktoreinrichtung einen piezoelektrischen Aktuator auf. Der piezoelektrische Aktuator erzeugt die zur Verlagerung des Presselements notwendige Bewegung und/oder Kraft auf der Grundlage bekannter physikalischer Wirkprinzipien. Unter Einwirkung einer elektrischen Spannung dehnt der piezoelektrische Aktuator sich aus. Wird die Spannung aufgehoben/verringert, kehrt der piezoelektrische Aktuator in seinen Ursprungszustand zurück. Durch die Verwendung des piezoelektrischen Aktuators kann die Aktoreinrichtung mit vergleichsweise wenigen beweglichen Bauteilen ausgeführt werden. Dies insbesondere gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, die beispielsweise auf einem elektromotorischen Antriebsprinzip basieren. Zudem kann Bauraum eingespart und eine besonders kompakte Konstruktion erreicht werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Aktoreinrichtung ein Hebelelement zur Verstärkung der mittels des piezoelektrischen Aktuators erzeugten Kraft auf.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung wenigstens einen in das Presselement integrierten Sensor auf. Durch die Integration des wenigstens einen Sensors in das Presselement kann das Sensorsignal in unmittelbarer Nähe der Schlauchleitung/des Schlauchabschnitts erfasst werden. Hierdurch ergeben sich zum einen messtechnische Vorteile. Zum anderen kann durch die Integration des Sensors in das Presselement Bauraum eingespart werden. Der wenigstens eine Sensor arbeitet bei unterschiedlichen Ausgestaltungen auf der Grundlage unterschiedlicher Messprinzipien. Beispielsweise kann der wenigstens eine Sensor ein Optiksensor, ein Akustiksensor, ein induktiver oder kapazitiver Sensor zur optischen, akustischen, induktiven bzw. kapazitiven Erfassung der Flussrate sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung wenigstens einen Akustiksensor auf, der zur Erfassung von Druckwellen und/oder Körperschall in dem Schlauchabschnitt eingerichtet ist. Diese Ausgestaltung ist besonders dann vorteilhaft, wenn das Überleitungssystem eine Tropfkammeranordnung aufweist, in welche die zu verabreichende medizinische Flüssigkeit tropfenweise aus dem Fluidbehälter, beispielsweise einem Infusionsbeutel, eingeleitet wird. In diesem Fall erlaubt der Akustiksensor eine Erfassung des beim Eintropfen der Flüssigkeit in die Tropfkammeranordnung entstehenden Körperschalls. Dies erlaubt eine akustische Erfassung der Anzahl an Tropfen pro Zeiteinheit, d.h. eine akustische Tropfenzählung. Anhand der Tropfenanzahl pro Zeiteinheit kann bei bekanntem Tropfenvolumen auf die Flussrate geschlossen werden. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Akustiksensor gemäß der vorhergehenden Ausgestaltung in das Presselement integriert ist. Denn hierdurch liegt der Akustiksensor - gemeinsam mit dem Presselement - fest an dem Schlauchabschnitt an, so dass die Druckwellen und/oder der Körperschall besonders zuverlässig und verlustfrei erfasst werden können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung wenigstens einen ersten Akustiksensor, der - in einem zwischen die Gehäusehälften eingelegten Zustand des Schlauchabschnitts - an einer ersten Position des Schlauchabschnitts angeordnet und zum Erfassen eines ersten Sensorsignals eingerichtet ist, und einen zweiten Akustiksensor auf, der an einer axial beabstandeten zweiten Position des Schlauchabschnitts angeordnet und zum Erfassen eines zweiten Sensorsignals eingerichtet ist, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zum Ermitteln des Steuersignals als Funktion des ersten Sensorsignals, des zweiten Sensorsignals und der vorgegebenen Zielflussrate. Die Verwendung zweier axial entlang des Schlauchabschnitts beabstandeter Akustiksensoren bietet messtechnische Vorteile. Beispielsweise können die beiden Sensorsignale mittels der Steuereinrichtung miteinander verglichen werden. Auf Grundlage eines solchen Vergleichs kann eine verbesserte Messgenauigkeit erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich erlaubt ein solcher Vergleich die Erkennung fehlerhafter Messungen. Sofern das Gehäuse eine Aufnahmenut aufweist, sind die beiden Akustiksensoren vorzugsweise entlang der Aufnahmenut voneinander beabstandet. Bevorzugt sind die beiden Akustiksensoren voneinander beabstandet in das Presselement integriert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zum Ermitteln einer axialen Ausbreitungsrichtung der Druckwellen und/oder des Körperschalls in Abhängigkeit des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals eingerichtet. Anhand der Ausbreitungsrichtung innerhalb der Schlauchleitung kann auf eine Position der Quelle der Druckwellen und/oder des Körperschalls geschlossen werden. Hierdurch kann vermieden werden, dass durch den Patienten verursachte Geräusche fälschlicherweise als „Tropfen“ erfasst werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung zum Ermitteln einer axialen Ausbreitungsgeschwindigkeit der Druckwellen und/oder des Körperschalls in Abhängigkeit des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals eingerichtet. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit steht in einem bekannten physikalischen Zusammenhang mit einer Dichte eines Ausbreitungsmediums, d.h. dem Medium, in welchem die Druckwellen und/oder der Körperschall sich ausbreiten. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist folglich abhängig von dem in der Schlauchleitung befindlichen Medium, genauer: dessen Dichte. Bei dieser Ausgestaltung kann anhand der ermittelten axialen Ausbreitungsgeschwindigkeit auf die Dichte der in der Schlauchleitung befindlichen medizinischen Flüssigkeit geschlossen werden. Hierdurch ist eine messtechnische Fehlererkennung möglich. Beispielsweise kann erkannt werden, ob fälschlicherweise eine andere als die zur Verabreichung vorgesehene medizinische Flüssigkeit durch die Schlauchleitung fließt. Zudem kann erkannt werden, ob und wenn die Schlauchleitung leerläuft, d.h. sich mit Luft füllt, oder eine Verstopfung vorliegt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine an dem Gehäuse angeordnete Eingabeeinrichtung vorhanden, die wenigstens zur Eingabe der Zielflussrate eingerichtet ist, und/oder es ist eine an dem Gehäuse angeordnete Anzeigeeinrichtung vorhanden, die