DE3129701A1

DE3129701A1 - Intravenoese messvorrichtung

Info

Publication number: DE3129701A1
Application number: DE19813129701
Authority: DE
Inventors: Giovanni Los Gatos Calif Pastrone
Original assignee: Oximetrix Inc
Current assignee: Oximetrix Inc
Priority date: 1980-08-01
Filing date: 1981-07-28
Publication date: 1982-04-22
Also published as: JPS6149983B2; FR2487681A1; NL8103632A; NL180171C; GB2083141A; CH652605A5; FR2487681B1; GB2083141B; CA1164754A; JPS57156771A; US4336800A; DE3129701C2; AU7303281A; AU547269B2

Description

HOFFMANN

PATENTANWÄLTE

DR.'ING. E. HOFFMANN (1930-1976) - DIPL-ING.W.EITLE - DR.RER. NAT. K. H O FFMAN N · Dl PL.-ING. W. LEH N

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MO NCH EN 81 . TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATH E)

35 246 p/hl

OXIMETRIX, INC.,

Mountain View, Calif. / V.St.A.

Intravenöse Meßvorrichtung

In den letzten Jahren wurde der intravenösen Abgabe von Flüssigkeiten an Patienten, wie beispielsweise Salzlösungen und dgl. besondere Beachtung geschenkt. Anfänglich wurden derartige Flüssigkeiten dem Patienten über die Schwerkraft verabreicht, und zwar aus einem Behälter, der die zu verabreichende Flüssigkeit enthält. Eine Schwierigkeit bei solchen Vorrichtungen besteht darin, daß dieses System häufig dazu führte, daß der Behälter in einer beträchtlichen Höhe oberhalb des Patienten angebracht werden mußte. Weiterhin haben Versuche gezeigt, daß eine genaue Regelung der Zuführung schwierig ist, und zwar infolge der Tatsache, daß der Druck mit absinkendem Flüssigkeitsniveau im Behälter während des Abgabevorgangs abnimmt.

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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Verabreichung derartigen Flüssigkeiten zu schaffen, mit der eine zuverlässige und gleichmäßige Verabreichung auch dann erfolgen kann, wenn der Flüssigkeitsspiegel im Behälter abnimmt und der Behälter nicht ausreichend hoch oberhalb der einzuführenden Stelle angebracht wird oder werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die sich aus den Patentansprüchen ergebenden Merkmale gelöst, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Ansicht mit der Darstellung der Verwendung der vorliegenden Erfindung und - -

Figur 2 und

Figur 3 Teilquerschnittsansichten mit der Darstellung des Gegenstandes der Erfindung.

In Figur 1 ist eine intravenöse Meßeinrichtung 1 innerhalb einer Meßvorrichtungs-Steuereinheit 3 dargestellt. Die intravenöse Meßvorrichtung 1 ist mit einem Behälter für ein Strömungsmittel 5 über einen herkömmlichen Schlauch verbunden. Ein Schlauch 9, ausgehend vom Auslaß der intravenösen Meßvorrichtung 1 überführt präzise Mengen des Strömungsmittels zum zu behandelnden Patienten.

Anhand der Figur 2 wird nun die Konstruktion der intravenösen Meßvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung im einzelnen

beschrieben. Die intravenöse Meßvorrichtung 1 umfaßt eine. Pumpenkammer 11 und eine hin- und herbewegliche Membran 13, welche innerhalb der Pumpenkammer 11 angeordnet ist, und zwar vorzugsweise nahezu in der Mitte der Pumpenkammer 11. Die Vorrichtung 1 umfaßt weiterhin einen Pumpenkammereinlaß 15 und einen Pumpenkammerauslaß 17. Der Pumpenkammereinlaß 15 umfaßt einen Ventilsitz 19. Auf gleiche Weise umfaßt der Pumpenkammerauslaß 17 einen Ventilsitz 21. Kugelrückschlagventile 23 und 25 sind so angeordnet, daß sie normalerweise gegen die Ventilsitze 19 und 21 gedrückt werden. Das Kugelrückschlagventil 23 wird normalerweise durch die Schwerkraft der Kugel in geschlossenem Zustand gehalten, während · dies bei dem Kugelrückschlagventil 25 durch eine Feder' 27 erfolgt.

