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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Tragelement für eine extrakorporale Fluidförderleitung
sowie eine extrakorporale Fluidförderleitung,
insbesondere für
Infusionsvorrichtungen im medizinischen Bereich.
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Insbesondere
werden das Tragelement und die Leitung gemäß der Erfindung bei Geräten zur
extrakorporalen Blutbehandlung, z.B. bei Dialyse- und/oder Plasmapheresegeräten, verwendet,
um eine Infusionsleitung zu bilden, die mit einem an die oben genannten
Geräte
angeschlossenen extrakorporalen Blutkreislauf verbunden werden kann.
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Es
ist bekannt, daß eine
konventionelle Infusionsleitung mindestens einen Rohrleitungsabschnitt umfasst,
der zur Verbindung eines Beutels enthaltend eine bestimmte Infusionsflüssigkeit
mit einem extrakorporalen Blutkreislauf oder unmittelbar mit einem
Patienten durch konventionelle Zugangsmittel wie Nadeln, Katheter
und dergleichen geeignet ist. US Patent Nr. 5.698.090 zu Hospal
Industrie beschreibt z.B. eine Infusionsleitung umfassend einen Beutel
enthaltend eine Substitutionsflüssigkeit;
die Infusionsleitung führt
zu einer Sammelkammer (oder einem Blasenfänger), in der die Infusionsflüssigkeit mit
dem Blut aus einer venösen
Zweigleitung eines extrakorporalen Blutkreislaufes kombiniert werden kann.
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Die
Sammelkammer ermöglicht
die Durchführung
eines Flüssigkeit- Luft-Abscheidungsvorgangs
und verhindert daher die Verbreitung von gefährlichen Gaspartikeln zu dem
Patienten. Das abgeschiedene Gas kann ins Äußere unmittelbar abgelaufen
werden oder es kann durch einen pneumatischen Kreislauf, der an
den oberen Teil der Sammelkammer angeschlossen ist, zweckmäßig behandelt
werden. Abwärts
von der oben genannten Kammer wird das Blut, nachdem es mit der
Infusionsflüssigkeit
angereichert worden ist, zum Herz-Gefäß-System des Patienten zurückgegeben.
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Aus
der obigen Beschreibung ist es klar, daß die Sammelkammer ein bestimmtes
minimales Flüssigkeitsvolumen
immer enthalten muß,
wenn sie korrekt funktionieren soll; wenn kein Flüssigkeitsniveau in
der Sammelkammer sich befand, würde
dagegen die Gefahr entstehen, Gas unmittelbar zum Patienten zu übertragen.
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Außerdem muß die Sammelkammer
eine solche Große
haben, daß der
Blutfluss so verlangsamt wird, daß die Gaspartikeln ausreichend
Zeit haben, durch Verschiebung zum oberen Teil des Blasenfängers abgeschieden
zu werden.
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Praktisch
hat die Sammelkammer eine viel höhere
radiale Größe als die
der Infusionsleitung. Bei der Leitungsherstellung muß daher
die Sammelkammer mehrstückig
hergestellt werden und typischerweise wird sie getrennt von der
restlichen Leitung hergestellt. Die verschiedenen Rohrleitungsabschnitte,
die die Infusionsleitung bilden, und die verschiedene Teile der
Sammelkammer werden dann durch einen Vorgang zusammengesetzt, durch
den die gesamten Kosten der Infusionsleitung noch steigen.
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Außerdem benötigen die
beschriebenen Vorrichtungen Niveausensoren und/oder Luftblasensensoren,
die durch eine Steuereinheit mit mindestens einem Sicherheitsventil,
z.B. einer Klemme, zusammenwirken, die die Rohrleitung schließen kann,
sobald eine kritische Bedingung in dem Blasenfänger detektiert wird. Offensichtlich
kann die Fluidsammelkammer Luft von der Flüssigkeit erst abscheiden, wenn
eine minimale Flüssigkeitsmenge
in der Kammer vorhanden ist: Wenn die Flüssigkeit in der Sammelkammer
erschöpft
ist (was unvermeidlich nach einiger Zeit stattfindet, wenn die Infusionsflüssigkeit sich
erschöpft
hat, es sei denn, daß die
Infusionspumpe zum korrekten Zeitpunkt gestoppt wird), wird Gas
zum Patienten übertragen.
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Die
Infusionsleitungen mit Blasenfängern weisen
ebenfalls einige kritischen Aspekte auf, die mit deren Verwendung
verbunden sind: Sowohl die Rohre als auch die Sammelkammer sind
in der Regel an einer Stirnwand, z.B. eines Blutbehandlungsgeräts, oder
jedenfalls an einem geeigneten Träger und Positionierungssystem
befestigt; insbesondere muß die
Sammelkammer genau befestigt werden, vor allem wenn sie mit Niveau-
und/oder Luftblasensensoren zusammenwirkt. Aus einem Betriebsgesichtpunkt wird
dann eine lange Zeitspanne benötigt,
um die Leitung korrekt zur Verwendung vorzubereiten.
