NO128846B

NO128846B -

Info

Publication number: NO128846B
Application number: NO04055/70A
Authority: NO
Inventors: A Sausse
Original assignee: Rhone Poulenc Sa
Priority date: 1969-10-27
Filing date: 1970-10-26
Publication date: 1974-01-21
Also published as: DE2052660A1; DE2052660B2; CS163228B2; BE758029A; NL7015294A; US3784323A; JPS493403B1; CH516742A; LU61939A1; CA939193A; GB1287836A

Description

Oppfinnelsen vedrører en peristaltisk arbeidende pumpe med regulerbart innsugningstrykk, spesielt anvendbart for uttapning av blod på en pasient til en sirkulasjonsanordning plassert utenfor kroppen. The invention relates to a peristaltic working pump with adjustable suction pressure, particularly applicable for draining blood from a patient to a circulation device located outside the body.

Det er kjent å anvende peristaltisk arbeidende pumper It is known to use peristaltically working pumps

i sirkulasjonsanordninger utenfor kroppen på grunn av deres enkelhet i funksjon og det faktum, at de e'liminerer enhver kontakt av blodet med friksjonsoverflater som kan forårsake diverse ulykker. De har likevel en alvorlig ulempe som er spesielle for alle fortrengningspumper, nemlig at deres avgivende strøm er en funksjon av deres turtall. in circulatory devices outside the body due to their simplicity of function and the fact that they eliminate any contact of the blood with frictional surfaces that can cause various accidents. However, they have a serious disadvantage that is specific to all positive displacement pumps, namely that their output current is a function of their speed.

Da en slik pumpe er forbundet med en vene og drives av en motor med konstant hastighet, oppsuger den følgelig blodet i en mengde som er praktisk talt konstant, mens venen tilføres blod i en ukjent mengde pr. tidsenhet. (Denne ukjente mengde avhenger nærmere bestemt av kroppens stilling, det arterielle blodtrykk og det gjennomsnittlige venøse blodtrykk). Om strømmen i venen synker under pumpens kapasitet tømmes venen etter hånden for blod og synker sammen. I verste tilfelle kan avtapningsnålen komme til å skade karveggen. As such a pump is connected to a vein and is driven by a constant-speed motor, it consequently sucks up the blood in an amount that is practically constant, while the vein is supplied with an unknown amount of blood per minute. unit of time. (This unknown quantity depends more precisely on the position of the body, the arterial blood pressure and the mean venous blood pressure). If the flow in the vein falls below the pump's capacity, the vein is emptied of blood by hand and collapses. In the worst case, the drainage needle can damage the vessel wall.

Man har derfor foreslått reguleringsanordninger, som tilpasser pumpens turtall enten etter det trykkfall som skapes ved pumpens sugeside eller etter nivået for blodet i et kar plassert mellom pasienten og pumpen. Disse anordninger ér følsomme og upå-litelige og har ikke funnet noen større anvendelse. Regulation devices have therefore been proposed, which adjust the pump's speed either according to the pressure drop created at the pump's suction side or according to the level of the blood in a vessel placed between the patient and the pump. These devices are sensitive and unreliable and have not found any major use.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en peristaltisk arbeidende pumpe, hvis kapasitet er regulerbar avhengig av den tilførte væskes trykk uten endring av pumpens turtall. Pumpen i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at det elastiske rør som er utsatt for påvirkning av utdrivningsorgan i form av ruller eller lignende, som er virksomme i strømningsretningen har en slik valgt elastisitet at dets fri tverrsnittsareal mellom to på hverandre følgende ruller minsker kontinuerlig ved bøyning av rørveggen, nemlig fra hovedsakelig sirkulær form til hovedsakelig flat form med en bestemt minimumsverdi større enn 0, avhengig av en minskning av trykket i det elastiske rør i pumpen fra en øvre til en nedre forutbestemt grenseverdi. The purpose of the invention is to provide a peristaltic working pump, the capacity of which is adjustable depending on the pressure of the supplied liquid without changing the pump speed. The pump according to the invention is characterized in that the elastic tube which is exposed to the influence of an expulsion device in the form of rollers or the like, which are active in the direction of flow, has such a selected elasticity that its free cross-sectional area between two consecutive rollers decreases continuously when bending of the pipe wall, namely from a substantially circular shape to a substantially flat shape with a certain minimum value greater than 0, depending on a reduction of the pressure in the elastic pipe in the pump from an upper to a lower predetermined limit value.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor figur 1 viser en pumpe ifølge oppfinnelsen an-ordnet mellom en pasient og en bloddialysator, figur 2 viser hvorledes rørseksjonen deformerer seg som en funksjon av forskjellen i innsugningstrykket, figur 3 viser forholdet mellom formen og overflaten av rørets tverrsnitt og figurene 4 og 5 viser karakteristika ved en pumpe ifølge oppfinnelsen. The invention shall be described in more detail with reference to the drawing, where figure 1 shows a pump according to the invention arranged between a patient and a blood dialyzer, figure 2 shows how the tube section deforms as a function of the difference in the suction pressure, figure 3 shows the relationship between the shape and the surface of the pipe's cross-section and Figures 4 and 5 show characteristics of a pump according to the invention.

