SE515605C2 - Förfarande och anordning för att dosera ett tillsatsmedel vid uppsugning av vätska - Google Patents

Description

30 35 ..| m 515 605 ¿_g¿¿jj¿'¿; _ 2 _ sedan i ett slutet system passera lämpliga avskumnings- och separationsfilter och recipient för avledning av i blodet inneslutna luftbubblor och filtrering. Blodet sam- las sedan upp i behållare/blodpåsar helt utan inblandning av luft eller annan gas med hjälp av ett undertryck i sys- temet. Lämpligt undertryck i systemet skapas genom anslut- ning till en sugkälla i form av en vacuumpump.

Doseringen av antikoagulationsmedel sker innan blodet kom- mer fram till filtrerings- och avluftningsmedlen. Dose- ringsanordningen är så utformad att den ger en noggrann proportionell dosering i förhållande till mängden uppsuget blod. Detta åstadkoms genom att doseringsanordningen och sugmunstycket för uppsugning av vätska påläggs undertryck av olika trycknivåer, och varvid tryckgradienten mellan dessa olika trycknivåer bestäms så, att inget tillsatsme- del alls tillförs då ingen vätska (blod) föreligger i sug- munstycket, och att mängden doserat tillsatsmedel blir nä- ra nog helt proportionellt mot mängden uppsugen vätska då vätska sugits in i sugmunstycket. Enligt SE 467 725 är do- seringsanordningen monterad på en högre nivå (N) än sug- munstycket och filtret. Denna nivå måste anpassas till en inställd tryckgradient så att en balans erhålls mellan tryckgradienten och flödesmotståndet i den slang eller det förbindelserör som förbinder doseringsanordningen med sug- munstycket å ena sidan och gravitationskraften som strävar att få vätskepelaren i förbindelseslangen att rinna ner i sugmunstyckets slang å andra sidan. Detta fordrar någon form av höj- och sänkbar mekanik vilket har utgjort en olägenhet vid tidigare apparater.

I EP 0 742 737 beskrivs ett par liknande exempel på hur doseringsanordningen kan vara utförd. Även i dessa fall fordras någon form av höj- och sänkbar mekanism för in- ställning av rätt dosering. Doseringsanordningen innefat- tar företrädesvis en flexibel behållare eller påse för an- tikoagulationsmedel, s k CPD-påse, vilken är innesluten i ett styvt hölje så som visas i figur l i EP patentet. An- 10 15 20 25 30 35 ,, ,, , , .Q _; .f 1 , ._ ,. , .., . _ »- \ -; lv. . u; l u ';§ v.. i _ v» ~1n f HI . 1 - 1 1 || i 1 » 1 n u . f; . I- v _ 3 _ ordningen är så utförd att en sugkraft kommer att verka på doseringsmedlet motsvarande en tryckgradient P2-P3. I det alternativa utförande som visas i figur 5, "dosing unit E - outer system", står påsen 20' under atmosfärstryck eller under ett tryck som åstadkoms av en last 58. För inställ- ning av rätt dosering är påsen anordnad på en höj- och sänkbar platta. Även i detta fall fordras alltså en meka- nisk injustering vid användningen.

Eftersom rätt och noggrann dosering av tillsatsmedel är mycket viktig, speciellt i ett bloduppsamlingssystem, är det en olägenhet att förlita sig till mekaniska juste- ringsanordningar av det tidigare slaget. Eftersom blodupp- samlingsapparaterna kan vara mobila, finns det också en risk att en i och för sig riktigt gjord inställning rubbas då apparaten flyttas. Ändamålet med denna uppfinning är att lösa de problem som beskrivits ovan och åstadkomma en automatisk och noggrann dosering av tillsatsmedel till en uppsugen vätska (blod), oberoende av mekaniska justeringsanordningar och utan ut- nyttjande av gravitationskraften, såsom varit fallet i ti- digare höj- och sänkbara plattformar eller behållare för påsar med tillsatsmedel.

