RU2110284C1 - Device for regulation of infusion solution injection - Google Patents
Device for regulation of infusion solution injection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110284C1 RU2110284C1 RU95105842A RU95105842A RU2110284C1 RU 2110284 C1 RU2110284 C1 RU 2110284C1 RU 95105842 A RU95105842 A RU 95105842A RU 95105842 A RU95105842 A RU 95105842A RU 2110284 C1 RU2110284 C1 RU 2110284C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- drop
- tube
- clamping device
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике, применяется для управления потоком жидкости в инфузионной системе с капельницей и деформируемой трубкой. The invention relates to medical equipment, is used to control the flow of fluid in an infusion system with a dropper and a deformable tube.
При введении различных лекарственных препаратов с помощью широкоизвестных капельниц с ручным клапаном для регулирования потока жидкости возможны отклонения от заданного расхода до 30% выше нормы и до 60% ниже, что во многих случаях снижает лечебный эффект, а в некоторых просто недопустим, особенно при использовании токсичных препаратов. Кроме того, подобные устройства ненадежны, не исключают возможности срыва на свободное течение жидкости и требуют постоянного надзора за правильностью работы инфузионной системы. With the introduction of various drugs using well-known droppers with a manual valve to regulate the fluid flow, deviations from the desired flow rate are possible up to 30% above normal and up to 60% lower, which in many cases reduces the therapeutic effect, and in some cases is simply unacceptable, especially when using toxic preparations. In addition, such devices are unreliable, do not exclude the possibility of a breakdown in the free flow of fluid and require constant monitoring of the correct operation of the infusion system.
Известен целый ряд устройств, в которых процесс управления капельным введением жидких препаратов автоматизирован: заявка ЕПВ (EP) N 0321986, A 61 M 5/14, 1989, заявка Франция (FR) N 2645025, кл. A 61 M 5/172, 1990, заявка Японии (JP) B N 3-25182, кл. A 61 M 5/00, 1991, заявка СССР (SV) N 1718959, кл. A 61 M 5/16, 1989. A number of devices are known in which the process of administering drip administration of liquid preparations is automated: application EPO (EP) N 0321986, A 61
В указанных устройствах используются два различных принципа регулирования потока жидкости. These devices use two different principles for regulating fluid flow.
Первый основан на плавном пережатии просвета трубки и поддерживания его таковым, чтобы обеспечивалась необходимая контролируемая частота капель. Устройства, использующие такой принцип регулирования, не критичны технологическому разбросу диаметра и толщины стенок трубки, однако имеют недостаток, связанный с неоднозначностью установки начального просвета трубки и, как следствие, длительное время вхождения в нормальный процесс регулирования, который при малых скоростях инфузии может достигнуть 3-5 мин. Кроме того, такие устройства являются достаточно сложными конструктивно, требуют использования микроЭВМ. The first is based on smoothly squeezing the lumen of the tube and keeping it so that the necessary controlled frequency of the drops is provided. Devices using this regulation principle are not critical to the technological variation in the diameter and thickness of the tube walls, however, they have a drawback associated with the ambiguity in setting the initial clearance of the tube and, as a result, a long time to enter the normal regulation process, which can reach 3- at
Второй основан на периодическом в соответствии с заданной частотой разжатии предварительно пережатой трубки на время образования и падения капли из капельной камеры. Устройства, использующие такой принцип регулирования, достаточно просты, практически мгновенно готовы к работе после включения питания, однако имеют недостатки, связанные с высокой чувствительностью к разбросу геометрических размеров сечения трубки, что требует практически индивидуальной настройки прижимного узла на каждый тип трубки, большого усилия ее полного пережатия, кроме того, имеется опасность при появлении помех сбоя циклического пережатия и свободного истечения жидкости. В качестве прототипа принято устройство SV N 1718959AI, в основу которого положен второй принцип регулирования, содержащее капельную камеру из прозрачного материала с размещенным на ней датчиком, регистрирующим падение капли, инфузионную трубку из деформируемого материала с размещенным на ней зажимным устройством и блок управления, содержащий регулируемый тактовый генератор, последовательно подключенный к устройству формирования сигнала открывания и к одному входу зажимного устройства, и формирователь сигнала закрывания, вход которого подключен к выходу датчика капель, а выход - на второй вход зажимного устройства. Зажимное устройство выполнено в виде электромагнитного клапана, состоящего из двух губок, которые по резьбовому соединению подвижно насажены на две выполненные с разным шагом части составного винта, жестко соединенного с сердечником электромагнитной системы зажимного устройства. