WO2023141729A1 - Medizinische fluidsteuervorrichtung - Google Patents

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WO2023141729A1
WO2023141729A1 PCT/CH2023/050001 CH2023050001W WO2023141729A1 WO 2023141729 A1 WO2023141729 A1 WO 2023141729A1 CH 2023050001 W CH2023050001 W CH 2023050001W WO 2023141729 A1 WO2023141729 A1 WO 2023141729A1
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WO
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base
adjusting
fluid channel
sliding
control device
Prior art date
Application number
PCT/CH2023/050001
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nathanael WEISS
Maurice GRUNDER
Markus Weiss
Original Assignee
Silberspross Gmbh
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Publication date
Application filed by Silberspross Gmbh filed Critical Silberspross Gmbh
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    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16804—Flow controllers
    • A61M5/16827—Flow controllers controlling delivery of multiple fluids, e.g. sequencing, mixing or via separate flow-paths
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    • A61M39/223—Multiway valves
    • A61M2039/224—Multiway valves of the slide-valve type

Definitions

  • the invention relates to a medical fluid control device, in particular a device for the uninterrupted change of medical infusion systems on an infusion line.
  • start-up ie reaching the preselected constant flow rate after starting the syringe pump
  • Start-up times of more than one hour from pressing the start button of the syringe pump to reaching 95% of the continuous flow rate at a preselected flow rate of 1 ml/h when using the usual 50 ml infusion syringes have been reported (Neff T et al. , 2001 [2]).
  • the empty infusion syringe is unclamped from the pump, replaced with a full syringe on the infusion line or at the three-way stopcock and then reinserted into the syringe pump, it can take from 10-15 minutes to an hour before the syringe pump has been realigned and restarted continuously delivers again at the previous flow rate and further minutes until the drug has again reached the previous plasma concentration.
  • the pressure differences between the infusion line to the patient and the newly connected infusion line of the full syringe also contribute to flow irregularities when the syringe pump is changed.
  • opening the three-way stopcock results in a forward infusion bolus (overdosing) or a backflow of infusion liquid into the newly attached infusion syringe pump (underdosing) (Russotto V et al., 2020 [4]).
  • the drop in plasma concentration of the circulatory drug, such as adrenaline or noradrenaline, associated with reverse current and start-up delay can lead to a life-threatening circulatory collapse, if not requiring resuscitation.
  • an infusion bolus with adrenaline or noradrenaline can lead to a life-threatening hypertensive circulatory situation.
  • the pressure in the infusion line is primarily determined by the central venous pressure, by the number and flow rates of further infusions flowing through it at the same time, by resistance elements such as air filters, non-return valves, connectors, three-way valves, and by the diameter and patency of the catheter lumen.
  • the pressure in the newly attached infusion is mainly determined by the position of the syringe pump and the amount of liquid that is compressed when the infusion line is connected to the three-way stopcock (Elli S et al., 2020 [5]). If so-called needle-free connectors (NFC) are used to connect the infusion line to the three-way stopcock, depending on the properties of the NFCs, the connection can also lead to a forward-directed infusion bolus towards the patient or to a backflow of infusion liquid into the newly attached syringe (Elli S et al., 2020 [5]).
  • NFC needle-free connectors
  • the problem of Forward-directed infusion bolus or backflow of liquid when connecting a new infusion or opening the three-way stopcock are largely unknown to physicians, nursing staff and the medical technology industry.
  • a liquid bolus (approx. 1.0 ml) is released from the newly aligned syringe pump through the infusion line into the air or into a swab manually using the so-called bolus button in order to Position the pump gear and the syringe in the pump mount (Neff T et al., 2001 [2]; Baeckert M et al., 2020 [3]).
  • This so-called bolus priming is suitable for the 2-pump exchange technique and is carried out on the newly prepared pump as long as it is not yet connected to the three-way stopcock.
  • some of the modern syringe pumps have a so-called fast-start mode, in which, when the start button is activated, a mini bolus of 0.1 ml of liquid, for example, is released from the syringe into the connected infusion system in order to pump gear and syringe in the syringe pump to position the compressibility and extensibility of the to overcome the system and to build up the first delivery pressure for the subsequent flow.
  • the syringe on the proximal infusion line or the infusion line with syringe on the three-way stopcock is changed as quickly as possible and inserted into the initial pump and then restarted.
  • the infusion syringe with the infusion line is set up well in advance and clamped into a second syringe pump.
  • the quick exchange technique involves the newly directed syringe pump dispensing the liquid from the end of the infusion line into a sterile swab for a certain amount of time, for example 15 to 30 minutes. The flow rate should then have reached the continuous target level.
  • a Quick-Exchange (QC) maneuver the end of the infusion line near the patient of the soon to be empty syringe pump is exchanged with the end of the infusion line near the patient of the newly directed infusion at the three-way stopcock as quickly as possible.
  • the rapid exchange of two infusion lines on a three-way stopcock means uncontrolled, rapid manipulation of infusion parts on a three-way stopcock or intravenous catheter that must be kept sterile.
  • the open three-way stopcock or the infusion line that is open with it, unless otherwise closed, can lead to a retrograde backflow of liquid (medication) and/or blood. This in turn leads to a delay in the delivery of medication to the patient when the device is put back into operation and possibly to thrombosis (blockage of the catheter by coagulated blood) of the catheter lumen leading to the patient. Furthermore, the vicinity of the three-way cock becomes wet, which is disadvantageous from the point of view of hygiene. When quickly changing the infusion lines at the three-way stopcock, air can easily get into the Include column of liquid.
  • the double-pump technique represents a procedure in which the newly directed, full infusion syringe pump is connected to the infusion to the patient and is started in parallel with the old, soon to be empty, syringe pump infusion that is still running. Manually by the nursing staff, the flow rate of the new, full infusion syringe pump is increased and that of the old, soon empty infusion syringe pump is reduced to zero or the old, almost empty syringe pump is then stopped using the haemodynamic measurements (blood pressure, pulse) and the corresponding institute's own protocols and suspended. This procedure requires a lot of personnel and often does not work without haemodynamic fluctuations. Also, this procedure only works well if the staff is familiar and experienced with it.
  • the vent three-way stopcock is turned and the drug from the newly connected syringe pump is delivered into the carrier infusion (and if necessary the old infusion can be stopped and disconnected).
  • the old infusion can be left in place and operated (before it is disconnected) until it has been shown that the patient or his circulation remains stable.
  • a disadvantage of this arrangement is that before the vent three-way stopcock is attached, the connection (dead spaces) to the carrier three-way stopcock must be pre-filled in order not to cause any delays in the medication application.
  • Dead spaces in three-way stopcock systems are always a source of danger for complications in infusion therapy. Without venting, i.e. manual flushing or pre-filling of the three-way stopcock access, there is air in the cone of the connection port and possibly in the rotary part of the three-way stopcock. If such an infusion is connected to the non-vented or non-prefilled three-way stopcock connection port, 0.1 ml of air is first administered into the carrier infusion before the medication is released from the syringe pump line into the carrier infusion that is being transported away.
  • this also means a further (and start-up) delay in drug delivery into the carrier infusion system or to the patient (at a flow rate of 1ml/h, 0.1 ml corresponds to an additional six-minute delay and additional time loss for the pressure build-up to to compress air). If the connection port of the three-way stopcock is rinsed retrogradely with NaCI 0.9% or the carrier infusion or rinsed out locally from the outside, there is no risk of air embolism, but the medication delivery is still delayed, since first 0.1 ml NaCl 0.9% from the connection port of the three-way stopcock in the carrier infusion must be infused before the drug reaches the carrier infusion.
  • connection port of three-way stopcock systems means a humid environment, unnecessary manipulation at the connection port, which promotes catheter infections.
  • the patient also does not receive 0.1 ml of the injected medication and the medication may not be effective enough, which is particularly important in pediatrics.
  • the residual drug in the three-way stopcock connection port is not flushed out retrogradely, anterogradely or locally, 0.1 ml of residual drug remains in the connection port, which is flushed into the patient during a later injection (undesirable late effect) or the newly injected drug also reacts the old residual drug and it comes to physical interactions such as precipitation, which can lead to the three-way valve being blocked by precipitation or petrification.
  • the design of a three-way stopcock with a rotary insert for changing the direction/blocking of the infusion flow also has the further disadvantage that the infusion/injection resistances are increased with every built-in three-way stopcock, which is a disadvantage in the case of massive infusions/transfusions (Yamaguchi K et al., 2021 [12] ).
  • the design of the three-way stopcock also easily allows unwanted obstruction of the infusion line by accidentally crosswise or incorrectly positioned three-way stopcocks. For example, not only one infusion can be blocked, but an entire upstream group of infusion lines can be blocked.
  • the sound of the occlusion alarm can be significantly delayed (minutes to hours), which means that the blockage can be recognized and rectified in a timely manner difficult, can lead to a stop in the intravenous supply of medication to the patient and thus to a critical drop in the drug plasma concentration (Kim DW et al., 1999 [13]).
  • EP3421076 describes a medical valve system with a valve housing and at least two inlets which are fluidly connected to an outlet each arranged on an inner peripheral surface of the housing.
  • a valve body with an outer body peripheral surface is arranged in the valve housing so as to be rotatable about an axis of rotation.
  • a passage is arranged on the outer peripheral surface of the body.
  • the valve body further includes a valve outlet selectively fluidically connectable to one of the inlets. The problem with the dead volume was not solved.
  • EP2937135, EP1627658, US6457488 and EP2195075 describe a valve having a housing defining a passageway and a valve body having an inlet. In a first position, the passageway is open. In a second position, the inlet is only connected to the outlet of the passageway. The problem with the dead volume was not solved.
  • US20070068587 describes a valve with a cylindrical body comprising two through-ducts and one arranged around the cylindrical body Access line collar.
  • the collar is fluidly connectable to the first passageway in a first position and to the second passageway in a second position.
  • the dead volume problem has not been solved because depending on the position of the collar there is a dead line connected to the through line. Accordingly, the valve has non-flushable dead spaces or dead lines.
  • Yamaguchi K et al. A simulation study of high-flow versus normal-flow three-way stopcock for rapid fluid administration in emergency situations: A randomized crossover design. Australian Critical Care. 2021 Apr 26, ISSN 1036-7314, https://doi.org/10.1016/j.aucc.2021.01.008.
  • An object of the invention is to provide a fluid control device which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • a further object is to create a device which, for changing syringe pump infusions, allows the infusions to be switched on safely and easily in continuous flow at the desired flow rate of a carrier infusion and/or to be exchanged for a running syringe pump infusion that will soon be empty, without dead spaces to have to overcome.
  • the medical fluid control device for changing and controlling fluid flows comprises a base body and an adjusting body that can be moved relative to the base body.
  • the base body and the adjusting body each have a sliding and sealing surface facing one another, and the adjusting body is movably fastened to the base body.
  • the control body has at least one control fluid channel, at least one control connection piece for connecting hoses or syringes and at least one adjustment opening in the sliding and sealing surface of the adjustment body.
  • Each control fluid channel connects only one control connection piece directly to only one control opening in the sliding and sealing surface of the control body.
  • the base body has a first base fluid channel and a second base fluid channel, each with a base connection piece.
  • the first basic fluid channel and the second basic fluid channel are independent of one another and cannot be directly fluidly connected to one another via the actuating body. This means that the basic fluid channels are formed separately from one another in the fluid control device and cannot be directly connected to one another within the fluid control device.
  • first base fluid channel and the second base fluid channel each have a base opening in the sliding and sealing surface of the base body and are free of a branch or a side channel in the base body.
  • the basic fluid channel has no branches and accordingly also has no areas such as dead spaces or dead volumes which, depending on the position of the adjusting body, cannot be flushed or can only be flushed with difficulty.
  • the adjusting body can be moved in such a way that the at least one adjusting fluid channel can be brought into a closed position or into an open position in connection with the first or the second basic fluid channel. That is, the respective openings in the sliding and sealing surface of the actuator body and the base body can be brought into correspondence in order to connect the actuator fluid channel to the first or the second base fluid channel.
  • the control opening of the control fluid channel is closed by the sliding and sealing surface of the base body.
  • a base opening of a base fluid channel can also be closed by the sliding and sealing surface of the control body, depending on the position of the control body.
  • the sliding and sealing surfaces of the base body and the adjusting body provide sufficient tightness so that no separate sealing element is required. This means that a fluid control device can be built without separate sealing elements between the base body and the adjusting body, in particular without sealing rings in the area of the adjusting and/or base opening.
  • fluid control devices with different geometric configurations can be implemented as a single or multiple system (so-called multifold systems) and for different applications.
  • Some fluid control devices can have a single control connection piece (so-called single port) or they can have two control connection pieces (so-called double port).
  • the fluid control devices always have two basic fluid channels, one of which is typically used as a drain system (drainage) for flushing the at least one control fluid channel.
  • the other basic fluid channel which is typically used as an infusion channel
  • the medical fluid control devices described can be divided into two functional groups: (A) fluid control devices without interrupting an infusion channel when switching on a new inflow port and (B) fluid control devices with interrupting the infusion channel when switching on the new inflow port.
  • the fluid control device allows an infusion line to be connected via the first base connection piece and at the same time has a fluidically separate outflow system (drainage) via the second base connection piece.
  • a syringe pump newly connected to an actuator port on the actuator can be routed through the drain system during start-up. Not only an initial priming bolus but also additional liquid boluses can be delivered to the drainage system for the start-up. However, the delivery of a liquid bolus or repeated liquid boluses leads to a strong compression or expansion of components of the syringe pump system to be started with the pressure values generated, which spring back after the end of the bolus and have to be compressed or expanded again until the steady-state flow rate is reached. which contributes to the start-up delay.
  • a higher (e.g. 5 ml/h) than the final desired flow rate can be initially selected and the pump started.
  • Higher flow rates from syringe pumps overcome start-up delays more quickly.
  • the flow rate is then slowly and continuously reduced to the final desired flow rate (e.g. 1 ml/h) on the syringe pump.
  • the fluid control device allows the new, subsequent syringe pump infusion to be connected from the drainage system to the infusion system by moving the actuator.
  • a syringe pump that will soon be emptied can be switched from the infusion line to the drainage system at the same time.
  • the fluid control device can be used to move an old (soon to be emptied) and a new (freshly started) syringe pump against one another with a movement of the actuator to replace In an intermediate position, both openings in the sliding and sealing surface of the adjusting body can be closed with respect to the base body.
  • Devices with double-port actuators allow the medication of the newly connected syringe pump to be delivered exactly at the point in the infusion system where the stopped syringe pump previously delivered it. Accordingly, gaps and duplications in the corresponding medication delivery (multiple infusion problems) when changing the syringe pump are avoided.
  • the fluid control device can be used by not swapping out an old (soon to be deflated) and a new (freshly started) syringe pump, but by connecting the new, freshly started syringe pump to a single port which initially drains into the drainage system and at steady -State flow conditions is then switched from the drainage system to the infusion line by changing the position of the actuator. In an intermediate position, the channel can be closed.
  • the fluid control device especially if it is connected to an infusion line several times in series or is designed as a multifold system (see below), allows several individual syringe pumps to be freely and independently connected to a carrier infusion system and, if necessary, to leave the syringe pump that will soon be empty until the patient or his circuit has been shown to be stable before the empty syringe pump is finally disconnected.
  • the single and double port versions not only allow syringe pumps and other infusions to be connected without dead space or to be changed without major flow fluctuations, they also enable syringes to be attached for the precise injection of medication and liquids as well as aspiration of blood or liquids from one Catheter, infusion or hose system.
  • the fluid control devices described reduce the resistance for the flow of liquids considerably in comparison to known three-way taps, since the latter have fluid channels within the adjusting body with a mostly smaller diameter than in the base body.
  • Air or drug residues in the connection piece (port) and/or in the infusion tube/syringe cone can first be diverted (drained/rinsed out) into the drainage system (e.g. the second basic fluid channel) before the actual infusion or precise injection into the infusion line (eg the first basic fluid channel) takes place.
  • the connection piece is turned or pushed back onto the drainage system and the remaining contents are expelled or rinsed out with NaCl 0.9%.
  • This increases security against air and other emboli as well as unwanted drug injection from the three-way stopcock cone and precipitation of drugs due to physical incompatibility in the three-way stopcock cone.
  • fluid exposure to the patient is reduced and the patient is protected from undesirable late effects of medication from the dead space.
  • the fluid control device without interrupting the infusion line to unintentionally block the carrier infusion (carrier infusion) with other infusions or syringe pumps that may be upstream (accidental occlusion) and thus not to generate a corresponding overpressure bolus or to unintentionally remove it from the infusion line into the catheter.
  • Medical fluid control devices are often disposable plastic products and include valves, valving systems, three-way stopcocks, or stopcocks.
  • the at least one actuator fluid channel, the first base fluid channel, and the second base fluid channel may have the same cross-section. It is also possible to design the fluid channels with different cross sections.
  • the adjusting body can be rotated through 360° about an axis of rotation and can have a rotationally symmetrical sliding and sealing surface.
  • the control and base openings can be arranged in such a way that the connection between the control and base fluid channels can be changed with a 180° rotation.
  • the first and second base openings can be arranged with the same radius relative to the axis of rotation at a distance of 180° from one another in the sliding and sealing surface, so that with a 180° rotation the at least one adjustment opening of the adjustment body can be separated from the first is movable to the second base opening.
  • the adjusting body can be designed in the form of a rotatable disc with a circular sliding and sealing surface.
  • the base body can have a correspondingly complementary circular sliding and sealing surface.
  • the base body can also be designed as a disk or as a block with circular recesses for the (or) adjusting bodies.
  • the adjusting and base connection pieces can be arranged vertically on the disk, specifically on the side opposite the sliding and sealing surface.
  • the base connecting pieces can also be on the side be arranged, ie perpendicular to the axis of rotation of the adjusting body, or also perpendicular to the opposite side of the sliding and sealing surface parallel to the axis of rotation.
  • the adjusting body can be designed in the form of a circular, rotatable sleeve with the sliding and sealing surface on the inside.
  • the base body can have a correspondingly complementary sliding and sealing surface on a lateral surface of a circular cylinder.
  • the at least one adjusting connection piece can then be arranged perpendicular to the axis of rotation on the outer surface of the sleeve.
  • the base connection pieces can be arranged parallel to the axis of rotation on the end faces of the circular cylinder.
  • the adjusting body can be designed in the form of a rotatable circular cylinder with the sliding and sealing surface on the lateral surface.
  • the base body can have a corresponding recess with a sliding and sealing surface complementary to the sliding and sealing surface of the adjusting body.
  • the at least one adjusting connection piece can then be arranged on the end face of the circular cylinder perpendicular to the axis of rotation.
  • the adjusting body can be designed in the form of a rotatable circular cylinder with the sliding and sealing surface on the end face, with areas of the lateral surface also being able to serve as a sliding and sealing surface.
  • the base body can have a corresponding recess with a sliding and sealing surface complementary to the sliding and sealing surface of the adjusting body.
  • the at least one adjusting connection piece can then be arranged on the end face of the circular cylinder perpendicular to the axis of rotation.
  • the adjusting body can also be designed conically, so that it tapers towards the sliding and sealing surface. This design, especially in the conical design, allows medication to be applied to the same point or a limited, short section or chamber of the infusion channel (first basic fluid channel), thus reducing or eliminating the flow and dead space problems of the multi-infusion problem avoid.
  • the variants with rotatable control bodies are particularly suitable for fluid control devices with two control connection pieces, with the connection of the control connection pieces with the basic connection pieces being able to be changed quickly and easily (so-called quick exchange).
  • a fluid control device for changing and controlling fluid flows comprising a base body and a plurality of adjusting bodies which can be moved relative to the base body; wherein the base body and the multiple Adjusting bodies each have a mutually facing sliding and sealing surface and the multiple adjusting bodies are movably attached to the base body can be regarded as an independent invention.
  • the respective control body can have at least one control fluid channel, at least one control connection piece for connecting hoses or syringes and at least one control opening in the sliding and sealing surface of the control body.
  • Each control fluid channel connects a control connection piece directly to a control opening in the sliding and sealing surface of the control body.
  • the base body can have a first base fluid channel (typically for an infusion line) and a second base fluid channel (typically for drainage), each with a base connection piece, the first base fluid channel and the second base fluid channel being independent of one another and via the actuating body cannot be directly fluidically connected to one another.
  • the first base fluid channel can form a central chamber with multiple base openings. This is usually designed in such a way that it can be flowed through well and completely without forming dead spaces.
  • the second basic fluid channel can likewise form a central chamber with a plurality of basic openings, the problem of dead space playing a subordinate role here and a basic channel with branches to the respective basic openings would also be possible.
  • the adjusting body can be movable in such a way that the at least one adjusting fluid channel can be brought into a closed position or into an open position in connection with the first or the second basic fluid channel.
  • the adjusting body can be designed in the form of a linearly displaceable plate with the sliding and sealing surface.
  • the base body can have a corresponding recess with a sliding and sealing surface complementary to the sliding and sealing surface of the adjusting body.
  • the variant with a linearly displaceable adjusting body is suitable for fluid control devices with an adjusting connection piece, which can be moved back and forth between the basic fluid channels.
  • the fluid control device as a multifold system can have a plurality of adjusting bodies that can be moved relative to the base body and are movably fastened in a plurality of recesses on the base body.
  • the adjusting bodies can have the above-mentioned shapes, whereby adjusting bodies with different shapes can also be combined.
  • the first basic fluid channel and/or the second basic fluid channel can have a second, additional basic connection piece, so that at least one basic fluid channel has an im Base body continuous base fluid channel formed with two-sided base connection piece.
  • Such a continuous basic fluid channel is suitable for connecting an infusion line with a carrier solution, into which a medication solution can be switched via the actuator as required.
  • the continuous base fluid channel can be guided through the sliding and sealing surface of the base body and thereby form the base opening of the base fluid channel. This allows a fluid channel guide with an opening in the sliding and sealing surface without forming a branch, which depending on the position of the adjusting body, respectively, a dead space that is difficult to flush. would form a dead line.
  • the basic fluid channel in particular the continuous basic fluid channel, can be designed in such a way that it has no dead line, regardless of the position of the adjusting body.
  • the basic fluid channel can be guided in the basic body in such a way that it is open in the area of the sliding and sealing surface of the basic body and thus forms the basic opening.
