DE2162998A1

DE2162998A1 - PERISTALIC HOSE PUMP FOR EXTRACORPORAL BLOOD CIRCUITS

Info

Publication number: DE2162998A1
Application number: DE19712162998
Authority: DE
Inventors: Siegfried Klusch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-18
Filing date: 1971-12-18
Publication date: 1973-06-20

Description

Peristaltik-Schlauchpumpe für extracorporale Blutkreisläufe.Peristaltic hose pump for extracorporeal blood circulation.

Die Erfindung betrifft eine Peristeltik-Schlauchpumpe für extracorporale Blutkreisläufe.The invention relates to a peristeltic hose pump for extracorporeal Bloodstream.

MIt derartigen Blutpumpe wird Blut aus Blutgefäßen angesaugt, und nach der Behandlung in Dialysatoren, Oxigenatoren, oder anderen Einrichtungen wieder surückgeführt.With such a blood pump, blood is drawn in from blood vessels, and after treatment in dialyzers, oxygenators, or other facilities returned.

Peristaltik-Schlauchpumpe dieser Art gelten als bekannt. D@e Anzahl der Druckrollen kann varieren, und ihre Anordnung ist entweder verstellbar, oder weist elastische Lagerung der Druckrollen oder des Schlauchbettes auf.Peristaltic hose pumps of this type are considered to be known. The number the pressure rollers can vary, and their arrangement is either adjustable, or has elastic mounting of the pressure rollers or the tube bed.

Je geringer die Hämolyse-Rate einer Blutpumpe ist, umsomehr steigen die Rehabilitations-Chan@en. Bei der Hämodialyse kann eine gute Blutpumpe den Erfolg einer späteren Nierentransplantation entscheidend beeinflussen, wenn durch Vermeidung von Bluttransfusionen die Immunitäts-Schranke nicht erhöht wird.The lower the hemolysis rate of a blood pump, the more it increases the rehabilitation chan @ en. With hemodialysis, a good blood pump can make the difference a later kidney transplant, if by avoidance blood transfusions do not raise the immunity barrier.

Untersuchungen, die der Erfinder anstellt, ergaben eine eindeutige Abhängigkeit der Hämolyse von der Plächenpressung des Blutfilms im Dersich der Dichtstelle zwischen Schlauchbett und Druckrolle.Investigations carried out by the inventor have shown an unequivocal one Dependence of the hemolysis on the surface pressure of the blood film in the area of the sealing point between the hose bed and the pressure roller.

Es kann die Vorstellung vertreten werden, daß zu jedem Durchmesser einer Druckrolle, in Abhängigkeit von der Verformbarkeit des Peristaltik-Schlauches und seiner Oberflächenrauhigkeit im Inneren, ein bestimmter (spezifischer) Druck das Optimum darstellt, bei dem ein Minimum an Hämolyse bei noch ausreichenden Saug-und Druckbedingungen, erreicht werden kann.It can be thought that for every diameter a pressure roller, depending on the deformability of the peristaltic tube and its surface roughness inside, a certain (specific) pressure represents the optimum at which a minimum of hemolysis with still sufficient suction and Printing conditions, can be achieved.

Die bekannten Blutpumpe mit starren Lagerungen der Druckrollen und sentraler mechanischer Verstellbarkeit, ergeben je nach dem verwendeten Schlauchmaterial und den Abmessungen, in Abhängigkeit+ von der jeweiligen willkürlichen Einstellung, mehr oder weniger hohe Hämolyse-Raten.The well-known blood pump with rigid bearings of the pressure rollers and central mechanical adjustability, result depending on the hose material used and the dimensions, depending + on the respective arbitrary setting, more or less high rates of hemolysis.