wenigstens zur Anzeige der Zielflussrate und/oder der Flussrate eingerichtet ist, insbesondere wobei die Eingabeeinrichtung und die Anzeigeeinrichtung in Form eines in eine Flachseite des Gehäuses eingelassenen Berührbildschirms ausgebildet sind. Die Eingabeeinrichtung und/oder die Anzeigeeinrichtung erlauben eine vereinfachte Bedienung der Vorrichtung. Dies insbesondere dann, wenn sie kombiniert als Berührbildschirm ausgebildet sind. Der Berührbildschirm bietet zudem hygienische Vorteile, da er einfach und zuverlässig gereinigt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung nimmt der Berührbildschirm wenigstens im Wesentlichen eine gesamte Fläche der Flachseite ein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Steuereinrichtung eine Datenübertragungseinheit auf, die zur drahtlosen Übertragung wenigstens der Flussrate und/oder der Zielflussrate eingerichtet ist. Hierdurch kann die Flussrate und/oder die Zielflussrate mittels der Datenübertragungseinheit drahtlos an eine externe Empfangseinheit gesendet werden. Auch eine umgekehrte Übertragung ist denkbar und möglich. Beispielsweise können die besagten Daten an ein zentrales Datenbanksystem eines Krankenhauses oder einer sonstigen medizinischen Einrichtung übertragen oder von dort empfangen werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Energieversorgungseinrichtung vorhanden, die eine in dem Gehäuse angeordnete wiederaufladbare Batterie und eine induktive Energieübertragungseinrichtung zum induktiven Wiederaufladen der Batterie aufweist, wobei die Energieübertragungseinrichtung eine auf einer weiteren Flachseite des Gehäuses angeordnete Induktionsfläche aufweist. Die wiederaufladbare Batterie ist zur Versorgung der Sensoreinrichtung, der Steuereinrichtung und der Aktoreinrichtung mit elektrischer Betriebsenergie eingerichtet. Sofern die Vorrichtung eine Eingabeeinrichtung und/oder eine Anzeigeeinrichtung aufweist, werden auch diese Einrichtungen mittels der Batterie mit Energie versorgt. Die induktive Energieübertragungseinrichtung ermöglicht ein kabelloses Wiederaufladen der Batterie und bietet gegenüber kabelgebundenen Lösungen insbesondere hygienische Vorteile. Denn im Vergleich zu einer Ladesteckdose und/oder einem Kabel ist die auf der weiteren Flachseite des Gehäuses angeordnete Induktionsfläche einfach zu reinigen.
Die Erfindung betrifft zudem eine Infusionsanordnung. Die erfindungsgemäße Infusionsanordnung weist eine Vorrichtung gemäß der vorhergehenden Beschreibung und ein Überleitungssystem auf. Das Überleitungssystem ist zum schwerkraftgetriebenen Überleiten einer medizinischen Flüssigkeit von einem Fluidbehälter zu einem Patienten eingerichtet. Der Fluidbehälter kann beispielsweise ein Infusionsbeutel sein. Das Überleitungssystem weist eine Tropfkammeranordnung und eine Schlauchleitung auf. Die Tropfkammeranordnung weist einen Einlass und einen Auslass auf. Der Einlass der Tropfkammeranordnung ist zur fluidleitenden Verbindung mit dem besagten Fluidbehälter eingerichtet. Bei einer Ausgestaltung ist der Einlass durch einen Einstechdorn gebildet. Die Schlauchleitung ist zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende längserstreckt. Das erste Ende der Schlauchleitung ist fluidleitend mit dem Auslass der Tropfkammeranordnung verbunden. Das zweite Ende der Schlauchleitung ist zur Abgabe der medizinischen Flüssigkeit an den Patienten eingerichtet. Zu diesem Zweck kann das zweite Ende mit einem Fluidkonnektor versehen sein. Bei der erfindungsgemäßen Infusionsanordnung ist das Gehäuse der Vorrichtung lösbar zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Schlauchleitung an der Schlauchleitung angebracht.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt in schematischer Perspektivdarstellung eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Infusionsanordnung mit einem Überleitungssystem und einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern einer Flussrate einer medizinischen Flüssigkeit durch das Überleitungssystem, Fig. 2 in schematischer Perspektivdarstellung die Vorrichtung nach Fig. 1 , wobei deren Gehäuse einen aufgeklappten Öffnungszustand einnimmt, zusammen mit einem Schlauchabschnitt einer Schlauchleitung des Überleitungssystems,
Fig. 3 die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 in einem zusammengeklappten Schließzustand des Gehäuses und mit Blickrichtung auf eine vordere Flachseite des Gehäuses,
Fig. 4 die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 in einer weiteren schematischen Perspektivdarstellung mit Blickrichtung auf eine hintere Flachseite des Gehäuses,
Fig. 5 eine schematisch vereinfachte Blockdarstellung der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 4 und
Fig. 6 eine schematische Detaildarstellung der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 5 zusammen mit einem Abschnitt einer Schlauchleitung des Überleitungssystems.
Gemäß Fig. 1 ist eine Infusionsanordnung 1000 zur Verwendung bei einer Infusionstherapie vorgesehen und weist ein Überleitungssystem 100 und eine Vorrichtung 1 auf.
Das Überleitungssystem 100 dient einer schwerkraftgetriebenen Überleitung eines medizinischen Fluids von einem Fluidbehälter, beispielweise einer Infusionsflasche oder einem Infusionsbeutel, zu einem Patienten und kann auch als, insbesondere intravenöses, Fluidtransfersystem oder Infusionssystem bezeichnet werden.
Das Überleitungssystem 100 weist eine der Fachperson grundsätzlich bekannte Gestaltung mit einer Tropfkammeranordnung 200 und einer Schlauchleitung 300 auf.
Die Tropfkammeranordnung 200 weist einen Einlass 201 , einen Auslass 202, eine zwischen dem Einlass 201 und dem Auslass 202 angeordnete Tropfkammer 203 und einen Einstechdorn 204 auf, wobei dieser vorliegend unter einer abnehmbaren Schutzkappe 205 verborgen ist.
Die Schlauchleitung 300 weist ein erstes Ende 301 und ein zweites Ende 302 auf. Das erste Ende 301 der Schlauchleitung 300 ist fluidleitend mit dem Auslass 202 der Tropfkammeranordnung 200 verbunden. Das zweite Ende 302 ist in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet und zur Abgabe der besagten medizinischen Flüssigkeit an den Patienten eingerichtet. Beispielsweise kann das zweite Ende 302 einen Patientenkonnektor oder dergleichen aufweisen.