  • the base opening can extend along the sliding and sealing surface of the base body. In an open position, the adjustment opening can be brought into line with the base opening, while part of the base opening is covered by the sliding and sealing surface of the adjustment body. In a closed position, the base opening is completely covered by the sliding and sealing surface of the control body. With such a routing of the basic fluid channels, dead lines within the fluid control device can be avoided.
  • the continuous basic fluid channel within the basic body has no branch and can always be flushed completely.
  • a branch occurs within the fluid control device only when the control fluid channel is connected to the corresponding base opening in the base body.
  • the actuator body may have a single actuator fluid channel and the base body may have more than two base fluid channels.
  • the additional basic fluid channels can be used as inflow or outflow channels, via which liquids or medicaments can be aspirated into the injection syringe or ejected from the injection syringe.
  • This arrangement makes it possible, for example, to aspirate blood from a catheter, expel blood or other liquids into the drainage system, expel blood into a blood collection tube or an analyzer, to aspirate NaCl 0.9% from an infusion line and a selected one without removing/reattaching an injection syringe from the injection device Port to flush or contrast media out to aspirate a supply line and to inject through the catheter connection port to the catheter.
  • the injection port is placed in a closed position.
  • Such a device is advantageous, inter alia, for invasive catheterization in the angio or heart catheter laboratory, for manual or automated blood withdrawal for analysis, blood exchange, for example, or for the manual massive infusion of blood and liquids.
  • the advantage here is the low flow resistance of the device according to the invention and the fact that the syringe is left on the injection device (reduced risk of infection by avoiding repeated repositioning of syringes) and reduced fluid load on the patient, in which the cone of the injection port is not in the patient using NaCl 0.9% , but is flushed into the waste/drainage channel.
  • the syringe In order to be able to completely empty the syringe itself (including the syringe cone lumen), the syringe must be constructed in this application (leave the syringe on the device) in such a way that the plunger has a spike in the syringe cone to seal it from air and liquid drain.
  • the base body and the adjusting body can each have complementary latching means, so that the adjusting body can be latched in different positions.
  • At least one base connector and the at least one adjustable connector can be configured as a luer connector.
  • the sliding and sealing surfaces of the adjusting body and the base body can bear against one another in a sealing manner.
  • the fluid control device may be manufactured as a disposable plastic item.
  • the first basic fluid channel and/or the second basic fluid channel can be configured with a pressure measuring device and/or a pressure regulating device.
  • a pressure measuring device and/or a pressure regulating device.
  • This can be implemented, for example, by (i) the base body being designed with a connection for a pressure measurement system on the first base fluid channel and/or on the second base fluid channel, to which a pressure gauge can be connected or connected, or (ii) the base body with a pressure sensor is configured on the first basic fluid channel and/or on the second basic fluid channel. In this way, the pressure in the individual channels or pressure differences between the infusion lumen and the newly attached Infusion legs can be detected before switching on and brought to the desired level.
  • the second base fluid channel may be configured with an adjustable or fixed pressure relief valve. In this way, a newly attached syringe pump, which is initialized via the drainage, can be brought to the desired pressure before it is connected to the infusion line.
  • the base body can be designed with a pressure equalization indicator between the first base fluid channel and the second base fluid channel.
  • the base body can be designed with a pressure regulation from the first base fluid channel to the second base fluid channel.
  • the base body can have internal pressure transmission from the infusion channel to the drainage system.
  • Such an embodiment of a fluid control device with a pressure measuring device and/or a pressure regulation device can be regarded as an independent invention and independent of the fluid control device described above.
  • the pressure in the drainage/outflow system should advantageously correspond to the pressure in the infusion channel/infusion line (first basic fluid channel) so that when the newly started syringe pump, which is already delivering under steady-state flow conditions, is switched on, acute forward or reverse pumping does not occur Liquid shifts between the infusion line and the newly attached syringe pump, which subsequently leads to undesired flow changes.
  • the medical fluid control device By positioning the medical fluid control device vertically above the level of the patient's heart, the pressure in the infusion channel can be reduced to zero and thus brought to the same level as the atmospheric pressure at the outlet of the drainage channel.
  • the device For a corresponding vertical adjustment of the device, it is designed for a dockable pressure measurement display device or with an integrated pressure measurement display device.
  • the pressure in the outflow channel can be adapted by means of an adjustable or fixed pressure regulation valve at the outlet of the outflow system or by a corresponding vertical positioning of the reservoir system connected to the outflow system.
  • the level of the pressure in the infusion line can usually be estimated on the basis of the level of the central venous pressure or, as explained above, it is determined directly. An additional pressure measurement in the drainage channel allows the pressure in the drainage channel to be monitored in a controlled manner.
  • this has a coupled, direct pressure regulation, with the pressure in the infusion channel controlling the pressure valve at the outlet of the drainage system.
  • the medical fluid control device thus not only makes it possible to bring newly connected syringe pumps to the target flow rate before they are switched on, but also to compensate for pressure differences between the infusion line and the infusion to be newly connected due to central venous pressure, resistance and high flow rates in the infusion line system, as well as infusion syringe pumps placed at different vertical heights or to adapt to that pressure of the infusion channel.
  • the application of the device according to the invention and its embodiments is not only limited to medical infusion lines and systems in the classic sense of infusion and drug delivery systems (injection), but can also be used in medical devices with or in their line, tube and hose systems such as hoses, pumps -, liquid delivery systems (e.g. extracoporal membrane oxygenation (ECMO), cardiopulmonary bypass (CPB)), filter systems (dialysis, filtration, oxygenators), analysis systems, etc. for ventilation, injection, aspiration and for the connection of medical infusion pumps, etc. integrated be.
  • liquid delivery systems e.g. extracoporal membrane oxygenation (ECMO), cardiopulmonary bypass (CPB)
  • filter systems dialysis, filtration, oxygenators
  • analysis systems etc. for ventilation, injection, aspiration and for the connection of medical infusion pumps, etc. integrated be.
  • the fluid control device can be a stopper, respectively. Infusion stopper with a connection piece on the base body and a connection piece on the adjusting body.
  • the base body and the adjusting body are then preferably configured as a disk.
  • the stopper or Infusion stopper may be upstream and/or downstream of the above embodiments and so not just as a minimum flow stopper Resistance can be used, but can also be used to direct the infusion flow towards or away from the patient.
  • This simplest form of the fluid control device as a stopper, respectively. as an infusion stopper is not covered in the above embodiments, but can be regarded as an independent invention.
  • FIG. 1 shows a fluid control device with two discs for quickly changing syringe pumps, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a sectional view, under (c) a perspective view of the base body, and under (d) a perspective view of the actuator;
  • FIG. 2 shows a fluid control device with a block-like base body, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a perspective view of the adjusting body, and under (c) a perspective view of the base body;
  • FIG. 3 shows a fluid control device with a continuous base fluid channel and an adjusting body with two adjusting fluid channels, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a perspective view of the base body;
  • FIG. 4 shows a fluid control device with a continuous base fluid channel and an adjusting body with only one adjusting fluid channel, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a perspective view of the base body;
  • FIG. 5 shows a fluid control device with a linearly displaceable adjusting body, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a perspective view of the adjusting body, and under (c) a perspective view of the base body;
  • FIG. 6 shows a fluid control device as a multifold system with a plurality of adjusting bodies, under (a) a perspective view of the fluid control device; 7 shows a fluid control device as a multifold system with a drainage chamber, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a sectional view;
  • FIG. 8 shows a fluid control device as a multifold system with circular-cylindrical adjusting bodies, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a sectional view, under (c) a perspective view of the base body, and under (d) a perspective view of the actuator;
  • FIG. 9 shows a fluid control device as a multifold system with a circular-cylindrical base body and sleeve-shaped adjusting bodies, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a sectional view, under (c) a plan view of the base body, and under (d) a perspective view of the actuator;
  • FIG. 10 shows a fluid control device as a multifold system with a cylindrical base body and laterally embedded cylindrical adjusting bodies, under (a) a perspective view, under (b) a sectional view through the first basic fluid channel, under (c) a sectional view through both basic fluid channels , under (d) a sectional view through the second base fluid channel, under (e) a side view of the base body; under (f) a perspective view of the adjusting body;
  • FIG. 11 shows a further variant of a fluid control device as a multifold system with a cylindrical base body and laterally embedded cylindrical adjusting bodies, under (a) a perspective view, under (b) a sectional view through both base fluid channels
  • FIG. 12 shows a fluid control device with more than two basic fluid channels and a circular-cylindrical adjusting body, under (a) a perspective view of the fluid control device, under (b) a sectional view, under (c) a perspective view of the base body, and under (d) a perspective view of the adjusting body;
  • FIG. 13 shows a perspective view of a fluid control device with more than two basic fluid channels and a plate-shaped adjusting body
  • 14 shows a perspective exploded view of a fluid control device with more than two basic fluid channels and a disc-shaped actuating and basic body; 15 shows a perspective view of an infusion stopper with two mutually rotatable discs, under (a) a perspective view of the infusion stopper in an open position, under (b) a sectional view, under (c) a perspective view of the infusion stopper in a
  • FIG. 16 shows a perspective view of a fluid control device with a circular-cylindrical adjusting body and a sleeve-like base body;
  • FIG. 17 shows a fluid control device as a multifold system with a base body composed of a plurality of sleeve-shaped segments and laterally embedded cylindrical adjusting bodies, under (a) a perspective view, under (b) a side view of the base body;
  • FIG. 18 shows a fluid control device with a pressure measuring device.
  • the medical fluid control devices described below can be divided into two functional groups: (A) Fluid control devices without interrupting an infusion channel when connecting a new inflow port ( Figures 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 16, 17 ) and (B) fluid control devices with interruption of the infusion channel when switching on the new inflow port (Fig. 1, 2, 12, 13, 14).
  • FIG. 1 shows an embodiment of the medical fluid control device for changing and controlling fluid flows.
  • Fig. 1(a) is a perspective view and
  • Fig. 1(b) is a sectional view of the fluid control device.
  • the fluid control device comprises a base body 1 (Fig. 1(c)) and an adjusting body 2 (Fig. 1 (d)), the base body 1 and the adjusting body 2 each having a sliding and sealing surface 10, 20 facing one another and the adjusting body 2 is held in the base body 1 in a sealing and movable manner.
  • a reverse arrangement is also possible.
  • the adjusting body 2 is designed as a rotatable disc with a circular sliding and sealing surface 20 .
  • Other variants e.g. a linearly displaceable plate (Fig. 5, Fig. 13), a rotating cylinder (sliding and sealing surface on the lateral surface) (Fig. 8, Fig. 12, Fig. 16), a rotating cylinder (sliding and sealing surface on the lateral and front surface) (Fig. 10, Fig. 11, Fig. 17) or a rotatable sleeve (sliding and sealing surface on the inner surface) (Fig. 9) are also possible and in connection with other embodiments in described in the other figures.
  • the sliding and The sealing surface 10 of the base body 1 is correspondingly designed to be complementary to the sliding and sealing surface 20 of the adjusting body 2 .
  • the base body 1 is also designed as a disk with a peripheral edge 14 .
  • control body 1 has two separate control fluid channels 21, 2T, each with a control connection piece 22, 22'. Both control fluid channels 21, 2T each end in a control opening 23, 23' in the sliding and sealing surface 20 of the control body 2.
  • the control fluid channels 21, 2T are independent of one another and cannot be fluidically connected to one another via the base body 1 .
  • the base body 1 has two separate base fluid channels 11, 1', each with a base connection piece 12, 12'.
  • One base opening 13, 13′ of each of the two base fluid channels 11, 1T lies in the sliding and sealing surface 10 of the base body 1.
  • the base fluid channels 11, 1T are independent of one another and cannot communicate fluidly with one another via the adjusting body 2 get connected.
  • the adjusting body 2 can be rotated about an axis of rotation A running through the center point of the circular disk.
  • the adjusting connection pieces 22, 22' of the adjusting body 2 are parallel to the axis of rotation A, and their adjusting openings 23, 23' are arranged symmetrically around the axis of rotation A at a distance of 180°.
  • the base connection pieces 12, 12' of the base body 1 are also parallel to the axis of rotation A and are arranged with their base openings 13, 13' symmetrically around the axis of rotation A, so that they can be brought into line with the adjustment openings 23, 23' are.
  • first control fluid channel 21 is connected to the first base fluid channel 11 and the second control fluid channel 2T is connected to the second base fluid channel 1T.
  • the connections of the fluid channels can be changed very quickly by rotating the control body 2 by 180°, so that the first control fluid channel 21 is connected to the second basic fluid channel 1T and the second control fluid channel 2T is connected to the first basic fluid channel 11 is.
  • a rotation of 90° leads to a closed position in which the respective openings 13, 13', 23, 23' lie directly on the sliding and sealing surface of the counterpart and are closed. There are no dead volumes, such as with a conventional shut-off valve.
  • the base body 1 has on the side of the sliding and sealing surface 10 a peripheral wall 14 with a radially inward projection 15 .
  • the base body also has a protruding pin 16 provided with latching means 17 on.
  • the disc of the adjusting body 2 is designed in such a way that it can engage under the projection 15 of the wall 14 and on the latching means 17 of the pin 16 and is held in the base body 1 in a sealing and rotatable manner in this way.
  • the wall 14 of the base body 1 has on the inside one or more latching lugs 18 arranged, for example, in 90° steps around the axis of rotation.
  • the control body 2 has corresponding latching notches 24 with which the control body 2 can engage in the various positions.
  • Such a fluid control device is particularly suitable for connecting syringe pumps, for example, to an infusion line and for quickly changing syringe pumps (so-called quick exchange).
  • a draining infusion line (infusion channel) to a patient can be connected to the first connecting piece 12 of the base body 1, while the second connecting piece 12' is connected to a draining drainage line (drainage channel), for example to a collection bag.
  • a supplying infusion line e.g. from an infusion pump, can now be connected to the two connecting pieces 22, 22' of the adjusting body 2 (port A and port B).
  • an old, soon empty syringe pump infusion can infuse into the infusion channel (basic fluid channel 11; connection piece 12) via port A (actuating fluid channel 21; connecting piece 22), while the new, full syringe pump infusion via port B (actuating fluid channel 21'; Connection piece 22') infused into the drainage channel (basic fluid channel 11'; connection piece 12).
  • the drainage channel can be connected to either a suction unit or a capacitive collection unit.
  • the drainage access makes it possible to free the syringe pump line and connection points from air and drug residues and to bring the liquid delivery from the syringe pump to the desired continuous delivery rate more quickly with the manual or automated administration of a liquid bolus from the syringe.
  • the two ports with the infusion accesses are changed by rotating the actuator by 180°.
  • the new, full syringe pump infusion is now connected to the infusion channel and the old, soon empty syringe pump infusion to the drainage channel, from which it can now be disconnected and prepared for a new change.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a fluid control device which is also suitable for a quick exchange.
  • the base body 1 is not designed as a disk but in the form of a block.
  • the two base connection pieces 12, 12' are arranged side by side. Accordingly the two base fluid channels 11, 1T have a right angle.
  • the disk-shaped adjusting body 1 is accommodated in a circular depression in the base body 1 .
  • the operation of the fluid control device shown in FIG. 2 is the same as that of the fluid control device shown in FIG.
  • the base opening 13, 13′ of the base fluid channel 11, 1T can—as shown in FIG. 2(c)—extend in the sliding and sealing surface 10 along the base fluid channel 11,1T and lie open.
  • the sliding and sealing surface 20 of the adjusting body 2 partially forms a wall of the basic fluid channel 11, 1T.
  • the function of such an exposed basic fluid channel 11, 1T is described in detail in the following embodiments.
  • the base fluid channel 11, 1T can be covered by the sliding and sealing surface 10, so that only the round base opening 13, 13', which is complementary to the adjustment opening 23, 23', is in the sliding and sealing surface of the base body 1 lies.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a fluid control device which is also suitable for a quick exchange and also has a block-like base body as in FIG.
  • the fluid control device from FIG. 3 has a continuous base fluid channel 11 which ends in an additional base connecting piece 12a.
  • One of the two base fluid channels 11 has two base connection pieces 12, 12a.
  • the two basic fluid channels 11, 1T are also formed separately from one another and cannot be fluidically connected to one another via the actuating body.
  • this continuous base fluid channel 11 is guided through the sliding and sealing surface 10 so that it is open and the base opening 13 is formed.
  • the base opening extends essentially along the entire sliding and sealing surface 10 of the base body 1 (cf. FIG. 3(b)). This ensures that an activated control fluid channel 21 opens directly into the continuous base fluid channel 11 and that there is no side arm of the base fluid channel 11, even if only a small one, which forms a dead line depending on the position of the control body. There is thus no space in the base body 1 in which air or deposits can collect. It is also possible to form both basic fluid channels (11, 11') as continuous fluid channels.
  • FIG. 4 shows a fluid control device which, in contrast to the fluid control device from FIG.
  • a fluid control device is not used for changing between two supply lines, but used for dead space-free connection of a supply line or injection from a syringe into a base fluid channel.
  • a new, full syringe pump infusion can be switched into a running infusion through the basic continuous fluid channel 11 .
  • the new, full syringe pump is connected to the control connection piece 22 of the control body.
  • This infuses via the single port first into the non-continuous basic fluid channel 1 T (drainage channel).
  • the drainage channel can be connected to either a suction unit or a capacitive collection unit. It can also be designed continuously with two base connection pieces and, for example, a rinsing solution can flow through it, i.e. it has an inlet and an outlet connection piece (see Figure 8a).
  • the drainage access makes it possible to free the syringe pump line and connection points from air and drug residues and to bring the liquid delivery through the syringe pump to the desired continuous delivery rate more quickly with the manual or automated administration of a bolus.
  • the adjusting fluid channel 21 is brought from the drainage line (basic fluid channel 11') to the continuous infusion line (basic fluid channel 11) by rotating the adjusting body 1 by 180°.
  • the new, full syringe pump infusion is now connected to the infusion line.
  • a medication syringe can be connected instead of the syringe pump.
  • the drainage access allows the syringe and connection sites to be emptied of air and old fluid and medication residues and to bring the medication in the syringe to the infusion level without dead space.
  • the drug syringe is connected to the continuous base fluid channel 11 by rotating the adjusting body by 180°.
  • the syringe is now connected to the infusion line and the medication can be injected.
  • the adjusting body 1 can then be rotated again by 180°, the medication syringe removed and the adjusting fluid channel 21 cleaned by means of an injection from a syringe with rinsing solution (e.g. 0.9% NaCl solution) into the drainage channel (remaining medication is ejected).
  • a further rotation of the control body 1 by 90° brings the control fluid channel 21 into a closed position.
  • FIG. 5 shows a fluid control device which, in contrast to the preceding fluid control devices, is actuated by a linear displacement of the actuating body 2.
  • the adjusting body 2 is designed as a displaceable, rectangular plate.
  • the fluid control device shown in FIG. 5 has a single control fluid channel 21 with control connection piece 22 and control opening in the sealing and sliding surface 20 on.
  • the adjusting connection piece is perpendicular to the side of the plate opposite the sliding and sealing surface.
  • the displaceable plate is accommodated in a corresponding recess in the base body 1 .
  • the base body 2 has the two base fluid channels 11, 1' with corresponding base connection pieces 12, 12', one of which is designed as a continuous base fluid channel 11 with a second base connection piece 12a.
  • the continuous base fluid channel 11 is guided through the sliding and sealing surface.
  • the base opening 13 of the continuous base fluid channel 11 thus extends in the sliding and sealing surface 10 along the base fluid channel 11 and lies partially all open.
  • the basic fluid channels 11 , 1T have no branches or side arms within the basic body 1 .
  • the base opening is closed, the continuous base fluid channel 11 is completely flushed.
  • control fluid channel 21 By moving the plate resp. of the control body 2, the control fluid channel 21 can be connected to one of the two basic fluid channels 11, 1T.
  • This fluid control device is also suitable for connecting a syringe pump into an infusion line or for injecting a medication from a syringe into an infusion line.
  • a new, full syringe pump infusion can be added to a running infusion through the continuous basic fluid channel 11 .
  • the new, full syringe pump is connected to the control connection piece 22 of the control body.
  • This infuses via the single port first into the non-continuous basic fluid channel 1 T (drainage channel).
  • the drainage channel can be connected to either a suction unit or a capacitive collection unit.
  • the drainage access allows the syringe pump line and connection points to be freed from air and drug residues and to bring the liquid delivery from the syringe pump to the desired continuous delivery rate more quickly with the manual or automated administration of one or more bolus(i).
  • move the adjusting element 1 the control fluid channel 21 is brought from the drainage line (base fluid channel 11') to the continuous infusion line (base fluid channel 11).
  • the new, full syringe pump infusion is now connected to the infusion line.
  • a medication syringe can be connected instead of the syringe pump.
  • the drainage access allows the syringe and connection sites to be emptied of air and old fluid and medication residues and to bring the medication in the syringe to the infusion level without dead space.
  • the drug syringe is connected to the continuous base fluid channel 11 by moving the adjusting body.
  • the syringe is now connected to the infusion line and the medication can be injected.
  • the adjusting body 1 can then be pushed back again, the medication syringe removed and the adjusting fluid channel 21 can be cleaned into the drainage channel using a newly attached injection syringe with cleaning solution (e.g. 0.9% NaCl solution) (remaining medication is expelled).
  • a displacement of the control body 1 into the closed intermediate position brings the control fluid channel 21 into a closed position.
  • the fluid control device can have a base body 1 with a plurality of adjusting bodies 2 . Such multifold systems are described in FIGS.
  • FIG. 6 shows a multifold system of the fluid control device with a plurality of disk-like, rotatable adjusting bodies 2. These each have one or two separate adjusting fluid channels 21, 2T, with adjusting connecting pieces 22, 22' and adjusting openings 23, 23' open.
  • the several adjusting bodies 2 are rotatably fastened side by side in corresponding recesses in the base body 1 .
  • the base body 1 has a continuous base fluid channel 11 with a first base connection piece 12 and an additional base connection piece 12a.
  • the continuous basic fluid channel 11 has a basic opening for each adjusting body, via which the respective adjusting fluid channels 21 , 2T can be connected.