Enligt uppfinningen åstadkoms detta genom att utnyttja en separat sugkälla, exempelvis en vacuumpump, för såväl upp- sugning av vätska som tillsättning av doseringsmedel. Där- vid är det av sugkällan skapade undertrycket, sugkällans sugsida, ansluten till själva vätskeuppsamlingssystemet bloduppsamlingspåsar) (sugmunstycke, medan sugkällans övertryck, sugkällans trycksida, är ansluten till dose- ringsanordningen för att där applicera erforderligt (över)tryck på den flexibla doseringsbehållaren, exempel- vis en CPD-påse, för doseringen då vätska sugs upp av sug- munstycket.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar doseringsan- 10 15 20 25 30 35 515 605 _ 4 _ n. n: . ; = . .- ordningen en tryckpåse, "bälgpåse", vilken påläggs ett re- glerbart tryck från sugkällans trycksida.

I det följande skall ett exempel på uppfinningen närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar, varvid figur 1 schematiskt visar ett flödes-schema för en blod- uppsamlingsanordning vid en kirurgisk operation, figur 2 visar principiellt, men mer i detalj, utgångsläget vid applicering av ett tryck på doseringsbehållaren i form av en CPD-påse med hjälp av en tryckpåse, figur 3 visar läget efter tryckapplicering och då CPD-på- sen nästan tömts på sitt innehåll, figur 4 visar en sidovy av doseringsboxen med lock, och figur 5 visar schematiskt en tryckbehållare för applice- ring av ett tryck direkt på en i tryckbehållaren placerad doseringsbehållare i form av en CPD-påse.

Bloduppsamlingsanordningen enligt figur 1 består av ett antal huvuddelar vilka arbetar med en viss förinställd tryckgradient för att åstadkomma ett undertryck (sug) i anordningen. Anordningen innefattar en vacuumpump 1 för att skapa lämpligt undertryck. Pumpen kan ha en sugkapaci- tet för cza 2000 ml blod per min, och är lämpligen regler- bar för olika trycknivåer medelst reglerdon 2. Pumpen har på känt sätt en sugsida (sug) och en trycksida (tryck), varvid sugsidan primärt är ansluten till anordningen för att skapa erforderligt undertryck i apparaten på liknande sätt som visas i EP 0 742 737. Pumpen är ansluten till de olika delarna i anordningen medelst ett rör- eller slang- system med ventiler, manometer och tryckgivare 3 vilka i sig är av känt slag och därför inte heller närmare kommer att beskrivas här. 10 15 20 25 30 35 515 605 _ 5 _ , . . . »- Anordningen innefattar följande huvudddelar: ett sugmun- stycke 4 för uppsamling av blod under atmosfärstryck, en sugslang 5 med anslutning till en doseringsanordning 6 för tillsatsmedel i form av antikoaguleringsmedel, en bland- nings- och avskumningsenhet (mixer) 7 för blandning och borttagning av skum (foam) hos det uppsugna blodet, en re- cipient 8 i form av en kanisterpåse 9 placerad i en behål- lare 10, och dubbla transferpåsar ll, 12 för automatisk påfyllning av det uppsugna blodet.

Denna uppfinning avser speciellt doseringsanordningen 6, varför de övriga delarna i anordningen inte kommer att be- skrivas i detalj här. Det hänvisas också i dessa delar rent allmänt till de ovan nämnda patentpublikationerna SE 467 725 och EP O 742 737.

Doseringsanordningen 6 är således ansluten till sugslangen 5 vid mixerns 7 inlopp. Anslutningsslangen är försedd med en regler- och backventilanordning med droppkammare 13 för tillförsel av antikoagulationsmedel i lämplig proportion, exempelvis 5-15%. Basnivån är steglöst inställbar och pro- portionen bestämmes med vald kanyl i systemet eller med reglerventilen.

Blodet sugs upp med munstycket 4, vilket är försett med fingerhål 14, och sugs sedan via den nämnda sugslangen 5 till mixern som kan vara utförd på det sätt som visas i EP 0 742 737. Mixern har en grövre slang 15 som roterar på känt sätt för blandning av det uppsugna blodet med det tillsatta antikoagulationsmedlet och avskiljning av luft- bubblor från blodet.