På fig. 1 på tegningen vises en peristaltisk pumpe 1 ifølge oppfinnelsen, innkoplet mellom en pasient og en behandlings-anordning for denne, eksempelvis et dialyseapparat. Pumpen 1 om-fatter et "peristaltisk" pumperør 2,'utsatt for trykkpåvirkning fra i dette tilfelle tre trykkruller 3, og en innsugningsledning 4 fra pasienten og et utløp 5- In fig. 1 in the drawing shows a peristaltic pump 1 according to the invention, connected between a patient and a treatment device for him, for example a dialysis machine. The pump 1 comprises a "peristaltic" pump tube 2, exposed to pressure from, in this case, three pressure rollers 3, and a suction line 4 from the patient and an outlet 5

Ved den vanligste anvendelse arbeider pumpen i friluft og trykkforskjellene stammer utelukkende fra variasjoner i det indre trykk. Allikevel er det ikke utelukket å anordne pumpen inns i et hylster med regulerbart trykk, idet trykkforskjellen som da oppstår enten bare har variasjoner i trykket innenfor hylsteret eller variasjoner i såvel det ytre som det indre trykk på røret. In the most common application, the pump works in the open air and the pressure differences originate exclusively from variations in the internal pressure. Even so, it is not excluded to arrange the pump inside a casing with adjustable pressure, as the pressure difference that then occurs either only has variations in the pressure within the casing or variations in both the external and internal pressure on the pipe.

Ved det mest vanlige forekommende tilfelle er likeledes det indre trykk i innsugningsrøret mindre enn det ytre trykk og røret er sylindrisk i hviletilstand. Under disse forhold eksisterer et intervall av trykkforskjeller (såkalte reguleringsintervall), hvori rørets indre eller frie tverrsnitt etter hånden går over fra sirkel-form til etterhvert flatere elipseform. Figur 3 viser hvorledes overflaten S av en elipse varierer ved konstant omkrets, som funksjon av dets lille aksels A lengde i forhold til storakselen. Grense-verdien S = 100% og A = 1 stemmer overens med en sirkel. Et rørs frie tverrsnitt følger omtrent denne funksjon, hvorfra det allikevel avviker ved vesentlige tilflatninger. Røret inntar i såfall en form som kan lignes med et 8-tall eller en manual, idet det gjenstår to strupede passasjer på hver sin side av en midtdel hvor veggene be-rører hverandre. De gjenstående passasjer er meget mindre følsomme for trykkvariasjoner enn det opprinnelige rør og man har vist med stiplede linjer hvorledes rørets frie tverrsnitt i virkeligheten varierer i området for maksimal tilflatning. In the most common case, the internal pressure in the intake pipe is also less than the external pressure and the pipe is cylindrical at rest. Under these conditions, there exists an interval of pressure differences (so-called regulation interval), in which the inner or free cross-section of the pipe gradually changes from a circular shape to a gradually flatter elliptical shape. Figure 3 shows how the surface S of an ellipse varies with constant circumference, as a function of the length of its minor axis A in relation to the major axis. The limit value S = 100% and A = 1 corresponds to a circle. A pipe's free cross-section roughly follows this function, from which it nevertheless deviates in the event of significant flattening. In that case, the pipe takes a shape that can be compared to a figure 8 or a manual, as there remain two throttled passages on either side of a central part where the walls touch each other. The remaining passages are much less sensitive to pressure variations than the original pipe and it has been shown with dashed lines how the free cross-section of the pipe actually varies in the area of maximum flattening.