Zur Verwendung des Überleitungssystems 100 wird zunächst die Schutzkappe 205 von dem Einstechdorn 204 abgezogen. Hiernach kann der Einstechdorn 204 auf eine der Fachperson bekannte Weise in einen hierfür vorgesehenen Abschnitt des üblicherweise an einem Gestell aufgehängten Fluidbehälters eingestochen werden. Die in dem Fluidbehälter befindliche medizinische Flüssigkeit gelangt hiernach in Folge der Schwerkraft durch den Einstechdorn 204 zum Einlass 201 und tropft ausgehend von diesem in die Tropfkammer 203. Aus der Tropfkammer 203 gelangt die medizinische Flüssigkeit über den Auslass 202 in die Schlauchleitung 300 und kann über deren zweites Ende 302 an den Patienten abgegeben werden. Hierbei stellt sich eine Flussrate F der medizinischen Flüssigkeit ein. Die Flussrate F kann auch als Volumenstrom bezeichnet werden und gibt die durch die Schlauchleitung 300 strömende Menge an Fluid pro Zeiteinheit an.
Zur Einstellung der Flussrate werden bei bekannten Infusionsanordnungen üblicherweise Rollenklemmen verwendet. Solche Rollenklemmen werden an der Schlauchleitung angebracht und weisen eine dem Fachmann bekannte Gestaltung und Funktion zur manuellen Einstellung der Flussrate auf. Dabei wird die Rollenklemme von medizinischem Personal in Abhängigkeit der in die Tropfkammer einfallenden Tropfenanzahl pro Zeiteinheit manuell verstellt. Die Tropfenanzahl wird hierfür üblicherweise visuell und per Stoppuhr erfasst. All dies ist fehleranfällig und erlaubt insbesondere keine automatische Regelung der Flussrate.
Die Vorrichtung 1 ist zum automatischen Steuern der Flussrate F eingerichtet. Dabei umfasst der Begriff „Steuern“ oder „Steuerung“ vorliegend ausdrücklich auch ein „Regeln“ oder eine „Regelung“.
Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2, eine Sensoreinrichtung 3, eine Steuereinrichtung 4 und eine Aktoreinrichtung 5 auf. Das Gehäuse 2 ist auf noch näher beschriebene Weise an der Schlauchleitung 300 angebracht. Die Sensoreinrichtung 3, die Steuereinrichtung 4 und die Aktoreinrichtung 5 sind in dem Gehäuse 2 angeordnet.
Die Sensoreinrichtung 3 ist zur messtechnischen Erfassung der Flussrate F eingerichtet. Im Speziellen erfasst die Sensoreinrichtung 3 wenigstens ein Sensorsignal, das die Flussrate F repräsentiert. Bei der gezeigten Ausführungsform werden ein erstes Sensorsignal S1 und ein zweites Sensorsignal S2 (siehe Fig. 5, 6) erfasst. Die Erfassung dieser beiden Signale S1, S2 erfolgt auf noch näher beschriebene Weise. Unabhängig von der gezeigten Ausführungsform sind unterschiedliche Messprinzipien zur Erfassung der Flussrate F denkbar und möglich, so beispielsweise eine optische, akustische, induktive oder kapazitive Messung der Flussrate F.
Die Steuereinrichtung 4 dient der Steuerung insbesondere der Aktoreinrichtung 5. Dabei ist die Steuereinrichtung 4 zum Ermitteln eines Steuersignals S3 eingerichtet (siehe Fig. 5). Das Steuersignal S3 wird vorliegend als Funktion der erfassten Sensorsignale S1 , S2 und einer vorgegebenen Zielflussrate F‘ ermittelt. Die Sensorsignale S1 , S2 werden von der Sensoreinrichtung 3 bereitgestellt. Die Zielflussrate F‘ kann beispielsweise in der Steuereinrichtung 4 abgespeichert, per Datenübertragung oder anderweitig als Signal und/oder datenbasiert zur Verfügung gestellt werden. Die Zielflussrate F‘ definiert eine aus therapeutischer Sicht erforderliche oder wünschenswerte Flussrate der medizinischen Flüssigkeit durch die Schlauchleitung 300. Das besagte Steuersignal S3 kann im einfachsten Fall durch einen Vergleich der durch die Sensorsignale S1, S2 repräsentierten (aktuellen) Flussrate F und der vorgegebenen Zielflussrate F‘ ermittelt werden, beispielsweise durch eine einfache Subtraktion. Das Steuersignal S3 repräsentiert in diesem Fall eine Abweichung zwischen der Flussrate F und der Zielflussrate F‘.
Die Aktoreinrichtung 5 dient der Einstellung/Veränderung der Flussrate F in Abhängigkeit des Steuersignals S3. Zu diesem Zweck weist die Aktoreinrichtung 5 ein Presselement 51 auf, das zum Pressen, d.h. Abquetschen oder Abdrücken, der Schlauchleitung 300 vorgesehen ist. Das Presselement 51 bringt in Abhängigkeit des Steuersignals S3 eine veränderliche Presskraft P auf die Schlauchleitung 300 auf, so dass deren Durchmesser (ohne Bezugszeichen) in Abhängigkeit der Presskraft P veränderlich ist. In Abhängigkeit des Durchmessers der Schlauchleitung 300 im Bereich des Presselements 51 verändert sich folglich auch die Flussrate F. Bei einer vergleichsweise starken Presskraft P wird die Schlauchleitung 300 im Bereich des Presselements 51 vergleichsweise stark radial gepresst/gequetscht, wodurch die Flussrate F abnimmt. Ausgehend von einem solchen abgequetschten Zustand kann die Presskraft P in Abhängigkeit des Steuersignals S3 verringert werden, wodurch die Schlauchleitung 300 weniger stark gepresst/gequetscht und die Flussrate F folglich in Relation erhöht wird. Die Presskraft P wird auf noch näher beschriebene Weise generiert. Die Presskraft P wirkt in Radialrichtung R der Schlauchleitung 300.