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности работы при одновременном упрощении конструкции, а также снижении габаритно-массовых характеристик и энергопотребления. The second is based on the periodic, in accordance with the given frequency of expansion of the pre-squeezed tube at the time of formation and fall of the droplet from the drip chamber. Devices using this principle of regulation are quite simple, almost instantly ready to work after turning on the power, however, they have disadvantages associated with a high sensitivity to the scatter of the geometric dimensions of the tube section, which requires an almost individual adjustment of the clamping unit for each type of tube, a great effort of its full clamping, in addition, there is a danger in the event of interference with the failure of cyclic clamping and free flow of fluid. As a prototype, the device SV N 1718959AI was adopted, which is based on the second principle of regulation, containing a drip chamber made of a transparent material with a sensor placed on it that records drop drops, an infusion tube made of a deformable material with a clamping device placed on it, and a control unit containing an adjustable a clock generator connected in series to the opening signal conditioning device and to one input of the clamping device, and a closing signal generator, the input of which is connected to the output of the droplet sensor, and the output to the second input of the clamping device. The clamping device is made in the form of an electromagnetic valve, consisting of two jaws, which are threadedly movably mounted on two parts of a composite screw made with different pitch and rigidly connected to the core of the electromagnetic system of the clamping device. The purpose of the invention is to increase the reliability and safety of work while simplifying the design, as well as reducing overall dimensions and power consumption.
Поставленная цель достигается тем, что в состав устройства, содержащего контейнер с жидкостью, соединенный с капельной камерой из оптически прозрачного материала с установленным на ней датчиком пролета капли, инфузионную полимерную трубку, с установленным на ней электромагнитным зажимным устройством, блок управления, состоящий из тактового генератора, последовательно соединенного с формирователем сигнала открывания и формирователем сигнала пролета капли, введены последовательно соединенные анализатор соответствия заданной и реальной частоты падения капель, трехвходовая схема И и токовый ключ, исключающие возможность поддержания зажимного устройства в открытом состоянии в случае отсутствия капли, появления преждевременной капли или сплошного потока жидкости, а само зажимное устройство выполнено в виде базового прижима с прорезью для фиксации трубки с одной стороны и двух подпружиненных, совмещенных в одной перпендикулярной оси трубки плоскости клапанов с другой стороны. Один из клапанов выполнен с симметричным пазом в центре шириной 2/3 размера максимального внешнего диаметра трубки, в котором установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения торцевая часть другого клапана, кинематически связанного с сердечником электромагнита. Такая конструкция обеспечивает предварительное постоянное поджатие периферийной части трубки одним из клапанов, а центральная часть трубки прижимается, циклически в соответствии с заданной частотой падения капли, причем прижатие трубы осуществляется с помощью пружин, обеспечивающих полное прижатие стенок трубки обоими клапанами, а отжатие центральной части трубки с помощью клапана, установленного с возможностью совершать возвратно-поступательное движение с помощью быстродействующего электромагнита. Такая конструкция позволяет существенно уменьшить динамическое усилие пережатия трубки, работать без предварительной настройки во всем диапазоне разбросов геометрических размеров трубки и, кроме того, полностью отказаться от ручного пережимного клапана, который необходим в устройстве-аналоге для начального пережатия, исключающего поток жидкости без разрыва на капли. This goal is achieved by the fact that the composition of the device containing a container with a liquid connected to a drip chamber made of optically transparent material with a drop drop sensor installed on it, an infusion polymer tube with an electromagnetic clamping device mounted on it, a control unit consisting of a clock generator connected in series with the driver of the opening signal and the driver of the signal of flight of the droplet, series-connected analyzer of correspondence of the given and real drop frequency, a three-input I circuit and a current switch, which exclude the possibility of maintaining the clamping device in the open state in the absence of a drop, the appearance of a premature drop or a continuous liquid flow, and the clamping device itself is made in the form of a base clamp with a slot for fixing the tube on one side and two spring-loaded, combined in one perpendicular axis of the tube plane of the valves on the other hand. One of the valves is made with a symmetrical groove in the
На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема устройства; на фиг. 3 - конструкция зажимного устройства; на фиг. 4 - часть зажимного устройства, на котором в увеличенном масштабе показано положение трубки в зажатом и рабочем состоянии; на фиг. 5 - временные диаграммы работы устройства. In FIG. 1 shows a diagram of a device; in FIG. 2 - functional diagram of the device; in FIG. 3 - design of the clamping device; in FIG. 4 - part of the clamping device, which on an enlarged scale shows the position of the tube in the clamped and working condition; in FIG. 5 - time diagrams of the operation of the device.