Die Membran 13 umfaßt einen Vorsprung 29, welcher sich vor-· zugsweise in der Mitte der Pumpenkammer 11 so befindet, daß der Querschnittsbereich des Flussigkeitsströmungsweges durch die Pumpenkammer 11 nahezu gleich dem Querschnittsbereich des Pumpenkammerexnlasses 15 und des Pumpenkammerauslasses 17 ist. Einerder Vorteile dieses Verhältnisses ist die relativ konstante, hohe Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels während des Füllvorganges der intravenösen Meßvorrichtung 1, welche unter Bezugnahme auf Figur 3 noch im einzelnen diskutiert wird.

Die Meßvorrichtung 1 umfaßt entsprechend der Darstellung in Fig. 2 eine Gasrückhaltekammer 31, die von Seitenwänden 33 und 35 und gegenüberliegenden Wänden 37 und 39 begrenzt ist. Entsprechend der Darstellung in Fig. 2 umfaßt die Kammer 31 einen oberen Abschnitt 41, welcher für eine Gas-Flüssigkeits-Trennflache 43 vorgesehen ist. Schließlich ist ein unterer Abschnitt 45 der Kammer 31 vorgesehen, von wo die Flüssigkeit

frei von Gasblasen die Kammer 31 über einen Kanal 47 in die Pumpenkammer 11 verlassen kann.

Die detaillierte Konstruktion der bereits beschriebenen Vorrichtung 1 und der Betrieb derselben wird nachfolgend beschrieben. Einkommendes Strömungsmittel, welches durch den Schlauch 7 in den Einlaß 49 zugeführt wurde, gelangt in die Kammer 31, die infolge der Ausdehnung der Seitenwand 35 jegliches Gas daran hindert, in die Pumpenkammer 11 zu gelangen und erlaubt die Erzeugung einer Gas-Flüssigkeitszwischenfläche 43 im oberen Abschnitt 41 der Kammer 31. Eine Flüssigkeit frei von Gasblasen gelangt vom unteren Abschnitt 45 der Kammer 31 durch den Kanal 47. Wenn der Schaft 51 der intravenösen Meßvorrichtung 1 nach oben ausgerichtet ist, wird das Volumen der Pumpenkammer 11 in einem präzisen und vorbestimmten Umfang vergrößert und der Druck innerhalb der Pumpenkammer 11 entsprechend abgesenkt. Dieser Druckabfall innerhalb der Pumpenkammer 11 ist ausreichend, um das Einlaßkugelventil 23 vom Ventilsitz 19 abzuheben, damit die von Gasblasen freie Flüssigkeit in die Pumpenkammer 11 gelangen kann. Wenn dann die Membran 13 wieder in ihre Ausgangslage durch den Schaft 51 nach unten gebracht wird, nimmt das Volumen innerhalb der Pumpenkammer 11 wieder ab und der Druck erhöht sich in der Pumpenkammer Dieser Druckanstieg innerhalb der Pumpenkammer 11 verursacht das Einlaßkugelventil 23 wieder in Anlage am Sitz 19, so daß ein Abfließen der Flüssigkeit aus der Pumpenkammer in die Kammer 31 verhindert wird. Gleichzeitig überwindet die Druckzunahme innerhalb der Pumpenkammer 11 die Vorspannmittel 27, welche das Kugelventil 25 gegen den Ventilsitz 21 drückt, so daß eine präzise Menge der abgemessenen Flüssigkeit von der Pumpenkammer 11 durch den Auslaß 53 durch den Schlauch 9 zum Patienten gepumpt werden kann. Die Vorrichtung

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umfaßt Schultern 55 zum Positionieren der Vorrichtung 1 innerhalb der Steuereinheit 3, welche eine Steuerung der Wendebewegung des Schaftes 51 vorsieht und der darauf angebrachten hin- und herbeweglichen Membran 13.