Zur vereinfachten Anbringung der Vorrichtung 1 an der Schlauchleitung 300 weist das Gehäuse 2 eine erste Gehäusehälfte 21 und eine zweite Gehäusehälfte 22 auf. Die beiden Gehäusehälften 21 , 22 sind relativ zueinander zwischen einem Öffnungszustand (Fig. 2) und einem Schließzustand verlagerbar (siehe Fig. 1 , 3, 4).
In dem Öffnungszustand sind die Gehäusehälften 21, 22 voneinander wegbewegt - das Gehäuse 2 ist geöffnet. In geöffnetem Zustand des Gehäuses 2 kann ein Schlauchabschnitt 303 der Schlauchleitung 300 zwischen die Gehäusehälften 21 , 22 eingelegt werden (siehe Fig. 2).
In dem Schließzustand sind die Gehäusehälften 21, 22 aufeinander zubewegt und aneinander festgelegt - das Gehäuse 2 ist geschlossen. Im geschlossenen Zustand des Gehäuses 2 ist der zuvor zwischen die Gehäusehälften 21, 22 eingelegte Schlauchabschnitt 303 zwischen den Gehäusehälften 21, 22 eingeklemmt, wodurch die Vorrichtung 1 an dem Schlauchabschnitt 300 befestigt ist. Alternativ kann auch davon gesprochen werden, dass das Gehäuse 2, genauer dessen Gehäusehälften 21, 22, an dem Schlauchabschnitt 303 festgeklemmt wird, um die Vorrichtung 1 an der Schlauchleitung 300 zu befestigen. Der Schlauchabschnitt 303 ist in Radialrichtung R formschlüssig und axial reibschlüssig zwischen den Gehäusehälften 21 , 22 gehalten.
Bei der gezeigten Ausführungsform weist das Gehäuse 2 eine quaderförmige Gestaltung mit einem ersten Ende 23 und einem zweiten Ende 24 auf. Das erste Ende 23 und das zweite Ende 24 liegen einander entlang einer Längsachse (ohne Bezugszeichen) des Gehäuses 2 gegenüber. In eingelegtem Zustand des Schlauchabschnitts 303 ist dessen Axialrichtung A vorliegend parallel zu der Längsachse des Gehäuses 2. Das Gehäuse 2 weist vorliegend zudem eine erste Flachseite auf, die auch als Vorderseite 25 bezeichnet werden kann. Eine zweite Flachseite des Gehäuses 2, die auch als Rückseite 26 bezeichnet werden kann, liegt der Vorderseite 25 orthogonal zu der Längsachse des Gehäuses 2 gegenüber.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Gehäuse 2 entlang einer Mittel längsebene (ohne Bezugszeichen) in die erste Gehäusehälfte 21 und die zweite Gehäusehälfte 22 untergliedert. Die besagte Mittellängsebene wird durch die Längsachse des Gehäuses und eine hierzu orthogonale Achse aufgespannt.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Gehäusehälften 21 , 22 um eine Klappachse K relativ zueinander beweglich. Die Klappachse K ist parallel zu der Längsachse des Gehäuses 2 und damit auch der Axialrichtung A des Schlauchabschnitts 303. Die Klappachse K ist orthogonal zur Längsachse des Gehäuses 2 seitlich, zwischen den beiden Gehäusehälften 21, 22 angeordnet und weist eine im Detail nicht näher gezeigte Gestaltung auf. Beispielsweise kann die Klappachse K durch ein zwischen den Gehäusehälften 21, 22 angeordnetes Scharnier oder Gelenk gebildet sein. Sofern ein Gelenk vorhanden ist, ist dieses vorzugsweise als Festkörpergelenk ausgebildet. Die Gehäusehälften 21 , 22 können um die Klappachse K in den Öffnungszustand aufgeklappt und ausgehend von diesem in den Schließzustand zugeklappt werden.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Gehäusehälften 21 , 22 auch in dem Öffnungszustand verliersicher aneinander gelagert, nämlich mittels der Klappachse K. Bei in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsformen sind die Gehäusehälften 21, 22 in dem Öffnungszustand vollständig voneinander gelöst und lediglich in dem Schließzustand miteinander verbunden.
Bei der gezeigten Ausführungsform weist das Gehäuse 2 eine Aufnahmenut 27 auf. Die Aufnahmenut 27 ist zwischen der ersten Gehäusehälfte 21 und der zweiten Gehäusehälfte 22 ausgebildet und zur Aufnahme des besagten Schlauchabschnitts 303 eingerichtet. In einem in die Aufnahmenut 27 eingelegten Zustand ist der Schlauchabschnitt 303 radial formschlüssig und axial reibschlüssig in der Aufnahmenut 27 gehalten. Zu diesem Zweck ist die Aufnahmenut 27 maßlich, insbesondere hinsichtlich ihres Durchmessers, auf den aufzunehmenden Schlauchabschnitt 303 abgestimmt. Ein nicht näher bezeichneter Durchmesser der Aufnahmenut 27 ist folglich geringfügig kleiner als ein Außendurchmesser der Schlauchleitung 300, wodurch insbesondere der axiale Reibschluss zustande kommt. Hierdurch wird vermieden, dass das Gehäuse 2 sich ungewollt entlang der Schlauchleitung 300 bewegt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Aufnahmenut 27 derart bemessen, dass der besagte axiale Reibschluss auch i dem Öffnungszustand des Gehäuses 2 vorliegt. Hierdurch kann das Gehäuse 2 beim Anbringen an der Schlauchleitung 300 bereits vor dem Zusammenklappen der Gehäusehälften 21 , 22 gegen ein ungewolltes Verrutschen gesichert werden.