Det så centrifugerade blodet sugs via ett filterarrange- mang 16 med i det här fallet ett grovfilter 17 med en maskstorlek på c=a 150 - 250 y och ett finfilter 18 med maskstorleken cza 30 - 40 y ned i kanisterpåsen 9 som rym- mer 2000 ml. En fotooptisk sensor S1 reagerar då den upp- sugna blodmängden uppgår till c:a 700 ml. Därvid öppnas en 10 15 20 25 30 35 515 605 _ 5 _ - . - . . , - f | . . . . . Å . . ; a. magnetventil 19 som låter c:a 500 ml blod gå över till transferpåse ll. När den påsen är full ger en sensor S2 signal till anordningens manöverpanel för öppning av mag- netventilen 20 och stängning av magnetventilen 19. Vidare stängs slangventilen 42 och istället öppnas slangventilen 43 för påfyllning av transferpåsen 12. När också den påsen är full indikeras detta på samma sätt av en sensor S3 med ljus- och ljudsignaler. Sugsystemet kan användas utan av- brott under utbytet av transferpåsarna eftersom kanister- påsen 9 har en reservkapacitet på min. 1300 ml. Transfer- påsarna kan givetvis utbytas upprepade gånger varför appa- ratens kapacitet är i princip gränslös.

En ytterligare fotooptisk sensor S4 i recipienten 8 indi- kerar en viss tillåten mimiminivå i kanisterpåsen 9. Ka- nisterpåsen 9 och överföringen till transferpåsarna ll och 12 beskrivs mer i detalj i vår parallella patentansökan nr . . . . . . . . . . . . . . . ..

Blodbanan gehom apparaten - såsom sugmunstycke, sugslang, mixerslang, filterarrangemang och transfersystem - är för övrigt belagd med ett blodkompatibelt skikt av i och för sig känt slag.

Doseringsanordningen 6 består av en hållare eller box 27 med styvt hölje 21 och ett invändigt utrymme 22 med plats för den CPD-påse 23 eller annan flexibel behållare från vilken antikoagulationsmedlet skall tillföras sugslangen 5, se figur 2 och 3. Detta sker via en förbindelseslang 24 som kopplas till den fyllda CPD-påsen 23 och sugslangen 5.

Hållaren eller boxen 27 kan vara placerad på apparatens utsida 26 så att den är lätt åtkomlig vid byte av CPD-på- se. Den har ett svängbart lock 25 med snäpplås 28 för att öppna och stänga boxen vid byte av CPD-påse, se figur 4.

Doseringsanordningen är via ett slangsystem 29, 30 anslu- ten till vacuumpumpen 1.

Som nämnts inledningsvis är det viktigt att antikoagula- 10 15 20 25 30 35 515 605 _ 7 _ tionsmedlet doseras kontinuerligt och i noggrann propor- tion till mängden uppsuget blod. Då anordningen suger en- bart luft/gasblandning är trycket i sugslangen 5 större än i doseringsanordningen 6 vilket hindrar doseringsmedlet att rinna från påsen in i mixerslangen. Så snart vätska sugs upp genom sugslangen skall inte längre doseringsmed- let förhindras från tillförsel. I denna situation får man ett större tryckfall i sugslangen på grund av att den upp- sugna vätskan stryper det fria inflödet av luft och tryck- skillnaden blir så liten att doseringsmedlet med lämpliga medel kan rinna ner genom förbindelseslangen 24. Tidigare har detta åstadkommits med hjälp av gravitationskraften.

Enligt uppfinningen utnyttjas istället vacuumpumpen 1 för detta ändamål. Genom att ansluta doseringsbehållaren till vacuumpumpens trycksida erhålles ett tillräckligt hydro- statiskt tryck för att medge tillförsel av doseringsmed- let.

Enligt en lämplig utföringsform appliceras trycket genom en tryckpåse 31 som också är placerad i doseringshållaren eller boxen och är ansluten till vacuumpumpen genom slang- systemet 29, 30. Slangen 29 är ansluten till vacuumpumpens sugsida och slangen 30 till pumpens trycksida. Lämpligen är tryckpåsen placerad bredvid den fyllda påsen 23, så som visas i figur 2. De båda påsarna är vertikalt placerade, sida vid sida, med tryckpåsen längst in så som visas i fi- gurerna 2 och 3, lämpligen fixerad medelst spännband eller andra fixeringsmedel 32 med sin ena sida mot boxens inner- vägg, så att den alltid är kvar i apparaten (boxen), men fri att utvidga sig mot CPD-påsen då den sätts under tryck. Tryckpåsen fungerar därvid enligt "bälgprincipen".