Røret kan likeledes være fremstillet med et eliptisk eller spoleformet tverrsnitt i hviletilstand. I dette tilfelle kan det frie tverrsnitt variere såvel under innvirkning av et indre undertrykk som under innvirkning av et indre overtrykk. The tube can also be produced with an elliptical or coil-shaped cross-section in a state of rest. In this case, the free cross-section can vary both under the influence of an internal negative pressure and under the influence of an internal positive pressure.

I begge disse tilfeller muliggjøres de fri seksjoners variasjoner av en bøyning av rørveggen. Det. frie tverrsnitt kan likeledes varieres ved elastisk tøyning av veggen i omkretsretning idet røret øker i diameter under det indre trykkets virkning. En slik utvidning krever imidlertid meget høyere trykkforskjeller og inntreffer ikke i tilfellet med bøyelige, men ikke tøybare rør. Man foretrekker følgelig de pumper, hvis rør endrer tverrsnittsareal ved bøyning av veggen da dette muliggjør betydelig variasjon av strømmen ved en ubetydelig variasjon i trykket i motsetning til det som skulle være tiliellet med en forandring av tverrsnittet gjennom tøyning. In both of these cases, the variations of the free sections are made possible by a bending of the pipe wall. The. free cross-sections can likewise be varied by elastic stretching of the wall in the circumferential direction as the pipe increases in diameter under the action of the internal pressure. Such an expansion, however, requires much higher pressure differences and does not occur in the case of flexible but not stretchable pipes. One therefore prefers those pumps, whose pipe changes cross-sectional area when the wall is bent, as this enables significant variation of the flow with an insignificant variation in pressure, in contrast to what would be the case with a change of the cross-section through stretching.

Det er klart at rørets tilflatning bør skje suksessivt og at kurven for trykket som funksjon av tilflatningen ikke får ha en derivert = 0 eller være dobbel (ha en hysterese) for dette skulle medføre at man får to rørtverrsnitt med to forskjellige strømmer for ett og samme trykk, hvilket tydelig er uforenlig med et regulerings-system. It is clear that the flattening of the pipe should take place successively and that the curve for the pressure as a function of the flattening must not have a derivative = 0 or be double (have a hysteresis) because this would result in two pipe cross-sections with two different flows for one and the same pressure, which is clearly incompatible with a regulation system.

Disse rørs påvirkningssone varierer som en funksjon av kjente parametre (den indre diameter, veggens tykkelse, elastisitets-modulen) og det er altså lett å bestemme det rør som passer for en bestemt anvendelse, enten ved empirisk forsøk eller ved beregninger. Man kan kaLibrere en gang for alle en rørserie ved å måle rørets tilflatning for forskjellige sugehøyder. Figur 2 viser kalibreringen av tre rør av silikonelastomer med indre- og ytrediameter resp. 9/12, 10/12,6 og 12/1*1 mm. Ordinatene viser rørets tykkelse (ytre lilleaksel) og absissene det indre undertrykk, uttrykt som trykket av innsuget vann, alt i mm. Den med stiplet linje viste forgren-ingen av kurven tilsvarer dannelsen av et tverrsnitt i form av et 8-tall, idet rørets motsatte vegger berører hverandre i midten (det dreier seg ikke om en fordobling, som er spesiell for hysterese). The influence zone of these pipes varies as a function of known parameters (the inner diameter, wall thickness, modulus of elasticity) and it is therefore easy to determine the pipe that is suitable for a particular application, either by empirical testing or by calculations. You can calibrate once and for all a series of pipes by measuring the flattening of the pipe for different suction heights. Figure 2 shows the calibration of three tubes of silicone elastomer with inner and outer diameter resp. 9/12, 10/12.6 and 12/1*1 mm. The ordinates show the thickness of the pipe (outer minor axis) and the abscissas the internal negative pressure, expressed as the pressure of water sucked in, all in mm. The branching of the curve shown with a dashed line corresponds to the formation of a cross-section in the form of a figure 8, with the opposite walls of the tube touching each other in the middle (this is not a doubling, which is special for hysteresis).