  • the respective openings 13, 13', 23, 23' are designed in the same way as in the previously described embodiments with a disk-like adjusting body 2. Furthermore, the base body 1 has a non-continuous base fluid channel 1T, which extends along the plurality of adjusting bodies 2 and which can also be connected to the adjusting fluid channels 21, 2T via base openings 13'.
  • Such a fluid control device can be used analogously to the preceding fluid control devices, with the difference that several connection options for supply lines are possible here.
  • the embodiment from FIG. 5 can also be constructed as a multifold system, in that several adjusting bodies 2 are formed in a common base body 1 .
  • FIG. 7 shows a fluid control device similar to the embodiment from FIG. 6, but which differs therefrom in having a chamber-like, non-continuous basic fluid channel 1T.
  • the base connecting piece 12' which can be arranged on the underside or on the side, is not visible in FIGS. 7(a) and 7(b).
  • Such a base fluid channel 1T serves as a drainage chamber (see Fig. 7(b)).
  • the drainage chamber can contain a cassette, possibly with a suction element, which can be replaced, or it can have a drain in order to periodically dispose of the drainage liquid, resp. derive continuously.
  • Such a fluid control device can be used analogously to the preceding fluid control devices from FIGS. 1-5, with the difference that here with the multifold system several connection options for supply lines are possible.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of the fluid control device as a multifold system.
  • this variant has a circular-cylindrical adjusting body 2 and a base body 1 with a corresponding recess.
  • the sliding and sealing surface 20 of the adjusting body 2 is formed by its lateral surface.
  • the control body 1 has at least one control fluid channel 21, 2T with a control connection piece 22, 22'.
  • the at least one control connection piece 22, 22' runs parallel to the axis of rotation A.
  • the at least one control fluid channel 21, 2T describes a right angle and the corresponding control opening 23, 23' is in the lateral surface of the cylinder lay.
  • the adjusting body 2 is accommodated in the complementary recess of the base body 1 such that it can be rotated about an axis of rotation A.
  • the inner surface of the recess forms the sliding and sealing surface 10 of the base body 1.
  • the base openings 13, 13′ of the base fluid channels 11, 1T are preferably arranged such that with a 180° rotation of the actuating body 1, the connection of an actuating fluid channel 21, 2T between the two base fluid channels 11, 1T changes can be.
  • the control openings 23, 23' of the control body are correspondingly arranged symmetrically at a distance of 180° around the axis of rotation A.
  • the base body 1 has-similar to the fluid control devices of FIGS. 6 and 7-two separate base fluid channels 11, 1T, each with a base connection piece 12, 12', one of which is designed continuously with an additional base connecting piece 12a.
  • the base openings 13, 13 ' are respectively in the inner surface of the recess. of the sliding and sealing surfaces 10 of the base body 1.
  • Fig. 8 (b) shows a sectional view through the central control body 2 with only one control fluid channel 21. While a base opening 13 'with the control opening 23' is in accordance, the other base opening 13 through the Sliding and sealing surface 20 of the adjusting body 2 closed.
  • the basic fluid channels 11 , 1T are formed separately from one another and cannot be connected to one another by the actuating body 2 either.
  • the basic fluid channels 11 , 1T of this fluid control device also have no branches or side arms within the basic body 1 . Even when the base opening is closed, the continuous base fluid channel 11 is completely flushed.
  • Fig. 8(c) shows a section of the base body 1 with the base opening 13 in the sliding and sealing surface 10 of the base body 1.
  • Fig. 8(d) shows the adjusting body 2 with the adjusting opening 23 in the sliding and Sealing surface 20 of the adjusting body 2.
  • both basic fluid channels 11, 1T as continuous basic fluid channels with an additional basic connecting piece 12a, 12a'.
  • Such a fluid control device can be used analogously to the preceding fluid control devices from FIGS. 1-5, with the difference that several connection options for supply lines are possible here.
  • Such a device from FIG. 8 does not necessarily have to be designed as a multifold system, but can also be designed as a single fluid control device analogous to FIGS. 1-5.
  • FIG. 16 An example of such a singular fluid control device with two adjusting connection pieces 22, 22 'is shown in Fig. 16, with a variant with an adjusting connecting piece is possible.
  • the fluid control device then has a circular-cylindrical adjusting body 2 and a sleeve-shaped base body 1 .
  • the adjusting connection pieces 22, 22' of the adjusting body 2 are not arranged parallel to the cylinder axis, but inclined to the cylinder axis, so that the free ends of the adjusting connection pieces 22, 22 ' are further apart to facilitate the connection of hoses.
  • Such an inclined arrangement of the adjusting connection piece is also possible with other fluid control devices described.
  • the 16 also has a continuous base fluid channel 11 which ends in an additional base connection piece 12a.
  • One of the two base fluid channels 11 correspondingly has two base connection pieces 12, 12a.
  • the two basic fluid channels 11, 1T are also formed separately from one another and cannot be fluidically connected to one another via the actuating body.
  • the other base connection piece 1 T is arranged in the fluid control device from Fig. 16 in the radial direction of the base body 1, in contrast to a tangential arrangement in the fluid control device from Fig. 8.
  • the fluid control device from Fig. 16 can be constructed without a continuous base fluid channel 11, i.e. similar to the fluid control devices from Fig. 1 and 2. In that case both base connection pieces can be arranged in the radial direction.
  • this variant has a circular-cylindrical base body 1 and several sleeve-shaped adjusting bodies 2 running around the base body 1 .
  • the longitudinal axis of the cylindrical base body 1 forms an axis of rotation A about which the sleeve-shaped adjusting body 2 can be rotated.
  • the sliding and sealing surface 10 of the base body 1 is formed by its lateral surface.
  • the sliding and sealing surface 20 of the adjusting body 2 is formed by the inner surface of the sleeve.
  • the plurality of adjusting bodies 1 have an adjusting fluid channel 21 with an adjusting connecting piece 22 .
  • control connection piece 22 runs perpendicularly to the axis of rotation A and its control fluid channel 21 can be optionally connected to one of the base fluid channels 11 , 1T via the control opening 23 .
  • the base openings 13, 13' in the sliding and sealing surface 10 extend along the base fluid channels 11, 11', so that these lie open. In this way, no branches or side arms are necessary in the base fluid channels, which cannot be flushed, or can only be flushed with difficulty, when the base opening is closed.
  • a peripheral wall 19 of the base body 1 is arranged between the sleeve-shaped adjusting bodies 2 in order to facilitate sealing. This can also have the latching means mentioned in the previous embodiments.
  • Fig. 9 (b) shows a sectional view through the first control body 2 with only one control fluid channel 21. While the one base opening 13 is in accordance with the control opening 23, the other base opening 13 'through the sliding - And sealing surface 20 of the actuating body 2 closed.
  • the basic fluid channels 11 , 1T are formed separately from one another and cannot be connected to one another by the actuating body 2 either.
  • the basic fluid channels 11 , 1T of this fluid control device also have no branches or side arms within the basic body 1 . Even when the base opening is closed, the continuous base fluid channel 11 is completely flushed.
  • Fig. 9(c) shows the base body 1 with the base openings 13, 13' in the sliding and sealing surface 10 of the base body 1.
  • Fig. 9(d) shows the adjusting body 2 with the adjusting opening 23 in the sliding and sealing surface 20 of the adjusting body 2, which forms the inner surface of the adjusting body 2.
  • the basic fluid channels 11, 1T can also be arranged symmetrically at a distance of 180° around the axis of rotation A, so that the adjusting body 2 has two diametrically opposite adjusting fluid channels 21, 2T, respectively.
  • the fluid control device from FIG. 9 can also be realized as a simple variant with only one adjusting body.
  • Such a fluid control device can be used analogously to the preceding fluid control devices from FIGS. 1-5, with the difference that several connection options for supply lines are possible here with the multifold system.
  • the base body 1 is cylindrical and has a plurality of circular-cylindrical adjusting bodies 2 on its cylindrical peripheral surface, which are sealingly and rotatably embedded in corresponding recesses in the base body 1 .
  • the base body 1 has two separate base fluid channels 11, 1' which are spaced from each other in the axial direction and have a central circular chamber 11a, 11a'.
  • a first base fluid channel 11 has two base connection pieces 12, 12a, which are arranged laterally on the lateral surface of the cylindrical base body 1.
  • the second base fluid channel 11 ′ which can be used for drainage, has a base connection piece 12 ′, which is arranged on an end face of the cylindrical base body 1 and parallel to a central axis of the cylindrical base body 1 .
  • the several circular-cylindrical adjusting bodies 1 have one or two separate adjusting fluid channels 21, 2T with respective adjusting connecting pieces 22, 22' and adjusting openings 23, 23'.
  • By turning the adjusting bodies 2, their adjusting openings 23, 23' can be brought into correspondence with base openings 13, 13' of the central chambers 11a, 11a' of the base fluid channels 13, 13'.
  • Fig. 10(b) shows a sectional view across the central axis and through the first base fluid passage 11.
  • Fig. 10(d) shows a sectional view across the central axis and through the second base fluid passage 1T.
  • Fig. 10(c) shows along the central axis and through both base fluid channels 11, 1T.
  • 10(e) shows a side view of the base body 1, in which the sliding and sealing surface 10 of the base body 1 and the base openings 13, 13' can be seen.
  • 10(f) shows a perspective view of the adjusting body 2, in which the sliding and sealing surface 20 of the adjusting body 2 and the adjusting openings 23, 23' can be seen.
  • control fluid channels 21, 2T run in the radial direction to the central axis of the base body 1 and can be connected to the central chambers 11a, 11a' of the base fluid channels.
  • the central chamber 11a of the first basic fluid channel 11 with the two basic connection pieces 12, 12a can, for example, be flushed through by an infusion.
  • syringe pumps or ordinary syringes can be connected to the infusion.
  • the central chamber 11a' of the second basic fluid channel 1T serves as a collection basin for drainage.
  • the adjusting body 2 can also be designed conically, so that it tapers towards the sliding and sealing surface 20 . In this way, even more adjusting bodies 2 can be accommodated in the base body 1 and/or the central chambers 11a, 11a' can be made smaller.
  • FIG. 17 shows another embodiment of the fluid control device as a multifold system—similar to the fluid control device from FIG. 10.
  • the base body 1 has a plurality of sleeve-shaped ones arranged around a central axis Sections, in each of which a circular-cylindrical actuating body 2 is added.
  • the adjusting bodies 2 can be designed in a manner similar to that already described and can have one or two adjusting connection pieces 22, 22'.
  • the base body 1 has two separate base fluid channels 11, 1T, each of which forms a central chamber 11a, 11a', which can be fluidically connected to the respective control fluid channels 21, 2T of the control body 2 -depending on the position of the control body 2.
  • the Base connecting pieces 12, 12a of the continuous first base duct 11 are inclined at an angle of 30 to 60 degrees to the central axis.
  • the base connecting piece 12' of the second base channel 11 is arranged parallel to the central axis.
  • 17(b) shows a side view of the base body 1, in which the sliding and sealing surface 10 of the base body 1 and the base openings 13, 13' can be seen.
  • the first base openings 13 to the continuous first base channel 11, respectively.
  • the chamber of the continuous base channel 11 is made larger in this embodiment, so that no undercuts form towards the chamber, which could lead to problems in injection molding production.
  • the chamber of the second base channel 11' which is usually used for drainage, connects its second base openings to the second base connection piece 12'. Undercuts are also avoided here.
  • FIG. 11 shows a further embodiment of the fluid control device, which differs from the fluid control device from FIG. 10 in that the second basic fluid channel is designed analogously to the first basic fluid channel 11 with a central chamber 11a′ and one arranged laterally on the lateral surface Base connection piece 12 'has.
  • Fig. 11(b) shows a sectional view along the central axis and through the base fluid channels 11, 1T.
  • the fluid control devices from FIGS. 10 and 11 can be used analogously to the preceding fluid control devices in FIGS. 1-5, with several connection options for supply lines being possible in the multifold system.
  • FIGS. 12 to 14 show different embodiments of a fluid control device in which the control body 2 has only one control fluid channel 21 with control connection piece 22 .
  • the base body 1 has more than two basic fluid channels 11 with base connection pieces 12 .
  • the actuating fluid channel 21 can each be brought into connection with one of the plurality of base fluid channels 11 .
  • Such fluid control devices allow, for example, the aspiration of liquids from the catheter system, which is connected via one of the connecting pieces of the base body, and the aspirate, including air, is discarded into the drainage channel, which is connected to another connecting piece of the base body.
  • a liquid medium can also be aspirated from one of the other connection pieces (supply ports) and injected into the catheter system. Residual liquids and air in the syringe can be disposed of via the drainage system.
  • FIG. 12 shows a variant in which the adjusting body 2--similar to the embodiment from FIG.
  • the base body 2 is designed accordingly as a sleeve or hollow cylinder and has the complementary sliding and sealing surface 10 with the respective base openings on the inside.
  • the adjusting body with an adjusting connection piece is also possible to design the adjusting body with an adjusting connection piece as a sleeve or hollow cylinder, in which case the base body with the multiple base connection pieces forms the inner circular cylinder (similar to the embodiment in FIG. 9).
  • FIG. 13 shows a variant in which the adjusting body 2--similar to the embodiment from FIG.
  • the adjusting connection piece 22 is arranged on the upper side (i.e. the side facing away from the base body).
  • the base connection pieces are arranged laterally.
  • the bend in the fluid channel can be arranged in the control fluid channel 21 of the control body 2 or in the base fluid channel 11 of the base body 1 .
  • the plate of the adjusting body 1 is made thicker and the sliding and sealing surface with the adjusting opening is arranged on the side.
  • the sliding and sealing surface is located on the underside of the plate.
  • the base connection pieces can be arranged on the underside of the base body, i.e. the side facing away from the adjusting body, so that there is no bend in the fluid channels.
  • FIG. 14 shows a variant similar to the embodiment from FIG. 1 with two mutually rotatable circular discs, the base connection pieces being arranged at regular intervals around the axis of rotation of the adjusting body.
  • FIG. 15 shows an infusion stopper based on the simplest embodiment of a medical fluid control device for changing and controlling fluid flows.
  • 15(a) and 15(c) each show a perspective view.
  • 15(b) shows a sectional view.
  • the fluid control device comprises a base body 1 (Fig. 15 (d)) and an adjusting body 2 (Fig. 15 (e)), wherein the base body 1 and the adjusting body 2 each have a mutually facing sliding and sealing surface 10, 20 and the adjusting body 2 is held in the base body 1 in a sealing and movable manner.
  • the adjusting body is designed as a rotatable disc with a circular sliding and sealing surface.
  • the sliding and sealing surface of the base body is designed to be complementary to the sliding and sealing surface of the adjusting body.
  • the control body 1 has only one control fluid channel 21 with control connection piece 22 .
  • the control fluid channel 21 ends in a control opening 23 in the sliding and sealing surface 20 of the control body 2.
  • the base body 1 also has only one connecting piece 11 with a base fluid channel 11, the base opening 13 in the sliding and Sealing surface 10 of the base body 1 is located.
  • the two openings 13, 23 are in correspondence with each other.
  • a closed position Fig. 15(c)
  • the openings 13, 23 each lie directly on the sliding and sealing surface of the counterpart. There is no dead volume or reduction in diameter due to a central rotating element in the lumen, such as with a conventional stopcock.
  • the infusion stopper allows the regulation (go/stop) of a liquid flow without increasing the flow resistance in the open state, as the diameters of the fluid channels are the same. There is no intermediate channel with a smaller diameter, as is also known from conventional stopcocks. In addition, the infusion stopper makes it easy to see whether the line is closed or open.
  • the infusion stopper can be combined with other fluid control devices in infusion systems and installed upstream and/or downstream of them. The infusion stopper thus allows the flow direction of an aspiration or injection into the injection channel to be influenced.
  • the connecting pieces of all embodiments can have a so-called Luer connection.
  • the connecting pieces 12 shown of the base body 1 of all embodiments, which have a so-called Luer connection, are used for aspiration or infusion. Only a base fitting cannot have a luer connector. This is usually used as a drainage channel or waste channel and is easily recognizable in this way.
  • the control fittings shown also have a Luer connector.
  • Fig. 18 shows an example of a fluid control device with a first pressure measuring device 30 on the first basic fluid channel 11 and a second pressure measuring device on the second basic fluid channel 1T.

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Abstract

Bei einer medizinischen Fluidsteuervorrichtung zur Veränderung und Steuerung von Fluidströmen, insbesondere bei medizinischen Infusionen, umfassend einen Basiskörper (1) und einen relativ zum Basiskörper (1) bewegbaren Stellkörper (2); wobei der Basiskörper (1) und der Stellkörper (2) jeweils eine einander zugewandte Gleit- und Dichtfläche (10, 20) aufweisen und der Stellkörper (2) am Basiskörper (1) bewegbar befestigt ist; ist es vorgesehen, dass der Stellkörper (2) mindestens einen Stell-Fluidkanal (21, 21'), mindestens einen Stell-Anschlussstutzen (22, 22') zum Anschliessen von Schläuchen oder Spritzen und mindestens eine Stell-Öffnung (23, 23') in der Gleit- und Dichtfläche (20) des Stellkörpers (2) aufweist, und wobei jeder Stell-Fluidkanal (21, 21') jeweils einen Stell-Anschlussstutzen (22, 22') direkt mit einer Stell-Öffnung (23, 23') in der Gleit- und Dichtfläche (20) des Stellkörpers (2) verbindet; dass der Basiskörper (1) einen ersten Basis-Fluidkanal (11) und einen zweiten Basis-Fluidkanal (11') mit jeweils einem Basis-Anschlussstutzen (12, 12') aufweist, wobei der erste Basis-Fluidkanal (11) und der zweite Basis-Fluidkanal (11') voneinander unabhängig und über den Stellkörper (2) nicht direkt miteinander fluidisch verbindbar sind; wobei der erste Basis-Fluidkanal (11) und der zweite Basis-Fluidkanal (11') jeweils eine Basis-Öffnung (13, 13') in der Gleit- und Dichtfläche (10) des Basiskörpers (1) umfassen und frei von einer Abzweigung im Basiskörper (1) sind; und wobei der Stellkörper (2) derart bewegbar ist, dass der mindestens eine Stell-Fluidkanal (21, 21') wahlweise in eine Geschlossenstellung bringbar oder in eine Offenstellung in Verbindung mit dem ersten oder dem zweiten Basis-Fluidkanal (11, 11') bringbar ist.

Description

Medizinische Fluidsteuervorrichtung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine medizinische Fluidsteuervorrichtung, insbesondere eine Vorrichtung für den unterbrechungsfreien Wechsel medizinischer Infusionssysteme an einer Infusionsleitung.
Technischer Hintergrund
Die präzise und kontinuierliche intravenöse Verabreichung von potenten, kurzwirksamen Kreislaufmedikamenten (Beispiel: Adrenalin / Noradrenalin) zur Stabilisierung des Kreislaufes bei Patienten im Schock, mit Herzschwäche oder während Operationen bzw. Anästhesien erfolgt heutzutage grundsätzlich mittels Spritzenpumpen.
Bei kritisch kranken Patienten, insbesondere Neugeborenen, Säuglingen und Kindern, werden dabei niedrige Flussraten, d.h. 0.1 - 7.0 ml/h, und entsprechend hochkonzentrierte Lösungen eingesetzt, um die Patienten nicht mit Flüssigkeit zu überladen, da sie oft gleich mehrere Infusionen nebst Flüssigkeitszufuhr zur Nahrungszufuhr benötigen (Kim UR et al., 2017 [1]). Die Verarbreichung von hochkonzentierten, kurzwirksamen Medikamenten mittels niedriger Flussraten trägt das Risiko, dass kleinste Flusschwankungen zum Teil zu schwerwiegenden Auswirkungen auf den Patienten führen können.
Bei tiefen Flussraten ist der sogenannte Start-Up, d.h. das Erreichen der vorgewählten konstanten Flussgeschwindigkeit nach dem Starten der Spritzenpumpe, verzögert. Dies ist bedingt durch Lücken im Getriebe, mechanisches Spiel zwischen Spritze und deren Halterungen in Spritzenpumpengehäuse und Schieber sowie Kompressibilität und Dehnbarkeit (Compliance) von Schieber, Spritze und Spritzenkolbenspitze. Start-Up-Zeiten von über einer Stunde ab Betätigung der Start-Taste der Spritzenpumpe bis zum Erreichen von 95% der kontinuierlichen Fördermenge bei 1 ml/h vorgewählten Flussrate bei der Verwendung der üblichen 50ml-lnfusionsspritzen sind berichtet worden (Neff T et al., 2001 [2]). Berücksichtigt man, dass das Erreichen der kontinuierlichen Plasmakonzentration bei Noradrenalin oder Adrenalin ab dem Erreichen einer kontinuierlichen Flussrate noch zusätzlich Zeit benötigt, so dauert dies bei 1 ml/h Flussrate unter besten Bedingungen bei der Applikation von Adrenalin 0.1 mcg/kg/min bei einem 3 kg schweren Neugeborenen weitere 16.5 Minuten (Baeckert M et al., 2020 [3]). Hat sich die Fördermenge eingespielt, so infundiert die Spritzenpumpe grundsätzlich das Medikament zuverlässig und kontinuierlich, sofern die Spritzenpumpe in ihrer vertikalen Position sowie das zum Patienten führende Infusionssystem nicht manipuliert werden.
Problematisch gestaltet sich hingegen das Auswechseln einer stabil und kontinuierlich fördernden bald leeren Spritzenpumpeninfusion bzw. Infusionsspritze mit hochkonzentrierten, kurzwirksamen Kreislaufmedikamenten bei niedrigen Laufraten bereits schon unter 5 ml/h.
Wird die leere Infusionsspritze aus der Pumpe ausgespannt, mit einer vollen Spritze an der Infusionsleitung oder am Dreiwegehahn ausgetauscht und dann wieder in die Spritzenpumpe eingesetzt, so kann es von 10-15 Minuten bis zu einer Stunde dauern, bis die neu gerichtete und neu gestartete Spritzpumpe wieder kontinuierlich auf der vorhergehenden Laufrate fördert und weitere Minuten bis das Medikament wieder die vorgehende Plasmakonzentration erreicht hat.
