PL196346B1 - Dozownik do precyzyjnego dawkowania płynu i sposób dawkowania płynu - Google Patents

Abstract

1. Dozownik do precyzyjnego dawkowania plynu ma- jacy co najmniej jeden zbiornik posredni zaopatrzony w miernik poziomu napelnienia i polaczony u dolu z pompa dozujaca, na której rurociagu tloczacym jest umieszczony zawór wielodrozny z odprowadzeniami, znamienny tym, ze na wejsciu ma pompe (2) do zasilania zbiornika posred- niego (3), która poprzez zlacze (13) rurociagu ssacego (12) jest polaczona z butelka (1) z plynem, a jej rurociag tlocza- cy (21) jest polaczony z zasilaniem zbiornika posrednie- go (3), a na wyjsciu ma zawór trójdrozny (5), którego wej- scie jest polaczone zrurociagiem tloczacym (36) pom- py (4), a dwa wyjscia zaworu trójdroznego (5) sa . . . . . . . . . 17. Sposób dawkowania plynu w dozowniku do precy- zyjnego dawkowania plynu ze zbiornikiem posrednim pola- czonym z przewodem tloczacym pompy, której przewód ssacy jest polaczony zlaczem do ssawki wymiennej butelki plynu, a wyjscie ze zbiornika posredniego jest polaczone zprzewodem ssacym pompy dozujacej, której przewód tloczacy jest polaczony z zaworem trójdroznym, którego jedno wyjscie jest polaczone ze zbiornikiem posrednim, a drugie wyjscie z naczyniem do którego odbiera sie odmie- rzona dawke, przy czym dozownik ma mikroprocesor do- kontroli i zarzadzania pracy pomp, mierników napelnienia i czujników przebiegu dzialania, znamienny tym, ze spraw- dza sie próbki kontrolne i czujnik pomiarowy dozownika, . . . PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dozownik do precyzyjnego dawkowania płynu przeznaczony do kontrolowanego dawkowania ciekłych produktów, a w szczególności „metadonu” lub innych medycznych preparatów. Przedmiotem wynalazku jest również sposób dawkowania płynu za pomocą tego dozownika.

W technice znane są dozowniki ciekłego „metadonu”, w których zaprogramowana ilość roztworu jest pobierana z zasilającego zbiornika przez pompę perystaltyczną. Dawka roztworu jest następnie wlewana do szklanki pacjenta. Tego typu dozowniki są zwykle zarządzane przez komputer, który identyfikuje różnych pacjentów i zarządza dawkowanie zaprogramowanych dla nich ilości leku.

Jednakże znane dozowniki mają szereg wad związanych w szczególności z precyzją dawkowania i obliczania wielkości dawek spowodowanych wrażliwością na warunki otoczenia i zużycie urządzeń.

Podstawowym celem wynalazku jest opracowanie dozownika cieczy, a w szczególności „metadonu”, który odznacza się wysoką precyzją, zarówno dawkowania, jak i obliczania ilości płynu pobieranego w czasie dawkowania.

Dozownik według wynalazku do precyzyjnego dawkowania płynu mający co najmniej jeden zbiornik pośredni zaopatrzony w miernik poziomu napełnienia i połączony u dołu z pompą dozującą, na której rurociągu tłoczącym jest umieszczony zawór trójdrożny z odprowadzeniami, charakteryzuje się tym, że na wejściu ma pompę do zasilania zbiornika pośredniego, która poprzez złącze rurociągu ssącego jest połączona z butelką z płynem, a jej rurociąg tłoczący jest połączony z zasilaniem zbiornika pośredniego, a na wyjściu ma zawór trójdrożny, którego wejście jest połączone z przewodem tłoczącym pompy dozującej, a jego dwa wyjścia są połączone, jedno ze zbiornikiem przejściowym, adrugie z naczyniem, do którego odbiera się dawkę płynu oraz ma mikroprocesor do kontroli i zarządzania pracy pomp, mierników napełnienia i czujników przebiegu działania.

Zbiornik pośredni korzystnie ma co najmniej dwa mierniki poziomu połączone z mikroprocesorem, przy czym zbiornik pośredni jest połączony z zaworem trójdrożnym, korzystnie poprzez rurociąg tłoczący pompy dozującej i rurociąg cyrkulacyjny zbiornika pośredniego.