Med kjennskap til den ønskede middelstrøm hos pumpen With knowledge of the desired mean flow at the pump

er det lett å velge et rørtverrsnitt som passer til pumpens mekaniske karakteristikk (pulseringsfrekvens og avstand mellom to sammenklem-ningspumper). Man velger altså selve røret som en funksjon av regu-leringsintervallet eller omvendt. Figur 4 viser hvorledes en pumpes maksimumkapasitet varierer ved et bestemt turtall som en funksjon av utmatningstrykket ved forskjellig undertrykk i innsugningsrøret og begge uttrykt i mm. For et gitt utmatningstrykk og et gitt turtall kan man altså regulere den gjennomsnittlige strøm ved enkel endring av pumpens høyde i det formål å plassere det peristaltiske rør i på-virkningssonens mellomste del. it is easy to choose a pipe cross-section that suits the pump's mechanical characteristics (pulsation frequency and distance between two compression pumps). The pipe itself is therefore selected as a function of the regulation interval or vice versa. Figure 4 shows how a pump's maximum capacity varies at a certain rpm as a function of the discharge pressure at different negative pressures in the suction pipe and both expressed in mm. For a given discharge pressure and a given speed, the average flow can therefore be regulated by simply changing the height of the pump in order to place the peristaltic tube in the middle part of the influence zone.

Det peristaltiske rørs indre trykk ved pumpens innløp er summen av tre trykk: Trykket på væsken som pumpes (målt ved avtapningsstedet på pasienten) , The peristaltic tube's internal pressure at the pump's inlet is the sum of three pressures: The pressure of the liquid being pumped (measured at the point of withdrawal on the patient),

barometrisk høyde mellom pumpen og en pumpet væske, trykktap ved pumpens sugeside (spesielt ved faste eller regulerbare strupninger som avtapningsnåler, klemmer eller ventiler). barometric height between the pump and a pumped liquid, pressure loss on the suction side of the pump (especially with fixed or adjustable chokes such as drain needles, clamps or valves).

Da det indre trykk befinner seg innen reguleringsinter-vallet fremtrer hver trykkvariasjon hos den pumpede væske i form av en variasjon av trykket i det peristaltiske rør, som fremkaller en endring av rørets tverrsnitt og pumpens strøm. Det skjer altså en krevet og nødvendig selvregulering av strømmen for å opprettholde et nesten konstant trykk på pumpens sugeside. As the internal pressure is within the regulation interval, each pressure variation in the pumped liquid appears in the form of a variation of the pressure in the peristaltic tube, which causes a change in the cross-section of the tube and the pump flow. There is therefore a required and necessary self-regulation of the flow in order to maintain an almost constant pressure on the pump's suction side.

Denne regulering er ikke helt nøyaktig (som i hver servomekanisme), men er tilstrekkelig i de fleste tilfeller. Det 'skal imidlertid fremholdes at strømningstapene på pumpens sugeside for en bestemt væske og et bestemt ledningssystem varierer som en funksjon av den pumpede mengde. Reguleringen av den pumpede mengde blir følgelig bedre jo mindre strømningstapene og trykkvariasjonene er. This regulation is not completely accurate (as in every servo mechanism), but is sufficient in most cases. However, it must be emphasized that the flow losses on the suction side of the pump for a particular liquid and a particular line system vary as a function of the pumped quantity. The regulation of the pumped quantity is consequently better the smaller the flow losses and pressure variations are.

Pumpene ifølge oppfinnelsen egner seg spesielt som pumper som er regulerbare avhengig av pumpens nivå, fordi en økning eller senkning av den pumpede væskes nivå forårsaker en økning resp. minskning av pumpens utmatede strøm. De egner seg likeledes godt ved ekstern blodsirkulasjon (f.eks. for bloddialyse) og meget spesielt i forbindelse med en vene matet via en arteriovenøs fistel. The pumps according to the invention are particularly suitable as pumps which are adjustable depending on the pump's level, because an increase or decrease in the level of the pumped liquid causes an increase or reduction of the pump's output current. They are also well suited for external blood circulation (e.g. for blood dialysis) and very particularly in connection with a vein fed via an arteriovenous fistula.