Nebst dem verzögerten Start-up der neu angeschlossenen Spritzenpumpe tragen beim Spritzenpumpenwechsel zusätzlich die Druckunterschiede zwischen der Infusionsleitung zum Patienten und der neu angeschlossenen Infusionsleitung der vollen Spritze zu Flussunregelmässigkeiten bei. Je nach Druckgradient kommt es beim Öffnen des Dreiweigehahns zu einem vorwärtsgerichteten Infusionsbolus (Ueberdosierung) oder zu einem Rückstrom von Infusionsflüssigkeit in die neu angehängte Infusionspritzenpumpe (Unterdosierung) (Russotto V et al., 2020 [4]). Der mit Rückstrom und Start-up-Verzögerung verbundene Abfall der Plasmakonzentration des Kreislaufmedikamentes, wie beispielsweise Adrenalin oder Noradrenalin, kann zu einem lebensbedrohlichen, wenn nicht sogar zu einem reanimationspflichtigen Kreislaufzusammenbruch führen. Umgekehrt kann ein Infusionsbolus mit Adrenalin oder Noradrenalin zu einer lebensgefährlichen hypertensiven, Kreislaufsituation führen. Der Druck in der Infusionsleitung wird v.a. durch den zentralvenösen Druck, durch die Anzahl und die Fördergeschwindigkeiten gleichzeitig durchströmender weiterer Infusionen, durch Widerstandselemente wie Luftfilter, Rückschlagventile, Konnektoren, Dreiwegehahnen sowie durch den Durchmesser und die Durchgängigkeit des Katheterlumens bestimmt. Der Druck in der neu angehängten Infusion wird vor allem durch die Position der Spritzenpumpe sowie die Flüssigkeitsmenge, welche beim Konnektieren der Infusionsleistung an den Dreiwegehahn komprimiert wird, bestimmt (Elli S et al., 2020 [5]). Werden sogenannte Needlefree Connectors (NFC) für das Konnektieren der Infusionsleitung an den Dreiwegehahn verwendet, so kann es beim Konnektieren zusätzlich je nach Eigenschaften der NFCs zu einem vorwärtsgerichteten Infusionsbolus zum Patienten hin oder zu einem Rückstrom von Infusionsflüssigkeit in die neu angehängte Spritze kommen (Elli S et al., 2020 [5]). Die Problematik von vorwärtsgerichtetem Infusionsbolus oder Rückstrom von Flüssigkeit beim Anschliessen einer neuen Infusion bzw. Öffnen des Dreiwegehahns sind Medizinern, Pflegepersonal und der medizintechnischen Industrie weitgehend unbekannt.
Weiter besteht beim Spritzenpumpenwechsel mit zwei Spritzenpumpen angeschlossen an zwei verschiedenen Infusionsports einer Dreiwegehahnmehrfachkombination die Problematik, dass das Medikament aus der neu angeschlossenen Infusionpumpe nicht am selben Punkt wieder abgegeben wird, wo die alte, gestoppte Spritzenpumpe das Medikament in die Infusionsleitung abgegeben hat (Multinfusionsproblematik). Entsprechend kommt es zu durch die Totraumstrecke zwischen den beiden Infusionsports zu einer verzögerten Verdoppelung oder zu einer Lücke der Medikamentenabgabe in die Blutstrombahn (Moss R et al., 2009 [6]).
Bis heute konzentrieren sich Bemühungen Flussunregelmässigkeiten beim Wechsel von Spritzenpumpen ausschliesslich auf Massnahmen den Start-up zu beschleunigen, die Zeit für den Wechsel möglichst kurz zuhalten sowie die verminderte initiale Fördermenge zu kompeniseren. Massnahmen bzw. Strategien zur Prävention oder Ausgleich von Druckunterschieden zwischen Infusionsleitung und neu angeschlossener Spritzenpumpe gibt es in der Literatur keine und werden ebenso von den Herstellern nicht angeboten.
Um Flussschwankungen beim Spritzenpumpenwechsel zu verhindern bzw. zu minimieren, haben sich in der täglichen Praxis unterschiedliche Basismassnahnen zur Beschleunigung des Start-ups und verschiedene Strategien des Spritzenwechsels bei Spritzpumpen etabliert.
Als Basismassnahme zur Verkürzung der Start-up-Zeit wird grundsätzlich vor dem Anschliessen der Infusionsleitung ein Flüssigkeitsbolus (ca. 1.0 ml) aus der neu gerichteten Spritzenpumpe durch die Infusionsleitung in die Luft oder in einen Tupfer manuell mittels der sog. Bolustaste ausgelöst, um das Pumpengetriebe und die Spritze in der Pumpenhalterung in Position zu bringen (Neff T et al., 2001 [2]; Baeckert M et al., 2020 [3]). Dieses sog. Bolus-Priming eignet sich bei den 2-Pumpenwechseltechniken und wird bei der neu zubereiteten Pumpe durchgeführt, solange diese noch nicht an den Dreiwegehahn konnektiert ist.
Als weitere Massnahme zur Verkürzung der Start-up-Zeit verfügt ein Teil der modernen Spritzenpumpen über einen sogenannten Fast-Start Modus, bei welchem beim Aktivieren der Starttaste beispielsweise ein Minibolus von 0.1 ml Flüssigkeit aus der Spritze in das angeschlossene Infusionssystem abgegeben wird, um Pumpengetriebe und Spritze in der Spritzenpumpe in Position zu bringen, um die Kompressibilität und Dehnbarkeit des Systems zu überwinden und den ersten Förderdruck für den anschliessenden Fluss aufzubauen. Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass die Abgabe eines Flüssigkeitsbolus von 1 ml in die Luft vor dem Anschliessen der Infusion hinsichltich Startup effektiver und ggf. auch sicherer ist, als eine unkontrollierte Abgabe eines Flüssigkeitsbolus von 0.1 ml aus der bereits am Infusionssystem, d.h. am Patienten angeschlossenen Spritzenpumpe (Baeckert M et al., 2020 [3]). Der Faststart- Mode kommt v.a. bei den 1 -Pumpenwechseltechniken zur Anwendung, wenn die neu zubereitete Spritze vor dem Einsetzen in die Pumpe bereits an den Dreiwegehahn konnektiert ist und ein Bolus- Priming nicht mehr möglich ist.
Bei der 1-Pumpen-Wechselstrategie wird möglichst schnell die Spritze an der proximalen Infusionsleitung oder die Infusionsleitung mit Spritze am Dreiwegehahn gewechselt und in die initiale Pumpe eingesetzt sowie dann neu gestartet.
Bei der 2-Pumpen-Wechselstrategie wird die Infusionsspritze mit der Infusionsleitung bereits weit im Voraus gerichtet und in eine zweite Spritzenpumpe eingespannt. Es existieren dann unterschiedliche Strategien, um die neu gerichtete Spritzenpumpe mit Infusionsleitung gegen die alte, bald entleerte, noch laufende Spritzenpumpeneinheit auszuwechseln, um dabei den Unterbruch der intravenösen Medikamentenabgabe an den Patienten möglichst minimal zu halten:
A) Die Quick-Exchange-Technik beinhaltet, dass die neu gerichtete Spritzenpumpe über gewisse Vorlaufzeit, zum Beispiel 15 bis 30 Minuten, die Flüssigkeit aus dem Infusionsleitungsende in einen sterilen Tupfer abgibt. Dann sollte die Fördermenge auf dem kontinuierlichen Sollniveau angekommen sein. Mittels eines Quick-Exchange (QC)- Manövers wird das patientennahe Ende der Infusionsleitung der bald leeren Spritzenpumpe mit dem patientennahen Infusionsleitungs-Ende der neu gerichteten Infusion am Dreiwegehahn schnellstmöglich ausgetauscht. Das schnelle Auswechseln von zwei Infusionsleitungen an einem Dreiwegehahn bedeutet ein unkontrolliertes schnelles Manipulieren von Infusionsteilen an einem steril zu haltenden Dreiwegehahn bzw. intravenösen Katheter. Der offene Dreiwegehahn bzw. die damit offene Infusionsleitung, sofern sie nicht anders verschlossen wird, kann zu einem retrograden Rückfluss von Flüssigkeit (Medikament) und/oder Blut führen. Dies wiederum führt zur Verzögerung der Medikamentenabgabe an den Patienten bei Wiederinbetriebnahme und ggf. zur Thrombose (Verstopfung des Katheters durch koaguliertes Blut) des zum Patienten führenden Katheterlumens. Weiter wird die Umgebung des Dreiwegehahns nass, was aus hygienischen Gesichtspunkten nachteilig ist. Beim schnellen Wechsel der Infusionsleitungen am Dreiwegehahn kann sich sehr leicht auch Luft in die Flüssigkeitssäule einschliessen. Luft in der Flüssigkeitssäule im Infusionssystem führt einerseits zu einer kompressiblen Zone (= Verzögerung des distalen Blutflusses), zu einer späteren Lücke (Luftsäule in der Infusionsleitung) in der Medikamentenabgabe sowie zur Luftembolie, mit dem Risiko einer paradoxen, arteriellen zerebralen Luftembolie.
B) Es exisitieren weiterere manuelle und automatisierte Wechselverfahren mit zwei Pumpen. Dabei wird die neu gerichtete Spriztenpumpe an die Infusionsleitung angeschlossen und der Dreiwegehahn für die neue Infusions wird geöffnet. Beim manuellen Wechselverfahren wir dann die neue, volle Spirtzenumpe gestartet und die alte, fast leere Spritzenpumpe gestoppt und der Dreweigehahn zur alten, fast leeren Pumpe verschlossen. Bei autoamtisierten Wechselverfahren wird das Starten und Stoppen der Pumpen automatisch durchgeführt mit ggf. einem speziellen Faststartalgorithmus. Pumpensysteme mit automatisiertem Verfahren werden von den Herstellern nur vereinzelt angeboten (Cour M et al., 2013 [7]).
C) Die Double-Pump-Technik stellt ein Verfahren dar, bei welchem die neu gerichtete, volle Infusionsspritzenpumpe an die Infusion zum Patienten angeschlossen wird und parallel zur noch laufenden alten, bald leeren Spritzenpumpeninfusion gestartet wird. Manuell durch das Pflegepersonal wird dabei anhand der hämodynamischen Messwerte (Blutdruck, Puls) und den entsprechenden institutseigenen Protokollen, die Flussrate der neuen, vollen Infusionsspritzenpumpe gesteigert und diejenige der alten, bald leeren Infusionsspritzenpumpe auf null reduziert bzw. die alte, fast leere Spritzenpumpe dann gestoppt und abgehängt. Dieses Verfahren ist sehr personalbindend und funktioniert oft nicht ohne hämodynamische Schwankungen. Dieses Verfahren funktioniert auch nur dann gut, wenn das Personal damit vertraut und erfahren ist.
Die Publikationen «Delivery interaction between co-infused medications: an in vitro modeling study of microinfusion» von Tsao AC (Tsao AC et al., 2013 [8]) und «Novel Pump Control Technology Accelerates Drug Delivery Onset in a Model of Pediatric Drug Infusion» von Parker MJ et al. (Parker MJ et al., 2017 [9]) zeigt eine 2-fache Dreiwegehahnkombination (Venting Manifold System), welche es erlaubt, eine neue volle Spritzenpumpe an eine Trägerinfusion (Carrier) anzuschliessen, welche während des Start- Ups der Spritzenpumpe bis zum Erreichen von Steady-State Flussbedingungen die Infusionsflüssigkeit in ein Abflusssystem (Vent) ableitet. Bei Erreichen der gewünschten kontinuierlichen Flussbedingungen wird der Vent-Dreiwegehahn gedreht und das Medikament der neu angeschlossenen Spritzenpumpe wird in die Trägerinfusion abgegeben (und gegebenenfalls die alte Infusion kann gestoppt und dekonnektiert werden). Mit dieser Anordnung kann der hastige, schnelle und unkontrollierte Wechsel von zwei Spritzenpumpenleitungen vermieden werden. Optional kann die alte Infusion noch belassen und betrieben werden (bevor diese abgehängt wird), bis sich gezeigt hat, dass der Patient bzw. sein Kreislauf stabil bleiben.
Ein Nachteil dieser Anordnung (Venting Manifold System) ist, dass vor dem Anhängen des Vent-Dreiwegehahns die Verbindung (Toträume) zum Carrier-Dreiwegehahn vorgefüllt werden muss (pre-filled), um keine Verzögerungen in der Medikamentenapplikation zu verursachen.
Toträume von Dreiwegehahnsystemen stellen in der Infusionstherapie grundsätzlich Gefahrenquellen für Komplikationen dar. Ohne Entlüften, d.h. mannuelles Durchspülen bzw. Vorfüllen der Zugänge des Dreiwegehahns befindet sich Luft im Konus des Anschluss- Ports und ggf. im Drehteil des Dreiwegehahns. Wird so eine Infusion am nicht-entlüfteten bzw. am nicht-vorgefüllten Dreiwegehahn-Anschluss-Port angeschlossen, so wird zuerst 0.1 ml Luft in die Trägerinfusion verabreicht, bevor das Medikament aus der Spritzenpumpenleitung in die abtransportierende Trägerinfusion abgegeben wird. Dies bedeutet nebst der Gefahr einer Luftembolie auch eine weitere (nebst Start-Up) Verzögerung der Medikamentenabgabe ins Trägerinfusionssystem bzw. an den Patienten (0.1 ml entsprechen bei einer Flussrate von 1ml/h zusätzlichen sechs Minuten Verzögerung und zusätzlichem Zeitverlust für den Druckaufbau, um die Luft zu komprimieren). Wird der Anschluss-Port des Dreiwegehahns mit NaCI 0.9 % oder der Trägerinfusion retrograd gespült oder von aussen lokal ausgespült, so entfällt die Gefahr der Luftembolie, die Verzögerung der Medikamentenabgabe besteht hingegen weiterhin, da zuerst 0.1 ml NaCI 0.9% aus dem Anschlussport des Dreiwegehahns in die Trägerinfusion infundiert werden muss, bevor das Medikament die Trägerinfusion erreicht. Das Füllen von Anschluss-Port von Dreiwegehahnsystemen bedeutet feuchte Umgebung, unnötiges Manipulieren am Anschluss-Port, was Katheterinfektionen begünstigt. Auch erhält der Patient 0.1 ml der inizierten Medikamentes nicht und das Medikament wirkt ggf. nur ungenügend, was insbesondere in der Pädiatrie von Bedeutung ist.
Wird das 0.1 ml Rest-Medikament im Dreiwegehahn-Anschluss-Port mittels einer NaCI 0.9% Spülinjektion in den Patienten anterograd nachgespült bzw. ausgewaschen, so besteht insbesondere bei kleinen Patienten bei repetitiver Medikamentengabe bzw. bei wiederholter Nachspülung das zusätzliche Risiko der Flüssigkeitsüberladung.
Wird das Rest-Medikament im Dreiwegehahn-Anschluss-Port nicht retrograd, anterograd oder lokal ausgespült, so verbleibt 0.1 ml Rest-Medikament im Anschlussport, welches bei einer späteren Injektion in den Patienten eingespült wird (unerwünschter Späteffekt) oder das neu inizierte Medikamente reagiert mit dem alten Restmedikament und es kommt zu physikalischen Interaktionen wie zum Beispiel Ausfällungen, welche bis zur Blockierung des Dreiwegehahns durch Ausfällungen bzw. Versteinerung führen können.
Es besteht daher seit langem ein dringendes Bedürfnis nach einer Vorrichtung für den unterbrechungsfreien Wechsel medizinischer Infusionssysteme an einer Infusionsleitung, sowie Infusionsanschlussvorrichtungen ohne Totraum, welches nach wie vor nicht befriedigt werden konnte.
Konventionelle Dreiwegehähne in der intravenösen Infusionstherapie wie auch in arteriellen Druckleitungssystem, in medizinischen Geräten (Herz-Lungen-Maschine, Dialysegeräte, Haemofiltrationsgeräte, ECMO-Geräte (extrakorporale Membranoxygenierung), Kontrastmittelinjektoren, etc.) haben bei der Injektion von Flüssigkeiten bzw. Aspiration von Flüssigkeiten/Blut den oben bereits erwähnten Nachteil, dass im Konus des Ansatz-Ports und im Drehteil des Dreiwegehahns sich ein Totraum befindet, welcher u.a. folgende Nachteile bzw. Gefahren/Risiken in sich birgt (Hadaway L, 2018 [10]):
1) physikalische Interaktionen von Medikamenten mit Ausfällung bis hin zur Verklebung und Fehlfunktion des Dreiwegehahns;
2) Restmedikamente, welche bei der nächsten Injektion eingeschwemmt werden und ungewollte Effekte haben (Muskelrelaxation, Atemdepression);
3) Luft im Konus mit der Gefahr der Luftembolie;
4) Restblut im Konus nach Aspiration mit der Gefahr einer nassen Umgebung durch Ausspülbemühungen mittels NaCI 0.9 % oder Infektionen im verbleibenden, und/oder angetrockneten Restblut;
5) Ungenaues Dosieren von Medikamenten gerade bei kleinen Volumina sowie unterschiedliches Handling, den Totraum bei einer Injektion zu beherrschen (Muffly MK et al., 2017 [11]);
6) Das Ausspülen von Medikamenten/Flüssigkeiten/Blutprodukten aus dem Konus des Injektionsports und aus dem Totraum des Dreiwegehahndrehteils in den Katheter und damit in den Patienten kann bei mehrfacher Durchführung zur Flüssigkeitsbelastung führen, dies insbesondere bei kleinen Patienten.
Lösungen für das Problem der Luft im Konus des Drehteils eines Dreiwegehahns wurden in US7530546 (sog. Needle-free Connector) und US2013060205 oder WG2017150125 (Konus durchströmender Spezialdreiwegehahn) beschrieben. Insbesondere wird die Kombination mit einem NFC (Marvelous™ Stopcock (MRVLS)) von einem Hersteller empfohlen, um das Problem des Totraums von Dreiweghahns in der Infusionstherapie zu vermeiden (ELCAM Medical - https://www.elcam-medical.com).
Der Aufbau eines Dreiwegehahns mit Dreheinsatz zur Richtungsänderung / Blockierung des Infusionsflusses hat auch den weiteren Nachteil, dass mit jedem eingebauten Dreiwegehahn die Infusions/Injektions- Widerstände erhöht werden, was gerade bei MassivinfusionenAtransfusionen von Nachteil ist (Yamaguchi K et al., 2021 [12]). Das Design des Dreiwegehahns erlaubt auch leicht ungewollte Obstruktion der Infusionsleitung durch akzidentell quergestellte oder falsch gestellte Dreiwegehähne. So kann beispielsweise nicht nur eine Infusion geblockt werden, sondern es kann eine ganze vorgeschaltete Gruppe von Infusionsleitungen geblockt werden. Bedingt durch die Dehnbarkeit des Mehrfachinfusionssystems und bedingt durch zum Teil voreingestellte hohe Alarmdruckwerte, bei welchen der Okklusionsalarm der Pumpe bzw. der Pumpen ausgelöst wird, kann das Ertönen des Okklusionalarms erheblich verzögert werden (Minuten bis Stunden), was das zeitnahe Erkennen und Beheben der Blockade erschwert, zu einem Stop der intravenösen Medikamentenzufuhr zum Patienten und damit zu einem kriitischen Abfall der Medikamentenplasmakonzentration führen kann (Kim DW et al., 1999 [13]). Wird die Okklusion erkannt und wird diese behoben ohne vorgängig den aufgebauten Druck im Infusionssystem mittels eines Dreiwegehahns oder Abhänge der Infusionsleitung mit Ableitung nach Aussen bzw. gegen athmosphärischen Druck zu entlasten, so entleert sich die unter Druck stehende Medikamentenmenge innert Sekunden in den Patienten, mit zum Teil dramatischen Folgen (Kawakami H. et al., 2013 [14]).
EP3421076 beschreibt ein medizinisches Ventilsystem mit einem Ventilgehäuse und wenigstens zwei Einlässen, die fluidleitend mit jeweils einem auf einer inneren Gehäuseumfangsfläche angeordneten Auslass verbunden sind. Im Ventilgehäuse ist ein Ventilkörper mit einer äusseren Körperumfangsfläche um eine Rotationsachse rotierbar angeordnet. Auf der äusseren Körperumfangsfläche ist ein Durchlass angeordnet. Der Ventilkörper umfasst weiter einen Ventilauslass, welcher wahlweise mit einem der Einlässe fluidisch verbindbar ist. Das Problem mit dem Totvolumen wurde nicht gelöst.
EP2937135, EP1627658, US6457488 und EP2195075 beschreiben ein Ventil mit einem Gehäuse, welches eine Durchgangsleitung definiert und einen Ventilkörper mit einem Einlass. In einer ersten Stellung ist die Durchgangsleitung offen. In einer zweiten Stellung wird der Einlass nur mit dem Auslass der Durchgangsleitung verbunden. Das Problem mit dem Totvolumen wurde nicht gelöst.
US20070068587 beschreibt ein Ventil mit einem zylindrischen Körper, welcher zwei Durchgangsleitungen umfasst und einen um den zylindrischen Körper angeordneten Kragen mit Zugangsleitung. Der Kragen kann in einer ersten Stellung mit der ersten Durchgangsleitung und in einer zweiten Stellung mit der zweiten Durchgangsleitung fluidisch verbunden werden. Das Problem mit dem Totvolumen wurde nicht gelöst, weil je nach Stellung des Kragens eine mit der Durchgangsleitung verbundene Totleitung vorhanden ist. Entsprechend weist das Ventil nicht spülbare Toträume oder Totleitungen auf.