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Schließlich sind
Leitungen mit Sammelkammern aufgrund deren Struktur zur Installation
in kleinen Räumen
wenig geeignet.
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Zur
besseren Verständnis
sollte man auch einen bekannten Luft-Flüssigkeit-Abscheider
nennen, umfassend einen Aufnahmekörper, der zwei durch einen
hydrophile Membrane getrennte anliegende Kammern bildet; der Aufnahmekörper weist
eine Eingangsöffnung
für ein
Fluid mit Flüssigkeits-
und Gaspartikeln auf. Die Flüssigkeit
kann durch die hydrophile Membran durchfließen und aus einer Ausgangsöffnung austreten.
Das Gas, das in die erste Kammer eintritt, wird durch Nebenöffnungen
abgelassen, die aufwärts
von der hydrophilen Membran liegen, wobei mindestens eine hydrophobe
Membran an diesen Öffnungen
verwendet wird, um den Durchfluss der Flüssigkeit zu verhindern.
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Die
beschriebene Vorrichtung ermöglicht
die Trennung des Gaspartikeln enthaltenden Fluids in zwei Teile,
d.h. eine flüssige
Phase, die aus der Ausgangsöffnung
in der zweiten Kammer austritt, und eine Gasphase, die durch die
Nebenöffnungen
in der ersten Kammer abgelassen wird. Es sollte bemerkt werden,
daß die
beschriebene Luftabscheidungsvorrichtung keine darin ständig stehende
Flüssigkeit
benötigt,
um das Gas zu trennen; um es anders zu sagen, wird das durch die
Abscheidungsvorrichtung durchfließende Fluid kontinuierlich
in die Flüssigkeit, die
entlang der Leitung weiterfließt,
und in das Gas, das ins Äußere abgelassen
wird, getrennt.
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Aus
US 4705464 und aus
EP 601357 ist auch ein Tragelement
für ein
Rohrsegment mit einem Flüssigkeit-Gas-Abscheider
bekannt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Unter
diesen Umständen
ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein neues Tragelement und
eine neue Infusionsleitung mit einer sehr einfachen, kompakten und
wirtschaftlichen Struktur bereitzustellen, die alle oben beschriebenen
Nachteile beseitigen.
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Insbesondere
besteht ein Gegenstand der vorliegen Erfindung darin, ein Tragelement
bereitzustellen, das die Gasabscheidungsfunktion so enthält, daß die entsprechende
Infusionsleitung weder die Verwendung einer Kammer zur Sammlung
des Fluids aufwärts
von dem Infusionspunkt noch keinen optischen oder Ultraschallniveausensor
benötigt.
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Ein
anderer Gegenstand der Erfindung besteht darin, ein neues Tragelement
bereitzustellen, daß den
Schritt der Installation der Leitung, in der dieses Element verwendet
wird, vereinfacht, wobei gleichzeitig die Möglichkeit von Verbindungsfehlern minimiert
wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein neues Tragelement, daß eine wirksame
Sicherheitsfunktion in der Leitung, in der es verwendet wird, bereitstellt,
ohne keine zusätzliche
Systeme zum Sperren des Flusses entlang der Leitung (wie Klemmen
oder andere Vorrichtungen) theoretisch zu benötigen.
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Schließlich besteht
ein Gegenstand der Erfindung darin, eine Infusionsleitung bereitzustellen, die
die Einführung
einer Vielzahl von Beuteln ermöglicht,
mit einem einfachen Mittel zum Umschalten von einem Beutel zu dem
nächsten
Beutel, wenn die in jedem Infusionsbeutel enthaltende Flüssigkeit
erschöpft
ist.
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Diese
und andere Gegenstände
der vorliegenden Erfindung, die sich aus der folgenden Beschreibung
ergeben, werden durch ein Tragelement und eine Infusionsleitung,
die dieses Tragelement verwendet, nach der Beschreibung in einem
oder mehreren der beiliegenden Ansprüche wesentlich gelöst.
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Weitere
Merkmale und Nachteile ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung
einer bevorzugten aber nicht exklusiven Ausführungsform eines Tragelementes
und einer Infusionsleitung, die dieses Tragelementes verwendet,
nach der vorliegenden Erfindung.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Diese
Beschreibung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
vorgestellt, die nur als Referenz und daher nicht beschränkend eingefügt werden.