Vorliegend ist die Aufnahmenut 27 über eine gesamte Länge des Gehäuses 2 durchgängig längserstreckt und weist ein erstes Nutende 271 und ein axial gegenüberliegendes zweites Nutende 272 auf. Das erste Nutende 271 ist an dem ersten Ende 23 des Gehäuses 2 angeordnet. Das zweite Nutende 272 ist an dem zweiten Ende 24 des Gehäuses 2 angeordnet. Die Aufnahmenut 27 ist durchgängig zwischen den beiden Nutenden 271 , 272 längserstreckt. Bei einer in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsform ist die Aufnahmenut zwischen ihren Nutenden unterbrochen, beispielsweise durch radiale Ausnehmungen oder dergleichen. Vorliegend ist die Aufnahmenut 27 parallel zu der Klappachse K. Das Presselement 51 ist vorliegend an der ersten Gehäusehälfte 21 angeordnet und zum Aufbringen der Presskraft P relativ zu der zweiten Gehäusehälfte 22 (mittels der Aktoreinrichtung 5) stellbeweglich. Im Rahmen der Erfindung sind unterschiedliche Beweglichkeiten des Presselements 51 denkbar und möglich. Beispielsweise können die Gehäusehälften 21, 22 in dem Schließzustand relativ zueinander unbeweglich lösbar aneinander befestigt sein. In diesem Fall wird das Presselement zum Aufbringen der Presskraft relativ zu beiden Gehäusehälften verlagert. Vorliegend ist das Presselement 51 dementgegen fest mit der Gehäusehälfte 21 verbunden. Das Presselement 51 ist mit anderen Worten relativ zu der ersten Gehäusehälfte 21 unbeweglich an derselben angeordnet. Zum Aufbringen der Presskraft P wird folglich nicht lediglich das Presselement 51 für sich allein genommen verlagert. Stattdessen erfolgt eine Relativbewegung der Gehäusehälften 21, 22. Diese Relativbewegung erfolgt im Schließzustand des Gehäuses 2 und wird durch die Aktoreinrichtung 5 bewirkt.
In dem Schließzustand liegt das Presselement 51 radial an dem Schlauchabschnitt 303 an. Dies ist schematisch anhand der Fig. 5 und 6 gezeigt. Dabei zeigen die Fig. 5 und 6 eine exemplarische Situation, in welcher die Presskraft P keine oder jedenfalls keine praktisch erhebliche Deformation des Schlauchabschnitts 303 bewirkt. Zur Erhöhung der Presskraft P werden die Gehäusehälften 21, 22 in dem Schließzustand um die Klappachse K weiter aufeinander zubewegt. Anders ausgedrückt werden die Gehäusehälften 21 , 22 „enger“ zusammengeklappt. Hierdurch wird das Presselement 51 radial gegen den Schlauchabschnitt 303 gedrückt, wodurch die Presskraft P erhöht wird.
Bei der gezeigten Ausführungsform weist das Gehäuse 2 zudem eine Verriegelungseinrichtung 28 auf. Die Verriegelungseinrichtung 28 ist zur lösbaren Verriegelung der Gehäusehälften 21, 22 in dem Schließzustand eingerichtet. Zu diesem Zweck weist die Verriegelungseinrichtung 28 ein erstes Verriegelungselement 281 und ein zweites Verriegelungselement 282 auf. Das erste Verriegelungselement 281 ist an der ersten Gehäusehälfte 21 angeordnet. Das zweite Verriegelungselement 282 ist an der zweiten Gehäusehälfte 22 angeordnet und komplementär zu dem ersten Verriegelungselement 281. In dem Schließzustand sind das erste Verriegelungselement 281 und das zweite Verriegelungselement 282 lösbar aneinander verriegelbar/verriegelt. Die Verriegelung verhindert ein ungewolltes Aufklappen der Gehäusehälften 21 , 22 in den Öffnungszustand.
Vorliegend wirkt die Aktoreinrichtung 5 auf die Verriegelungselemente 28. Im Speziellen wirkt die Aktoreinrichtung 5 vorliegend auf das zweite Verriegelungselement 282. Die Aktoreinrichtung 5 erlaubt eine Relativbewegung des zweiten Verriegelungselements 282 gegenüber der zweiten Gehäusehälfte 22. Zu diesem Zweck ist das zweite Verriegelungselement 282 auf nicht näher gezeigte Weise entlang einer Bewegungsachse B relativ zu der zweiten Gehäusehälfte 22 an derselben gelagert (siehe Fig. 2). Die Aktoreinrichtung 5 ist zur Bewegung des zweiten Verriegelungselements 282 entlang der Bewegungsachse B eingerichtet. Das erste Verriegelungselement 281 ist - jedenfalls in dem Schließzustand und in Bezug auf die Bewegungsachse B - relativ zu der ersten Gehäusehälfte unbeweglich. Eine durch die Aktoreinrichtung 5 angetriebene Bewegung des zweiten Verriegelungselements 282 entlang der Bewegungsachse B bewirkt folglich, dass das erste Verriegelungselement 281 und damit die gesamte erste Gehäusehälfte 21 relativ zu der zweiten Gehäusehälfte 22 verlagert wird. Die Verlagerung erfolgt vorliegend um die Klappachse K, wobei die Bewegungsachse B in einem nicht näher bezeichneten Radialabstand zu dieser orthogonal orientiert ist. Der Kraftangriff des Presselements 51 an dem Schlauchabschnitt 303 liegt näher an der Klappachse K als die Bewegungsachse B und damit der Kraftangriff zwischen den Verriegelungselementen 281 , 282. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Hebelwirkung, durch welche die an dem zweiten Verriegelungselement 282 angreifende Kraft der Aktoreinrichtung 5 in eine in Relation der Abstände größere Presskraft P übersetzt wird.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das erste Verriegelungselement 281 als Stift 284 gestaltet. Das zweite Verriegelungselement 282 weist eine Stiftaufnahme 285 zur Aufnahme des Stifts 284 auf. Im verriegelten Zustand ist der Stift 284 radial formschlüssig in der Stiftaufnahme 285 gehalten. Weiter ist vorliegend ein Betätigungselement 283 vorhanden, das mit dem ersten Verriegelungselement 281 verbunden und zur Entriegelung der Verriegelungseinrichtung 28 manuell betätigt werden kann.