Nicht-Patent Literatur:
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Darstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fluidsteuervorrichtung anzugeben, welche die Nachteile des Stands der T echnik überwindet. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche es erlaubt, für den Wechsel von Spritzenpumpeninfusionen sicher und unkompliziert die Infusionen im kontinuierlichen Fluss der gewünschten Flussrate einer Trägerinfusion zuzuschalten und/oder gegen eine laufende, bald leere Spritzenpumpeninfusion zu wechseln, ohne dabei Toträume überwinden zu müssen. Entsprechend ist es ein der Erfindung zu Grunde liegendes Ziel, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher unkompliziert bei einer Injektion oder Aspiration durch/aus einen/m Anschlussstutzen einer Infusionsleitung der Totraum zum Infusionsstrom überwunden bzw. ausgeschaltet werden kann, um obengenannte Nachteile und Risiken zu vermeiden bzw. zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Die medizinische Fluidsteuervorrichtung zur Veränderung und Steuerung von Fluidströmen, insbesondere bei medizinischen Infusionen, umfasst einen Basiskörper und einen relativ zum Basiskörper bewegbaren Stellkörper. Der Basiskörper und der Stellkörper weisen jeweils eine einander zugewandte Gleit- und Dichtfläche auf und der Stellkörper ist am Basiskörper bewegbar befestigt. Der Stellkörper weist mindestens einen Stell-Fluidkanal, mindestens einen Stell-Anschlussstutzen zum Anschliessen von Schläuchen oder Spritzen und mindestens eine Stell-Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers auf. Jeder Stell-Fluidkanal verbindet jeweils nur einen Stell-Anschlussstutzen direkt mit nur einer Stell- Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers. D.h. mit anderen Worten: es sind keine anderen Stell-Fluidkanäle im Stellkörper vorhanden, die nicht einen Stell- Anschlussstutzen mit einer Stell-Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers verbinden. Der Stellkörper weist entsprechend in keiner Stellung für sich abgeschlossene Toträume oder Totvolumen auf, die bei einem Verstellen des Stellkörpers nicht oder nur schwer gespült werden können. Der Basiskörper weist einen ersten Basis-Fluidkanal und einen zweiten Basis-Fluidkanal mit jeweils einem Basis-Anschlussstutzen auf. Der erste Basis-Fluidkanal und der zweite Basis-Fluidkanal sind voneinander unabhängig und über den Stellkörper nicht direkt fluidisch miteinander verbindbar. D.h. die Basis-Fluidkanäle sind in der Fluidsteuervorrichtung voneinander getrennt ausgebildet und können innerhalb der Fluidsteuervorrichtung nicht direkt miteinander verbunden werden. Zudem umfassen der erste Basis-Fluidkanal und der zweite Basis-Fluidkanal jeweils eine Basis-Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche des Basiskörpers und sind frei von einer Abzweigung oder einem Seitenkanal im Basiskörper. D.h. der Basis-Fluidkanal ist abzweigungslos und weist entsprechend ebenfalls keine Bereiche wie Toträume oder Totvolumen auf, die je nach Stellung des Stellkörpers nicht oder nur schwer gespült werden können.
Der Stellkörper ist derart bewegbar, dass der mindestens eine Stell-Fluidkanal wahlweise in eine Geschlossenstellung oder in eine Offenstellung in Verbindung mit dem ersten oder dem zweiten Basis-Fluidkanal bringbar ist. D.h. die jeweiligen Öffnungen in der Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers und des Basiskörpers können in Übereinstimmung gebracht werden, um den Stell-Fluidkanal mit dem ersten oder dem zweiten Basis-Fluidkanal zu verbinden. In der Geschlossenstellung ist die Stell-Öffnung des Stell-Fluidkanals durch die Gleit- und Dichtfläche des Basiskörpers geschlossen. Ebenfalls kann eine Basis-Öffnung eines Basis-Fluidkanals je nach Stellung des Stellkörpers durch die Gleit- und Dichtfläche des Stellköpers geschlossen sein.
Die Gleit- und Dichtflächen des Basiskörpers und des Stellkörpers bieten eine genügende Dichtheit, so dass keine separaten Dichtelement notwendig sind. D.h. es kann eine Fluidsteuervorrichtung gebaut werden ohne separate Dichtungselemente zwischen dem Basiskörper und dem Stellkörper, insbesondere ohne Dichtungsringe im Bereich der Stell- und/oder Basisöffnung.
Mit diesen Grundprinzipien lassen sich Fluidsteuervorrichtungen mit unterschiedlichen geometrischen Ausgestaltungen als Einfach- oder Mehrfach-System (sog. Multifold- Systeme) und für verschiedene Anwendungen realisieren. Einige Fluidsteuervorrichtungen können einen einzigen Stell-Anschlussstutzen (sog. Single-Port) aufweisen oder sie können zwei Stell-Anschlussstutzen (sog. Double-Port) aufweisen. Die Fluidsteuervorrichtungen weisen jedoch immer zwei Basis-Fluidkanäle auf, wobei einer typischerweise als Abflusssystem (Drainage) zur Spülung des mindestens einen Stell- Fluidkanals verwendet wird. In Bezug auf den anderen Basis-Fluidkanal, welcher typischer weise als Infusionskanal verwendet wird, lassen sich die beschriebenenmedizinischen Fluidsteuervorrichtungen in zwei funktionelle Gruppen einteilen: (A) Fluidsteuervorrichtungen ohne Unterbrechung eines Infusionskanals beim Zuschalten eines neuen Zuflussports und (B) Fluidsteuervorrichtungen mit Unterbrechung des Infusionskanals beim Zuschalten des neuen Zuflussports.
Die Fluidsteuervorrichtung erlaubt ein Anschliessen einer Infusionsleitung über den ersten Basis-Anschlussstutzen und verfügt gleichzeitig über ein fluidisch getrenntes Abflusssystem (Drainage) über den zweiten Basis-Anschlussstutzen. Eine neu an einem Stell-Anschlussstutzen des Stellkörpers angeschlossene Spritzenpumpe kann während des Start-Ups über das Abflusssystem geführt werden. Dabei kann für den Start-up nicht nur ein initialer Priming-Bolus sondern auch zusätzliche Flüssigkeitsboli in das Abflusssystem abgegeben werden. Die Abgabe eines Flüssigkeitsbolus oder auch wiederholter Flüssigkeitsboli führt mit den dabei erzeugten Druckwerten jedoch zu einer starken Kompression bzw. Dehnung von Komponenten des aufzustartenden Spritzenpumpensystem, welche nach Bolusende wieder nachfedern und bis zum Erreichen der Steadystate-Flussrate wieder erneut komprimiert bzw. gedehnt werden müssen, was zur Start-up Verzögerung mitbeiträgt. Um dies zu vermeiden kann initial eine höhere (beispielsweise 5 ml/h) als die final gewünschte Flussrate gewählt und die Pumpe gestartet werden. Höhere Flussgeschwindigkeiten aus Spriztenpumpen überwinden Start-Up- Verzögerungen schneller. Anschliessend wird die Flussgeschwindigkeit langsam kontinuierlich deszendierend auf die finale gewünschte Flussrate (beispielsweie 1 ml/h) an der Spriztenpumpe reduziert.
Hat die neu gestartete Spritzenpumpeninfusion kontinuierliche Flusskonditionen am Abflusssystem erreicht, so erlaubt die Fluidsteuervorrichtung mit einer Bewegung des Stellkörpers die neue, anzuschliessende Spritzenpumpeninfusion vom Abflusssystem auf das Infusionssystem zu verbinden. Je nach Ausgestaltung der Fluidsteuervorrichtung kann im gleichen Zug eine bald entleerte Spritzenpumpe von der Infusionsleitung auf das Abflusssystem gewechselt werden. Insbesondere kann bei einem Double-Port Stellkörper die Fluidsteuervorrichtung verwendet werden, um mit einer Bewegung des Stellkörpers eine alte (bald entleerte) und eine neue (frisch aufgestartete) Spritzenpumpe gegeneinander auszuwechseln. In einer Zwischenposition können beide Öffnungen in der Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers gegenüber dem Basiskörpers verschlossen sein. Vorrichtungen mit Double-Port Stellkörper erlauben es, das Medikament der neu angeschlossenen Spritzenpumpe genau an dem Punkt des Infusionssystems abzugeben, an dem die gestoppte Spritzenpumpe es vorher abgegeben hat. Entsprechend werden so Lücken und Verdoppelungen in der entsprechenden Medikamentenabgabe (Multiinfusionproblematik) beim Wechsel der Spritzenpumpe vermieden.
Die Fluidsteuervorrichtung kann verwendet werden, indem eine alte (bald entleerte) und eine neue (frisch aufgestartete) Spritzenpumpe nicht gegeneinander ausgewechselt werden, sondern die neue, frisch aufgestartete Spritzenpumpe an einen Single-Port angeschlossen wird, welcher initial in das Abflusssystem drainiert und bei Steady-State Flussbedingungen dann durch Positionsänderung des Stellkörpers vom Abflusssystem zur Infusionsleitung geschaltet wird. In einer Zwischenposition kann der Kanal geschlossen sein. Die Fluidsteuervorrichtung, insbesondere wenn sie in Serie mehrfach an eine Infusionsleitung angeschlossen wird oder als Multifold-System ausgebildet ist (siehe weiter unten), erlaubt es, an einem Trägerinfusionssystem frei und unabhängig mehrere einzelne Spritzenpumpen anzuschliessen und ggf. die bald leere Spritzenpumpe noch zu belassen, bis der Patient bzw. dessen Kreislauf sich als stabil erwiesen haben, bevor die leere Spritzenpumpe endgültig abgehängt wird.
Die Versionen Single- und Double-Port, erlauben nicht nur Spritzenpumpen- und andere Infusionen totraumfrei anzuschliessen bzw. diese ohne grosse Flussschwankungen zu wechseln, sie ermöglichen auch das Ansetzen von Spritzen zur präzisen Injektion von Medikamenten und Flüssigkeiten sowie Aspiration von Blut oder Flüssigkeiten aus einem Katheter-, Infusions- oder Schlauchssystem. Zusätzlich verringern die beschriebenen Fluidsteuervorrichtungen im Vergleich zu bekannten Dreiwegehähnen den Widerstand für den Durchfluss von Flüssigkeiten beträchtlich, da die letzeren innerhalb des Stellkörpers Fluidkanäle mit meist geringerem Durchmesser als im Basiskörper aufweisen. Die beschriebenen Fluidsteuervorrichtungen haben gegenüber konventionellen Dreiwegehähnen weitere entscheidende Vorteile: Luft- oder Medikamentenreste im Anschlussstutzen (Port) und/oder im Infusionsschlauch/Spritzenkonus können zuerst ins Abflusssystem (z.B. der zweite Basis-Fluidkanal) abgeleitet (drainiert / ausgespült) werden, bevor dann die eigentliche Infusion oder präzise Injektion in die Infusionsleitung (z.B. der erste Basis-Fluidkanal) erfolgt. Nach der Injektion oder der Aspiration wird der Anschlussstutzen wieder auf das Abflusssystem gedreht bzw. geschoben und der restliche Inhalt ausgestossen bzw. mit NaCI 0.9 % nach- bzw. ausgespült. Dies erhöht die Sicherheit gegenüber Luft- und anderen Embolien sowie ungewollten Medikamenteninjektion aus dem Dreiwegehahnkonus und Ausfällungen von Medikamenten durch physikalische Inkompatibilität im Dreiwegehahnkonus. Ebenso wird durch Ausspülen des Konus und Totraums in das Abflusssystem statt durch die Infusionsleitung in den Patienten die Flüssigkeitsbelastung des Patienten reduziert und der Patient von unerwünschten Spätwirkungen von Medikamenten aus dem Totraum geschützt.
Weiter ist es mit der Fluidsteuervorrichtung ohne Unterbrechung der Infusionsleitung nicht möglich, die Trägerinfusion (Carrier-Infusion) mit ggf. vorgeschalteten anderen Infusionen oder Spritzenpumpen ungewollt zu blockieren (akkzidentelle Okklusion) und damit auch nicht einen entsprechenden Überdruckbolus zu generieren bzw. diesen ungewollt aus der Infusionsleitung in den Katheter abzugeben.
Medizinische Fluidsteuervorrichtungen sind häufig Einwegprodukte aus Kunststoff und umfassen Ventile, Ventilsysteme, Dreiwegehähne oder Absperrhähne.
Bevorzugte Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In einigen Ausführungsformen können der mindestens eine Stell-Fluidkanal, der erste Basis-Fluidkanal und der zweite Basis-Fluidkanal den gleichen Querschnitt aufweisen. Es ist auch möglich die Fluidkanäle mit unterschiedlichen Querschnitten auszugestallten.
In einigen Ausführungsformen kann der Stellkörper um 360° um eine Drehachse drehbar sein und eine rotationssymmetrische Gleit- und Dichtfläche aufweisen. Die Stell- und Basisöffnungen können dabei derart angeordnet sein, dass mit einer 180°-Drehung die Verbindung zwischen den Stell- und Basis-Fluidkanälen gewechselt werden kann.
In einigen Ausführungsformen können die erste und zweite Basis-Öffnungen mit gleichem Radius relativ zur Drehachse um 180° voneinander beabstandet in der Gleit- und Dichtfläche angeordnet sein, so dass mit einer 180°-Drehung die mindestens eine Stell- Öffnung des Stellkörpers von der ersten zur zweiten Basis-Öffnung bewegbar ist.
In einigen Ausführungsformen kann der Stellkörper in Form einer drehbaren Scheibe mit einer kreisrunden Gleit- und Dichtfläche ausgebildet sein. Der Basiskörper kann eine entsprechend komplementäre kreisrunde Gleit- und Dichtfläche aufweisen. Der Basiskörper kann ebenfalls als Scheibe ausgestaltet sein oder als Block mit kreisrunden Ausnehmungen für den (oder die) Stellkörper. Bei einer Scheibe können die Stell- und Basis-Anschlussstutzen senkrecht stehend auf der Scheibe angeordnet sein, und zwar auf der der Gleit- und Dichtfläche gegenüberliegenden Seite. Bei einer blockförmigen Ausgestaltung des Basiskörpers können die Basis-Anschlussstutzen auch seitlich angeordnet sein, d.h. senkrecht zur Drehachse des Stellkörpers, oder ebenfalls senkrecht auf der der Gleit- und Dichtfläche gegenüberliegenden Seite parallel zur Drehachse.
In einigen Ausführungen kann der Stellkörper in Form einer kreisförmigen drehbaren Hülse mit der Gleit- und Dichtfläche an der Innenseite ausgestaltet sein. Der Basiskörper kann eine entsprechend komplementäre Gleit- und Dichtfläche auf einer Mantelfläche eines Kreiszylinders aufweisen. Der mindestens eine Stell-Anschlussstutzen kann dann senkrecht zur Drehachse auf der Aussenfläche der Hülse angeordnet sein. Die Basis- Anschlussstutzen können parallel zur Drehachse an den Stirnseiten des Kreiszylinders angeordnet sein.
In einigen Ausführungen kann der Stellkörper in Form eines drehbaren Kreiszylinders mit der Gleit- und Dichtfläche auf der Mantelfläche ausgestaltet sein. Der Basiskörper kann eine entsprechende Ausnehmung mit einer zur Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers komplementären Gleit- und Dichtfläche aufweisen. Der mindestens eine Stell- Anschlussstutzen kann dann auf der Stirnseite des Kreiszylinders senkrecht zur Drehachse angeordnet sein.
In einigen Ausführungen kann der Stellkörper in Form eines drehbaren Kreiszylinders mit der Gleit- und Dichtfläche auf der Stirnseite ausgestaltet sein, wobei auch Bereich der Mantelfläche als Gleit- und Dichtfläche dienen können. Der Basiskörper kann eine entsprechende Ausnehmung mit einer zur Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers komplementären Gleit- und Dichtfläche aufweisen. Der mindestens eine Stell- Anschlussstutzen kann dann auf der Stirnseite des Kreiszylinders senkrecht zur Drehachse angeordnet sein. Alternativ kann der Stellkörper auch konisch ausgebildet sein, so dass er sich zur Gleit- und Dichtfläche hin verjüngt. Diese Ausführung, insbesondere in der konischen Ausführung, erlaubt es, Medikamente auf denselben Punkt bzw. einen begrenzten, kurzen Abschnitt oder eine Kammer des Infusionskanals (erster Basis- Fluidkanal) zu applizieren und damit die Fluss- und Totraumprobleme der Multiinfusionsproblematik zu reduzieren bzw. zu vermeiden.
Die Varianten mit drehbaren Stellkörper sind besonders für Fluidsteuervorrichtungen mit zwei Stell-Anschlussstutzen geeignet, wobei die Verbindung der Stell-Anschlussstutzen mit den Basis-Anschlussstutzen schnell und einfach gewechselt werden kann (sog. Quick- Exchange).
Eine Fluidsteuervorrichtung zur Veränderung und Steuerung von Fluidströmen, insbesondere bei medizinischen Infusionen, umfassend einen Basiskörper und mehrere relativ zum Basiskörper bewegbaren Stellkörper; wobei der Basiskörper und die mehreren Stellkörper jeweils eine einander zugewandte Gleit- und Dichtfläche aufweisen und die mehreren Stellkörper am Basiskörper bewegbar befestigt sind, kann als eigenständige Erfindung betrachtet werden. Dabei kann der jeweilige Stellkörper mindestens einen Stell- Fluidkanal, mindestens einen Stell-Anschlussstutzen zum Anschliessen von Schläuchen oder Spritzen und mindestens eine Stell-Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers aufweisen. Jeder Stell-Fluidkanal verbindet jeweils einen Stell- Anschlussstutzen direkt mit einer Stell-Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers. Der Basiskörper kann einen ersten Basis-Fluidkanal (typischerweise für eine Infusionsleitung) und einen zweiten Basis-Fluidkanal (typischerweise für die Drainage) mit jeweils einem Basis-Anschlussstutzen aufweisen, wobei der erste Basis-Fluidkanal und der zweite Basis-Fluidkanal voneinander unabhängig und über den Stellkörper nicht direkt miteinander fluidisch verbindbar sind. Der erste Basis-Fluidkanal kann eine zentrale Kammer mit mehreren Basis-Öffnungen ausbilden. Diese ist üblicherweise so ausgestaltet, dass sie gut und vollständig durchströmbar ist, ohne Toträume zu bilden. Der zweite Basis- Fluidkanal kann ebenfalls eine zentrale Kammer mit mehreren Basis-Öffnungen ausbilden, wobei hier die Totraumproblematik eine untergeordnete Rolle spielt und auch ein Basiskanal mit Abzweigungen zu den jeweiligen Basis-Öffnungen möglich wäre. Der Stellkörper kann derart bewegbar sein, dass der mindestens eine Stell-Fluidkanal wahlweise in eine Geschlossenstellung bringbar oder in eine Offenstellung in Verbindung mit dem ersten oder dem zweiten Basis-Fluidkanal bringbar ist.
In einigen Ausführungsformen kann der Stellkörper in Form einer linear verschiebbaren Platte mit der Gleit- und Dichtfläche ausgestaltet sein. Der Basiskörper kann eine entsprechende Ausnehmung mit einer zur Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers komplementären Gleit- und Dichtfläche aufweisen.
Die Variante mit linear verschiebbarem Stellkörper ist für Fluidsteuervorrichtungen mit einem Stell-Anschlussstutzen geeignet, welcher zwischen den Basis-Fluidkanälen hin- und herbewegt werden kann.
In einigen Ausführungsformen kann die Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System mehrere relativ zum Basiskörper bewegbare Stellkörper aufweisen, welche in mehreren Ausnehmungen am Basiskörper bewegbar befestigt sind. Dabei können die Stellkörper die oben genannten Formen aufweisen, wobei auch Stellkörper mit unterschiedlichen Formen kombiniert werden können.
In einigen Ausführungsformen kann der erste Basis-Fluidkanal und/oder der zweite Basis- Fluidkanal einen zweiten, zusätzlichen Basis-Anschlussstutzen aufweisen, so dass mindestens ein Basis-Fluidkanal unabhängig von der Stellung des Stellkörpers einen im Basiskörper durchgehenden Basis-Fluidkanal mit beidseitigen Basis-Anschlussstutzen ausbildet. Ein solcher durchgehender Basis-Fluidkanal ist zum Anschliessen einer Infusionsleitung mit Trägerlösung geeignet, in welche über den Stellkörper je nach Bedarf eine Medikamentenlösung zugeschaltet werden kann.
In einigen Ausführungsformen kann der durchgehende Basis-Fluidkanal die Gleit- und Dichtfläche des Basiskörpers durchbrechend geführt sein und dabei die Basis-Öffnung des Basis-Fluidkanals ausbilden. Dies ermöglicht eine Fluidkanalführung mit Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche ohne Ausbildung einer Abzweigung, welche je nach Stellung des Stellkörpers eine schwer spülbaren Totraum resp. eine Totleitung ausbilden würde.
In einigen Ausführungsformen kann der Basis-Fluidkanal, insbesondere der durchgehende Basis-Fluidkanal, derart ausgestaltet sein, dass er unabhängig von der Stellung des Stellkörpers keine Totleitung aufweist. Dazu kann der Basis-Fluidkanal derart im Basiskörper geführt sein, dass er im Bereich der Gleit- und Dichtfläche des Basiskörpers offen liegt und so die Basis-Öffnung bildet. Die Basis-Öffnung kann sich dabei entlang der Gleit- und Dichtfläche des Basiskörpers erstrecken. Die Stell-Öffnung kann in einer Offenstellung mit der Basis-Öffnung in Übereinstimmung gebracht werden, während ein Teil der Basis-Öffnung durch die Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers abgedeckt ist. In einer Geschlossenstellung ist die Basis-Öffnung durch die Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers vollständig abgedeckt. Mit einer solchen Führung der Basis-Fluidkanäle können Totleitungen innerhalb der Fluidsteuervorrichtung vermieden werden.
Mit anderen Worten weist der durchgehende Basis-Fluidkanal innerhalb des Basiskörpers keine Abzweigung auf und ist immer vollständig spülbar. Eine Abzweigung entsteht innerhalb der Fluidsteuervorrichtung erst beim Zuschalten des Stell-Fluidkanals zur entsprechenden Basis-Öffnung im Basiskörper.
In einigen Ausführungsformen kann der Stellkörper einen einzigen Stell-Fluidkanal aufweisen und der Basiskörper mehr als zwei Basis-Fluidkanäle aufweisen. Die zusätzlichen Basis-Fluidkanäle können als ab- oder zuführende Infusionskanäle eingesetzt werden, über welche Flüssigkeiten oder Medikamente in die Injektionsspritze aspiriert bzw. aus der Injektionsspritze ausgestossen werden können.