Заявляемое устройство (фиг. 1) содержит контейнер с жидкостью 1, соединенный через иглу с капельной камерой 2, выполненной из оптически прозрачного материала и снабженной полимерной трубкой 3, помещенной в зажимное устройство с электромагнитным приводом, в качестве которого может быть использован электромагнит с осевым перемещением сердечника. На капельной камере 2 установлен датчик пролета капли 5, в качестве которого может быть использована опто-пара с соосным расположением "друг против друга" излучателя и фотоприемника. Снаружи инфузионной системы с закрепленными на ней датчиком капель 5 и зажимным устройством 4 установлен блок управления 6, соединенный линией передачи 7 и 8 с датчиком капель и зажимным устройством 4 соответственно. The inventive device (Fig. 1) contains a container of
Блок управления 6 содержит управляемый тактовый генератор 9, подключенный последовательно через формирователь сигнала открывания 10, трехвходовую схему И 11 к токовому ключу 12, а также формирователь сигнала пролета капли 13, выход которого подключен к входу анализатора соответствия заданной и реальной частоты 14, два выхода которого подключены к соответствующим входам трехвходовой схемы И 11, а два других входа соединены с выходами тактового генератора 9 и формирователя сигнала открывания 10 соответственно. The
Анализатор соответствия заданной и реальной частоты 14 содержит (фиг. 2) D-триггер 15, вход синхронизации (C) которого соединен с выходом сигнала открывания 10, вход установки в ноль (R) соединен с выходом формирователя сигнала пролета капли 13, а выход соединен со вторым входом трехвходовой схемы И 11; двоичный счетчик 16, вход синхронизации (C) которого соединен с выходом формирователя сигнала открывания 10, вход установки в ноль (R) соединен с инверсным выходом D-триггера 15, а выход соединен с входом двухвходовой схемы ИЛИ 17; двоичный счетчик 18, вход C которого соединен с выходом формирователя сигнала пролета капли 13, вход R соединен с выходом управляемого тактового генератора 9, а выход соединен со вторым входом схемы ИЛИ 17, выход которой через инвертор 19 соединен с входом установки в ноль (R) D-триггера 20, вход синхронизации (C) которого соединен с кнопкой "Пуск", а выход соединен с третьим входом трехвходовой схемы И 11. The correspondence analyzer of the given and
Зажимное устройство 8 (фиг. 3) содержит два (рабочий 21 и вспомогательный 22) клапана, поджатые пружинами 23 и 24, расположенные с одной стороны полимерной трубки 3, и базовый прижим с прорезью для фиксации трубки 25, расположенный с другой стороны. Прижимные торцы клапанов совмещены друг с другом в одной (перпендикулярной оси полимерной трубки 3) плоскости. Рабочий торец вспомогательного клапана 22 служит для постоянного полного пережатия периферийных частей трубки по ее краям за счет усилия пружины 24 и имеет в центре вырез шириной, равной 2/3 максимального диаметра трубки. В этот вырез торцевая часть рабочего клапана 21, обеспечивающая динамическое пережатие оставшейся центральной части трубки в состояние "закрыто" с помощью пружины 23 и в состояние "открыто" - за счет электромагнитного привода 26, кинематически связанного с помощью рычага 27 с рабочим клапаном 21. The clamping device 8 (Fig. 3) contains two (working 21 and auxiliary 22) valves, preloaded by
На фиг. 5 показаны временные диаграммы работы устройства: эпюра 1 - сигнал тактового генератора, эпюра 2 - сигнал формирователя открывания, по длительности превышающий время формирования капли ( τкап. =20-25 мс) на 25-30%, эпюра 3 - сигнал открывания зажимного устройства, эпюра 4 - сигнал формирователя пролета капли (4a - сигнал последней капли при полном истечении жидкости из контейнера, 4б - сигнал при увеличенной частоте капель, относительно установленной в тактовом генераторе), эпюры 5 и 6 - сигналы аварийной остановки работы устройства, эпюры 7 и 7б - сигналы аварийного запирания ключа, 8 - длительность процесса каплеобразования.In FIG. 5 shows the time diagrams of the operation of the device: diagram 1 — the signal of the clock generator, diagram 2 — the signal of the opening shaper, 25-30% longer than the time of droplet formation (τ cap. = 20–25 ms), diagram 3 — the signal of opening the clamping device , diagram 4 - signal of the drop spout former (4a - signal of the last drop when the liquid is completely out of the container, 4b - signal with an increased frequency of drops relative to that set in the clock), diagrams 5 and 6 - emergency stop signals of the device, diagram 7 and 7b - signals a Variable locking key, 8 - the duration of the process of droplet formation.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
После того как собрана инфузионная система 3 с контейнером жидкости 1, а трубка заправлена в зажимное устройство 4 нажатием кнопки "Прогон" с помощью электромагнита обеспечивается свободный проход жидкости с целью быстрого заполнения всей трубки и исключения возможности наличия в ней пузырьков воздуха. After the
Выставив с помощью кнопок либо лимба (не показанных на фиг. 1-5) необходимую частоту капель, нажатием кнопки "Пуск" устройство включается в работу. By using the buttons or the dial (not shown in Fig. 1-5) to set the required drop frequency, by pressing the "Start" button, the device is switched on.