Figur 3 illustriert die Ausrichtung und die Gestalt der Vorrichtung 1, wenn sie mit der dem Patienten zuzuführenden Flüssigkeit gefüllt werden soll. Die intravenöse Meßvorrichtung zum Abmessen der zuzuführenden Flüssigkeiten . kann so derart zur Verfügung gestellt werden, daß bei jeder Anwendung bei einem Patienten eine frische und sterilisierte Vorrichtung verwendet wird. Entsprechend der Darstellung in Fig. 3 wird die Vorrichtung 1 um 180° gedreht, um mit Flüssigkeit gefüllt zu werden. Während dieses Füllvorganges wird der Schaft 51 manuell so weit eingedrückt, daß ein Rastzahn 57 mit einer korrespondierenden Schulter 59 der Vorrichtung 1 in Eingriff gelangt. Der Vorsprung 29 der wechselseitig bewegbaren Membran 13 ist so konstruiert, daß sie durch den Pumpenkammerauslaß 17 gelangen kann und die Vorspannmittel 27 überwindet, indem der Vorsprung auf das Kugelrückschlagventil 25 drückt, damit das Strömungsmittel durch den Auslaß 53 und den Pumpenkammerauslaß 17 in die Pumpenkammer 11 strömen kann. Da das Kugelrückschlagventil 23 normalerweise sich entsprechend der Darstellung in Fig.2 durch die Schwerkraft in dsr geschlossenen Lage befindet, öffnet die Drehung der Vorrichtung 1 entsprechend der Darstellung in Fig. 3 den Pumpenkammereinlaß 15, damit die Flüssigkeit durch die Pumpenkammer 11 in die Kammer 31 und den Einlaß 49 gelangen kann. Die Konfiguration der Membran 13 und des Vorsprungs 29 ist so, daß, wenn diese Teile entsprechend Fig. 3 eingedrückt sind, der Querschnittsbereich des Strömungsweges durch die Kammer 11 nahezu gleich dem Querschnittsbereich des Pumpenkammereinlasses 15 und des Pumpenkammerauslasses 17 ist. Dementsprechend füllt während des Füllvorganges entsprechend Fig. 3 das Strömungsmittel

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die Vorrichtung mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit, wodurch für die Verwendung in der Vorrichtung befindliche Gase ausgesondert werden/Weiterhin erzeugt die Orientierung der Membran 13 nahezu im Zentrum der Pumpenkammer 11 einen WirbelStrömungsweg der Flüssigkeit um den Vorsprung 29, wenn die Flüssigkeit in die Meßvorrichtung gelangt, um dadurch eine Wirbelströmung zu erzeugen, durch die in der Flüssigkeit vorhandene Gase abgesondert werden, bevor die Flüssigkeit mit der Vorrichtung benutzt wird. Es ist von kritischer Bedeutung, daß solche Gas aus der Pumpenkammer beseitigt werden, um sicherzustellen, daß genaue Strömungsmittelmengen dem Patienten zugeführt werden. Für den Fall, daß innerhalb der Pumpenkammer Gase vorhanden sind, so verändern diese Gase, die im Gegensatz zur Flüssigkeit kompressibel sind, die Menge der zum Patienten zu übertragenden Flüssigkeit während jeder Hin- und Herbewegung der Membran 13. Das Vorhandensein der Gase innerhalb der Pumpenkammer 11 ist wirksam ausgeschlossen durch die Konfiguration der Vorrichtung, welche das Füllen mit einer Wirbelbildung bei konstant hoher Geschwindigkeit erlaubt (siehe Figur 3) und durch die Verwendung der Gasrückhaltekammer 31 während des normalen Betriebs der Vorrichtung, wie diese im Zusammenhang mit Fig. 2 der Zeichnungen beschrieben wurde«

Claims

31297Ü1 NE HOFFMANN · EITLE & PARTNER PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · DIPl.-l NG. W. EITLE · DR.RER. N AT. K. HO FFMAN N · Dl PL.-ING. W. LEH N Dl Pl.-I NG. K. FDCHSlE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MD NCH EN 81 . TELE FON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E) 35 246 p/hl OXIMETRIX, INC., Mountain View, Calif. / V.St.A. Intravenöse Meßvorrichtung Patentansprüche Γ ·