Diese Anordnung erlaubt es beispielsweise, ohne Absetzen / Wiederansetzen einer Injektionsspritze aus der Zuspritzvorrichtung Blut aus einem Katheter zu aspirieren, Blut oder andere Flüssigkeiten ins Drainagesystem auszustossen, Blut in ein Blutentnahmeröhrchen oder einen Analysator auszustossen, NaCI 0.9 % aus einer Infusionsleitung zu aspirieren und einen gewählten Port zu spülen oder Kontrastmittel aus einer Zuleitung zu aspirieren und durch den Katheteranschlussport zum Katheter zu injizieren. Um die Spritze bzw. den Injektionsport vor unbeabsichtigten Injektionen oder passivem Rückfluss zu schützen, wird der Injektionsport in eine geschlossene Stellung gebracht. Eine solche Vorrichtung ist u.a. vorteilhaft für die invasive Katheterisierung im Angio- oder Herz- Katheterlabor, für die manuelle oder automatisierte Blutentnahme für beispielsweise Analysen, Blutaustausch, oder für die manuelle Massivinfusion von Blut und Flüssigkeiten. Der Vorteil dabei ist der niedrige Flusswiderstand der erfindungsgemässen Vorrichtung sowie das Belassen der Spritze an der Injektionsvorrichtung (reduziertes Infektionsrisiko durch Vermeidung von repetitivem Neuansetzen von Spritzen) sowie eine verminderte Flüssigkeitsbelastung des Patienten, in dem der Konus des Injektionsports mittels NaCI 0.9% nicht in den Patienten, sondern in den Waste-/Drainagekanal gespült wird. Um die Spritze selber ganz entleeren zu können (inkl. Spritzenkonuslumen), muss bei dieser Anwendung (Belassen der Spritze an der Vorrichtung) die Spritze so gebaut sein, dass der Stempel über einen Dorn in den Spritzenkonus verfügt, um diesen von Luft und Flüssigkeit zu entleeren.
In einigen Ausführungsformen kann der Basiskörper und der Stellkörper jeweils komplementäre Rastmittel aufweisen, so dass der Stellkörper in verschiedenen Stellungen einrastbar ist.
In einigen Ausführungsformen kann mindestens ein Basis-Anschlussstutzen und der mindestens eine Stell-Anschlussstutzen als Luer-Anschluss ausgestaltet sein.
In einigen Ausführungsformen können die Gleit- und Dichtflächen des Stellkörpers und des Basiskörpers dichtend aneinander anliegen.
In einigen Ausführungsformen kann die Fluidsteuervorrichtung als Einweg- Artikel aus Kunststoff gefertigt sein.
In einigen Ausführungsformen kann der ersten Basis-Fluidkanal und/oder der zweiten Basis-Fluidkanal mit einer Druckmesseinrichtung und/oder einer Druckregulierungseinrichtung ausgestaltet sein. Diese kann beispielsweise realisiert werden, indem (i) der Basiskörper mit einen Anschluss für ein Druckmesssystem am ersten Basis-Fluidkanal und/oder am zweiten Basis-Fluidkanal ausgestaltet ist, an welchen ein Druckmesser anschliessbar oder angeschlossen ist, oder (ii) der Basiskörper mit einem Drucksensor am ersten Basis-Fluidkanal und/oder am zweiten Basis-Fluidkanal ausgestaltet ist. Auf diese Weise kann der Druck in den einzelnen Kanälen oder Druckunterschiede zwischen dem Infusionslumen und dem neu angehängten Infusionsschenkel vor dem Zuschalten erkannt und auf das gewünschte Niveau gebracht werden.
In einigen Ausführungsformen kann der zweite Basis-Fluidkanal mit einem regulierbaren oder festeingestellten Druckauslassventil ausgestaltet sein. Auf diese Weise kann eine neu angesetzte Spritzenpumpe, welche über die Drainage initiallisiert wird, auf den gewünschten Druck gebracht werden, bevor sie an die Infusionleitung angeschrossen wird.
In einigen Ausführungsformen kann der Basiskörper mit einer Druckausgleichsanzeige zwischen erstem Basis-Fluidkanal und zweiten Basis-Fluidkanal ausgestaltet sein.
In einigen Ausführungsformen kann der Basiskörper mit einer Druckregulierung vom ersten Basis-Fluidkanal auf den zweiten Basis-Fluidkanal ausgestaltet sein.
In einigen Ausführungsformen kann der Basiskörper über eine interne Druckübertragung von Infusionskanal auf das Abflussystem verfügen.
Ein solche Ausgestaltung einer Fluidsteuervorrichtung mit einer Druckmesseinrichtung und/oder einer Druckregulierungseinrichtung kann als eigenständige Erfindung und unabhängig von der zuvor beschriebenen Fluidsteuereinrichtung betrachtet werden.
Der Druck im Drainage-/Abflusssystem (zweiter Basis-Fluidkanal) sollte vorteilsweise demjenigem Druck im Infusionskanal/Infusionsleitung (erster Basis-Fluidkanal) entsprechen, damit beim Zuschalten der neu aufgestarteten bereits unter Steadystate- Flussbedingungen fördernden Spritzenpumpe es nicht zu akuten vorwärts- oder rückwärtsgerichteten Flüssigkeitsverschiebungen zwischen Infusionsleitung und neu angehängter Spritzenpumpe kommt, was konsekutiv zu unerwünschten Flussänderungen führt.
Eine Einstellung des gewünschten Drucks kann wie folgt erreicht werden:
A) Durch vertikale Positionierung der medizinischen Fluidsteuervorrichtung über Patientenherzniveau kann der Druck im Infusionskanal auf Null reduziert werden, und damit auf identisch dem athmosphärischen Druck am Ausgang des Draingekanals gebracht werden. Für eine entsprechende vertikale Justierung der Vorrichtung ist diese für eine andockbare Druckmessanzeigevorrichtung oder mit einer integrierten Druckmessanzeigevorrichtung ausgestaltet.
B) Alternativ zur absoluten Druckmessung für die vertikale Positionierung der erfindungsgemässen medizinischen Fluidsteuervorrichtung über Patientenherzniveau zum Druckausgleich zwischen Infusionskanal und Abflusskanal ist diese mit einer Druckegalisierungsanzeige zwischen Infusionskanal und Drainagekanal ausgestaltet, welche erlaubt, die vertikale Position so zu adjustieren, dass der Druck zwischen diesen beiden Kompartimenten gleich ist.
C) Alternativ zur vertikalen Positionierung der erfindungsgemässen medizinischen Fluidsteuervorrichtung über Patientenherzniveau zum Druckausgleich zwischen Infusionskanal und Abflusskanal wird der Druck im Abflusskanal mittels eines regulierbaren oder fix eingestellten Druckregulierungsventils am Ausgang des Abflusssystems oder durch eine entsprechende vertikale Positionierung des am Abflusssystem konnektierten Reservoirsystems adaptiert werden. Die Höhe des Druckes in der Infusionsleitung kann zumeist aufgrund der Höhe des zentralvenösen Druckes abgeschätzt werden oder er wird, wie oben ausgeführt, direkt bestimmt. Eine zusätzliche Druckmessung im Drainagekanal erlaubt es, kontrolliert den Druck im Drainagekanal zu monitorisieren.
D) Alternativ zu obigen Druckausgleichstechniken der erfindungsgemässen medizinischen Fluidsteuervorrichtung verfügt diese über eine gekoppelte, direkte Druckregulierung, wobei der Druck im Infusionskanal das Druckventil am Ausgang des Abflussystems steuert.
Die medizinischen Fluidsteuervorrichtung erlaubt es somit nicht nur, neu anzuschliessenden Spritzenpumpen vor dem Zuschalten auf Sollflussförderrate zu bringen, sondern auch Druckunterschiede zwischen Infusionsleitung und neu anzuschliessender Infusion bedingt durch zentralvenösen Druck, Widerstände und hohe Flussraten im Infusionsleitungssystem, sowie durch in unterschiedlicher vertikaler Höhe plazierte Infusionspritzenpumpen auszugleichen bzw. an denjenigen Druck des Infusionskanals anzupassen.
Die Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung und ihrer Ausführungsformen ist nicht nur auf medizinische InfusionsleitungenASysteme im klassischen Sinn der Infusion und Medikamentenzuführungssysteme (Injektion) beschränkt, sondern kann ebenso auch in medizinischen Apparaten mit bzw. in deren Leitungs-, Röhren- und Schlauchsystemen wie Schlauch-, Pumpen-, Flüssigkeitsfördersystemen (Bsp. Extrakoporale M em branoxygenation (ECMO), Cardiopulmonaler Bypass (CPB)), Filtersystemen (Dialyse, Filtrationen, Oxygenatoren), Analysensystemen, etc. zur Entlüftung, Injektion, Aspiration und zum Anschluss von medizinischen Infusionspumpen, etc. integriert sein.
In der einfachsten Form kann die Fluidsteuervorrichtung ein Stopper resp. Infusions- Stopper mit einem Anschlussstutzen am Basiskörper und einem Anschlussstutzen am Stellkörper sein. Bevorzugt sind dann der Basiskörper und der Stellkörper als Scheibe ausgestaltet. Der Stopper resp. Infusions-Stopper kann den obigen Ausführungsformen vor und/oder nachgeschaltet sein und so nicht nur als Durchfluss-Stopper mit geringstem Widerstand eingesetzt werden, sondern auch als Richtungsgeber des Infusionsflusses zum Patienten hin oder vom Patienten weg eingesetzt werden. Diese einfachste Form der Fluidsteuervorrichtung als Stopper resp. als Infusions-Stopper ist in den obigen Ausführungsformen nicht erfasst, kann aber als eigenständige Erfindung betrachtet werden.
Kurze Erläuterung zu den Figuren
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der(n) Zeichnung(en) näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Fluidsteuervorrichtung mit zwei Scheiben zum schnellen Wechseln von Spritzenpumpen, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine Schnittdarstellung, unter (c) eine perspektivische Ansicht des Basiskörpers, und unter (d) eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers;
Fig. 2 eine Fluidsteuervorrichtung mit einem blockartigen Basiskörper, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers, und unter (c) eine perspektivische Ansicht des Basiskörpers;
Fig. 3 eine Fluidsteuervorrichtung mit durchgehendem Basis-Fluidkanal und einem Stellkörper mit zwei Stell-Fluidkanälen, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine perspektivische Ansicht des Basiskörpers;
Fig. 4 eine Fluidsteuervorrichtung mit durchgehendem Basis-Fluidkanal und einem Stellkörper mit nur einem Stell-Fluidkanal, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine perspektivische Ansicht des Basiskörpers;
Fig. 5 eine Fluidsteuervorrichtung mit linear verschiebbarem Stellkörper, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers, und unter (c) eine perspektivische Ansicht des Basiskörpers;
Fig. 6 eine Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System mit mehreren Stellkörpern, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung; Fig. 7 eine Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System mit Drainagekammer, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine Schnittdarstellung;
Fig. 8 eine Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System mit kreiszylinder-förmigen Stellkörpern, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine Schnittdarstellung, unter (c) eine perspektivische Ansicht des Basiskörpers, und unter (d) eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers;
Fig. 9 eine Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System mit kreiszylinder-förmigem Basiskörper und hülsenförmigen Stellkörpern, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine Schnittdarstellung, unter (c) eine Draufsicht des Basiskörpers, und unter (d) eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers;
Fig. 10 eine Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System mit zylindrischem Basiskörper und seitlich eingelassenen zylindrischen Stellkörpern, unter (a) eine perspektivische Ansicht, unter (b) eine Schnittdarstellung durch den ersten Basis-Fluidkanal, unter (c) eine Schnittdarstellung durch beide Basis- Fluidkanäle, unter (d) eine Schnittdarstellung durch den zweiten Basis- Fluidkanal, unter (e) eine Seitenansicht des Basiskörpers; unter (f) eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers;
Fig. 11 eine weitere Variante einer Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System mit zylindrischem Basiskörper und seitlich eingelassenen zylindrischen Stellkörpern, unter (a) eine perspektivische Ansicht, unter (b) eine Schnittdarstellung durch beide Basis-Fluidkanäle
Fig. 12 eine Fluidsteuervorrichtung mit mehr als zwei Basis-Fluidkanälen und kreiszylinder-förmigem Stellkörper, unter (a) eine perspektivische Ansicht der Fluidsteuervorrichtung, unter (b) eine Schnittdarstellung, unter (c) eine perspektivische Ansicht des Basiskörpers, und unter (d) eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer Fluidsteuervorrichtung mit mehr als zwei Basis-Fluidkanälen und plattenförmigem Stellkörper;
Fig. 14 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Fluidsteuervorrichtung mit mehr als zwei Basis-Fluidkanälen und scheibenförmigem Stell- und Basiskörper; Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Infusionsstoppers mit zwei zueinander drehbaren Scheiben, unter (a) eine perspektivische Ansicht des Infusionsstoppers in einer Offenstellung, unter (b) eine Schnittdarstellung, unter (c) eine perspektivische Ansicht des Infusionsstoppers in einer
Geschlossenstellung, unter (d) eine perspektivische Ansicht des Basiskörpers, und unter (e) eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers;
Fig. 16 eine Fluidsteuervorrichtung mit kreiszylinder-förmigem Stellkörper und hülsenförmigem Basiskörper in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 17 eine Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System mit Basiskörper aus mehreren hülsenförmigen Segmenten und seitlich eingelassenen zylindrischen Stellkörpern, unter (a) eine perspektivische Ansicht, unter (b) eine Seitenansicht des Basiskörpers;
Fig. 18 eine Fluidsteuervorrichtung mit Druckmesseinrichtung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die im Folgenden beschriebenen medizinischen Fluidsteuervorrichtungen lassen sich in zwei funktionelle Gruppen einteilen: (A) Fluidsteuervorrichtungen ohne Unterbrechung eines Infusionskanals beim Zuschalten eines neuen Zuflussports (Figuren 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 16, 17) und (B) Fluidsteuervorrichtungen mit Unterbrechung des Infusionskanals beim Zuschalten des neuen Zuflussports (Fig. 1 , 2, 12, 13, 14).
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der medizinischen Fluidsteuervorrichtung zur Veränderung und Steuerung von Fluidströmen. Fig. 1(a) zeigt eine perspektivische Ansicht und Fig. 1 (b) zeigt eine Schnittdarstellung der Fluidsteuervorrichtung. Die Fluidsteuervorrichtung umfasst einen Basiskörper 1 (Fig. 1(c)) und einen Stellkörper 2 (Fig. 1 (d)), wobei der Basiskörper 1 und der Stellkörper 2 jeweils eine einander zugewandte Gleit- und Dichtfläche 10, 20 aufweisen und der Stellkörper 2 im Basiskörper 1 dichtend und bewegbar gehalten ist. Eine umgekehrte Anordnung ist ebenfalls möglich.
In der gezeigten Ausführungsform ist der Stellkörper 2 als drehbare Scheibe mit einer kreisförmigen Gleit- und Dichtfläche 20 ausgestaltet. Andere Varianten, z.B. eine linear verschiebbare Platte (Fig. 5, Fig. 13), ein drehbarer Zylinder (Gleit- und Dichtfläche an der Mantelfläche) (Fig. 8, Fig. 12, Fig. 16), ein drehbarer Zylinder (Gleit- und Dichtfläche an der Mantel- und Stirnfläche) (Fig. 10, Fig. 11 , Fig. 17) oder eine drehbare Hülse (Gleit- und Dichtfläche an der Innenfläche) (Fig. 9) sind auch möglich und im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen in den weiteren Figuren beschrieben. Die Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1 ist entsprechend komplementär zur Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2 ausgebildet. In der gezeigten Ausführungsform ist der Basiskörper 1 ebenfalls als Scheibe mit einem umlaufenden Rand 14 ausgebildet.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Fluidsteuervorrichtung weist der Stellkörper 1 zwei voneinander getrennte Stell-Fluidkanäle 21 , 2T mit jeweils einem Stell- Anschlussstutzen 22, 22' auf. Beide Stell-Fluidkanäle 21 , 2T enden jeweils in einer Stell- Öffnung 23, 23' in der Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellköpers 2. Die Stell-Fluidkanäle 21 , 2T sind unabhängig voneinander und können über den Basiskörper 1 nicht fluidisch miteinander verbunden werden.
Der Basiskörper 1 weist in der gezeigten Ausführungsform zwei voneinander getrennte Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T mit jeweils einem Basis-Anschlussstutzen 12, 12' auf. Jeweils eine Basis-Öffnung 13, 13' der beiden Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T liegt in der Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1. Die Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T sind unabhängig voneinander und können über den Stellkörper 2 nicht fluidisch miteinander verbunden werden.
Der Stellkörper 2 ist um eine durch den Mittelpunkt der kreisrunden Scheibe verlaufende Rotationsachse A drehbar. Die Stell-Anschlussstutzen 22, 22' des Stellkörpers 2 stehen parallel zur Rotationsachse A, und deren Stell-Öffnungen 23, 23' sind symmetrisch mit 180° Abstand um die Rotationsachse A angeordnet. Die Basis-Anschlussstutzen 12, 12' des Basiskörpers 1 stehen ebenfalls parallel zur Rotationsachse A und sind mit deren Basis- Öffnungen 13, 13' symmetrisch um die Rotationsachse A angeordnet, so dass sie mit den Stell-Öffnungen 23, 23' in Übereinstimmung bringbar sind.
In einer ersten Offenstellung (Fig. 1(a) und Fig. 1(b)) ist der erste Stell-Fluidkanal 21 mit dem ersten Basis-Fluidkanal 11 und der zweite Stell-Fluidkanal 2T mit dem zweiten Basis- Fluidkanal 1 T verbunden. Mit einer Drehung des Stellkörpers 2 um 180° können die Verbindungen der Fluidkanäle sehr schnell gewechselt werden, so dass der erste Stell- Fluidkanal 21 mit dem zweiten Basis-Fluidkanal 1 T und der zweite Stell-Fluidkanal 2T mit dem ersten Basis-Fluidkanal 11 verbunden ist. Eine Drehung um 90° führt zu einer Geschlossenstellung in welcher die jeweiligen Öffnungen 13, 13', 23, 23' direkt auf der Gleit- und Dichtfläche des Gegenstücks liegen und verschlossen sind. Totvolumen, wie z.B. bei einem herkömmlichen Absperrhahn, sind nicht vorhanden.
Der Basiskörper 1 weist auf der Seite der Gleit- und Dichtfläche 10 eine diese umlaufende Wand 14 mit einem radial nach innen gerichteten Vorsprung 15 auf. Bei der Rotationachse weist der Basiskörper weiter einen vorstehenden mit Rastmitteln 17 versehenen Stift 16 auf. Die Scheibe des Stellkörpers 2 ist derart ausgebildet, dass sie unter den Vorsprung 15 der Wand 14 und an den Rastmitteln 17 des Stifts 16 einrasten kann und auf diese Weise dichtend und drehbar im Basiskörper 1 gehalten ist. Weiter weist die Wand 14 des Basiskörpers 1 an der Innenseite eine oder mehrere beispielsweise in 90° Schritten um die Rotationsachse angeordnete Rastnasen 18 auf. Der Stellkörper 2 weist entsprechende Rastkerben 24 auf, mit denen der Stellkörper 2 in den verschiedenen Stellungen einrasten kann.
Eine solche Fluidsteuervorrichtung ist besonders zum Anschliessen von z.B. Spritzenpumpen an eine Infusionsleitung und zum schnellen Wechseln von Spritzenpumpen (sog. Quick-Exchange) geeignet.
So kann an dem ersten Anschlussstutzen 12 des Basiskörpers 1 eine abführende Infusionsleitung (Infusionskanal) zu einem Patienten angeschlossen werden, während der zweite Anschlussstutzen 12' an eine abführende Drainageleitung (Drainagekanal) beispielsweise zu einem Sammelbeutel angeschlossen ist. An den beiden Anschlussstutzen 22, 22' des Stellkörpers 2 (Port A und Port B) können nun je eine zuführende Infusionsleitung z.B. aus einer Infusionspumpe angeschlossen werden.
Beispielsweis kann eine alte, bald leere Spritzenpumpeninfusion via Port A (Stell-Fluidkanal 21 ; Anschlussstutzen 22) in den Infusionskanal (Basis-Fluidkanal 11 ; Anschlussstutzen 12) infundieren, währendem die neue, volle Spritzenpumpeninfusion via Port B (Stell-Fluidkanal 21’; Anschlussstutzen 22') in den Drainagekanal (Basis-Fluidkanal 11’; Anschlussstutzen 12) infundiert. Der Drainagekanal kann entweder an eine Aufsaugeinheit oder eine kapazitive Sammeleinheit angeschlossen sein. Der Drainagezugang erlaubt es, die Spritzenpumpenleitung und Konnektionsstellen frei von Luft und Medikamentenresten zu machen sowie mit der manuellen oder automatisierten Gabe eines Flüssigkeitsbolus aus der Spritze die Flüssigkeitsabgabe aus der Spritzenpumpe schneller auf die gewünschte kontinuierliche Förderrate zu bringen. Sobald die neue, volle Spritzenpumpeninfusion auf der gewünschten kontinuierlichen Förderrate ist, werden durch eine Rotation des Stellkörpers um 180° die beiden Ports mit den Infusionszugängen gewechselt. Die neue, volle Spritzenpumpeninfusion ist nun mit dem Infusionskanal verbunden und die alte, bald leere Spritzenpumpeninfusion mit dem Drainagekanal, von welchem sie nun getrennt und für einen erneuten Wechsel vorbereitet werden kann.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Fluidsteuervorrichtung, welche ebenfalls für einen Quick-Exchange geeignet ist. Im Unterschied zu der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 1 ist der Basiskörper 1 nicht als Scheibe, sondern blockartig ausgebildet. Die beiden Basis-Anschlussstutzen 12, 12' sind seitlich nebeneinander angeordnet. Entsprechend weisen die beiden Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T einen rechten Winkel auf. Der scheibenförmige Stellkörper 1 ist in einer kreisrunden Vertiefung des Basiskörpers 1 aufgenommen. Die Funktionsweise der in Fig. 2 gezeigten Fluidsteuervorrichtung ist die gleiche, wie bei der in Fig. 1 gezeigten Fluidsteuervorrichtung.