Man vet nemlig at det gjennomsnittlige trykk i venen ved avtapnings-nålens innløp kan variere. Ved senkning av dette trykk minsker en pumpe ifølge oppfinnelsen sin strømning spontant. Man unngår således å tømme venen helt til fullstendig sammenflatning, hvilket ville kunne fremkalle de tidligere fremholdte ulykker. It is known that the average pressure in the vein at the inlet of the withdrawal needle can vary. By lowering this pressure, a pump according to the invention reduces its flow spontaneously. One thus avoids emptying the vein until it is completely flattened, which could cause the previously mentioned accidents.

Ved en uegnet bevegelse hos pasienten kan dessuten nålens eller det intravenøse kateters spiss komme til å nærme seg karveggen og endre strømningstapet i anordningen. Hvis derved den pumpede mengde ikke avtar meget hurtig kommer spissen av nålen eller kateteret til å punktere karveggen, hvorved pumpningen hindres helt og holdent og karveggen skades. If the patient moves inappropriately, the tip of the needle or the intravenous catheter can also come close to the vessel wall and change the flow loss in the device. If the pumped quantity does not decrease very quickly, the tip of the needle or catheter will puncture the vessel wall, whereby the pumping is completely prevented and the vessel wall is damaged.

Enskjønt pumpens mekaniske del teoretisk skulle kunne være passende utformet (med armer med trykkruller og fast stator for avrulling eller uten stator) krever man i praksis en roterende pumpe uten stator. Blant pumper av denne type krever man en pumpe med tre trykkruller som vist på figur 1. Denne pumpe har fordeler som er spesielt verdifulle hvis livet til en pasient står på spill. Although the pump's mechanical part could theoretically be suitably designed (with arms with pressure rollers and a fixed stator for unwinding or without a stator), in practice a rotary pump without a stator is required. Among pumps of this type, one requires a pump with three pressure rollers as shown in Figure 1. This pump has advantages that are particularly valuable if the life of a patient is at stake.

Dets rør slites meget mindre enn i pumpene med stator og hvis ut-matningsrøret tilsluttes helt eller delvis virker pumpen som trykkbe-grenser (væsken kan strømme tilbake gjennom det elastiske røret-som tilsluttes bare gjennom dets strekning omkring i det minste en trykk-rulle istedenfor å tilflates mellom to inkompressible organer og pumpen avgir mindre eller ikke noen ting i det hele tatt uten resiko for at røret brister. Its pipe wears much less than in pumps with a stator and if the discharge pipe is connected in whole or in part, the pump acts as a pressure limiter (the liquid can flow back through the elastic pipe - which is connected only through its stretch around at least one pressure roller instead to be flattened between two incompressible bodies and the pump emits less or nothing at all without the risk of the pipe bursting.

Enskjønt pumpen fungerer riktig i hver stilling er det fordelaktig å plassere pumperøret i et ikke horisontalt plan (fortrinnsvis vertikalt), da dets mellomste del befinner seg på et høyere nivå enn dets utløp. Denne utformning tillater at en luft-boble som av en tilfeldighet er kommet inn i rørledningen kan til-bakeholdes i den grad hastigheten av den pumpede væske er lavere enn luftblærens stigningshastighet. Dette er spesielt tilfelle ved bloddialyse hvor blodets strømningshastighet er liten (6,5 til 7 cm/ sekund i et rør med en diameter på omtrent 1 cm). Although the pump works correctly in every position, it is advantageous to place the pump pipe in a non-horizontal plane (preferably vertical), as its middle part is at a higher level than its outlet. This design allows an air bubble that has accidentally entered the pipeline to be contained to the extent that the speed of the pumped liquid is lower than the air bubble's rate of rise. This is especially the case with blood dialysis where the blood flow speed is small (6.5 to 7 cm/second in a tube with a diameter of about 1 cm).