Vid anslutning till vacuumpumpens sugsida (slangen 29) ligger påsen 31 på grund av undertrycket ihoptryckt, mot boxens vägg så som visas i figur 2. Detta är utgångsläget, då en fylld CPD-påse 23 placeras i boxen bredvid den tomma och av undertrycket tillplattade tryckpåsen och pressar den mot innerväggen i boxen. I detta läge kopplas istället vacuumpumpens trycksida in, och påsen 31 sätts under tryck 10 15 20 25 30 35 515 605 _ 3 _ som i detta fall kan uppgå till c:a 20 mbar. Påsen fylls upp och trycker på den fyllda CPD-påsen, så som visas i figur 3. Detta tryck är då tillräckligt för att då vätska (blod) börjar sugas upp i sugmunstycket medge ett flöde av doseringsmedel till sugslangen 5, vilket flöde är relate- rat till den aktuella, icke-balanserande tryckgradienten mellan sugslang och doseringsbehållare. Trycket är dock tillräckligt lågt för att förhindra flöde av doseringsme- del då munstycket suger enbart luft/gas. Trycket är för övrigt inställbart medelst ett reglerdon 33 i tryckslangen 30. Vidare är ljuddämpande organ 44 anordnade på trycksi- dan för att reducera eventuella ljudeffekter på grund av tryckändringar i systemet. Suganslutningens slangsystem innefattar en nålventil 45 och en säkerhetsventil 46.

Omkopplingen från sugfunktion till tryckfunktion kan ske mekaniskt med hjälp av lämpligt omkopplingsdon i slangen 29, exempelvis en slangklämma 34 som stryper sugfunktionen så att trycket genom ledningen 30 istället får verka på tryckpåsen. Detta har indikerats med en intryckning av slangen i figur l. I figurerna 2 och 3 visas slangklämman öppen resp. stängd. Lämpligen kan istället boxens lock 25 vara så utformat att det nyper ihop och stryper slangen 29 in till boxen då locket stängs, efter det att en ny CPD- påse lagts på plats. En standard CPD-påse räcker normalt till 2,5 liter blod.

En sensor S5 känner av då mängden antikoagulationsmedel i påsen understiger en viss miniminivå, dvs när påsen är nästan tom, t ex då 5 % av vätskan är kvar i påsen (30-40 ml). Sensorn kan även känna av och slå larm om påse saknas i behållaren. Sensor och kontaktorgan kan vara utformade på olika sätt, företrädesvis i form av ett fjäderbelastat kontaktdon som påverkas av tryckpåsen, då denna utvidgats till ett förutbestämt läge, så som antytts med 35 i figur 3. Av denna anledning kan tryckpåsen vara försedd med ett band, platta e dyl. som då det spänts eller flyttats till sitt ändläge 35 får påverka en kontakt eller strömbrytare. 10 15 20 25 30 35 515 605 _ 9 _ - » | . . . , . - . v.

På så sätts erhålls en mer distinkt kontaktfunktion.

Enligt ett alternativt utförande kan hållaren eller boxen 27 vara utförd som en tät behållare eller burk 36, tryck- kammare, med lock och med plats för en fylld CPD-påse, se figur 5. I detta fall appliceras trycket direkt in i be- hållaren så att det övertryck som bildas i behållaren trycker på den fyllda CPD-påsen och medger ett flöde av doseringsmedel till sugslangen 5 på samma sätt som vid det tidigare utförandet.

Lämpligen är locket 37 utfört som en enhet med en perifer tätningsring 38 mot tryckbehållarens vägg och en central genomföring 39 med slangsystem vars ena ände i form av en s k spike 40 ansluts till CPD-påsen och den andra änden 41 ansluts till förbindelseslangen 24.