In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht einer Infusionsvorrichtung, die die Leitung
und das Tragelement gemäß der Erfindung
verwenden;
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2 einen
Teil der Vorrichtung von 1, umfassend ein erfindungsgemäßes Tragelement, das
einen gekrümmten
Rohrleitungsabschnitt hält;
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3 eine
Ansicht wie die in 2, worin ein Teil des Tragelementes
entfernt wurde, um die innere Struktur davon besser zu zeigen;
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4 eine
detaillierte Ansicht eines erfindungsgemäßen Tragelementes;
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5 einen
Schnitt durch die Linie V-V von 4;
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6 den
Teil des Tragelementes, der in der Ansicht nach 3 entfernt
wurde;
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7 eine
zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Tragelementes,
die als Ersatz zum Tragelement nach 2 verwendet
werden kann;
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8 ein
Ansicht von oben von 7;
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9 dieselbe
Ansicht wie in 7, wobei einige Teile entfernt
wurden, um andere Teile besser zu zeigen;
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10 eine
Ansicht von oben von 9;
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11 einen
Schnitt entlang der Linie XI-XI von 7;
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12 einen
Schnitt entlang der Linie XII-XII von 7;
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13 einen
Schnitt entlang der Linie XIII-XIII von 12;
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14 eine
Ansicht vom Inneren eines Teils des Tragelementes, der von der Ansicht
in 9 entfernt wurde.
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Detaillierte Beschreibung
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Mit
Bezug auf die beiliegenden Figuren, wird nun eine Beschreibung eines
Tragelementes 1 und einer Infusionsleitung 2,
die mit einer Infusionsvorrichtung 3 zur medizinischen
Anwendung verbunden werden kann, angegeben, umfassend mindestens
einen Behälter 4 zur
Aufnahme einer bestimmten Menge einer in einen Patienten zu infundierenden
Flüssigkeit;
insbesondere kann der Infusionspunkt 5 in einem bestimmten
Bereich eines extrakorporalen Blutkreislauf angeordnet werden oder
alternativ unmittelbar an den Patienten angeschlossen werden.
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Die
Infusionsvorrichtung 3 kann auch eine Vielzahl von Behältern 4 umfassen,
die nacheinander in Fluidkommunikation mit dem Infusionspunkt durch Öffnen und
Schließen
von entsprechenden Sperrelementen 6, wie Klemmen oder dergleichen,
die manuell oder automatisch betrieben werden kann, gesetzt werden
können.
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Eine
Wiegenvorrichtung 7, wie eine Waage, ist mit dem Behältern oder
den Behältern
für die
Infusionsflüssigkeit
operativ verbunden, um die Gesamtgewicht des Behälters oder der Behälter zu
detektieren und ein entsprechendes Steuersignal zu senden. Praktisch
handelt es sich bei dem Steuersignal um ein Signal, das mit dem
Gesamtgewicht, das durch die Waage 7 während der Behandlung gemessen wird,
verbunden ist.
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Das
Signal wird in eine Steuereinheit 8 zugeführt, die
mit der Wiegenvorrichtung verbunden ist; die Steuereinheit 8 kann
das durch die Waage gemessene Gewicht bei endlichen Zeitintervallen,
z.B. bei regelmäßigen Intervallen,
detektieren und abspeichern. Daher kann die Steuereinheit 8 den
aktuellen Fluss durch die Leitung erfassen und Bewegungsmittel,
die mit der Leitung verbunden sind, zweckmäßig einstellen, wenn ein Unterschied
zwischen dem aktuellen Fluss und dem gewünschten Fluss gefunden wird.
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Es
sollte bemerkt werden, daß die
Bewegungsmittel mindestens eine Pumpe, z.B. eine peristaltiche Pumpe 9,
oder z.B. beim Schwerkraftbetrieb ein Flusssteuerventil, z.B. eine
elektromagnetische Klemme, umfassen.
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Typischerweise
kann der gewünschte
Fluss durch den Anwender eingestellt werden oder in Steuereinheit 8 vorprogrammiert
werden, und jedenfalls kann es sich bei diesem Fluss um einen zeitkonstanten
oder -variablen Wert.
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Die
Steuereinheit 8 kann die Abnahme des aktuellen Gewicht
des Infusionsflüssigkeitsbehälters erfassen
und die Bewegungsmittel bei Bedarf einstellen, um den gewünschten
Fluss entlang der Linie zu erhalten.
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Da
das Gesamtgewicht des Gehaltes von jedem Behälter 4 bekannt ist,
kann die Steuereinheit 8 ebenfalls mindestens eine Leer-
oder Infusionsendebedingung detektieren und eine entsprechende Steuerprozedur
aktivieren. Diese Prozedur kann einen Steuerschritt der Bewegungsmittel
(peristaltischen Pumpe 9), um die Fluidförderung
entlang der Infusionsleitung 2 zu stoppen, und/oder einen
Signalisierungsschritt, bei dem die Leerbedingung des Behälters oder
die Erschöpfung
eines bestimmten Flüssigkeitsvolumen
angezeigt wird, umfassen.