Ved en fordelaktig utførelsesform, spesielt ved en pumpe for blod sammentrykkes ikke innsugningsrøret helt ved sammenpresnings-organene, dvs. armene eller trykkrullene (i det minste ved den stilling av rotoren, som svarer til en minimal økning av røret under normal drift i tilfellet ved en pumpe uten stator). Røret forblir åpent med et tverrsnitt som utgjøres av mellom 0,01 og 2 mm 2 og fortrinnsvis rundt 1 mm 2. Under disse betingelser er tilbakestrøm-ningen av blodet mot innløpet forsømbart, men tilbakestrømningen av luft blir fullstendig. Pumpen kan altså ikke mate luft i retning mot pasienten. Da pumpen har opplagret tilstrekkelig med luft, opphører den å fungere og det er tilstrekkelig at man slipper ut luft for at den skal begynne å pumpe igjen. In an advantageous embodiment, especially in the case of a pump for blood, the suction tube is not completely compressed by the compression means, i.e. the arms or the pressure rollers (at least at the position of the rotor, which corresponds to a minimal increase of the tube during normal operation in the case of a pump without stator). The tube remains open with a cross-section of between 0.01 and 2 mm 2 and preferably around 1 mm 2 . Under these conditions, the backflow of the blood towards the inlet is negligible, but the backflow of air becomes complete. The pump cannot therefore feed air in the direction of the patient. When the pump has stored enough air, it stops working and it is sufficient to release air for it to start pumping again.

For å unngå rørets fullstendige sammenflatning ved en pumpe med trykkruller og stator er det tilstrekkelig at man mellom disse organer lar det bli et ytre mellomrom som er større enn tykkelsen av et fullstendig sammenflatet rør. En lignende forholds-regel egner seg for en pumpe med organ i form av armer. Hvis man anvender en pumpe med ruller uten stator er det tilstrekkelig at man endrer rørets tøyning. Denne bestemmes som en funksjon av pumpens parametre, dvs. turtall, den avgitte mengde pr. tidsenhet, arbeids-trykket, rørets realtive tykkelse og elastiske egenskaper samt trykkrullenes diameter. Denne bestemmelse gir ikke noen vanskelighet, men det er tilstrekkelig at man suksessivt endrer tøyningen til man får det ønskede resultat. In order to avoid the complete flattening of the tube in a pump with pressure rollers and stator, it is sufficient to leave an outer space between these bodies that is greater than the thickness of a completely flattened tube. A similar rule of thumb is suitable for a pump with an organ in the form of arms. If you use a pump with rollers without a stator, it is sufficient to change the strain of the pipe. This is determined as a function of the pump's parameters, i.e. speed, the delivered quantity per unit of time, the working pressure, the pipe's relative thickness and elastic properties as well as the diameter of the pressure rollers. This provision does not cause any difficulty, but it is sufficient that one successively changes the strain until the desired result is obtained.

Ved en annen utførelsesform av pumpen er trykkrullene ikke sylindriske, men har ved det sammenflatede rørs bøyede sidepar-tier en mindre diameter enn ved deres midtdel. Spesielt kan de være dobbeltkoniske eller sylindrisk dobbeltkoniske. Denne form letter regulering av rørets tøyning (som er definert ovenfor) og forbedrer rørets fasthet mot gjentatte bøyninger. Denne form egner seg også for pumpe med stator, spesielt for unngåelse av fullstendig sammenflatning av røret., In another embodiment of the pump, the pressure rollers are not cylindrical, but have a smaller diameter at the bent side parts of the flattened tube than at their middle part. In particular, they can be double-conical or cylindrically double-conical. This shape facilitates regulation of the pipe's strain (as defined above) and improves the pipe's strength against repeated bending. This shape is also suitable for pump with stator, especially to avoid complete flattening of the pipe.,

En pumpe uten stator utstyrt med et rør spent ifølge oppfinnelsen har en ekstra fordel. Dets maksimale arbeidstrykk kan nemlig faststilles med en ubetydelig variasjonsmarginal over en betydelig del av dets intervall for den pumpede mengde (se figur 4 A pump without a stator equipped with a pipe tensioned according to the invention has an additional advantage. Namely, its maximum working pressure can be determined with an insignificant margin of variation over a significant part of its interval for the pumped quantity (see figure 4

og eksempel 2). and example 2).

