NO792660L - Apparat til i et klinisk system aa stanse vaeskestroem i en hydraulisk krets som inneholder gassbobler - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår et apparat til å stanse en væske-strøm når det forekommer gassbobler i. hydrauliske kretser i kliniske systemer, særlig for ekstrakorporal sirkulasjon.

Det er ofte vanskelig å få stoppet væskestrømmen i en hydraulisk krets hvor det forekommer gassbobler, spesielt når en pumpe benyttes som kan forårsake vakuum i noen deler av kretsen, slik at luft suges inn og følger med væskestrømmen i form av bobler. Problemet er særlig vanskelig i forbindelse med kliniske apparater som er koblet direkte til en pasients sirkulasjonssystem, såsom perfusjonsapparater, kunstige nyrer, ekstrakorporale sirkulasjonspumper o.l., fordi luft som måtte komme inn i vener eller arterier forårsaker aeroembolisme som representerer en al-vorlig fare for pasientens liv.

Den mest hyppige løsning som benyttes for å overvinne

denne vanskelighet, er bruken av en sensorinnretning av ultraso-nisk eller kapasitiv art, som oppdager nærværet av gassbobler i det hydrauliske systems kanaler og som i tilfelle bevirker at pumpen stanses. En slik løsning er fordelaktig når små gassmeng-der skal oppspores i en væske forutsatt at man har til rådighet en sensorinnretning med utstyr av beste kvalitet. Det har imid-lertid vist seg at apparatets pålitelighet er avhengig av sensoren som er en meget komplisert anordning og derfor ofte utsatt for uhell. Videre er effektiviteten av sensoren vanskelig å be-dømme av en ikke kvalifisert operatør.

Fremstillingen av et apparat som arbeider på basis av en sensor, er meget kostbar og dette gjelder både sensoren og sam-menkoblingen med pumpen.

Av ovennevnte turde fremgå at det er et stort behov til stede for anordninger som kan stanse en væskestrøm som inneholder gassbobler uten at det må benyttes kompliserte og kostbare appa- ■ rater av den type som den ovenfor omtalte sensor.

I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebragt et apparat til å stanse væskestrømmen i en hydraulisk krets som inneholder gassbobler som ikke arbeider på basis av en sensorinnretning eller et lignende komplisert elektronisk apparat og som virker i det minste like pålitelig som et slikt tidligere kjent kostbart apparat og som altså reagerer ytterst følsomt og nøyaktig på til-stedeværelsen av gassbobler og som i tide- forårsaker at pumpens drift opphører når luftvolumet (eller annet gassvolum) i væsken overskrider en forutbestemt grenseverdi.

Apparatet ifølge oppfinnelsen omfatter et vertikalt, for-løpende kammer som ved toppen er utstyrt med en kanal for matning av en væske til kammeret og ved bunnen med en utløpskanal for væsken fra kammeret og som inneholder en flottør med en slik form som passer til kammerets bunn eller åpningen for utløpskanalen, slik at flottøren i sin nedre stilling tilveiebringer en absolutt luft-tett tetning for stansning av væskestrømmen mellom flottøren og kammerveggen eller åpningen av utløpskanalen.

Ved en foretrukken utførelse av oppfinnelsen omfatter kammeret et øvre sylindrisk parti og et nedre parti i form av en av-kortet kjegle som innsnevres fra det sylindriske partis bunn nedover mot åpningen av væskeutløpskanalen.

Ved en spesiell utførelse av oppfinnelsen er flottøren anordnet fritt vertikalt bevegelig i et rørformet filter som er anordnet i kammeret.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et vertikalsnitt av en første utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 et tilsvarende snitt av

en annen utførelse i samsvar med oppfinnelsen som er særlig egnet til å.kobles inn i forbindelseskretsen mellom en dialysator og en fistulanål i en pasients sirkulasjonssystem.

På fig. 1 er apparatet ifølge oppfinnelsen betegnet med

D og omfatter et rørformet kammer 1 som når det brukes, holdes i det vesentlige loddrett. Kammerets øvre parti la er i det vesentlige sylindrisk og går over i et nedre parti lb som er kjegleformet eller traktformet. Kammeret 1 er ved sine motsatte ender forsynt med koaksialt anordnede åpninger, nemlig i en innløpskanal 2 for innføring av en væske til kammeret, og i en utløpskanal 3 for bortføring av væske fra kammeret. Når apparatet er i.drift, er kammeret i det minste delvis fylt med en væske L. En hul flottør 4 (som ved utførelsen ifølge fig..1 er i det vesentlige kulefor met) er anordnet i kammeret 1 og flyter på bæskelegemet L i kammeret 1.