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Wenn
die Infusionsvorrichtung 3 zwei oder mehrere Flüssigkeitsbehälter 4 umfasst,
weist die Infusionsleitung 2 ebenfalls eine Vielzahl von
Zweigleitungen 2a auf, wobei jede geeignet ist, einen entsprechenden
Behälter
in Fluidkommunikation mit einem gemeinsamen Teil 2b der
Leitung 2 und daher mit dem Infusionspunkt 5 zu
setzten. Dabei weist jede Zweigleitung ein Flusssperrelement 6 auf,
das zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung umgeschaltet
werden kann, um den Fluiddurchgang selektiv zu erlauben oder zu
verhindern.
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Die
Flusssperrelemente 6 können
manuell betrieben oder durch die Steuereinheit 8 sequentiell gesteuert
werden. Die Steuereinheit kann z.B. so programmiert werden, daß bei der
Erfassung einer Leerbedingung eines Behälters sie das Schließen des
Sperrelementes 6 in der Zweigleitung 2a, die mit dem
leeren Behälter
verbunden ist, und das Öffnen eines
der Sperrelemente 6 in einer Zweigleitung 2a entsprechend
einem Behälter,
in dem Flüssigkeit
vorhanden ist, steuern kann. Diese Prozedur kann wiederholt werden,
bis alle Behältern
entleert worden sind.
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Die
betreffende Infusionsvorrichtung umfasst einen kontinuierlichen
Fluidabscheider 10, der in der Infusionsleitung 2 liegt,
zum Abscheiden des Fluids aus dem Behälter oder den Behältern 4 in
einen Gasteil und einen flüssigen
Teil; dieser Abscheider kann nur der Flüssigkeit erlauben, entlang
der Infusionsleitung 2 weiterzufließen, wobei er die Gasblasen
aus dem Behälter 4 abscheidet
und ins Äußere ablässt.
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Insbesondere
wenn die Infusionsflüssigkeit in
einem Behälter
erschöpft
ist, empfängt
der Abscheider 10 das Gas und lässt es ins Äußere ab, wodurch der Durchgang
von Gasstoffen abwärts
von dem Abschnitt, worin der Abscheider läuft, verhindert wird.
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Der
kontinuierliche Abscheider 10 umfasst einen Aufnahmekörper 11 mit
mindestens einem Eingang 12 zum Empfangen eines Fluids
von dem Behälter,
mindestens einem ersten Ausgang 13 zum Empfangen eines
flüssigen
Teils des Flusses und zur Zuführung
desselben abwärts
von den Auswahlmitteln in den Infusionspunkt, mindestens einem zweiten
Ausgang 14 zum Empfangen des Gasteils des Flusses und zum
Ablassen desselben ins Äußere, und
Auswahlmitteln 15, die zwischen dem Eingang 12 und
dem ersten Ausgang 13 liegen und das Fluid in einen Gasteil
und in den flüssigen
Teil kontinuierlich abscheiden können.
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Die
Auswahlmittel 15 umfassen mindestens eine hydrophile Membran 16 mit
einer Seite 16a gegenüber
dem ersten Ausgang 13 und einer Seite 16b gegenüber dem
Eingang 12 zum Empfangen des Fluids und zum Übertragen
nur der Flüssigkeit
zum ersten Ausgang; die Auswahlmittel 15 umfassen auch
mindestens eine hydrophobe Membran 17 mit einer Seite 17a gegenüber dem
zweiten Ausgang 14 und einer Seite 17b gegenüber der
Eingangsöffnung 12 zum
Empfangen des Fluids und zum Übertragen nur
des Gases zum zweiten Ausgang 14.
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Mit
Bezug auf die Verlängerung
der Infusionsleitung 2 liegt der kontinuierliche Abscheider 10 zwischen
dem Bewegungsmitteln (peristaltischen Pumpe 9) und dem
Infusionspunkt 5, und insbesondere unmittelbar abwärts von
den Bewegungsmitteln.
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Wie
es aus den beiliegenden Figuren ersichtlicht ist, umfasst die Vorrichtung 3 ein
steifes Tragelement 1, das entgegengesetzte Teile eines
ersten Rohrleitungsabschnittes 18 der Leitung 2 hält und zum
Zusammenwirken mit den Bewegungsmitteln (peristaltischen Pumpe 9)
besonders geeignet ist.
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Praktisch
hält der
steife Träger 1 den
ersten Rohrleitungsabschnitt 18, so daß dieser erste Abschnitt eine
gekrümmte
Form und eine bestimmte axiale Erstreckung hat.