Røret i en pumpe ifølge oppfinnelsen kan utformes av The tube in a pump according to the invention can be designed from

et hvilket som helst elastisk material med tilstrekkelig fasthet mot gjentatte bøyninger, spesielt av elastomere som egner seg for vanlige peristaltisk arbeidende pumper. Silikonelastomere er van-ligvis bra for biologiske væsker og dessuten er deres elastiske egenskaper gode. Videre har et rør ifølge oppfinnelsen en vegg som er meget tynnere enn ved de vanlige pumper, da det må bøye seg som en funksjon av det indre trykkets endringer. Denne minskning av tykkel-sen forbedrer rørets levetid, som er en ytterligere fordel, spesielt ved sirkulasjon utenfor menneskekroppen. any elastic material with sufficient strength against repeated bending, especially of elastomers suitable for ordinary peristaltic pumps. Silicone elastomers are usually good for biological fluids and furthermore their elastic properties are good. Furthermore, a pipe according to the invention has a wall that is much thinner than with the usual pumps, as it must bend as a function of the internal pressure changes. This reduction in thickness improves the life of the tube, which is a further advantage, especially in circulation outside the human body.

Den peristaltiske pumpe ifølge oppfinnelsen har sentri-fugalpumpens fordeler (variabel kapasitet ved konstant turtall) uten å ha dens ulemper ( nedbrytning og ødeleggelse av formlegemer) og heller ikke ulempene hos fortrengningspumper. Den medfører altså The peristaltic pump according to the invention has the centrifugal pump's advantages (variable capacity at constant speed) without having its disadvantages (decomposition and destruction of shaped bodies) nor the disadvantages of displacement pumps. It thus entails

de beste sikkerhetsgarantier på samme gang for innsugning og for pumpingen samt i tilfelle innførsel av luft under innsugningen. the best safety guarantees at the same time for suction and for pumping as well as in case of introduction of air during suction.

Følgende eksempler viser forskjellige tilpasninger av oppfinnelsen. The following examples show various adaptations of the invention.

Eksempel 1. Example 1.

For å sirkulere blodet hos pasienter som er bærere av arteriovenøse fistler og behandles med kronisk bloddialyse, har den pumpe som er vist på figur 1 følgende særtrekk. Dobbeltkoniske trykkruller, 6 mm diameter ved midten, toppvinkel 4°30' samt plassert i 120° vinkel fra hverandre rundt en sirkel med 60 mm radie, rør av silikonelastomer med en indre resp. ytre diameter på 9/12 mm, en Shore-hårdhet på 55 > en tøyning med 10% under en trekkpåkjenning på 1,2 kp, samt en lengde i hviletilstand på 355 mm og en lengde i drift fra 393 til 404 mm (avhengig av trykkrullenes vinkelstilling). Pumpen suger blodet gjennom en avtapningsnål (med en indre diameter på 1,6 mm) og mater det til en bloddialysator som er tilknyttet med egnede rørledninger. Blodet tilbakeføres til blodkaret ved hjelp av en lignende nål. In order to circulate the blood in patients who are carriers of arteriovenous fistulas and are treated with chronic blood dialysis, the pump shown in Figure 1 has the following special features. Double-conical pressure rollers, 6 mm diameter at the center, top angle 4°30' and placed at an angle of 120° from each other around a circle with a radius of 60 mm, tubes of silicone elastomer with an inner resp. outer diameter of 9/12 mm, a Shore hardness of 55 > an elongation of 10% under a tensile stress of 1.2 kp, as well as a length at rest of 355 mm and a length in operation from 393 to 404 mm (depending on angular position of the pressure rollers). The pump draws the blood through a withdrawal needle (with an inner diameter of 1.6 mm) and feeds it to a blood dialyzer connected with suitable tubing. The blood is returned to the blood vessel using a similar needle.

I praksis velger man en hastighet på omtrent 25 omdrei-ninger/minutt, som tilsvarer 75 pulseringer pr. minutt. For en høyde på ca. 70 cm nedenfor pasienten og med en passelig tilflating av røret In practice, a speed of approximately 25 revolutions/minute is chosen, which corresponds to 75 pulsations per minute. minute. For a height of approx. 70 cm below the patient and with a suitable flattening of the tube

er den avgitte mengde blod omtrent 300 cm 7/minutt. the delivered amount of blood is approximately 300 cm 7/minute.

Eksempel 2.. Example 2..