Uppfinningen är inte begränsad till det exempel som visas i figurerna utan kan varieras inom ramen för de efterföl- jande patentkraven.

Claims (20)

10 15 20 25 30 35 515 605 "' ' n .» » s: . | » - -» PATENTKRAV

1. Förfarande för att vid uppsugning och transport av vät- skor, exempelvis blod, samtidigt dosera ett tillsatsmedel i noggrann proportion till mängden uppsugen vätska, varvid vätskan eller en vätske/luft/gasblandning sugs upp med hjälp av ett sugmunstycke (4) och får passera genom en sugslang (5) och att en doseringsanordning (6) innefattan- de en utbytbar, flexibel doseringsbehållare (23) med nämn- da tillsatsmedel ansluts till sugslangen varvid trycken i anordningen, skapade genom anslutning till en sugkälla (1), regleras in så i förhållande till varandra att inget tillsatsmedel tillförs då endast luft/gas sugs in genom sugmunstycket medan däremot tillsatsmedel rinner in i sugslangen så snart vätska sugs in i sugmunstycket så att mängden doserat tillsatsmedel blir proportionell mot mäng- den uppsugen vätska k ä n n e t e c k n a t a v att sugkällans (1) trycksida (30) ordningen (6) för att där applicera erforderligt tryck på ansluts till doseringsan- den flexibla doseringsbehållaren (23), exempelvis en s.k. CPD-påse, för doseringen då vätska sugs upp av sugmun- stycket (4).

2. Förfarande enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a t a v att sugkällans (1) trycksida (30) ansluts till en i doseringsanordningen (6) anordnad tryckpåse (31) vilken applicerar nämnda tryck på den flexibla doseringsbehålla- ren (23) vid dosering av tillsatsmedlet.

3. Förfarande enligt patentkrav l k ä n n e t e c k n a t a v att sugkällans (l) trycksida (30) ansluts till en i doseringsanordningen (6) anordnad tät behållare, tryckkam- mare, (36) vilken applicerar nämnda tryck på en i tryck- kammaren placerad doseringsbehållare (23) för dosering av tillsatsmedlet.

4. Förfarande enligt patentkrav 2 k ä n n e t e c k n a t a v att sugkällans (1) sugsida (29) ansluts till tryckpå- 10 15 20 25 30 35 515 605 _ 11 _ i.. n. . , . - .- sen (31) före doseringen för att medge placering av en fylld påse (23) med tillsatsmedel i en hållare eller box (27) vid sidan av den genom anordningens undertryck ihop- tryckta tryckpåsen (31).

5. Förfarande enligt patentkrav 4 k ä n n e t e c k n a t a v att omkoppling till sugkällans (1) trycksida (30) görs genom strypning av suganslutningen (29) medelst en slangklämma (34).

6. Förfarande enligt patentkrav 4 k ä n n e t e c k n a t (1) trycksida (30) görs genom strypning av suganslutningen (29) medelst lock- et (25) till hållaren eller boxen let då locket stängs efter placering av en fylld påse (23) a v att omkoppling till sugkällans (27) för doseringsmed- med doseringsmedel i hållaren eller boxen.

7. Förfarande enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a t a v att förhållandet mellan mängden doseringsmedel och mängden uppsugen vätska kan regleras med hjälp av en re- gleringsventil (13) i anslutningsslangen (24) till sugs- langen (5).

8. Förfarande enligt patentkrav l k ä n n e t e c k n a t a v att trycket på sugkällans (1) trycksida (30) regleras med ett reglerorgan (33).