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Das
Tragelement 1 liegt quer zur Mittelachse der entgegengesetzten
Teile der ersten Rohleitungsabschnittes 18 und ermöglicht eine
einfache Handhabung der Leitung, um eine einfache Positionierung des
ersten Abschnittes um einen Rotor einer peristaltischen Pumpe 9 zu
erlauben.
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Aufwärts von
dem ersten Rohrleitungsabschnitt 18 umfasst die Infusionsleitung 2 einen
zweiten Rohrleitungsabschnitt 19, der sich zwischen dem Behälter 4 und
dem steifen Träger 1 befindet
und in Fluidkommunikation mit dem ersten Abschnitt steht. Wie genannt,
kann es bei dem zweiten Rohrleitungsabschnitt 19 um eine
Einzelleitung, die mit einem Einzelflüssigkeitsbehälter 4 verbunden
ist oder sich in eine Vielzahl von Zweigleitungen 2a, wobei
jede mit einem entsprechenden Behälter verbunden ist, endseitig
verzweigen kann, handeln.
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Nun
wird die detaillierte Struktur des steifen Tragelementes 1 beschrieben,
umfassend einen ersten Seitenteil 20, der den Aufnahmekörper 11 bildet, und
einen zweiten Seitenteil 22 mit einem röhrenförmigen Kontur, an dem entsprechende
Ende des ersten und des zweiten Rohrleitungsabschnittes 18 und 19 der
Leitung 2 befestigt sind; der zweite Seitenteil 22 und
der erste Seitenteil 20 sind durch einen steifen Querträger 23 miteinander
steif verbunden, der mit mindestens einem Durchgangsloch 24 ausgestattet
ist, das als Element zur Befestigung des steifen Trägers an
einer nicht gezeigten Tragwand dienen kann; der steife Querträger 23 ist
wesentlich flach ist und liegt parallel zu einer Ebene, auf der
sich der erste Rohrleitungsabschnitt 18 befindet.
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Der
Aufnahmekörper 11 bestehend
aus dem ersten Seitenteil 20 umfasst eine Basis 25 und
einen Deckteil 26, die miteinander zusammenwirken zur Bildung
eines Fluiddurchgangs 27 zwischen dem Eingang 12 einerseits
und den ersten und zweiten Ausgängen 13, 14 andererseits.
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Insbesondere
bildet die Basis 25 einen Durchgangskanal 28 zum
Setzen des Durchgangs 27 in Fluidkommunikation mit dem Äußeren. Dieser Durchgangskanal 28 erstreckt
sich orthogonal zur Ebene, auf der das Tragelement 1 liegt,
und befindet sich in der Nähe
von einem Umfangsbereich der Basis 25; wenn die Infusionsvorrichtung 3 an
der peristaltischen Pumpe 9 in Betriebsbedingungen aufgebaut
ist, liegt daher der Kanal 28 im höchsten Bereich der Basis.
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Wie
es aus 5 ersichtlich wird, ist der Durchgang 27 in
dem Aufnahmekörper
wesentlich durch die hydrophile Membran 16 in zwei Hälfte oder Kammern 27a und 27b getrennt.
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Aufgrund
dessen besonderen Positionierung liegt der Kanal 28 an
der höchsten
Stelle der Kammer 27a (die sich aufwärts mit Bezug auf die Flussrichtung
befindet), in die der Durchgang getrennt ist, um das Gas wirksam
abzulassen. Zu diesem Zweck wirkt die hydrophobe Membran 17 in
einem Eingangsabschnitt des Kanals 28 gegenüber dem
Inneren des Aufnahmekörpers.
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Wieder
mit Bezug auf 5 wird es bemerkt, daß die Basis 25 ein
eingebautes erstes röhrenförmigen Verbindungselement 29 zum
Empfangen von einem Ende des ersten Rohrleitungsabschnittes 18 umfasst.
Der Deckteil 26 umfasst wiederum ein eingebautes zweites
röhrenförmiges Verbindungselement 30 mit
einer Erstreckungsachse, die geneigt ist mit Bezug auf die Achse
des ersten röhrenförmigen Element 29.
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Das
zweite Verbindungselement 30 ist vorteilhaft lösbar, z.B.
ein Luer-Verbinder, und kann unmittelbar mit einem Kopplungsverbinder,
z.B. einem T-förmigen
Verbinder, eines extrakorporalen Blutkreislaufes 33, auf-
oder abwärts
von einer Blutbehandlungseinheit 34 verbunden werden. Da
eine unmittelbare Verbindung mit dem extrakorporalen Blutkreislauf 33 möglich ist,
entfällt
daher das Vorhandensein eines Rohres abwärts von dem Abscheider 10;
dies hat den Vorteil, eine ungewollte Sperrung zu verhindern, die
durch das Sensorsystem, das mit dem extrakorporalen Kreislauf verbunden
ist, schwierig detektierbar wäre.