Ausführungen mit elastisch angeordneten Druckrollen oder Schlauchbetten verhindern wohl die gröbsten Fehler, stellen aber nur fttr einen bestimmten Fall ein Optimum dar. Insbesondere bei der Hämodialyse werden aber oft unterschl@dliche Schlauchqualitäten und Abm messungen verwendet. Außerdem werden diese Blutpumpen wahlweise mit einem oder zwei Peristaltig-Schläuchen betrieben. Allein dadurch kann die Flächenpressung um 100% varieren.Versions with elastically arranged pressure rollers or hose beds prevent the most serious errors, but only represent a specific case is an optimum. In hemodialysis in particular, however, there are often differences Hose qualities and dimensions used. They also become blood pumps operated either with one or two peristaltic tubes. That alone can vary the surface pressure by 100%.

Der Erfindung lag die Aufgabe sugrunde,die Hämolyse-Rate der Blutpumpe zu senken,die Sicherheit der gefährdeten Peristaltik-Schläuche zu steigern,den Dichtdruck der Druckrollenoptimal zu gestalten, und die Reinigung der Pumpe schnell und gründlich zu ermöglichen.The task of the invention was to control the hemolysis rate of the blood pump to lower, to increase the safety of the endangered peristaltic tubes, to increase the sealing pressure optimally designing the pressure rollers and cleaning the pump quickly and thoroughly to enable.

Dies Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Schlauchbett 1 , mittels eines Verstell-Elements 2 , wie Exenter , Mutter oder dergleichen , über ein elastisches Glied 3,radial zum Rotor 4 mit seinen Druckrollen 5 , verschoben werden kann,und dadurch der spezifische Dichtdruck der Dichtrollen 5 , während des Betriebes mit Hilfe einstellbarer Markierungen und Rasten wählbar wird.This object is achieved according to the invention in that the tube bed 1, by means of an adjusting element 2, such as an eccentric, nut or the like, Via an elastic member 3, moved radially to the rotor 4 with its pressure rollers 5 can be, and thereby the specific sealing pressure of the sealing rollers 5, during the Operation is selectable with the help of adjustable markings and notches.

Bei größeren Schlauchquerschnitten nehmen aus Funktionsgründen auch die Wandstärken erheblich zu. Dies führt zu hohen Stauch-und Dehnbeanspruchungen insbesondere an ds beiden Extremitäten des gequetschten Schlauches.Der beim Pumpvorgang entstehende Wulst vor der Druckrolle ermüdet das Schlauchmateriel im höchsten Maße. Deshalb werden an den Druckrollen 5, im Bereich der größten Verformung des gequetschten Peristaltik-Schlauches 6 , Vertiefungen 7 , angeordnet, die Muldenförmig ,gut abgerundet und gleichmäßig auf den Umfang der Druckrollen 5 ,verteilt sind.In diesen Mulden die auch versetzt angeordnet sein können gelingt es, den sich bildenden Wulst schrittweise abzubauen, ohne dabei die Abdichtung zu beeinflussen oder Hämolyse Hervorzurufen. Damit aber diese Bedingungen erfüllt werden können, muß die Lage der Achse des Peristaltik-Schlauches 6 , genau zwischen den Vertiefungen 7 ( Mulden ) verlaufenDies wird mit Hilfe der Führungsrollen 8 , erreicht die zwischen den Druckrollen 5.With larger hose cross-sections also take for functional reasons the wall thickness increases considerably. This leads to high compression and expansion loads especially on both extremities of the squeezed tube The resulting bead in front of the pressure roller tires the hose material to the greatest extent. Therefore, on the pressure rollers 5, in the area of the greatest deformation of the squeezed Peristaltic tube 6, depressions 7, arranged, the trough-shaped, well rounded and evenly on the circumference of the pressure rollers 5, are distributed in these troughs which can also be staggered, it is possible to gradually remove the bead that forms break down without affecting the seal or causing hemolysis. But so that these conditions can be met, the position of the axis of the peristaltic tube must be 6, run exactly between the depressions 7 (depressions) This is done with the help of the Guide rollers 8, reached between the pressure rollers 5.

angeordnet sind. Diese Führungsrollen weisen ein Profil auß, dessen Konturen fließend vom Durchmesser des verwendeten Schlauches ausgehend bis zu seiner größten gegueöschten Breite, eine latte Führung gewährleisten.are arranged. These guide rollers have a profile auß, of which Contours flowing from the diameter of the hose used up to his maximum width, ensure smooth guidance.