Pompa dozująca korzystnie jest pompą tłokową, z co najmniej jednym tłokiem napędzanym przez silnik krokowy i najkorzystniej ma ona nastawcze urządzenie zerowania dozowanej dawki, przy czym urządzenie zerowania korzystnie ma czujnik pomiarowy oznaczania położenia tłoków pompy dozującej i kontroli silnika krokowego.

Dozownik korzystnie ma czujnik pomiarowy do identyfikacji zamontowanej, wymiennej butelki z płynem, który najkorzystniej jest czujnikiem pomiarowym RFID (Radio Frequency Identification - identyfikacja za pomocą fal radiowych) oraz korzystnie ma miernik temperatury.

Ssawka pompy zasilającej korzystnie jest połączona ze złączem butelki z płynem, która najkorzystniej ma gwintowaną szyjkę z zaczepami wieczka złącza, przy czym dno tej butelki madwa skosy połączone w środku przez półkolisty kubek tworzący najniższy punkt lustra płynu w butelce.

Zaczepy wieczka korzystnie są bagnetowym złączem.

Poniżej skośnej powierzchni dna butelki, korzystnie jest umieszczone żebro tak, że poziomo podpiera zamontowaną butelkę, która najkorzystniej ma identyfikator odczytywany przez czujnik pomiarowy umieszczony w dozowniku, przy czym identyfikator ten jest identyfikatorem typu RFID, abutelka jest wykonana z tworzywa sztucznego.

Sposób dawkowania płynu w dozowniku do precyzyjnego dawkowania płynu ze zbiornikiem pośrednim połączonym z przewodem tłoczącym pompy, której przewód ssący jest połączony złączem do ssawki butelki z płynem, a wyjście ze zbiornika pośredniego jest połączone z przewodem ssącym pompy dozującej, której przewód tłoczący jest połączony z zaworem trójdrożnym, którego wyjście jest połączone ze zbiornikiem pośrednim, a drugie wyjście z naczyniem, do którego odbiera się odmierzoną dawkę, przy czym dozownik ma mikroprocesor do kontroli i zarządzania pracy pomp, mierników napełnienia i przebiegu działania, charakteryzuje się tym, że sprawdza się próbki kontrolne i czujnik pomiarowy dozownika, po czym uruchamia się pompę i napełnia płynem z butelki zbiornik przejściowy aż do jego maksymalnego poziomu oznaczonego przez miernik poziomu, a następnie uruchamia się pompę dozującą i otwiera obieg cyrkulacyjny pomiędzy zbiornikiem przejściowym i wielodrożnym zaworem, przy czym przy pierwszym dawkowaniu podłącza się szyjkę butelki z płynem i zeruje się pompę, a przy następnych dawkowaniach z tej samej butelki zeruje się pompę dozującą, po czym otwiera się zawór i uruchamia się pompę, sprawdza się poziom w zbiorniku przejściowym i ilość dawki, która

PL 196 346 B1 jeśli odpowiada ilości zaprogramowanej to przerywa się dawkowanie, zamyka zawór i oczekuje na polecenie następnego dawkowania.

Po przerwie pomiędzy kolejnym dawkowaniem, uruchamia się obieg cyrkulacyjny płynu, otwierając zawór trójdrożny w kierunku rurociągu cyrkulacyjnego i uruchamiając pompę dozującą, celem ujednorodnienia płynu zawartego w pompie dozującej.

Dozownik według wynalazku jest przeznaczony w szczególności do dawkowania ciekłego „metadonu”. Obieg cyrkulacyjny płynu w dozowniku umożliwia ujednorodnienie odmierzonej dawki leku, która zostaje homogenizowana i przy każdym dawkowaniu ma taki sam powtarzalny skład. Butelka z dawkowanym lekiem jest połączona w obiegu cyrkulacyjnym ze zbiornikiem pośrednim, który służy jako odpowietrzalnik dla mogących występować baniek powietrza i jako urządzenie kontrolne ujednorodnienia składu i temperatury płynu.

Dozownik według wynalazku ma pompę perystaltyczną, zasilaną płynem z butelki i połączoną przewodem tłoczącym ze zbiornikiem pośrednim. Odpływ ze zbiornika pośredniego jest połączony zaopatrzonym w ręczny zawór rurociągiem z tłokową pompą dozującą, której rurociąg tłoczący ma trójdrożny zawór elektromagnetyczny, od którego jedno odprowadzenie jest połączone ze zbiornikiem pośrednim, a drugie odprowadzenie -z końcowym naczyniem, do którego dawkuje się płyn. Zbiornik pośredni ma poziomowskazy i miernik temperatury.