1./Vorrichtung zum präzisen Bemessen von intravenös einem Patienten zu verabreichenden Flüssigkeiten, g ekennze ichnet durch eine einen Auslaß (17) und einen Einlaß (15) aufweisende Pumpenkammer (11), eine hin- und herbewegliche Membran (13), welche innerhalb der Pumpenkammper (11) so angeordnet ist, daß der Querschnittsbereich des Strömungsweges durch die Pumpenkammer nahezu gleich dem Querschnittsbereich des genannten Einlasses und Auslasses der Pumpenkammer ist, ein erstes Rückschlagventil (23) innerhalb des Pumpenkammereinlasses (15) und ein zweites Rückschlagventil (25) innerhalb des Pumpenkammerauslasses (17) und einer Gasrückhaltekammer (31), die in Verbindung mit und zwischen einem Einlaß.

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(49) für die Meßvorrichtung (1) und dem Pumpenkammereinlaß (15) vorgesehen ist, wobei der Gaseinfangbereich einen oberen Abschnitt (41) zur.Ausbildung einer Gas-Flüssigkeitstrennfläche (43) und ein unterer Abschnitt (45) vorgesehen sind, von dem die Flüssigkeit frei von Gasblasen abführbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch . gekennzeichnet , daß die beiden Rückschlagventile (23, 25) durch Vorspannmittel geschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Rückschlagventil (23) durch Schwerkraft geschlossen ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Pumpenkammereinlaß (15) ein Tagentialeinlaß ist, daß die Membran (13) nahezu in der Mitte der Kammer__ angeordnet ist und daß im eingedrückten Zustand der Membran der Querschnittsbereich des Strömungsweges durch die Kammer nahezu gleich dem Querschnittsbereich des Kammereinlasses und Kammerauslasses ist, daß das erste Rückschlagventil durch Schwerkraft geschlossen innerhalb des Pumpenkainmereinlasses (15) und das zweite Rückschlagventil vorgespannt geschlossen innerhalb des Pumpenkammerauslasses angeordnet ist, wobei die Membran (13) für die Hin- und Herbewegung mit einem Schaft (51) verbunden ist, welcher Schaft mit einem Rastzahn (57) zum Verriegeln des Schaftes (51) und der Membran (13) in einer offenen Stellung versehen ist, in welcher ein Vorsprung (29) der Membran (13) das zweite Rückschlag-

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ventil (25) in eine offene Stellung drückt.

5. Verfahren zum genauen Zumessen von Flüssigkeiten für die intravenöse Verabreichung derselben an einen Patienten, dadurch gekennz eichnet, daß die Flüssigkeit in eine Gasrückhaltekammer eingebracht wird, die in einem oberen Abschnitt eine Gas-Flussigkeits-Trennfläche und einen unteren Abschnitt für die blasenfreie Abgabe der Flüssigkeit aufweist, Erhöhen des Volumens innerhalb einer Pumpenkammer in einem genauen, vorbestimmten Umfang und Absenken des Druckes innerhalb der Pumpenkammer, wodurch ein Rückschlagventil im Pumpenkammereinlaß geöffnet wird und dadurch eine genaue Flüssigkeitsmenge aus dem unteren Abschnitt der Rückhaltekammer in die Pumpenkammer überfließen kann und Absenken des Volumens innerhalb der Pumpenkammer in einem genauen, vorbestimmten Umfang und Erhöhen des Druckes innerhalb der Pumpenkammer, wodurch das Pumpenkammereinlaßrückschlagventil geschlossen und das^ Rückschlagventil am Auslaß der Pumpenkammer geöffnet wird und dadurch eine genaue Menge der Flüssigkeit aus der Pumpenkammer abgegeben wird.

6. Verfahren zum genauen Zumessen von Flüssigkeiten für die intravenöse Verabreichung derselben an einem Patienten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssigkeit im wesentlichen mit konstanter Geschwindigkeit und im wesentlichen unter Absonderung der Gase in der Flüssigkeit aufgewirbelt wird und daß eine genaue Menge der Flüssigkeit vom unteren Abschnitt der Gasrückhaltekammer tangential in die Pumpenkammer gebracht wird.