Um das Einfädeln des Peristaltik-Schlauches zu vereinfachen und gleichzeitig das größte zu. übertragende Drehmoment aus Sicherheitsgründen zu begrenzen,wird ein Rollenfreilauf in die Nabe des Rotors 4 eingebaut, der nur in der vorbestimmten Drehrichtung kraftschlüssig wird. Der Rotor kann axial ohne ein werkzeug zur Reinigung abgezogen, und anschließend wieder aufgesteckt werden.To simplify the threading of the peristaltic tube and at the same time the greatest too. to limit the transmitted torque for safety reasons a roller freewheel built into the hub of the rotor 4, which is only in the predetermined Direction of rotation is non-positive. The rotor can be cleaned axially without a tool removed, and then put back on again.

Das elastische Glied 3 , kann neben seiner Aufgabe als Druckbegrenzer auch noch für die Anzeige des jeweiligen Druckes ausgebildet sein. Dabei sind alle federmechanischen, pneumatisch-hydrau-1 lischen, oder elektrischen Systeme,odere deren Kombinationen verwendbar. Elektrische Druckanzeige-und Regelsysteme, können an der Stelle eingebaut werden,wo das elastische Glied vorgesehen ist.The elastic member 3, in addition to its task as a pressure limiter can also be designed to display the respective pressure. Everyone is there spring-mechanical, pneumatic-hydraulic, or electrical systems, or others their combinations can be used. Electrical pressure display and control systems, can be installed at the point where the elastic member is provided.

Dabei ist ein Gleichstrom-Stellmotor'mit durch Strombegrenzung einstellbarem Drehmoment das Mittel der Wahl. Gründe, wie Platzbedarf,einfache sauberhaltung und gute außer Gestaltung entscheiden ob Kniehebelsysteme,Bauwdenzug und Stellmotor mit Gewindeachse Anvendung finden.A direct current servomotor with adjustable by current limitation is thereby Torque is the method of choice. Reasons such as space requirements, easy cleaning and Good besides design decide whether toggle systems, construction hoists and servomotors find application with thread axis.

Ausfahrungsbeispiele der erfindung sind in vereinfachter Form teiweise schematisch ,in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschriebeh. Es zeigen Fig.l schematisch die Anordnung eines durch den Exenter 2 , verschibbaren Schlauchbettes 1 ,unter Zwischenschaltung eines druckanzeigenden elastischen Gliedes 3, Weiterhin den Rotor 4 mit drei Druckrollen 5 und drei Führungsrollen 8. Außerdem den Rollenfreilauf 9 in der Nabe des Rotors 4 , sowie dessen Antriebsachse 10.Ausfahrbeispiele the invention are partially in a simplified form schematically, shown in the drawings and are described in more detail below. It shows Fig.l schematically the arrangement of a by the eccentric 2, displaceable Hose bed 1, with the interposition of a pressure-indicating elastic member 3, Furthermore, the rotor 4 with three pressure rollers 5 and three guide rollers 8. In addition the roller freewheel 9 in the hub of the rotor 4 and its drive axle 10.

Fig.2 schematisch die Anordnung eines durch Exenter 2 verstellbaren, eigenelastischen Schlauchbettes 1 , das dadurch ein Stahlband gebildet wird, sowie ein Druckanzeigendes elastisches Glied 3 Fig.3 eine Druckrolle 5 , für einen oder zwai Peristaltik-Schläuche 6, sowie die für größere Schlauch-Wandstärken vorteilhaften muldenförmigen Vertiefungen 7 , in denen schrittweise das verdrängte Schlauchmaterial Entspannung finden kann. Die Anordnung dieser Vertiefungen 7 kann symetrisch zur Schlauchachse, oder versetzt angeordnet sein.2 schematically the arrangement of an adjustable by eccentric 2, inherently elastic tube bed 1, which is thereby formed a steel band, as well as a pressure indicating elastic member 3 Fig.3 a pressure roller 5, for one or Zwai peristaltic tubes 6, as well as those advantageous for larger tube wall thicknesses Trough-shaped depressions 7, in which the displaced tubing material gradually Can find relaxation. The arrangement of these recesses 7 can be symmetrical to Hose axis, or be arranged offset.