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Dabei
sollte es bemerkt werden, daß ein
Infusionsflüssigkeitsförderrohr
abwärts
von dem Abscheider, wäre
das Rohr gesperrt, eine Druckbelastung für eine bestimmte Zeitspanne
verursachen würde,
was den Abscheider und insbesondere die Membrane 16 und 17 sowie
die Flüssigkeitsdichtungen
beeinflussen würde.
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Es
sollte auch bemerkt werden, daß der
steife Träger 1 dünn ist,
so daß die
gesamte Leitung einen sehr kleinen Raumbedarf hat.
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Die
Wirksamkeit des Systems ist aber nicht durch die besondere Struktur
des Aufnahmekörpers 11 und
die Positionen der Membrane 16 und 17 vermindert;
insbesondere liegt die hydrophile Membran 16 zwischen der
Basis 25 und dem Deckteil 26 und erstreckt sich
wesentlich durch den gesamten Aufnahmekörper 11; die Basis 25 und
der Deckteil 26 umfassen entsprechende Basiswände 25a und 26a und
entsprechende Umfangsränder 25b und 26b,
die von den Basiswänden
zur Bildung des Durchgangs zur Förderung
des Fluids vorspringen.
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Die
hydrophile Membrane 16 erstreckt sich parallel zu den Basiswänden 25a und 26a abgetrennt von
den Wänden,
wodurch sie eine aktive Oberfläche,
die wesentlich gleich der Fläche
des Aufnahmekörpers 11 in
Draufsicht ist, bereitstellt.
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Es
sollte auch bemerkt werden, daß der
Aufnahmekörper 11 eine
Vielzahl von Vorsprüngen 31 und 32 aufweist,
die von der Basiswand 25a der Basis und von der Basiswand 26a des
Deckteils vorspringen. Ausführlicherweise
umfassen die mit der Basis 25 verbundenen Vorsprünge 31 Zähne, die
auf der Oberfläche
der Basiswand 25a der Basis gleichmäßig aufgeteilt sind, während die
mit dem Deckteil 26 verbundenen Vorsprünge 32 mit einem winkligen Abstand
liegende Abweiser zur Führung
des Flüssigkeitsflusses
zum ersten Ausgang 13 umfassen.
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Konstruktiv
angesehen, sind die Basis 25 des Aufnahmekörpers 11,
der steife Querträger 23 und
der zweite Seitenteil 22 einstückig ausgebildet, während der
Deckteil 26 an der Basis 25 befestigt wird, nachdem
die hydrophobe und hydrophile Membrane 17 und 16 positioniert
worden sind.
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Die 7 bis 14 zeigen
eine zweite Ausführungsform
eines steifen Tragelementes gemäß der vorliegenden
Erfindung. In der zweiten Ausführungsform
wie in der ersten kann das Tragelement mit einer Infusionsvorrichtung 3,
wie der Infusionsvorrichtung 3 von 1, verbunden
werden und greift entgegengesetzte Teile des ersten Rohrleitungsabschnittes 18 der
Infusionsleitung 2 sowie einen Endteil des zweiten Rohrleitungsabschnitt 19 ein.
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Aus
Einfachheits- und Verständlichkeitsgründen wird
das Tragelement in den von 7 ab mit 1 bezeichnet,
ebenso wie das Tragelement der ersten Ausführungsform in den 1 bis 6. Ebenfalls
werden in den von 7 ab die Elemente der zweiten Ausführungsform,
die sowohl strukturell als auch funktionell den Elementen der ersten
Ausführungsform ähnlich sind,
mit denselben Nummern wie in den 1 bis 6 bezeichnet.
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Erfindungsgemäß umfasst
der kontinuierliche Fluidabscheider 10 ein Rückschlagventil 36,
das geeignet ist, den Rückfluss
in einer entgegengesetzten Richtung zur Flussrichtung des extrakorporalen Fluids
zu verhindern.
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Das
Rückschlagventil 36,
oder Einwegventil, ist entlang einem Weg des Flüssigkeitsteils angeordnet,
nachdem die Flüssigkeit
von dem Gasteil durch den kontinuierlichen Fluidabscheider 10 bereits
abgeschieden worden ist. Das Rückschlagventil 36 ist innerhalb
des Abscheideraufnahmekörpers 11 in
einem Bereich zwischen den Abscheiderauswahlmitteln 15 und
dem ersten Ausgang 13 (Flüssigkeitsausgang) angeordnet.
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Das
Rückschlagventil 36 umfasst
ein bewegliches Schieberelement 37, das auf einem Flüssigkeitsdurchgangsloch 35,
durch das der Flüssigkeitsteil
fließt,
wirk. Das Schieberelement 37 ist scheibenförmig und
besteht aus einem elastomerischen Material (z.B. Silikon). Das Schieberelement 37 bewegt sich
innerhalb einer Kammer, die bei dem Schieber in offener Stellung
einerseits mit dem Durchgangsloch 35 in Kommunikation steht.