При этом D-триггер 20 опрокидывается в состояние "1", которое подается на трехвходовую схему И 17, выполняющую роль логического ключа. По положительному фронту тактового генератора 9 (эпюра 1 фиг. 5) в формирователе 10 вырабатывается импульс (эпюра 2 фиг. 5), по длительности превышающий время формирования капли, который также подается на ключ 17 и на входы синхронизации счетчика 16 и триггера 15, выход которого соединен с третьим входом логического ключа 17. При наличии на входе логического ключа 17 трех положительных сигналов на его выходе формируется отрицательный импульс (эпюра 3 фиг. 5), который подается на токовый ключ 12, открывая при этом с помощью электромагнита подвижную часть зажимного устройства и тем самым инициируя появление капли и ее фиксацию с помощью датчика пролета капли 5. При падении капли сигнала с формирователя 13 (эпюра 4 фиг. 5) поступает на R вход D-триггера 15, опрокидывая его и запирая ключ 11, прекращая тем самым процесс формирования новой капли и одновременно блокируя счетчик 18. При отсутствии же капли зажимное устройство закроется по окончании сигнала с формирователя 10 (эпюра 2 фиг. 5), а передний фронт следующего импульса формирователя 10 через счетчик 16, логическую схему ИЛИ 17 и инвертор 19 опрокинет триггер 20 в нулевое состояние (эпюра 7б фиг. 5), заперев тем самым ключ 11, блокируя блок управления, фиксируя аварийную ситуацию. При этом может быть включен звуковой сигнал, извещающий оператора об окончании жидкости в контейнере. In this case, the D-flip-
В случае технической неисправности зажимного устройства либо других причин, например заправки трубки, имеющей диаметр больше технологического разброса, вместо одной капли пролетает за время открытия зажимного устройства две и тем самым формирователь 13 сформирует вместо одного два импульса (эпюра 4б, фиг. 5), что позволит посредством счетчика 18 по линии второго выхода сформировать сигнал (эпюра 6 фиг. 5), который через схему ИЛИ 17, инвертор 19 опрокинет триггер 20, формируя аварийный сигнал (эпюра 7 фиг. 5), последствия которого аналогичны сигналу (эпюра 7б фиг. 5), описанному выше. При нормальной работе (пролет одной капли) счетчик 18 тактовыми импульсами (эпюра 1 фиг. 5) устанавливается в ноль по ходу R, при этом блокирующий сигнал на его выходе (2) не появляется. In the case of a technical malfunction of the clamping device or other reasons, for example, refueling a tube having a diameter larger than the technological spread, instead of one drop flies two during the opening of the clamping device and thereby the
Таким образом, устройство обеспечивает строго синхронную с тактовым генератором "выдачу" одной капли, практически исключая возможность сбоя регулярной частоты каплеобразования, независимо от разбросов геометрических размеров трубки, высоты установки контейнера с жидкостью, ее вида и т.п. Очевидно, что стабильность частоты каплеобразования зависит только от стабильности частоты тактового генератора, которая практически не ограничена. Thus, the device provides “dispensing” one drop strictly synchronously with the clock generator, practically eliminating the possibility of a failure of the regular frequency of droplet formation, regardless of the variation in the geometric dimensions of the tube, the height of the container with the liquid, its type, etc. Obviously, the stability of the dropping frequency depends only on the stability of the frequency of the clock generator, which is practically unlimited.