Fig.4 eine Führungsrolle 8 für ein oder zwei Peristaltik-Schläuche 6, mit den Profilkonturen die sich aus dem Übergang vom Durchmesser des Schlauches bis zu seinem Gequetschten Zustand ergeben, und in jedem Verformungsgrad eine satte PUhrung gewährleisten.4 shows a guide roller 8 for one or two peristaltic tubes 6, with the profile contours resulting from the transition from the diameter of the hose up to its pinched state, and a full one in every degree of deformation Ensure honor.

Fig.5 schematisch eine mit elektronischen Mitteln zu realisierende selbstätige Regelung des Dichtdruckes unter Verwendung eines Stellmotors,wobei mittels Potentiometer der gewünschte Dichtdruck eingestellt wird. Der zur Begrenzung des Drehmoments des Stellmotors einstellbare Motorstrom wird gleichzeitig zur Anzeige des Dichtdruckes verwendet.FIG. 5 schematically, one to be implemented with electronic means automatic regulation of the sealing pressure using a servomotor, whereby by means of Potentiometer the desired sealing pressure is set. The one to limit the The motor current, which can be set by the torque of the servomotor, is also displayed of the sealing pressure is used.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesonder darin, daß durch einen wählbaren Dichtdruck und dessen Kontrolle, die Hämolyse-Rate auf ein bisher nicht erreichbares Maß begrenzt wird.The advantages that can be achieved with the invention are in particular: that by a selectable sealing pressure and its control, the hemolysis rate on a previously unattainable level is limited.

Außerdem können Materialveränderungen die nach der Erwärmung, oder nach länderer Laufzeit auftreten, erkannt und ausgeglichen werden.In addition, material changes can occur after heating, or occur after a country run time, are recognized and compensated.

Die vollautomatische Regelung des Dichtdruckes, bringt für die Sicherheit des Patienten, insbesondere in der Herzchirurgie erhebliche Vorteile,und entlastet das Überwachungspersonel.The fully automatic regulation of the sealing pressure brings for the safety of the patient, especially in cardiac surgery, significant benefits and relief the supervisory staff.

Die muldenförmigen Vertiefungen an den Drucktrollen verhindern eine überbelastung des Schlauchmaterials, und helfen bedrohliche Zwischenfälle zu vermeiden.The trough-shaped depressions on the pressure rollers prevent one overloading of the hose material and help to avoid threatening incidents.

Claims

PATENT CLAIMS

(1) Peristaltic hose pump, preferably for extracorporeal blood circulation characterized in that the tube bed 1 by means of an adjusting element a, such as eccentric, nut or the like, via an elastic member 3, radially to Rotor 4 with its pressure rollers 5, can be moved, and thereby the specific Sealing pressure of the pressure rollers 5, during operation with the help of markings and locking becomes selectable.

2) peristaltic hose pump according to claim 1, characterized in that that the pressure rollers 5 in the area of greatest compression of the squeezed peristaltic tube 6, have depressions 7 that are well rounded, not continuous and even are arranged distributed on the circumference.

3) Perlstaltik hose pump according to claims 1 and 2 thereby characterized in that the guide rollers 8 for the peristaltic tube 6 have a profile have, the contours of which are flowing from the diameter of the hose used up to its greatest squeezed width, ensure a full guide.

4) peristaltic hose pump according to claims l to 3 thereby characterized in that in the hub of the rotor 4- is installed in roller freewheel, the becomes frictional by attaching it to a cylindrical axle.

5) peristaltic hose pump according to claims 1 to 4 thereby characterized in that the elastic d 3, contains a pressure transmitter or indicator, which shows the respective pressure in a mechanical, hydraulic or electrical way, or its automatic regulation.