Wenn ein Fluss in der entgegengesetzten Richtung zu der gewünschten Richtung
vorliegt, schließt
das Schieberelement 37 das Flüssigkeitsdurchgangsloch 35 automatisch,
wodurch der Rückfluss
unterbrochen wird, so daß das Fluid
im extrakorporalen Kreislauf 33 zum Abscheider 10 nicht
gelangen kann.
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Die
das bewegliche Schieberelement 37 aufnehmende Kammer steht ebenfalls
in Kommunikation mit dem ersten Abscheiderausgang 13 an
der entgegensetzten Seite zu dem Flüssigkeitsdurchgangsloch 35,
wobei der Schieber keine Sperrfunktion spielen kann. Das Rückschlagventil 36 ist
mit Mitteln zum Verhindern des Schließens der Kommunikation mit dem
ersten Ausgang 13 durch den Schieber 37 ausgestattet.
Bei den Verhinderungsmittel handelt es sich in der vorliegenden
Ausführungsform
um mindestens einen Vorsprung 38, der von Wänden, die die
den Schieber 37 enthaltende Kammer begrenzen, vorspringt,
wobei die Vorsprünge 38 mit
dem Schieber 37 durch Kontakt zusammenwirken können. In
der gezeigten Ausführungsform
ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 38 vorhanden,
die strahlenförmig
angeordnet sind und wobei jeder L-förmig ist und zur seitlichen
Aufnahme des Schiebers 37 zusammenwirkt.
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Das
Flüssigkeitsdurchgangsloch 35 ist
mit dem Deckteil 26 des Aufnahmekörpers 11 verbunden.
Insbesondere ist das Durchgangsloch 35 an der Basiswand 26a des
Deckteils 26 angeordnet, gegenüber der die hydrophile Membran 16 mit
einem Abstand liegt.
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Wie
bei der ersten Ausführungsform
definiert der Aufnahmekörper 11 innen
einen Fluiddurchgang 27 zwischen dem Eingang 12 und
dem ersten Ausgang 13. Dieser Fluiddurchgang 27 weist
einen Aufwärtsteil 27a zwischen
dem Eingang 12 und der hydrophilen Membran 16,
und einen Abwärtsteil 27b zwischen
der hydrophilen Membran 16 und dem ersten Ausgang 13 auf.
Die Basiswand 26a, an der das Durchgangsloch 35 definiert
ist, begrenzt den Abwärtsteil 27b des
Fluiddurchgangs.
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Das
Durchgangsloch 35 liegt in einem Seitenendbereich der Basiswand 26a (siehe 14), und
Seitenendbereich der sich entgegengesetzt dem Fluideingang 12 befindet.
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Die
Vorsprünge 32,
die an der inneren Seite der Basiswand 26a angeordnet sind,
sind in eine erste Gruppe von Vorsprüngen, die zum Durchgangsloch 35 gelangen,
wobei die Vorsprünge 32 als
Linien, die parallel zu einander verlaufen und sich in horizontaler
Richtung zum Durchgangsloch 35 erstrecken und eine Vielzahl
von parallelen Linearleitungen in der Richtung des Flüssigkeitsteilwegs
definieren, ausgebildet sind; und in eine zweite Gruppe von Vorsprüngen, die
jenseits des Durchgangslochs 35 angeordnet sind, wobei
die Vorsprünge 32 als
gezackte, als Spitzen oder kleine Segmente ausgebildete Zähne ausgebildet
sind und tangential mit Bezug auf den Mittelpunkt des Durchgangslochs 35 ausgerichtet sind,
aufgeteilt.
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Der
erste Ausgang 13 ist an einem oberen Ende einer L-förmigen Ausgangsleitung 21 angeordnet.
Das obere Ende hat eine Achse, die geneigt ist mit Bezug auf die
Lageebene des Tragelementes 1. Die Ausgangsleitung 21 ist
integral mit dem Deckteil 26 des Aufnahmekörpers verbunden.
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Die
hydrophobe Membran 17, die am zweiten Ausgang 14 (Entlüfter) wirkt,
ist in einem oberen Bereich des Aufwärtsteils 27a des Fluiddurchgangs angeordnet,
wobei das Wort "ober-" mit Bezug auf eine
Anwendungskonfiguration angewandt wird, bei der die Lageebene des
ersten Leitungsabschnittes 18 vertikal ist. Bei der Anwendungskonfiguration
ist die hydrophobe Membran 17 an der höchsten Stelle des Aufwärtsteils 27a angeordnet
und nach oben hin liegt.