Det er klaring mellom kammerpartiets la innervegg og flot-tørens 4 yttervegg, slik at sistnevnte fritt kan bevege seg opp-over og nedover i kammeret uten merkbar friksjon mellom flottøren og kammerpartiets la innervegg.

I tilfelle av at væsken L som mates inn i kammeret 1 gjennom kanalen 2, inneholder luftbobler, vil disse samle seg

ved toppen 1c av kammeret 1 med den følge at væskens L frie over-flatenivå i kammeret vil senkes og dermed også flottøren 4. Kammeret 1 tjener derfor først og fremst som en felle for•gassboble-ne som følger med væsken til kammeret og som forlater kammeret gjennom kanalen 3. Væsken i kanalen 3 er fri for bobler som ikke kan forplante seg til den kretsdel som ligger nedstrøms for kammeret 1.

Denne stilling opprettholdes så lenge væsken kan strømme inn gjennom innløpskanalen 2 og ut gjennom utløpskanalen 3, dvs. til gassmengden som samler seg opp i kammerets 1 øyre parti 1c, tvinger flottøren 4 sammen med væskens L frie overflate så langt nédovér at denne når den på fig. 1 med strekede linjer vis.te stilling, hvor flottøren er i anlegg med innerveggen av det traktformede parti lb av kammeret 1. Den fullstendig luftugjennomtrenge-lige tetning mellom flottøren og kammerinnerveggen stanser væske-strømmen gjennom kammeret 1 og hindrer luften i å passere til kretsdelen på nedstrømssiden av kammeret. Avbrytelsen av væske-strømmen i kammeret 1 bevirker at pumpen (ikke vist) som holder kretsen igang, stanser umiddelbart.

Istedenfor kuleformet kan flottøren 4 være utformet an-derledes, f.eks., kjegleformet, tilpasset formen av innerveggen av kammerets 1 nedre parti lb. I dette tilfelle kan flottøren 4 også være forsynt med en ballastvekt som holder flottøren i oppreist stilling i kammeret 1 og sikrer bedre tetningsanlegg med innerveggen av kammerets 1 traktformede parti lb.

Fig. 2 viser en foretrukken utførelse av oppfinnelsen, hvor apparatet er koblet mellom en dialysator (ikke vist) og en fistulanål (heller ikke vist) i en ytre sirkulasjonskrets for en pasient', hvor blodet som renses i dialysatoren føres tilbake til pasienten. Apparatets kammer utgjør i dette tilfelle et dryppe-kammer.

Dryppekammeret D' omfatter et egentlig kammer 11 som inneholder et rørformet filter 18 som ved toppen er lukket med en hette 18' og som langs omkretsen av bunnen er festet til innerveggen av kammerets traktformede parti. Filteret forhindrer at eventuelle småpartikler, såsom småklumper av levret blod fra dialysatoren e.l., kan komme inn i kretsen nedenfor kammeret.

Flottøren 16 har en tilspisset og avrundet nedre ende og ■ flottørens nedre parti inneholder en ballastvekt 17 som holder flottøren i oppreist stilling. Flottøren er anordnet i det rør-formede filter 18. Dryppekammeret 11 er lukket oventil med en hette 13 forsynt med en sentral kanal 12 for tilførsel av renset blod fra dialysatoren (ikke vist) til dryppekammeret. Dessuten er to sidekanaler 12',12" anordnet i hetten 13 og deres funksjon skal forklares nærmere nedenfor.

Kammeret 11 er åpen i nedre ende og er forbundet med en utløpskanal 14 for renset blod fra kammeret og gjeninnførsel i pasientens sirkulasjonssystem gjennom en fistulanål (ikke vist).