Dozownik według wynalazku odznacza się dużą precyzją powtarzających się dawek, gdyż dawkowanie odbywa się przy zachowaniu tych samych parametrów płynu.

Drugą korzyścią jest możliwość cyrkulacji płynu podczas nieużywania dozownika, dzięki czemu zapobiega się wytrącaniu lub oddzielaniu różnych faz.

Wynalazek został bardziej szczegółowo opisany w przykładach jego wykonania pokazanych na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje schemat dozownika według wynalazku; fig. 2.1, 2.2, 2.3 i 2.4 pokazują schemat blokowy różnych odmian sposobu według wynalazku, zależnie od zaprogramowania mikroprocesora, w którym P1 oznacza pompę perystaltyczną, P2 - pompę tłokową, EV - zawór elektromagnetyczny, S2 - zbiornik pośredni, M2 - maksymalny poziom zbiornika S2; przy czym fig. 2.1 i2.2 przedstawiają cykl napełnienia zbiornika pośredniego i utrzymanie jego poziomu, sterowane przez program; a fig. 2.3 i 2.4 przedstawiają obieg cyrkulacyjny pompy tłokowej sterowany przez inny program; zaś fig. 3a i 3b przedstawiają odpowiednio widok z boku i z góry butelki z fig. 1.

Dozownik według wynalazku ma pompę 2, korzystnie pompę perystaltyczną zasilaną poprzez rurociąg 12 płynem z butelki 1. Pompa 2 jest połączona rurociągiem 21ze zbiornikiem pośrednim 3 zaopatrzonym w jeden lub więcej mierników poziomu, 31, 32, 33 i miernik temperatury 34. Druga pompa 4, korzystnie precyzyjna pompa tłokowa z jednym lub wieloma tłokami, jest połączona ze zbiornikiem pośrednim 3 poprzez rurociąg 35 z zaworem 7, a jej rurociąg tłoczący 36 jest połączony z zaworem trójdrożnym 5, korzystnie z trójdrożnym zaworem elektromagnetycznym, od którego do zbiornika pośredniego 3 odchodzi rurociąg 51, a rurociąg 52 odchodzi do naczynia 6, w którym odbiera się dawkę płynu. Dozownik ma mikroprocesor, który kontroluje pracę pomp 2, 4 oraz mierników poziomu31, 32, 33 i miernika temperatury 34.

Jak to zostało pokazane na rysunku, część płynu podawanego przez pompę 4 przepływa w obiegu cyrkulacyjnym pomiędzy zbiornikiem pośrednim 3 i zaworem trójdrożnym 5.

Podczas pracy pompa 2 zasysa ciecz z butelki 1i podaje ją do zbiornika pośredniego 3, aż do osiągnięcia jego odpowiedniego poziomu napełnienia (który jest następnie utrzymywany), określonego za pomocą mierników poziomu 31, 32. 33. Po osiągnięciu wymaganego poziomu pompa 4 tłoczy płyn w obiegu cyrkulacyjnym aż do całkowitego wypełnienia rurociągów. Przy pierwszym dawkowaniu płynu, jednostka kontrolna w czasie dawkowania płynu otwiera zawór trójdrożny 5, w kierunku pojemnika (obwód cyrkulacyjny zostaje w tym czasie zamknięty).

_®

Korzystnie stosuje się pompę tłokową TRAVCYL^® TYP 16 produkowaną przez Encynova International Inc. napędzaną przez silnik krokowy, której każdy cykl ma określoną dawkę tak, że znana jest dokładna ilość podawanej cieczy.

W przypadku przerwy pracy dozownika w czasie, w którym mogą wystąpić zmiany w roztworze, pompa 4 zawraca do obiegu określoną ilość płynu. W celu zagwarantowania dokładnej powtarzalności każdej dawki, pompa 4 ma ponadto urządzenia do kalibrowania zerowego, od którego zaczyna odmierzać ilość dozowanej cieczy. Według wynalazku pompa 4 jest po każdym dawkowaniu resetowana zanim przejdzie ona do pozycji dawkowania. Dozownik ma elektromagnetyczny czujnik pomiarowy ruchu tłoka, kontrolujący silnik krokowy. W przypadku, gdy dozownik ma być użyty do dawkowania

PL 196 346 B1 ciekłego „metadonu”, to musi być zagwarantowane dawkowanie płynu takiego jak w butelce i dodatkowo musi być zapewniona odpowiednia objętość tego płynu.