Pumpen i eksempel 1 modifiseres på følgende måte: The pump in example 1 is modified as follows:

Trykkruller med en sylindrisk mellomdel (lengde 12 mm, diameter Pressure rollers with a cylindrical middle part (length 12 mm, diameter

5 mm), som slutter med avstumpede koner (lengde 5 mm, toppvinkel 4°30'). Trykkruller av rustfritt stål lagret i selvsmørende lager. 5 mm), ending with blunt cones (length 5 mm, apex angle 4°30'). Stainless steel pressure rollers stored in self-lubricating bearings.

Røret har for indre- og ytre diameteren 10 resp. 12,6 mm The tube has an inner and outer diameter of 10 resp. 12.6 mm

en lengde i hviletilstand som er 380 mm og en minimal strekkraft av 400 g. Figur 4 viser kurvene for pumpens maksimumkapasitet som en funksjon av dens trykkhøyde for to sugehøyder, nemlig 0 og 50 mm kvikksølv ved 25 omdreininger/minutt. Man ser at for en sugehøyde på 50 mm Hg oppstår kapasiteten bare til 350 til 300 cm^/minutt ved et pumpetrykk fra 0 til 220 mm Hg, men at den faller fra 300 til 0 a length at rest of 380 mm and a minimum tensile force of 400 g. Figure 4 shows the curves of the pump's maximum capacity as a function of its pressure head for two suction heights, namely 0 and 50 mm Hg at 25 rpm. It is seen that for a suction height of 50 mm Hg the capacity only rises to 350 to 300 cm^/minute at a pump pressure of 0 to 220 mm Hg, but that it falls from 300 to 0

mellom 220 og ca. 260 mm Hg. En sikkerhet mot for høyt pumpetrykk sikres altså meget hurtig. Minskningen i den utmatede blodmengde mellom 0 og 220 mm Hg tilveiebringes takket være den tilsiktede valgte utetthet ved pumpen. Dets innflytelse er imidlertid ubetydelig innen det trykkintervall som anvendes. Under normaldrift (hastighet 25 omdreininger/minutt, utmatningstrykk 120 mm Hg) er den pumpede mengde 340 cm^/minutt for en sugehøyde på 50 mm Hg og 410 cm^/minutt for sugehøyden null. between 220 and approx. 260 mm Hg. Safety against too high pump pressure is thus ensured very quickly. The reduction in the amount of blood delivered between 0 and 220 mm Hg is provided thanks to the intentionally selected leakage of the pump. However, its influence is negligible within the pressure range used. During normal operation (speed 25 revolutions/minute, discharge pressure 120 mm Hg) the pumped quantity is 340 cm^/minute for a suction height of 50 mm Hg and 410 cm^/minute for the suction height zero.

Figur 5 viser følgende kurver. A er maksimumpumpe- Figure 5 shows the following curves. A is maximum pump-

trykket (mm Hg) som en funksjon av strekkraften i røret (i gram) the pressure (mm Hg) as a function of the tensile force in the pipe (in grams)

ved 25 omdreininger/minutt, (man har uttegnet rørets prosentuelle forlengning for to grenseverdier for strekkraften), og B viser maksimumpumpetrykket som en funksjon av pumpens turtall (i omdrei-ninger/minutt) for et rør påvirket med en strekkraft på 400 g. at 25 revolutions/minute, (one has plotted the pipe's percentage extension for two limit values for the tensile force), and B shows the maximum pump pressure as a function of the pump's speed (in revolutions/minute) for a pipe affected by a tensile force of 400 g.

Claims

1. Peristaltic pump, characterized in that an elastic tube (2) which is exposed to the influence of an expelling

body in the form of rollers (3) or the like, which are active in the direction of flow, has such a selected elasticity that its free cross-sectional area between two consecutive rollers (3) decreases continuously when the pipe wall is bent, namely from a mainly circular shape to a mainly flat one form with a certain minimum value greater than zero, depending on a reduction of the pressure in the elastic tube in the pump from an upper to a lower predetermined limit value.

2. Pump according to claim 1, characterized in that the pump is partly of the type with rollers in the form of rotatable disks (3) and without a stator, and partly that the disks' clamping of the pipe (2) is not complete, but leaves an opening of order of magnitude 0.01-2 mm p and partly that the outlet (5) of the pipe (2) flattened by the discs is lower than the middle part of the pipe (2).