Apparatet ifølge fig. 2 virker virker på samme måte som apparatet ifølge fig. 1. Når luftoppsamlingen i kammerets 11 øvre parti tvinger blodnivået i kammeret nedover, vil også flot-tøren 16 følge med til den stenger utløpskanalens 14 åpning 15 og dermed forhindrer at luften kan nå pasienten, samtidig som hele kretsen stanses. Denne stansning av kretsløpet skjer fordi en av de to sidekanaler, f.eks. kanalen 12', er i forbindelse med en trykkmåler (ikke vist) som'kontinuerlig avføler trykket over blodnivået i kammeret. Så snart flottøren 16 stanser utløpsstrømmen, vil trykkverdien umiddelbart øke fordi pumpen arbeider fremdeles og trykkmåleren vil sende et styresignal som tvinger pumpen for dialysatoren til å stanse samtidig som en eventuell alarm settes igang.

Når apparatet skal tas i drift på ny, må det bringes til utgangsstillingen. Dette gjøres på kjent'måte, f.eks. ved at den andre kanal, dvs. 12", som vanligvis er lukket, nå vil åpnes av operatøren, slik at■atmosfærisk trykk gjenopprettes i kammeret. Deretter igangsettes dialysatorpumpen til det forønskede blodnivå i kammeret er gjenopprettet. De luftbobler som måtte være igjen, fjernes fra filteret ved hensiktsmessig håndtering av kammeret som er fremstilt av fleksibelt materiale og til slutt løsnes flottøren fra anlegget med kammerveggen ved en tilsvarende håndtering av utløpskanalen 14, slik at flottøren flyter opp. Kretsen er da bragt i sin opprinnelige tilstand og dialysatoren kan arbeide i lang tid til eventuelle luftbobler som samler seg opp i dryppekammeret igjen forårsaker at apparatet kommer i funksjon og stanser driften.

Det er klart at detaljene ved utførelsen av kammeret og flottøren kan forandres uten at man derved overskrider oppfinnel-sens ramme. Det vesentlige er at kammeret inneholder en flottør-og at væsken i kammeret passerer ovenfra og nedover og.at flottø-ren er utformet slik at den kan stenge kammerets utløp.

Claims (4)

1. Apparat i en hydraulisk krets til å stanse en væskestrøm som inneholder gassbobler, omfattende et vertikalt forløpende kammer (1,11) forsynt ved toppen med en kanal (2,12)- for tilfø-ring av væske til kammeret og ved bunnen med en utløpskanal (3,14) for væsken fra kammeret, karakterisert ved at en flottør (4,16)er anbragt i kammeret og har en slik' form at den passer til kammerets bunn eller åpningen (15) av kammerut-løpskanalen (3,14), slik at flottøren i sin nedre stilling tilveiebringer en fullstendig luftugjennomtrengelig tetning for stansning av væskestrømmen mellom flottøren og kammerveggen eller åpningen av utløpskanalen (3,14) .

2. Apparat ifølge krav 1 for en hydraulisk krets i et ekstra-korporalt sirkulasjonssystem, karakterisert ved at kammeret (1,11) er aksialt åpent og i det vesentlige opprettstående i bruk og omfatter et i det vesentlige sylindrisk øvre parti (la) og et i det vesentlige traktformet eller kjegleformet nedre parti (lb) som smalner av fra det sylindriske partis bunn mot åpningen av utløpskanalen (3,14), hvor flottøren (4,16) har en tverrsnitts-dimensjon som er mindre enn innerdiameteren av det i det vesentlige sylindriske parti (la) av kammeret, slik at den fritt følger med nivåvariasjonene av væskeoverflaten i det vesentlige i det sylindriske parti, men er større enn diameteren av utløpskanalens åpning (15) for anlegg mellom flottørens yttervegg og kammertrak-tens(lb) innervegg, idet flottørens utforming er slik at den i ahleggsstilling er fullstendig tilpasset kammertraktpartiets vegg for fullstendig luftugjennomtrengelig tetning som stanser væske-strømmen mellom flottøren og veggen.

3. Apoarat ifølge krav .2, karakterisert ved at flottøren (14) har form som .en torpedonese med spissbuet parti ved nedre ende. og er forsynt med ballastvekt (17) som sikrer, opp rettstående stilling av flottøren i kammeret (11).

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at flottøren (14) er anordnet fritt i et rø rformet filter (18) som tjener som en føring for flottørens vertikale bevegelse og ved sin nedre ende er festet til kammerets (11) bunn koaksialt med utløpskanalens (14) åpning (15).