Die Basis-Öffnung 13, 13' des Basis-Fluidkanals 11 , 1 T kann sich - wie in Fig. 2(c) gezeigt - in der Gleit- und Dichtfläche 10 entlang des Basis-Fluidkanals 11 , 1 T erstrecken und offen liegen. Dabei bildet die Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2 teilweise eine Wand des Basis-Fluidkanals 11 , 1 T. Die Funktion eines solchen freiliegenden Basis-Fluidkanals 11 , 1 T wird in den folgenden Ausführungsformen im Detail beschrieben. Alternativ kann der Basis-Fluidkanal 11 , 1 T durch die Gleit- und Dichtfläche 10 verdeckt sein, so dass lediglich die runde, zur Stell-Öffnung 23, 23' komplementäre Basis-Öffnung 13, 13' in der Gleit- und Dichtfläche des Basiskörpers 1 liegt.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Fluidsteuervorrichtung, welche ebenfalls für einen Quick- Exchange geeignet ist und ebenfalls einen blockartigen Basiskörper wie in Fig. 2 aufweist. Im Unterschied zu den Fluidsteuervorrichtungen aus Fig. 1 und Fig. 2 weist die Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 3 einen durchgehenden Basis-Fluidkanal 11 auf, welcher in einem zusätzlichen Basis-Anschlussstutzen 12a endet. Einer der beiden Basis- Fluidkanäle 11 weist entsprechend zwei Basis-Anschlussstutzen 12, 12a auf. Die beiden Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T sind jedoch ebenfalls voneinander getrennt ausgebildet und können über den Stellkörper nicht fluidisch miteinander verbunden werden.
Bei einem Basis-Fluidkanal 11 mit zwei Basis-Anschlussstutzen 12, 12a ist dieser durchgehende Basis-Fluidkanal 11 die Gleit- und Dichtfläche 10 durchbrechend geführt, so dass dieser offen liegt und die Basis-Öffnung 13 ausbildet. In der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich die Basis-Öffnung im Wesentlichen entlang der gesamten Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1 (vgl. Fig. 3(b)). Auf diese Weise ist sichergestellt, dass ein zugeschalteter Stell-Fluidkanal 21 direkt in den durchgehenden Basis-Fluidkanal 11 mündet und kein - wenn auch nur kleiner - Seitenarm des Basis- Fluidkanals 11 vorhanden ist, welcher je nach Stellung des Stellkörpers eine Totleitung ausbildet. Es besteht somit kein Raum im Basiskörper 1 , in welchem sich Luft oder Ablagerungen ansammeln können. Es ist auch möglich, beide Basis-Fluidkanäle (11 , 11') als durchgehende Fluidkanäle auszubilden.
Fig. 4 zeigt eine Fluidsteuervorrichtung, welche im Unterschied zur Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 3 einen Stellkörper 2 mit nur einem Stell-Fluidkanal 21 und entsprechendem Stell- Fluid-Anschlussstutzen 22 und Stell-Öffnung 23 aufweist. Eine solche Fluidsteuervorrichtung wird nicht für den Wechsel zwischen zwei zuführenden Leitungen, sondern für ein totraumfreies Zuschalten einer zuführenden Leitung oder Injektion aus einer Spritze in einen Basis-Fluidkanal verwendet.
In einer Anwendung kann z.B. eine neue, volle Spritzenpumpeninfusion in eine laufende Infusion durch den durchgehenden Basis-Fluidkanal 11 zugeschaltet werden. Dabei wird die neue, volle Spritzenpumpe an den Stell-Anschlussstutzen 22 des Stellkörpers angeschlossen. Diese infundiert via den Single-Port zuerst in den nicht durchgehenden Basis-Fluidkanal 1 T (Drainagekanal). Der Drainagekanal kann entweder an eine Aufsaugeinheit oder eine kapazitive Sammeleinheit angeschlossen werden. Er kann auch durchgehend mit zwei Basis-Anschlussstutzen ausgebildet sein und beispielsweise mittels einer Spüllösung durchströmt werden, d.h. er hat einen Eingangs- und einen Ausgangs- Anschlusstutzen (vgl. Figure 8a). Der Drainagezugang erlaubt es, die Spritzenpumpenleitung und Konnektionsstellen frei von Luft und Medikamentenresten zu machen sowie mit der manuellen oder automatisierten Gabe eines Bolus die Flüssigkeitsabgabe durch die Spritzenpumpe schneller auf die gewünschte kontinuierliche Förderrate zu bringen. Sobald die neue, volle Spritzenpumpeninfusion auf der gewünschten kontinuierlichen Förderrate ist, wird durch eine Rotation des Stellkörpers 1 um 180° der Stell-Fluidkanal 21 von der Drainageleitung (Basis-Fluidkanal 11') zur durchgehenden Infusionsleitung (Basis-Fluidkanal 11) gebracht. Die neue, volle Spritzenpumpeninfusion ist nun mit dem Infusionskanal verbunden.
Alternativ kann anstelle der Spritzenpumpe eine Medikamentenspritze angeschlossen werden. Der Drainagezugang erlaubt es die Spritze und Konnektionsstellen frei von Luft und alten Flüssigkeits- und Medikamentenresten zu machen und das Medikament in der Spritze ohne Totraum auf das Infusionsniveau zu bringen. Durch eine Rotation des Stellkörpers um 180° wird die Medikamentenspritze mit dem durchgehenden Basis- Fluidkanal 11 verbunden. Die Spritze ist nun mit der Infusionsleitung verbunden und das Medikament kann injiziert werden. Anschliessend kann der Stellkörper 1 wieder um 180° gedreht, die Medikamentenspritze entfernt und der Stell-Fluidkanal 21 mittels einer Injektion aus einer Spritze mit Spüllösung (z.B. 0.9% NaCI-Lösung) in den Drainagekanal hinein gereinigt werden (restliches Medikament wird ausgestossen). Eine weitere Drehung des Stellkörpers 1 um 90° bringt den Stell-Fluidkanal 21 in eine Geschlossenstellung.
Fig. 5 zeigt eine Fluidsteuervorrichtung, welche im Unterschied zu den vorhergehenden Fluidsteuervorrichtungen durch eine lineare Verschiebung des Stellkörpers 2 betätigt wird. Der Stellkörper 2 ist in der gezeigten Ausführungsform als eine verschiebbare, rechteckige Platte ausgebildet. Die in Figur 5 gezeigte Fluidsteuervorrichtung weist einen einzigen Stell- Fluidkanal 21 mit Stell-Anschlussstutzen 22 und Stell-Öffnung in der Dicht- und Gleitfläche 20 auf. In der gezeigten Variante steht der Stell-Anschlussstutzen senkrecht auf der der Gleit- und Dichtfläche gegenüberliegenden Seite der Platte. Die verschiebbare Platte ist in einer entsprechenden Aussparung im Basiskörper 1 aufgenommen. Der Basiskörper 2 weist die beiden Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T mit entsprechenden Basis-Anschlussstutzen 12, 12' auf, wovon einer als durchgehender Basis-Fluidkanal 11 mit einem zweiten Basis- Anschlussstutzen 12a ausgebildet ist. Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen ist der durchgehende Basis-Fluidkanal 11 die Gleit- und Dichtfläche durchbrechnend geführt Die Basis-Öffnung 13 des durchgehenden Basis-Fluidkanals 11 erstreckt sich also in der Gleit- und Dichtfläche 10 entlang des Basis-Fluidkanals 11 und liegt teilweise oder ganz offen. Auch hier weisen die Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T keine Abzweigungen oder Seitenarme innerhalb des Basiskörpers 1 auf. Bei geschlossener Basis-Öffnung ist der durchgehende Basis-Fluidkanal 11 vollständig durchspült. Wie in den vorangehenden Ausführungsformen endet der in Figur 5 gezeigte nicht-durchgehende Basis-Fluidkanal 1 T in der Basis-Öffnung 13', welche hier einen mit der Stell-Öffnung 23 des Stellkörpers 2 komplementären Querschnitt hat.
Durch Verschiebung der Platte resp. des Stellkörpers 2 kann der Stell-Fluidkanal 21 mit jeweils einem der beiden Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T verbunden werden. Eine geschlossene Zwischenstellung, bei welcher die Stell-Öffnung 23 durch die Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1 verschlossen ist, ist auch möglich.
Diese Fluidsteuervorrichtung ist ebenfalls zum Anschluss einer Spritzenpump in eine Infusionsleitung oder zur Injektion eines Medikaments aus einer Spritze in eine Infusionsleitung geeignet.
In einer Anwendung kann z.B. eine neue, volle Spritzenpumpeninfusion in eine laufende Infusion durch den durchgehenden Basis-Fluidkanal 11 zugeschaltet werden. Dabei wird die neue, volle Spritzenpumpe an den Stell-Anschlussstutzen 22 des Stellkörpers angeschlossen. Diese infundiert via den Single-Port zuerst in den nicht durchgehenden Basis-Fluidkanal 1 T (Drainagekanal). Dieser kann jedoch auch als durchgehender und entsprechend spülbarer Basis-Fluidkanal mit zwei Basis-Anschlussstutzen ausgebildet sein. Der Drainagekanal kann entweder an eine Aufsaugeinheit oder eine kapazitive Sammeleinheit angeschlossen werden. Der Drainagezugang erlaubt es die Spritzenpumpenleitung und Konnektionsstellen frei von Luft und Medikamentenresten zu machen sowie mit der manuellen oder automatisierten Gabe eines oder mehrerer Bolus(i) die Flüssigkeitsabgabe aus der Spritzenpumpe schneller auf die gewünschte kontinuierliche Förderrate zu bringen. Sobald die neue, volle Spritzenpumpeninfusion die gewünschte kontinuierliche Förderrate erreicht wird durch Verschiebung des Stellkörpers 1 der Stell-Fluidkanal 21 von der Drainageleitung (Basis-Fluidkanal 11') zur durchgehenden Infusionsleitung (Basis-Fluidkanal 11) gebracht. Die neue, volle Spritzenpumpeninfusion ist nun mit dem Infusionskanal verbunden.
Alternativ kann anstelle der Spritzenpumpe eine Medikamentenspritze angeschlossen werden. Der Drainagezugang erlaubt es, die Spritze und Konnektionsstellen frei von Luft und alten Flüssigkeits- und Medikamentenresten zu machen und das Medikament in der Spritze ohne Totraum auf das Infusionsniveau zu bringen. Durch eine Verschiebung des Stellkörpers wird die Medikamentenspritze mit dem durchgehenden Basis-Fluidkanal 11 verbunden. Die Spritze ist nun mit der Infusionsleitung verbunden und das Medikament kann injiziert werden. Anschliessend kann der Stellkörper 1 wieder zurückgeschoben werden, die Medikamentenspritze entfernt und der Stell-Fluidkanal 21 kann mittels einer neu angesetzten Injektionsspritze mit Reinigungslösung (z.B. 0.9% NaCI-Lösung) in den Drainagekanal hinein gereinigt werden (restliches Medikament wird ausgestossen). Eine Verschiebung des Stellkörpers 1 in die geschlossene Zwischenstellung bringt den Stell- Fluidkanal 21 in eine Geschlossenstellung.
Mehrere der voran in den Figuren 1 bis 5 beschrieben Ausführungsformen können in einer Infusionsleitung nacheinander geschaltet werden, um die Anzahl der Anschlussmöglichkeiten für zuführende Leitungen zu erhöhen. Alternativ kann die Fluidsteuervorrichtung einen Basiskörper 1 mit mehreren Stellkörpern 2 aufweisen. Solche Multifold-Systeme sind in den Figuren 6 bis 11 beschrieben.
Fig. 6 zeigt im Unterschied zur Ausführungsform aus Fig. 3 ein Multifold-System der Fluidsteuervorrichtung mit mehreren scheibenartigen, drehbaren Stellkörpern 2. Diese weisen jeweils einen oder zwei getrennte Stell-Fluidkanäle 21 , 2T, mit Stell- Anschlussstutzen 22, 22' und Stell-Öffnungen 23, 23' auf.
Die mehreren Stellkörper 2 sind nebeneinander in entsprechenden Aussparungen im Basiskörper 1 drehbar befestigt. Der Basiskörper 1 weist einen durchgehenden Basis- Fluidkanal 11 mit einem ersten Basis-Anschlussstutzen 12 und einem zusätzlichen Basis- Anschlussstutzen 12a auf. Der durchgehende Basis-Fluidkanal 11 weist für jeden Stellkörper eine Basis-Öffnung auf, über welche die jeweiligen Stell-Fluidkanäle 21 , 2T verbindbar sind.
Die jeweiligen Öffnungen 13, 13', 23, 23' sind gleich ausgestaltet, wie in den voran beschriebenen Ausführungsformen mit scheibenartigem Stellkörper 2. Weiter weist der Basiskörper 1 einen nicht durchgehenden Basis-Fluidkanal 1 T auf, welcher sich entlang den mehreren Stellkörpern 2 erstreckt und welcher ebenfalls über Basis-Öffnungen 13' mit den Stell-Fluidkanälen 21 , 2T verbindbar ist.
Eine solche Fluidsteuervorrichtung kann analog zu den vorangehenden Fluidsteuervorrichtungen verwendet werden, mit dem Unterschied, dass hier mehrere Anschlussmöglichkeiten für zuführende Leitungen möglich sind.
Die Ausführungsform aus Fig. 5 kann ebenfalls als Multifold-System gebaut sein, indem mehrere Stellkörper 2 in einem gemeinsamen Basiskörper 1 ausgebildet sind.
Fig. 7 zeigt eine der Ausführungsform aus Fig. 6 ähnliche Fluidsteuervorrichtung, welche im Unterschied dazu jedoch einen kammerartigen, nicht durchgehenden Basis-Fluidkanal 1 T aufweist. In der Fig. 7(a) und Fig. 7(b) ist der Basis-Anschlussstutzen 12', welcher an der Unterseite oder seitlich angeordnet sein kann, nicht ersichtlich. Ein solcher Basis- Fluidkanal 1 T dient als Drainagekammer (vgl. Fig. 7(b)). Die Drainagekammer kann eine Kassette ggf. mit Aufsaugelement beinhalten, welche ausgetauscht wird oder sie kann einen Ablauf aufweisen, um die Drainageflüssigkeit periodisch zu entsorgen resp. kontinuierlich abzuleiten.
Eine solche Fluidsteuervorrichtung kann analog zu den vorangehenden Fluidsteuervorrichtungen aus Figur 1-5 verwendet werden, mit dem Unterschied, dass hier mit dem Multifold-System mehrere Anschlussmöglichkeiten für zuführende Leitungen möglich sind.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System. Im Unterschied zu den bereits beschriebenen Varianten mit drehbaren Scheiben oder einer linear verschiebbaren Platte, weist diese Variante einen kreiszylinder-förmigen Stellkörper 2 und einen Basiskörper 1 mit entsprechender Aussparung auf. Die Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2 wird durch dessen Mantelfläche ausgebildet. Der Stellkörper 1 weist mindestens einen Stell-Fluidkanal 21 , 2T mit einem Stell-Anschlussstutzen 22, 22' auf. In der gezeigten Ausführungsform verläuft der mindestens eine Stell-Anschlussstutzen 22, 22' parallel zur Rotationsachse A. Der mindestens eine Stell-Fluidkanal 21 , 2T beschreibt einen rechten Winkel und die entsprechende Stell-Öffnung 23, 23' kommt in der Mantelfläche des Zylinders zu liegen.
Der Stellkörper 2 ist um eine Rotationsachse A drehbar in der komplementären Aussparung des Basiskörpers 1 aufgenommen. Die Innenfläche der Aussparung bildet die Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1. Die Basis-Öffnungen 13, 13' der Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T sind bevorzugt derart angeordnet, dass mit einer 180° Drehung des Stellkörpers 1 die Verbindung eines Stell- Fluidkanals 21 , 2T zwischen den beiden Basis-Fluidkanälen 11 , 1 T gewechselt werden kann. Bei zwei Stell-Fluidkanälen 21 , 2T sind die Stell-Öffnungen 23, 23' des Stellkörpers entsprechend symmetrisch mit 180° Abstand um die Rotationsachse A angeordnet.
Fig. 8(a) zeigt ein Multifold-System mit drei nacheinander geschalteten Stellkörpern 2. Der Basiskörper 1 weist - ähnlich wie bei den Fluidsteuervorrichtungen der Figuren 6 und 7 - zwei voneinander getrennte Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T mit jeweils einem Basis- Anschlussstutzen 12, 12' auf, wovon eine durchgehend mit einem zusätzlichen Basis- Anschlussstutzen 12a ausgestaltet ist. Die Basis-Öffnungen 13, 13' liegen jeweils in der Innenfläche der Aussparung resp. der Gleit- und Dichtflächen 10 des Basiskörpers 1.
Fig. 8(b) zeigt eine Schnittdarstellung durch den mittleren Stellkörper 2 mit nur einem Stell- Fluidkanal 21. Während die eine Basis-Öffnung 13' mit der Stell-Öffnung 23' in Übereinstimmung ist, ist die andere Basis-Öffnung 13 durch die Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2 geschlossen. Auch bei dieser Ausführungsform der Fluidsteuervorrichtung sind die Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T voneinander getrennt ausgebildet und können auch durch den Stellkörper 2 nicht miteinander verbunden werden. Zudem weisen auch die Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T dieser Fluidsteuervorrichtung keine Abzweigungen oder Seitenarme innerhalb des Basiskörpers 1 auf. Auch bei geschlossener Basis-Öffnung ist der durchgehende Basis-Fluidkanal 11 vollständig durchspült.
Fig. 8(c) zeigt einen Ausschnitt des Basiskörpers 1 mit der Basis-Öffnung 13 in der Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1. Fig. 8(d) zeigt den Stellkörper 2 mit der Stell- Öffnung 23 in der Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2.
In dieser, wie auch in den anderen Ausführungsformen ist es möglich, beide Basis- Fluidkanäle 11 , 1 T als durchgehende Basis-Fluidkanäle mit einem zusätzlichen Basis- Anschlussstutzen 12a, 12a' zu versehen. Eine solche Fluidsteuervorrichtung kann analog zu den vorangehenden Fluidsteuervorrichtungen aus den Figuren 1-5 verwendet werden, mit dem Unterschied, dass hier mehrere Anschlussmöglichkeiten für zuführende Leitungen möglich sind.
Eine solche Vorrichtung aus Fig. 8 muss nicht zwingend als Multifold-System ausgebildet sein, sondern kann auch als singuläre Fluidsteuervorrichtung analog den Figuren 1-5 ausgebildet sein.
Ein Beispiel einer solcher singulären Fluidsteuervorrichtung mit zwei Stell- Anschlussstutzen 22, 22' ist in Fig. 16 dargestellt, wobei auch eine Variante mit einem Stell- Anschlussstutzen möglich ist. Die Fluidsteuervorrichtung weist dann einen kreiszylindrischen Stellkörper 2 und einen hülsenförmigen Basiskörper 1 auf. Im Unterschied zur Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 8 sind bei der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 16 die Stell-Anschlussstutzen 22, 22' des Stellkörpers 2 nicht parallel zur Zylinderachse angeordnet, sondern zur Zylinderachse geneigt, so dass die freien Enden der Stell- Anschlussstutzen 22, 22' weiter voneinander entfernt sind, um ein Anschliessen von Schläuchen zu erleichtern. Ein solche geneigte Anordnung der Stell-Anschlussstutzen ist auch bei anderen beschriebenen Fluidsteuervorrichtungen möglich. Der Basiskörper 1 der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 16 weist ebenfalls einen durchgehenden Basis-Fluidkanal 11 auf, welcher in einem zusätzlichen Basis-Anschlussstutzen 12a endet. Einer der beiden Basis-Fluidkanäle 11 weist entsprechend zwei Basis-Anschlussstutzen 12, 12a auf. Die beiden Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T sind jedoch ebenfalls voneinander getrennt ausgebildet und können über den Stellkörper nicht fluidisch miteinander verbunden werden. Der andere Basis-Anschlussstutzen 1 T ist in der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 16 in radialer Richtung des Basiskörper 1 angeordnet, im Gegensatz zu einer tangentialen Anordnung bei der der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 8.
Weiter kann die Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 16 ohne durchgehenden Basis-Fluidkanal 11 aufgebildet sein, d.h. ähnlich zu den Fluidsteuervorrichtungen aus Fig. 1 und 2. In dem Fall können beide Basis-Anschlussstutzen in radialer Richtung angeordnet sein.
Fig. 9 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System. Im Unterschied zu den bereits beschriebenen Varianten weist diese Variante einen kreiszylinder-förmigen Basiskörper 1 und mehrere hülsenförmige, den Basiskörper 1 umlaufende Stellkörper 2 auf. Die Längsachse des zylinderischen Basiskörpers 1 bildet eine Rotationsachse A um welche der hülsenförmige Stellkörper 2 gedreht werden kann. Die Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1 wird dabei durch dessen Mantelfläche ausgebildet. Die Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2 wird dabei durch die Innenfläche der Hülse ausgebildet.
Die mehreren Stellkörper 1 weisen in der gezeigten Ausführungsform einen Stell-Fluidkanal 21 mit einem Stell-Anschlussstutzen 22 auf.
In der gezeigten Ausführungsform verläuft der Stell-Anschlussstutzen 22 senkrecht zur Rotationsachse A und dessen Stell-Fluidkanal 21 kann über die Stell-Öffnung 23 wahlweise mit einem der Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T verbunden werden.
Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen erstrecken sich die Basis-Öffnungen 13, 13' in der Gleit- und Dichtfläche 10 entlang den Basis-Fluidkanälen 11 , 11', so dass diese offen liegen. Auf diese Weise sind keine Abzweigungen oder Seitenarme in den Basis- Fluidkanälen notwendig, welche bei geschlossener Basis-Öffnung nicht oder nur schwer gespült werden können.
Zwischen den hülsenförmigen Stellkörpern 2 ist eine umlaufende Wand 19 des Basiskörpers 1 angeordnet, um die Abdichtung zu erleichtern. Diese kann auch die bei den vorangehenden Ausführungsformen genannten Rastmittel aufweisen.
Fig. 9(b) zeigt eine Schnittdarstellung durch den ersten Stellkörper 2 mit nur einem Stell- Fluidkanal 21. Während die eine Basis-Öffnung 13 mit der Stell-Öffnung 23 in Übereinstimmung ist, ist die andere Basis-Öffnung 13' durch die Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2 geschlossen. Auch bei dieser Ausführungsform der Fluidsteuervorrichtung sind die Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T voneinander getrennt ausgebildet und können auch durch den Stellkörper 2 nicht miteinander verbunden werden. Zudem weisen auch die Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T dieser Fluidsteuervorrichtung keine Abzweigungen oder Seitenarme innerhalb des Basiskörpers 1 auf. Auch bei geschlossener Basis-Öffnung ist der durchgehende Basis-Fluidkanal 11 vollständig durchspült.