Pokazana na fig. 3a i 3b butelka 1 według wynalazku ma gwintowaną szyjkę 8, którą zamyka się wieczkiem. Szyjka 8 ma ponadto zaczepy 81 dla bagnetowego połączenia ze złączem 13 rurociągu 12. Dno butelki ma dwa skosy 9, 91, połączone półkulistym kubkiem 93 tak, że butelka ma w jednym miejscu najniższy punkt lustra płynu. Żebro 92 jest wykonane poniżej skosu 9 tak, że stanowi ono poziome podparcie butelki zamocowanej do dozownika. Dla zabezpieczenia, że ssawka zawsze jest umieszczona w najniższym punkcie półkulistego kubka 93, ssawka jest dołączona do złącza 13, które jest bagnetowo połączone z szyjką butelki. Butelka 1 ma ponadto identyfikator 15, który może być przeczytany przez czujnik pomiarowy 14 dozownika. W korzystnym wykonaniu stosuje się znany w technice radioczuły identyfikator 15 RFID, a czujnik pomiarowy 14 jest zamocowany do dozownika i połączony z jego urządzeniami kontrolnymi odmierzanych dawek płynu.

Figury 2.1 do 2.4 pokazują przykłady sposobu precyzyjnego dawkowania płynu w opisanym powyżej dozowniku, w którym w przykładach pokazanych na fig. 2.1 i 2.2 dozownik jest sterowany przez mikroprocesor według jednego programu i na fig. 2.3, 2.4 według drugiego programu.

Sposób obejmuje następujące etapy:

- sprawdzenie sond i czujników pomiarowych dozownika;

- sprawdzenie podawania płynu przez perystaltyczną pompę P1, do zbiornika pośredniego S2, aż do osiągnięcia maksymalnego poziomu M2 (cykl 01) wykrytego przez miernik poziomu;

- przejście A do cyklu 02 i uruchomienia obwodu cyrkulacji za pomocą precyzyjnej pompy P2, na przykład typu tłokowego, ze zbiornika pośredniego S2 do trójdrożnego, elektromagnetycznego zaworu EV; przy czym:

- w przypadku polecenia pierwszego dawkowania należy podłączyć wymienną butelkę z płynem i wyzerować pompę, a przy następnym dawkowaniu z tej samej butelki - wyzerować pompę;

- otworzyć trójdrożny zawór elektromagnetyczny EV i uruchomić pompę P2;

- wykonać cykl 01 dla sprawdzenia poziomu w zbiorniku pośrednim S2;

- sprawdzić ilość dawki, a jeśli odpowiada ona ilości zadanej - przerwać dawkowanie i zamknąć trójdrożny zawór elektromagnetyczny EV: i

- przejście B do stanu oczekiwana na polecenie dawkowania.

W przypadku długiego nieużywania dozownika pomiędzy dwoma dawkowaniami, zgodnie z cyklem 02 włączona zostaje cyrkulacja płynu za pomocą pompy 4, która powoduje ujednorodnienie płynu i zapobiega separacji poszczególnych faz.

Na figurach 2.4 QtyM = Q.tyE? oznacza zapytanie czy „ilość zmierzona = ilości dawkowanej, a oznaczenie „powrót do dawkowania” oznacza powrót do początku procedury.

Claims (18)

1. Dozownik do precyzyjnego dawkowania płynu mający co najmniej jeden zbiornik pośredni zaopatrzony w miernik poziomu napełnienia i połączony u dołu z pompą dozującą, na której rurociągu tłoczącym jest umieszczony zawór wielodrożny z odprowadzeniami, znamienny tym, że na wejściu ma pompę (2) do zasilania zbiornika pośredniego (3), która poprzez złącze (13) rurociągu ssącego (12) jest połączona z butelką (1) z płynem, a jej rurociąg tłoczący (21) jest połączony z zasilaniem zbiornika pośredniego (3), a na wyjściu ma zawór trójdrożny (5), którego wejście jest połączone z rurociągiem tłoczącym (36) pompy (4), a dwa wyjścia zaworu trójdrożnego (5) są połączone, jedno ze zbiornikiem przejściowym (3) i drugie z naczyniem (6), do którego odbiera się dawkę płynu oraz ma mikroprocesor do kontroli i zarządzania pracy pomp (2) i (4), mierników napełnienia i czujników przebiegu działania.

2. Dozownik według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiornik pośredni (3) ma co najmniej dwa mierniki poziomu (31, 32, 33) połączone z mikroprocesorem.