Зажимное устройство работает следующим образом. После заправки трубки в прорези (фиг. 4,а) базового прижима 35 и пережатия его, например, с помощью крышки к рабочим торцам подпружиненных клапанов 21, 22, зажимной узел готов к работе (фиг. 4,б). При подаче сигнала открывания (эпюра 3 фиг. 5) ток через токовый ключ 12 подается в обмотку электромагнитного привода 25, сердечник которого мгновенно втягивается и посредством тяги 27 открывает рабочий клапан 21, освобождая центральную часть трубки от давления пружины 23. При этом трубка распрямляется, как показано на фиг. 4,в, и находится в таком положении до прихода сигнала с формирователя 13, который приводит к закрыванию токового ключа 12, обесточиванию электромагнитного привода и тем самым возврату посредством пружины 23 рабочего клапана 21 в исходное положение, при котором трубка закрывается, деформируясь как показано на фиг. 4,б. The clamping device operates as follows. After filling the tube in the slot (Fig. 4, a) of the base clamp 35 and clamping it, for example, using the cover to the working ends of the spring-loaded
Предлагаемое устройство во время эксплуатации не требует регулировки зажимного узла во всем диапазоне технологического разброса диаметра и толщины стенок инфузионной трубки, имеет простую конструкцию, обеспечивает безопасную и надежную работу при одновременном снижении габаритно-массовых характеристик и энергопотребления за счет существенного снижения усилия сжатия только центральной части трубки. The proposed device during operation does not require adjustment of the clamping unit over the entire range of technological spread of the diameter and wall thickness of the infusion tube, has a simple design, provides safe and reliable operation while reducing overall mass characteristics and energy consumption due to a significant reduction in the compression force of only the central part of the tube .
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105842A RU2110284C1 (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Device for regulation of infusion solution injection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95105842A RU2110284C1 (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Device for regulation of infusion solution injection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95105842A RU95105842A (en) | 1996-12-20 |
RU2110284C1 true RU2110284C1 (en) | 1998-05-10 |
Family
ID=20166787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95105842A RU2110284C1 (en) | 1995-04-14 | 1995-04-14 | Device for regulation of infusion solution injection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2110284C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7001365B2 (en) | 2000-05-25 | 2006-02-21 | Makkinktech (Pty) Limited | Infusion of liquids into the human or animal body |
CN104174096A (en) * | 2014-09-11 | 2014-12-03 | 刘都 | Flow cut-off system and liquid level alarm system for medical infusion bottle |
-
1995
- 1995-04-14 RU RU95105842A patent/RU2110284C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7001365B2 (en) | 2000-05-25 | 2006-02-21 | Makkinktech (Pty) Limited | Infusion of liquids into the human or animal body |
CN104174096A (en) * | 2014-09-11 | 2014-12-03 | 刘都 | Flow cut-off system and liquid level alarm system for medical infusion bottle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95105842A (en) | 1996-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4342312A (en) | Method of injecting fluid | |
US5080648A (en) | Hypodermic fluid dispenser | |
US4105028A (en) | Positive control intravenous fluid administration | |
AU722234B2 (en) | Dose setting device | |
US4509943A (en) | Infusion control apparatus | |
CA2171591A1 (en) | Apparatus for liquid injection | |
GB669053A (en) | Injection device | |
JPH0345657B2 (en) | ||
EP0753354A3 (en) | Dispensing device for fluids, especially for dispensing in a single stroke | |
US4493709A (en) | Metering device for intravenous fluids | |
RU2110284C1 (en) | Device for regulation of infusion solution injection | |
GB2197035B (en) | A non throttling discharge pump assembly | |
EP0283215A3 (en) | Liquid dispensing gun | |
EP0316428B1 (en) | Hypodermic fluid dispenser | |
US4266697A (en) | Controlled volume liquid meter defining improved plunger means | |
SU576975A3 (en) | Three-way solenoid valve | |
US4583973A (en) | Viscous fluid timed infusion device | |
RU2012358C1 (en) | Device for injecting medicinal preparations | |
US3729001A (en) | Medical respirators | |
CN211327437U (en) | Novel electromagnetic type air flow meter and intelligent infusion equipment comprising same | |
US2803249A (en) | Hygienic syringe | |
GB1284312A (en) | Improvements in or relating to injecting devices | |
SU1285322A1 (en) | Peristaltic-action micrometering device | |
SU1512614A1 (en) | Batcher for medicinal solutions | |
SU1584955A1 (en) | Batcher for medicinal solutions |