Zur Verlagerung des Presselements 51 , d.h. vorliegend der Relativverlagerung der Gehäusehälften 21, 22, weist die Aktoreinrichtung 5 bei der gezeigten Ausführungsform eine piezoelektrischen Aktuator 52 auf. Dieser ist in Fig. 5 schematisch angedeutet. Der piezoelektrische Aktuator 5 wirkt bei der gezeigten Ausführungsform wenigstens mittelbar kraft- und/oder bewegungsübertragend auf das zweite Verriegelungselement 282. Der piezoelektrische Aktuator 52 arbeitet nach einem grundsätzlich bekannten physikalischen Wirkprinzip. Unter Anlage einer elektrischen Spannung dehnt der piezoelektrische Aktuator 52 sich aus. Wird die Spannung aufgehoben, kehrt der piezoelektrische Aktuator 52 in seinen Ursprungszustand zurück. Dieses grundsätzlich bekannte Prinzip erlaubt die Erzeugung einer Stellbewegung und damit auch einer Stellkraft. Die Bewegung und/oder Kraft des piezoelektrischen Aktuators 52 kann unmittelbar auf das zweite Verriegelungselement 282 wirken oder über eine hierfür eingerichtete Übertragungseinrichtung, beispielsweise eine Hebelübersetzung oder dergleichen. Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Flussrate F auf Grundlage eines akustischen Messprinzips ermittelt. Zu diesem Zweck weist die Sensoreinrichtung 3 vorliegend zwei Akustiksensoren 31, 32 auf, die auch als erster Akustiksensor 31 und zweiter Akustiksensor 32 bezeichnet werden können. Eine solche Gestaltung ist optional. Bei in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsformen weist die Sensoreinrichtung lediglich einen Akustiksensor auf.
Die beiden Akustiksensoren 31 , 32 sind zur Erfassung von Druckwellen und/oder Körperschall eingerichtet und erlauben folglich eine akustische „Tropfenzählung“. Dabei wird von der Überlegung ausgegangen, dass in die Tropfkammer 203 einfallende Tropfen der zu verabreichenden medizinischen Flüssigkeit Druckwellen in der in der Schlauchleitung 300 befindlichen Fluidsäule und/oder Körperschall in der Schlauchleitung 300 selbst erzeugen. Diese Druckwellen bzw. der Körperschall können mittels der Akustiksensoren 31, 32 erfasst werden und erlauben einen Rückschluss auf Anzahl der Tropfen pro Zeiteinheit und damit die Flussrate F.
Wie schematisch anhand Fig. 6 gezeigt ist, sind die beiden Akustiksensoren 31, 32 in Axialrichtung A des Schlauchabschnitts 303 voneinander beabstandet. Beide Akustiksensoren 31, 32 liegen in geschlossenem Zustand des Gehäuses 2 an einem nicht näher bezeichneten Außenumfang des Schlauchabschnitts 303 an. Dabei erfasst der erste Akustiksensor 31 ein erstes Sensorsignal S1 , der zweite Akustiksensor 32 erfasst ein zweites Sensorsignal S2. Anhand Fig. 6 sind zudem exemplarische Druckwellen W1, W2 gezeigt, die sich in der Schlauchleitung 300 ausbreiten und alternativ auch als Körperschall aufgefasst werden können. Die Druckwellen W1, W2 können auch als erste Druckwellen W1 und zweite Druckwellen W2 bezeichnet werden. Die ersten Druckwellen W1 breiten sich entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung d! mit einer ersten Ausbreitungsgeschwindigkeit v-, aus. Die zweiten Druckwellen W2 breiten sich entlang einer entgegengesetzten zweiten Ausbreitungsrichtung d2 mit einer zweiten Ausbreitungsgeschwindigkeit v2 aus. Beide Ausbreitungsrichtungen d^ d2 sind parallel zur Axialrichtung A des Schlauchabschnitts 303. Dabei verläuft die erste Ausbreitungsrichtung d! ausgehend von dem ersten Ende 301 und damit auch der Tropfkammer 203 in Richtung des zweiten Endes 302 der Schlauchleitung 300. Die zweite Ausbreitungsrichtung d2 verläuft hierzu entgegengesetzt und folglich ausgehend von dem zweiten Ende 302 und damit auch dem Patienten.
Durch eine entsprechende Auswertung der ersten Sensorsignale S1 und der zweiten Sensorsignale S2 kann zum einen auf die Ausbreitungsrichtung und zum anderen auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit der gemessenen Druckwellen geschlossen werden. Beispielsweise werden die ersten Druckwellen W1 zunächst von dem ersten Akustiksensor 31 und hierzu zeitlich versetzt von dem zweiten Akustiksensor 32 erfasst. Ein gemessener zeitlicher Versatz erlaubt die Ermittlung der Ausbreitungsrichtung und der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Druckwellen, die ausgehend von der Tropfkammer 203, d.h. in die erste Ausbreitungsrichtung d-, , verlaufen, repräsentieren einen Tropfen und folglich mittelbar die Flussrate F. Wird hingegen eine entgegengesetzte Ausbreitungsrichtung registriert, handelt es sich beispielsweise um Patientengeräusche oder sonstige Störgeräusche. Durch eine entsprechende Auswertung der Signale S1 , S2 mittels der Steuereinrichtung 4 kann folglich fehlerhaften Messungen und damit einer fehlerhaften Einstellung der Flussrate vorgebeugt werden. Zudem kann über eine Ermittlung der Ausbreitungsgeschwindigkeit mittelbar auf eine Dichte des Ausbreitungsmediums geschlossen werden. Dies erlaubt insbesondere einen Rückschluss darauf, ob der Schlauchleitungsabschnitt 303 mit Luft gefüllt ist. Zudem kann über die Ermittlung der Dichte erfasst werden, ob es sich um die tatsächlich zur Verabreichung vorgesehene medizinische Flüssigkeit handelt oder nicht.
Bei der gezeigten Ausführungsform sind die beiden Akustiksensoren 31 , 32 in das Presselement 51 integriert. Dies ist schematisch anhand der Fig. 5 und 6 gezeigt. Weitere Details sind anhand Fig. 2 ersichtlich. Das Presselement 51 weist vorliegend eine quaderförmige Grundform auf und ragt in Richtung der zweiten Gehäusehälfte 22 von einer nicht näher bezeichneten Innenseite der ersten Gehäusehälfte 21 ab. Die beiden Akustiksensoren 31, 32 sind an einer der zweiten Gehäusehälfte 22 zugewandten Innenseite des Presselements 51 angeordnet. Durch die Integration der Akustiksensoren 31, 32 in das Presselement 51 ist eine stets anforderungsgerechte Anlage der Akustiksensoren 31 , 32 an dem Schlauchabschnitt 303 gewährleistet.
Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Vorrichtung zudem eine Eingabeeinrichtung 61 und eine Anzeigeeinrichtung 62 auf. Die Eingabeeinrichtung ist zur Eingabe wenigstens der Zielflussrate F‘ eingerichtet. Die Anzeigeeinrichtung 62 ist zur Anzeige der eingegebenen Zielflussrate F‘ und/oder der gemessenen Flussrate F eingerichtet. Die Anzeige kann grafisch und/oder textbasiert erfolgen. Vorliegend sind die Eingabeeinrichtung 61 und die Anzeigeeinrichtung 62 in Form eines Berührbildschirms 6 ausgebildet. Dieser kann auch als Touchscreen bezeichnet werden und ist flächenbündig in die Vorderseite 25 des Gehäuses 2 eingelassen. Vorliegend nimmt der Berührbildschirm 6 im Wesentlichen die gesamte Vorderseite 25 ein. In der anhand der Fig. 1 und 3 gezeigten Situation zeigt der Berührbildschirm 6 eine Zielflussrate F‘ von 50 ml/h an. Weiter sind auf dem Berührbildschirm 6 Tastensymbole grafisch dargestellt. Diese Tastensymbole (ohne Bezugszeichen) erlauben ein Erhöhen oder Verringern der Zielflussrate F‘. Bei der gezeigten Ausführungsform ist zudem eine Datenübertragungseinheit 41 vorhanden. Die Datenübertragungseinheit 41 ist zur drahtlosen Übertragung von Daten eingerichtet. Beispielsweise kann die gemessene Flussrate F mittels der Datenübertragungseinheit 41 an einen externen Empfänger gesendet werden. Der externe Empfänger kann ein Datenbanksystem einer medizinischen Einrichtung, ein Smartphone oder dergleichen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Zielflussrate F‘ mittels der Datenübertragungseinheit 41 empfangen werden. Dies erlaubt eine externe Vorgabe der Zielflussrate F‘, beispielsweise ausgehend von dem besagten Datenbanksystem oder dem Smartphone. Die Datenübertragungseinheit 41 ist vorliegend der Steuereinrichtung 4 zugeordnet, was jedoch nicht unbedingt der Fall sein muss. Die Datenübertragungseinheit 41 erlaubt eine Datenübertragung per WLAN. Alternativ kann eine Übertragung per Bluetooth oder dergleichen erfolgen.
Zur Energieversorgung der Vorrichtung 1 ist eine Energieversorgungseinrichtung 7 vorhanden. Die Energieversorgungseinrichtung 7 ist in dem Gehäuse 2 angeordnet und weist eine wiederaufladbare Batterie 71 und eine Energieübertragungseinrichtung 72 auf. Die Energieübertragungseinrichtung 72 erlaubt ein induktives Wiederaufladen der Batterie 71 und weist bei der gezeigten Ausführungsform eine Induktionsfläche 73 auf. Die Induktionsfläche 73 ist auf der Rückseite 26 des Gehäuses 2 angeordnet. Die Batterie 71 versorgt bei der gezeigten Ausführungsform die gesamte Vorrichtung 1 mit elektrischer Betriebsenergie, insbesondere die Sensoreinrichtung 3, die Steuereinrichtung 4, die Aktoreinrichtung 5 und den Berührbildschirm 6. Die Energieübertragungseinrichtung 72 erlaubt ein einfaches induktives Aufladen der Batterie 71. Hierfür wird die Induktionsfläche 73 an einer hierfür geeigneten induktiven Lagereinrichtung positioniert. Die induktive Lademöglichkeit bietet zudem hygienische Vorteile, da das Gehäuse 2 in Ermangelung von Ladesteckdosen oder dergleichen leicht abwischbar bleibt. Zudem ist eine vollständige Kapselung des Gehäuses 2 möglich. Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Vorrichtung 1 keine außerhalb/abseits des Gehäuses 2 befindlichen Komponenten auf.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Steuern einer Flussrate (F) einer medizinischen Flüssigkeit durch eine Schlauchleitung (300) eines Überleitungssystems (100), aufweisend eine Sensoreinrichtung (3), die eingerichtet ist zum Erfassen wenigstens eines Sensorsignals (S1 , S2), das die Flussrate (F) der medizinischen Flüssigkeit durch die Schlauchleitung (300) repräsentiert, eine Steuereinrichtung (4), die eingerichtet ist zum Ermitteln eines Steuersignals (S3) als Funktion des erfassten Sensorsignals (S1 , S2) und einer vorgegebenen Zielflussrate (F‘) der medizinischen Flüssigkeit durch die Schlauchleitung (300), und eine Aktoreinrichtung (5), die eingerichtet ist zum Einstellen der Flussrate (F) in Abhängigkeit des Steuersignals (S3), wobei die Aktoreinrichtung (5) ein Presselement (51) aufweist, das zum Aufbringen einer in Abhängigkeit des Steuersignals (S3) veränderlichen radialen Presskraft (P) auf die Schlauchleitung (300) eingerichtet ist, wodurch ein Durchmesser der Schlauchleitung (300) zum Erhöhen und/oder Verringern der Flussrate (F) veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (2) vorhanden ist, in welchem die Sensoreinrichtung (2), die Steuereinrichtung (4) und die Aktoreinrichtung (5) angeordnet sind, wobei das Gehäuse (2) eine erste Gehäusehälfte (21) und eine zweite Gehäusehälfte (22) aufweist, welche relativ zueinander verlagerbar sind zwischen einem Öffnungszustand, in welchem die Gehäusehälften (21 , 22) zum Einlegen eines axialen Schlauchabschnitts (303) der Schlauchleitung (300) zwischen die Gehäusehälften (21, 22) voneinander wegbewegt sind, und einem Schließzustand, in welchem die Gehäusehälften (21 , 22) zum Einklemmen des Schlauchabschnitts (303) zwischen den Gehäusehälften (21, 22) und damit zum Anbringen des Gehäuses (2) an der Schlauchleitung (300) aufeinander zubewegt und aneinander festgelegt sind, und wobei das Presselement (51) an der ersten Gehäusehälfte (21) angeordnet und zum Aufbringen der Presskraft (P) relativ zu der zweiten Gehäusehälfte (22) beweglich ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Klappachse (K) aufweist, um welche die erste Gehäusehälfte (21) und die zweite Gehäusehälfte (22) zwischen dem Öffnungszustand und dem Schließzustand relativ zueinander klappbeweglich sind.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Aufnahmenut (27) aufweist, die zwischen der ersten Gehäusehälfte (21) und der zweiten Gehäusehälfte (22) ausgebildet und zur radial formschlüssigen sowie axial reibschlüssigen Aufnahme des Schlauchabschnitts (303) eingerichtet ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Presselement (51) relativ zu der ersten Gehäusehälfte (21) unbeweglich an derselben angeordnet ist, und dass die Aktoreinrichtung (5) zu einer Relativbewegung der Gehäusehälften (21, 22) eingerichtet ist, um einen Abstand zwischen den Gehäusehälften (21 , 22) und damit die Presskraft (P) des Presselements (51) zu verändern.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Verriegelungseinrichtung (28) mit wenigstens einem an der ersten Gehäusehälfte (21) angeordneten ersten Verriegelungselement (281) und wenigstens einem an der zweiten Gehäusehälfte (22) angeordneten komplementären zweiten Verriegelungselement (282) aufweist, wobei das erste Verriegelungselement (281) und das zweite Verriegelungselement (282) - in dem Schließzustand des Gehäuses (2) - aneinander lösbar verriegelt sind, und wobei die Aktoreinrichtung (5) auf wenigstens eines der Verriegelungselemente (281, 282) wirkt und zur Relativverlagerung des betreffenden Verriegelungselements (281, 282) gegenüber der jeweiligen Gehäusehälfte (21, 22) eingerichtet ist.