Fig. 9(c) zeigt den Basiskörper 1 mit den Basis-Öffnungen 13, 13' in der Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1. Fig. 9(d) zeigt den Stellkörper 2 mit der Stell-Öffnung 23 in der Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2, welche die Innenfläche des Stellkörpers 2 bildet.
Die Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T können auch symmetrisch mit 180° Abstand um die Rotationsachse A angeordnet sein, so dass der Stellkörper 2 zwei diametral gegenüberliegende Stell-Fluidkanäle 21 , 2T resp. Stell-Öffnungen 23, 23' aufweisen kann, die einen schnellen Wechsel wie beim sog. Quick-Exchange erlauben.
Die Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 9 kann auch als einfache Variante mit nur einem Stellkörper realisiert werden.
Eine solche Fluidsteuervorrichtung kann analog zu den vorangehenden Fluidsteuervorrichtungen aus den Figuren 1-5 verwendet werden, mit dem Unterschied, dass hier mit dem Multifold-System mehrere Anschlussmöglichkeiten für zuführende Leitungen möglich sind.
Fig. 10 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System. Bei dieser Ausführungsform ist der Basiskörper 1 zylinderförmig ausgebildet und weist an seiner zylindrischen Umfangsfläche mehrere kreiszylinderförmige Stellköper 2 auf, die in entsprechende Ausnehmungen im Basiskörper 1 dichtend und drehbar eingelassen sind. Der Basiskörper 1 weist zwei getrennte Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T auf, welche in axialer Richtung voneinander beabstandet sind und eine zentrale kreisförmige Kammer 11a, 11a' aufweisen. Ein erster Basis-Fluidkanal 11 weist zwei Basis-Anschlussstutzen 12, 12a auf, welche seitlich auf der Mantelfläche des zylindrischen Basiskörpers 1 angeordnet sind. Der zweite Basis-Fluidkanal 11', welcher als Drainage verwendet werden kann, weist einen Basis-Anschlussstutzen 12' auf, welcher an einer Stirnseite des zylindrischen Basiskörpers 1 und parallel zu einer Mittelachse des zylindrischen Basiskörpers 1 angeordnet ist.
Die mehreren kreiszylindrischen Stellkörper 1 weisen einen oder zwei getrennte Stell- Fluidkanäle 21 , 2T mit jeweiligen Stell-Anschlussstutzen 22, 22' und Stell-Öffnungen 23, 23' auf. Durch Drehen der Stellkörper 2 können deren Stell-Öffnungen 23, 23' in Übereinstimmung mit Basis-Öffnungen 13, 13' der zentralen Kammern 11a, 11a' der Basis- Fluidkanäle 13, 13' gebracht werden.
Fig. 10(b) zeigt eine Schnittdarstellung quer zur Mittelachse und durch den ersten Basis- Fluidkanal 11. Fig. 10(d) zeigt eine Schnittdarstellung quer zur Mittelachse und durch den zweiten Basis-Fluidkanal 1 T. Fig. 10(c) zeigt entlang der Mittelachse und durch beide Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T.
Fig. 10(e) zeigt eine Seitenansicht des Basiskörpers 1 , in welcher die Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1 , sowie die Basis-Öffnungen 13, 13' ersichtlich sind. Fig. 10(f) zeigt eine perspektivische Ansicht des Stellkörpers 2, in welcher die Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellkörpers 2, sowie die Stell-Öffnungen 23, 23' ersichtlich sind.
Bei der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 10 verlaufen die Stell-Fluidkanäle 21 , 2T in radialer Richtung zur Mittelachse des Basiskörpers 1 und sind mit den zentralen Kammern 11a, 11a' der Basis-Fluidkanäle verbindbar. Die zentrale Kammer 11a des ersten Basis- Fluidkanals 11 mit den zwei Basis-Anschlussstutzen 12, 12a kann z.B. von einer Infusion durchspült werden. Je nach Stellung der Stellkörper 2 können z.B. Spritzenpumpen oder gewöhnliche Spritzen an die Infusion angeschlossen werden. Die zentrale Kammer 11a' des zweiten Basis-Fluidkanals 1 T dient als Sammelbecken für die Drainage.
Alternativ kann der Stellkörper 2 auch konisch ausgebildet sein, so dass er sich zur Gleit- und Dichtfläche 20 hin verjüngt. Auf diese Weise können noch mehr Stellkörper 2 im Basiskörper 1 untergebracht und/oder die zentralen Kammern 11a, 11a' können kleiner ausgebildet werden.
Fig. 17 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Fluidsteuervorrichtung als Multifold-System - ähnlich der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 10. Bei der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 17 weist der Basiskörper 1 mehrere hülsenförmige, um eine zentral Achse angeordnete Abschnitte auf, in welche jeweils ein kreiszylinderförmiger Stellkörper 2 aufgenommen ist. Die Stellkörper 2 können ähnlich wie bereits beschrieben ausgebildet sein und einen oder zwei Stell-Anschlusstutzen 22, 22' aufweisen. Der Basiskörper 1 weist zwei getrennte Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T auf, welche jeweils eine zentrale Kammer 11a, 11a' ausbildet, die mit den jeweiligen Stell-Fluidkanälen 21 , 2T der Stellkörper 2 fluidisch verbindbar -je nach Stellung des Stellkörpers 2. Die Basis-Anschlussstutzen 12, 12a des durchgehenden ersten Basiskanals 11 sind in einem Winkel von 30 bis 60 Grad zur zentralen Achse geneigt angeordnet. Der Basis-Anschlussstutzen 12' des zweiten Basiskanals 11 ist parallel zur zentralen Achse angeordnet.
Fig. 17(b) zeigt eine Seitenansicht des Basiskörpers 1 , in welcher die Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1 , sowie die Basis-Öffnungen 13, 13' ersichtlich sind. Die ersten Basis- Öffnungen 13 zu dem durchgehenden ersten Basiskanal 11 resp. der Kammer des durchgehenden Basiskanals 11 ist bei dieser Ausführungsform grösser ausgestalltet, damit sich zur Kammer hin keine Hinterschnitte bilden, welche zu Problemen bei einer spritzgusstechnischen Herstellung führen können. Die Kammer des zweiten Basiskanals 11', welcher üblicherweise als Drainage genutzt wird, verbindet dessen zweite Basisöffnungen mit dem zweiten Basis-Anschlussstutzen 12'. Auch hier werden Hinterschnitte vermieden.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Fluidsteuervorrichtung, die sich von der Fluidsteuervorrichtung aus Fig. 10 dadurch unterscheidet, dass der zweite Basis-Fluidkanal analog zum ersten Basis-Fluidkanal 11 mit einer zentralen Kammer 11a' ausgebildet ist und einen seitlich auf der Mantelfläche angeordneten Basis-Anschlussstutzen 12' aufweist. Fig. 11(b) zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Mittelachse und durch die Basis-Fluidkanäle 11 , 1 T.
Die Fluidsteuervorrichtungen aus Fig. 10 und Fig. 11 können analog zu den vorangehenden Fluidsteuervorrichtungen in Figur 1-5 verwendet werden, wobei beim Multifold-System mehrere Anschlussmöglichkeiten für zuführende Leitungen möglich sind.
Figuren 12 bis 14 zeigen verschiedene Ausführungsformen einer Fluidsteuervorrichtung bei denen der Stellkörper 2 nur einen Stell-Fluidkanal 21 mit Stell-Anschlussstutzen 22 aufweist. Im Unterschied zu den vorangehenden Ausführungsformen mit zwei Basis- Fluidkanälen weist der Basiskörper 1 jedoch mehr als zwei Basis-Fluidkanäle 11 mit Basis- Anschlussstutzen 12 auf. Der Stell-Fluidkanal 21 kann jeweils mit einem der mehreren Basis-Fluidkanälen 11 in Verbindung gebracht werden. Solche Fluidsteuervorrichtung erlauben z.B. die Aspiration von Flüssigkeiten aus dem Kathetersystem, welches über einen der Anschlussstutzen des Basiskörpers verbunden ist, und Verwerfung des Aspirates inkl. Luft in den Drainagekanal, welcher mit einem anderen Anschlussstutzen des Basiskörpers verbunden ist. Ebenso kann aus einem der weiteren Anschlussstutzen (zuführende Ports) ein flüssiges Medium aspiriert werden und ins Kathetersystem injiziert werden. Reste von Flüssigkeiten und Luft in der Spritze können via Drainagesystem entsorgt werden.
Fig. 12 zeigt eine Variante bei welcher der Stellkörper 2 - ähnlich der Ausführungsform aus Fig. 8 - als drehbarer Kreiszylinder ausgebildet ist, dessen Mantelfläche die Gleit- und Dichtfläche 20 mit der Stell-Öffnung 23 ausbildet. Der Basiskörper 2 ist entsprechend als Hülse oder Hohlzylinder ausgebildet und weist die komplementäre Gleit- und Dichtfläche 10 mit den jeweiligen Basis-Öffnungen auf der Innenseite auf. Umgekehrt ist es auch möglich, den Stellkörper mit einem Stell-Anschlussstutzen als Hülse oder Hohlzylinder auszubilden, wobei dann der Basiskörper mit den mehreren Basis-Anschlussstutzen den inneren Kreiszylinder ausbildet (ähnlich wie in der Ausführungsform der Fig. 9).
Fig. 13 zeigt eine Variante bei welcher der Stellkörper 2 - ähnlich der Ausführungsform aus Fig. 5 - als linear verschiebbare Platte ausgebildet ist, welche linear verschiebbar im Basiskörper 1 aufgenommen ist. Der Stell-Anschlussstutzen 22 ist an der Oberseite (d.h. der dem Basiskörper abgewandten Seite) angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform sind die Basis-Anschlussstutzen seitlich angeordnet. Entsprechend kann die Biegung des Fluidkanals im Stell-Fluidkanal 21 des Stellkörpers 2 oder im Basis-Fluidkanal 11 des Basiskörpers 1 angeordnet sein. Im ersten Fall ist die Platte des Stellkörpers 1 dicker ausgestaltet und die Gleit- und Dichtfläche mit der Stell-Öffnung seitlich angeordnet. Im zweiten Fall ist die Gleit- und Dichtfläche an der Unterseite der Platte angeordnet. Alternativ können die Basis-Anschlussstutzen an der Unterseite des Basiskörpers, d.h. der dem Stellkörper abgewandten Seite, angeordnet sein, so dass keine Biegung in den Fluidkanälen vorhanden ist.
Fig. 14 zeigt eine Variante ähnlich der Ausführungsform aus Fig. 1 mit zwei zueinander drehbaren Kreisscheiben, wobei die Basis-Anschlussstutzen in regelmässigen Abständen um die Rotationsachse des Stellkörpers angeordnet sind.
Fig. 15 zeigt schliesslich einen Infusionsstopper auf der Basis der einfachsten Ausführungsform einer medizinischen Fluidsteuervorrichtung zur Veränderung und Steuerung von Fluidströmen. Fig. 15(a) und Fig. 15(c) zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht. Fig. 15(b) zeigt eine Schnittdarstellung. Die Fluidsteuervorrichtung umfasst einen Basiskörper 1 (Fig. 15(d)) und einen Stellkörper 2 (Fig. 15(e)), wobei der Basiskörper 1 und der Stellkörper 2 jeweils eine einander zugewandte Gleit- und Dichtfläche 10, 20 aufweisen und der Stellkörper 2 im Basiskörper 1 dichtend und bewegbar gehalten ist. In der gezeigten Ausführungsform ist der Stellkörper als drehbare Scheibe mit einer kreisförmigen Gleit- und Dichtfläche ausgestaltet. Andere Varianten, z.B. eine linear verschiebbare Platte, ein drehbarer Zylinder (Gleit- und Dichtfläche an der Mantelfläche) oder eine drehbare Hülse (Gleit- und Dichtfläche an der Innenfläche) sind auch möglich und im Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen in den weiteren Figuren beschrieben. Die Gleit- und Dichtfläche des Basiskörpers ist entsprechend komplementär zur Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers ausgebildet.
Beim Infusionsstopper weist der Stellkörper 1 lediglich einen Stell-Fluidkanal 21 mit Stell- Anschlussstutzen 22 auf. Der Stell-Fluidkanal 21 endet in einer Stell-Öffnung 23 in der Gleit- und Dichtfläche 20 des Stellköpers 2. Auch der Basiskörper 1 weist nur einen Anschlussstutzen 11 mit einem Basis-Fluidkanal 11 auf, dessen Basis-Öffnung 13 in der Gleit- und Dichtfläche 10 des Basiskörpers 1 liegt. In einer Offenstellung (Fig. 15(a)) des Infusionskörper sind die beiden Öffnungen 13, 23 in Übereinstimmung miteinander. In einer Geschlossenstellung (Fig. 15(c)) liegen die Öffnungen 13, 23 jeweils direkt auf der Gleit- und Dichtfläche des Gegenstücks. Totvolumen oder Durchmesserreduktion durch ein zentrales Drehelement im Lumen, wie z.B. bei einem herkömmlichen Absperrhahn, sind nicht vorhanden.
Der Infusionsstopper erlaubt die Regulierung (go/stop) eines Flüssigkeitsflusses, ohne im offenen Zustand den Flusswiderstand zu erhöhen, indem die Durchmesser der Fluidkanäle gleich gross sind. Es ist kein Zwischenkanal mit geringerem Durchmesser vorhanden, wie es ebenfalls aus herkömmlichen Absperrhähnen bekannt ist. Zudem lässt der Infusionsstopper gut erkennen, ob die Leitung verschlossen oder offen ist. Der Infusionsstopper kann in Infusionssystemen mit anderen Fluidsteuervorrichtungen kombiniert werden und in diesen vor- und/oder nachgeschaltet eingebaut werden. Der Infusionsstopper erlaubt so, die Flussrichtung einer Aspiration oder Injektion in den Injektionskanal zu beeinflussen.
Die Anschlussstutzen aller Ausführungsformen können einen sogenannten Luer-Anschluss aufweisen. Die gezeigten Anschlussstutzen 12 des Basiskörpers 1 aller Ausführungsformen, welche einen sogenannten Luer-Anschluss aufweisen, werden zum Aspirieren oder Infundieren eingesetzt. Lediglich ein Basis-Anschlussstutzen kann keinen Luer-Anschluss aufweisen. Dieser wird in der Regel als Drainagekanal oder Waste-Kanal eingesetzt und ist auf diese Weise leicht erkennbar. Die gezeigten Stell-Anschlussstutzen weisen ebenfalls einen Luer-Anschluss auf. Fig. 18 zeigt beispielhaft eine Fluidsteuervorrichtung mit einer ersten Druckmesseinrichtung 30 am ersten Basis-Fluidkanal 11 und einer zweiten Druckmesseinrichtung am zweiten Basis-Fluidkanal 1 T.
Alle Ausführungsformen können als eigenständige Erfindungen betrachtet werden. Auch sind einzelne Merkmale, auch wenn im Zusammenhang mit spezifischen Ausführungsformen beschrieben, mit anderen Ausführungsformen kombinierbar.
Bezeichnungsliste
1 Basiskörper
10 Gleit- und Dichtfläche
11 , 1 T Fluidkanal des Basiskörpers (Basis-Fluidkanal)
11a, 11a' zentrale Kammer
12, 12' Anschlussstutzen des Basiskörpers (Basis-Anschlussstutzen)
12a zusätzlicher Basis-Anschlussstutzen
13, 13' Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche des Basiskörpers (Basis-Öffnung)
14 umlaufende Wand
15 Vorsprung
16 Stift
17 Rastmittel
18 Rastnase
19 umlaufende Wand
2, 2', 2" Stellkörper
20 Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers
21 , 2T Fluidkanal des Stellkörpers (Stell-Fluidkanal)
22, 22' Anschlussstutzen des Stellkörpers (Stell-Anschlussstutzen)
23, 23' Öffnung in der Gleit- und Dichtfläche des Stellkörpers (Stell-Öffnung)
24 Rastkerbe
30 Druckmesseinrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Medizinische Fluidsteuervorrichtung zur Veränderung und Steuerung von Fluidströmen, insbesondere bei medizinischen Infusionen, umfassend einen Basiskörper (1) und einen relativ zum Basiskörper (1) bewegbaren Stellkörper (2); wobei der Basiskörper (1) und der Stellkörper (2) jeweils eine einander zugewandte Gleit- und Dichtfläche (10, 20) aufweisen und der Stellkörper (2) am Basiskörper (1) bewegbar befestigt ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkörper (2) mindestens einen Stell-Fluidkanal (21 , 21'), mindestens einen Stell-Anschlussstutzen (22, 22') zum Anschliessen von Schläuchen oder Spritzen und mindestens eine Stell-Öffnung (23, 23') in der Gleit- und Dichtfläche (20) des Stellkörpers (2) aufweist, und wobei jeder Stell-Fluidkanal (21 , 2T) jeweils einen Stell- Anschlussstutzen (22, 22') direkt mit einer Stell-Öffnung (23, 23') in der Gleit- und Dichtfläche (20) des Stellkörpers (2) verbindet; dass der Basiskörper (1) einen ersten Basis-Fluidkanal (11) und einen zweiten Basis- Fluidkanal (11') mit jeweils einem Basis-Anschlussstutzen (12, 12') aufweist, wobei der erste Basis-Fluidkanal (11) und der zweite Basis-Fluidkanal (11') voneinander unabhängig und über den Stellkörper (2) nicht direkt miteinander fluidisch verbindbar sind; wobei der erste Basis-Fluidkanal (11) und der zweite Basis-Fluidkanal (11') jeweils eine Basis-Öffnung (13, 13') in der Gleit- und Dichtfläche (10) des Basiskörpers (1) umfassen und frei von einer Abzweigung im Basiskörper (1) sind; und wobei der Stellkörper (2) derart bewegbar ist, dass der mindestens eine Stell- Fluidkanal (21 , 2T) wahlweise in eine Geschlossenstellung bringbar oder in eine Offenstellung in Verbindung mit dem ersten oder dem zweiten Basis-Fluidkanal (11 , 1 T) bringbar ist.
2. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkörper (2) um 360° um eine Drehachse (A) drehbar ist und eine rotationssymmetrische Gleit- und Dichtfläche (20) aufweist.
3. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Basis-Öffnung (13, 13') mit gleichem Radius relativ zur Drehachse um 180° voneinander beabstandet in der Gleit- und Dichtfläche (10) angeordnet sind, so dass mit einer 180°-Drehung die mindestens eine Stell-Öffnung (23, 23') des Stellkörpers (2) von der ersten zur zweiten Basis- Öffnung (13, 13') bewegbar ist.
4. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkörper (2) in Form einer drehbaren Scheibe mit einer kreisrunden Gleit- und Dichtfläche (20), in Form einer kreisförmigen Hülse mit der Gleit- und Dichtfläche (20) an der Innenseite, in Form eines Kreiszylinders mit der Gleit- und Dichtfläche (20) auf der Mantelfläche oder in Form eines Kreiszylinders mit der Gleit- und Dichtfläche (20) auf der Stirnseite ausgestaltet ist, und die Gleit- und Dichtfläche (10) des Basiskörpers (1) jeweils komplementär zur Gleit- und Dichtfläche (20) des Stellkörpers (2) ausgestaltet ist.
5. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkörper (2) in Form einer linear verschiebbaren Platte mit der Gleit- und Dichtfläche (20) ausgestaltet ist, und die Gleit- und Dichtfläche (10) des Basiskörpers (1) komplementär zur Gleit- und Dichtfläche (20) des Stellkörpers (2) ausgestaltet ist.
6. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidsteuervorrichtung mehrere relativ zum Basiskörper (1) bewegbare Stellkörper (2) aufweist, welche in mehreren Ausnehmungen am Basiskörper (1) bewegbar befestigt sind.
7. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Basis-Fluidkanal (11) und/oder der zweite Basis-Fluidkanal (1 T) einen zweiten, zusätzlichen Basis-Anschlussstutzen (12a) aufweist, so dass mindestens ein Basis-Fluidkanal (11) unabhängig von der Stellung des Stellkörpers (2) einen im Basiskörper (1) durchgehenden Basis-Fluidkanal (11) mit beidseitigen Basis-Anschlussstutzen (12, 12a) ausbildet.
8. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der durchgehende Basis-Fluidkanal (11 , 1 T) die Gleit- und Dichtfläche (10) des Basiskörpers (1) durchbrechend geführt ist und dabei die Basis-Öffnung (13, 13') des Basis-Fluidkanals (11 , 1 T) ausbildet.
9. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basis-Fluidkanal (11 , 11'), insbesondere der durchgehende Basis-Fluidkanal (11), unabhängig von der Stellung des Stellkörpers (2) keine Totleitung aufweist.
10. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basis-Fluidkanal (11 , 11'), insbesondere der durchgehende Basis-Fluidkanal (11), im Bereich der Gleit- und Dichtfläche (10) des Basiskörpers (1) offen liegt, so dass sich die Basis-Öffnung (13, 13') des Basis- Fluidkanals (11 , 1 T) entlang der Gleit- und Dichtfläche (10) des Basiskörpers (1) erstreckt.
11. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellkörper (2) einen einzigen Stell-Fluidkanal (21) aufweist und der Basiskörper (1) mehr als zwei Basis-Fluidkanäle (11 , 1 T) aufweist.
12. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (1) und der Stellkörper (2) jeweils komplementäre Rastmittel (18, 24) aufweisen, so dass der Stellkörper in verschiedenen Stellungen einrastbar ist.
13. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Basis-Anschlussstutzen (12, 12a) und der mindestens eine Stell-Anschlussstutzen (21 , 2T) als Luer-Anschluss ausgestaltet ist.
14. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleit- und Dichtflächen (10, 20) des Stellkörpers (2) und des Basiskörpers (1) dichtend aneinander anliegen.
15. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidsteuervorrichtung als Einweg-Artikel aus Kunststoff gefertigt ist.
16. Medizinische Fluidsteuervorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Basis-Fluidkanal (11) und/oder der zweiten Basis-Fluidkanal (1 T) mit einer Druckmesseinrichtung (30) ausgestaltet ist.
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