9. Anordning för att vid uppsugning och transport av vät- skor, exempelvis blod, samtidigt dosera ett tillsatsmedel i noggrann proportion till mängden uppsugen vätska, inne- fattande ett sugmunstycke (4) för uppsugning av vätskan eller en vätske/luft/gasblandning, en sugslang (5) genom vilken den uppsugna vätskan är anordnad att passera och en till sugslangen (5) ansluten doseringsanordning (6) inne- fattande en utbytbar, flexibel doseringsbehållare (23) med nämnda tillsatsmedel varvid trycken i anordningen är ska- pade genom anslutning till en sugkälla (1) och så reglera- de i förhållande till varandra att inget tillsatsmedel 10 15 20 25 30 35 515 605 ._12__ , . . ~ v. tillförs då endast luft/gas sugs in genom sugmunstycket (4) medan däremot tillsatsmedel är anordnat att rinna in i sugslangen (5) så snart vätska sugs in i sugmunstycket (4) så att mängden doserat tillsatsmedel blir proportionell mot mängden uppsugen vätska k ä n n e t e c k n a d a v att sugkällans (1) trycksida (30) är ansluten till dose- ringsanordningen (6) för att där applicera erforderligt tryck på den flexibla doseringsbehållaren (23), exempelvis en s.k. CPD-påse, för doseringen då vätska sugs upp av sugmunstycket (4).

10. Anordning enligt patentkrav 9 k ä n n e t e c k n a d a v att sugkällans (1) trycksida (30) är ansluten till en i doseringsanordningen (6) anordnad tryckpåse (31) vilken är anordnad att applicera nämnda tryck på den flexibla do- seringsbehållaren (23) vid dosering av tillsatsmedel.

11. ll. Anordning enligt patentkrav 9 k ä n n e t e c k n a d a v att sugkällans (1) trycksida (30) är ansluten till en i doseringsanordningen (6) anordnad tät behållare, tryck- kammare, (36) för applicering av nämnda tryck på en i tryckkammaren placerad doseringsbehållare (23) för dose- ring av tillsatsmedlet.

12. Anordning enligt patentkrav 10 k ä n n e t e c k n a d a v att sugkällans (1) sugsida (29) är ansluten till tryckpåsen (31) före doseringen för att medge placering av en fylld påse (23) med tillsatsmedel i en hållare eller box (27) vid sidan av den genom anordningens undertryck ihoptryckta tryckpåsen (31).

13.Anordning enligt patentkrav 12 k ä n n e t e c k n a d a v att doseringsanordningens (6) suganslutning (29) in- nefattar omkopplingsorgan (34) för omkoppling mellan sug- och tryckanslutning till tryckpåsen (31).

14.Anordning enligt patentkrav 13 k ä n n e t e c k n a d a v att omkopplingsorganen utgöres av en slangklämma 10

15. 20 25 30 35 515 605 , . » ' « f - - (34). l5.Anordning enligt patentkrav 13 k ä n n e t e c k n a d a v att locket (25) till hållaren eller boxen (27) för doseringsmedlet är anordnat att vid stängning av hållaren eller boxen, efter byte av påse (23) för doseringsmedel, klämma ihop suganslutningsröret (29) så att detta stryps.

16. Anordning enligt patentkrav 9 k ä n n e t e c k n a d a v att en regleringsventil (13) är anordnad i anslut- ningsslangen (24) från doseringsanordningen (6) till sugs- langen (5) för reglering av förhållandet mellan mängden doserat tillsatsmedel och mängden uppsugen vätska.

17. Anordning enligt patentkrav 9 k ä n n e t e c k n a d a v att reglerorgan (33) är anordnade på sugkällans (1) trycksida (30) för reglering av det på doseringsanordning- en (6) applicerade trycket.

18. Anordning enligt patentkrav 9 k ä n n e t e c k n a d a v att doseringsanordningen (6) innefattar en sensor

19. (S5) för att indikera när mängden tillsatsmedel i den flexibla doseringspåsen understiger en viss miniminivå, exempelvis då 5% av vätskan är kvar. l9.Anordning enligt patentkrav 18 k ä n n e t e c k n a d a v att sensorn innefattar kontaktorgan som är anordnade att påverkas av ett spännband, platta e dyl anordnade på tryckpåsen (31) då denna på grund av det applicerade trycket, och motsvarande hoptryckning av doseringspåsen (23), har utvidgats till ett förutbestämt ändläge (35).

20. Anordning enligt patentkrav 9 k ä n n e t e c k n a d a V att då vätskan utgöres av blod är blodbanan genom ap- paraten - såsom sugmunstycke, sugslang, mixerslang, fil- terarrangemang och transfersystem - belagd med ett blod- kompatibelt skikt.