6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktoreinrichtung einen piezoelektrischen Aktuator (52) aufweist.
7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (3) wenigstens einen in das Presselement (51) integrierten Sensor (31, 32) aufweist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung wenigstens einen Akustiksensor (31, 32) aufweist, der zur Erfassung von Druckwellen (W1 , W2) und/oder Körperschall (303) eingerichtet ist.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung
(3) wenigstens einen ersten Akustiksensor (31), der - in einem zwischen die Gehäusehälften (21, 21) eingelegten Zustand des Schlauchabschnitts (303) - an einer ersten Position des Schlauchabschnitts (303) angeordnet und zum Erfassen eines ersten Sensorsignals (S1) eingerichtet ist, und einen zweiten Akustiksensor (32) aufweist, der an einer axial beabstandeten zweiten Position des Schlauchabschnitts (303) angeordnet und zum Erfassen eines zweiten Sensorsignals (S2) eingerichtet ist, wobei die Steuereinrichtung (4) eingerichtet ist zum Ermitteln des Steuersignals (S3) als Funktion des ersten Sensorsignals (S1), des zweiten Sensorsignals (S2) und der vorgegebenen Zielflussrate (F‘).
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung
(4) zum Ermitteln einer axialen Ausbreitungsrichtung (d^ d2) der Druckwellen (W1, W2) und/oder des Körperschalls in Abhängigkeit des ersten Sensorsignals (S1) und des zweiten Sensorsignals (S2) eingerichtet ist.
11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) zum Ermitteln einer axialen Ausbreitungsgeschwindigkeit (v^ v2) der Druckwellen (W1 , W2) und/oder des Körperschalls in Abhängigkeit des ersten Sensorsignals (S1) und des zweiten Sensorsignals (S2) eingerichtet ist.
12. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine an dem Gehäuse (2) angeordnete Eingabeeinrichtung (61) vorhanden ist, die wenigstens zur Eingabe der Zielflussrate (F‘) eingerichtet ist, und/oder dass eine an dem Gehäuse (2) angeordnete Anzeigeeinrichtung (62) vorhanden ist, die wenigstens zur Anzeige der Zielflussrate (F‘) und/oder der Flussrate (F) eingerichtet ist, insbesondere wobei die Eingabeeinrichtung (61) und die Anzeigeeinrichtung (62) in Form eines in eine Flachseite (25) des Gehäuses (2) eingelassenen Berührbildschirms (6) ausgebildet sind.
13. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (4) eine Datenübertragungseinheit (41) aufweist, die zur drahtlosen Übertragung wenigstens der Flussrate (F) und/oder der Zielflussrate (F‘) eingerichtet ist.
14. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energieversorgungseinrichtung (7) vorhanden ist, die eine in dem Gehäuse (2) angeordnete wiederaufladbare Batterie (71) und eine induktive Energieübertragungseinrichtung (72) zum induktiven Wiederaufladen der Batterie (71) aufweist, wobei die Energieübertragungseinrichtung (72) eine auf einer weiteren Flachseite (26) des Gehäuses (2) angeordnete Induktionsfläche (73) aufweist.
15. Infusionsanordnung (1000) aufweisend ein Überleitungssystem (100), das zum schwerkraftgetriebenen Überleiten einer medizinischen Flüssigkeit von einem Fluidbehälter zu einem Patienten eingerichtet ist und eine Tropfkammeranordnung (200) und eine Schlauchleitung (300) aufweist, wobei die Tropfkammeranordnung (200) einen Einlass (201), der zur fluidleitenden Verbindung mit dem Fluidbehälter eingerichtet ist, und einen Auslass (202) aufweist, wobei die Schlauchleitung (300) längserstreckt ist zwischen einem ersten Ende (301), das fluidleitend mit dem Auslass (202) der Tropfkammeranordnung (200) verbunden ist, und einem zweiten Ende (302), das zur Abgabe der medizinischen Flüssigkeit an den Patienten eingerichtet ist, und eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei deren Gehäuse (2) lösbar zwischen dem ersten Ende (301) und dem zweiten Ende (302) der Schlauchleitung (300) an derselben angebracht ist.
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Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06218055A (ja) * 1993-01-28 1994-08-09 Genshiro Ogawa 滴下検出装置
WO2005009289A2 (en) * 1997-09-03 2005-02-03 Dan Weiner Apparatus and methods for control of intravenous fluids
US10646648B2 (en) 2015-04-01 2020-05-12 Becton, Dickinson And Company IV flow management systems and methods
JP2018533459A (ja) * 2015-11-16 2018-11-15 ワンフュージョン・アーゲー 灌流デバイスを操作する手順および当該手順を実行するための灌流デバイス
WO2018223128A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 Clearline Md, Llc System for detecting and removing a gas bubble from a vascular infusion line
CN109157713B (zh) * 2018-11-14 2020-05-08 北京邮电大学 一种输液控制器、管理系统及方法
CN109833544A (zh) * 2019-03-28 2019-06-04 屈凡清 一种便携式输液监控装置及监控方法
US12083290B2 (en) * 2019-04-08 2024-09-10 Becton, Dickinson And Company Catheter assembly clamp having an acoustic sensor

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