3. Dozownik według zastrz. 1, znamienny tym, że zbiornik pośredni (3), połączony z rurociągiem tłoczącym (36) pompy (4), ma rurociąg cyrkulacyjny (51), połączony z zaworem trójdrożnym (5).

4. Dozownik według zastrz. 1, znamienny tym, że pompa (4) jest pompą tłokową z co najmniej jednym tłokiem napędzanym przez silnik krokowy.

5. Dozownik według zastrz. 4, znamienny tym, że pompa (4) ma nastawcze urządzenie zerowania dozowanej dawki.

PL 196 346 B1

6. Dozownik według zastrz. 5, znamienny tym, że urządzenie zerowania ma czujnik pomiarowy oznaczania położenia tłoków pompy (4) i kontroli silnika krokowego.

7. Dozownik według zastrz. 1, znamienny tym, że ma czujnik pomiarowy (14) do identyfikacji zamontowanej wymiennej butelki (1) z płynem.

8. Dozownik według zastrz. 7, znamienny tym, że czujnik pomiarowy (14) jest czujnikiem RFID.

9. Dozownik według zastrz. 1, znamienny tym, że ma miernik temperatury (34).

10. Dozownik według zastrz. 1, znamienny tym, że ssawka jest połączona ze złączem (13).

11. Dozownik według zastrz. 1, znamienny tym, że wymienna butelka (1) ma gwintowaną szyjkę (8) z zaczepami (81) złącza (13), przy czym dno wymiennej butelki (1) ma dwa skosy (9), (91) połączone w środku przez półkolisty kubek (93) tworzący najniższy punkt lustra płynu w wymiennej butelce (1).

12. Dozownik według zastrz. 11, znamienny tym, że zaczepy (81) są bagnetowym złączem.

13. Dozownik według zastrz. 11, znamienny tym, że poniżej powierzchni (9) jest umieszczone żebro (92) tak, że poziomo podpiera zamontowaną, wymienną butelkę (1).

14. Dozownik według zastrz. 11, znamienny tym, że wymienna butelka (1) ma identyfikator (15), który jest odczytywany przez czujnik pomiarowy (14) umieszczony w dozowniku.

15. Dozownik według zastrz. 14, znamienny tym, że identyfikator (15) jest identyfikatorem typu RFID.

16. Dozownik według zastrz. 11, znamienny tym, że wymienna butelka (1) jest wykonana z tworzywa sztucznego.

17. Sposób dawkowania płynu w dozowniku do precyzyjnego dawkowania płynu ze zbiornikiem pośrednim połączonym z przewodem tłoczącym pompy, której przewód ssący jest połączony złączem do ssawki wymiennej butelki płynu, a wyjście ze zbiornika pośredniego jest połączone z przewodem ssącym pompy dozującej, której przewód tłoczący jest połączony z zaworem trójdrożnym, którego jedno wyjście jest połączone ze zbiornikiem pośrednim, a drugie wyjście z naczyniem do którego odbiera się odmierzoną dawkę, przy czym dozownik ma mikroprocesor do kontroli i zarządzania pracy pomp, mierników napełnienia i czujników przebiegu działania, znamienny tym, że sprawdza się próbki kontrolne i czujnik pomiarowy dozownika, po czym uruchamia się pompę i napełnia płynem z butelki zbiornik przejściowy (S2) aż do jego maksymalnego poziomu (Ml) oznaczonego przez miernik poziomu, a następnie uruchamia się pompę dozującą (P2) i otwiera obieg cyrkulacyjny pomiędzy zbiornikiem przejściowym (S2) i wielodrożnym zaworem (EV), przy czym przy pierwszym dawkowaniu podłącza się szyjkę butelki z płynem i zeruje się pompę, a przy następnych dawkowaniach z tej samej butelki zeruje się pompę, po czym otwiera się zawór (EV) i uruchamia się pompę (P2), sprawdza poziom w zbiorniku przejściowym (S2) i ilość dawki, która jeśli odpowiada ilości zaprogramowanej to przerywa się dawkowanie, zamyka zawór (EV) i oczekuje na polecenie następnego dawkowania.

18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że po przerwie pomiędzy kolejnym dawkowaniem płynu uruchamia się obieg cyrkulacyjny płynu otwierając zawór trójdrożny (5) w kierunku rurociągu cyrkulacyjnego (51) i uruchamiając pompę dozującą (4) celem ujednorodnienia płynu zawartego