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Bei
der Anwendungskonfiguration hat die hydrophobe Membran 17 eine
horizontale Lageebene, während
die hydrophile Membran 16 eine vertikale Lageebene hat.
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Die
hydrophobe Membran 17 liegt über der höchsten Stelle der Filtrationsbetriebsoberfläche der hydrophilen
Membran 16. Die Filtrationsbetriebsoberfläche der
hydrophilen Membran umfasst den Umfangsrand der hydrophilen Membran 16 nicht,
der zwischen den Umfangsrändern
der Basis 25b und den Umfangsrändern des Deckteils 26b gebunden ist.
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Der
Aufwärtsteil 27a des
Fluiddurchgangs ist flach ausgebildet, wobei eine Größe kleiner
als die beiden anderen ist, mit einer Lageebene, die parallel zu
der hydrophilen Membran 16 und daher vertikal bei der Anwendungskonfiguration
ist.
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Der
Aufwärtsteil 27a des
Fluiddurchgangs weist einen Fluideingang auf, der in einem unteren Endbereich
des Aufwärtsteils 27a selbst,
an einer entgegengesetzten Seite mit Bezug auf den oberen zweiten
Ausgang 14 für
Gas, worin die hydrophobe Membran 17 wirkt, angeordnet
ist.
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Der
Durchgangsschnitt des Aufwärtsteils 27a des
Fluiddurchgangs nimmt graduell von nach oben, in der Richtung der
hydrophoben Membran 17, und dann zum zweiten Ausgang 14 zu.
Ein oberer Endbereich des Aufwärtsteils 27a,
der durch die hydrophobe Membran 17 oben begrenzt ist,
liegt über dem
oberen Rand der hydrophilen Filtrationsmembran 16.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
weist der Durchgangskanal 28, der den Aufwärtsteil 27a des Fluiddurchgangs 27 in
Kommunikation mit der Außenatmosphäre durch
die hydrophobe Membran 17 setzt, eine longitudinal Achse
auf, die sich parallel zur Lageebene des Tragelementes 1 erstreckt,
und ist in einer Rippe 26c des Deckteils 26 angeordnet.
Die Rippe 26c springt von einem oberen Ende des Deckteils 26c in
Querrichtung zur Richtung der Lageebene des Hauptkörpers des
Deckteils 26 vor. Der Durchgangskanal 28 kann
bei der gezeigten Ausführungsform
als eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten
Löchern
mit vertikaler Achse ausgebildet sein. Die hydrophobe Membran 17 ist
durch einen Umfangsrand in Stellung gehalten, wobei sie zwischen
einem oberen Loch der Basis 25 und der Rippe 26c des
Deckteils 26 gebunden ist.
-
Die
Basiswand 25a der Basis, die die Aufwärtsteile 27a begrenzt,
weist einen geneigten Mittelabschnitt auf, der an der Vertikale
des zweiten Ausgangs 14 liegt. Dank dieser Neigung weist
der Aufwärtsteil 27a des
Fluiddurchgangs einen Mittelbereich auf, der unter der Vertikale
des zweiten Ausgangs 14 angeordnet ist, mit einem Durchgangsschnitt,
die von unten bis oben progressiv zunimmt. In diesem Mittelbereich
nimmt die Höhe
der Vorsprünge 31 (die
mit den Vorsprüngen 32 zur
Verhinderung von Überverformungen
der hydrophilen Membran 16 zusammenwirken) graduell nach
oben zu.
-
In
diesem Mittelbereich sind die Vorsprünge 31 zahnförmig und
in horizontaler Richtung gegeneinander verschoben. Die Zähne können z.B.
spitz, in vertikalen Reihen ausgerichtet sein oder sie können in
kürzen
Segmenten, die vertikal nach einem Draufsicht (9)
angeordnet sind, angeordnet sein; in einem Seitenendbereich in der
Nähe von
dem Abscheiderfluideingang 12 sind die Vorsprünge 31 in
horizontal angeordneten Reihen (rechts in 9) angeordnet;
in einem anderen Seitenendbereich gegenüber dem Fluideingang sind die
Vorsprünge 31 C-förmig und konzentrisch ineinander
angeordnet, wobei die Arme des C sich in horizontaler Richtung (links
in 9) erstrecken.
-
Die
Linearvorsprünge 31 definieren
Linearleitungen, die das Fluid zum Mittelbereich des Aufwärtsteils 27a,
der unter dem zweiten Ausgang 14 liegt, richten. Die C-förmigen Vorsprünge 31 definieren
C-förmige
Leitungen, die das Fluid zum Mittelbereich richten.
-
Die
Vorsprünge 31 und 32 definieren
zwei Auflageebenen für
die beiden entgegengesetzten Seiten 16a und 16b der
hydrophilen Membran, die eine Beschränkung der Verformungen hydrophilen Membran
in beiden Richtungen ermöglichen.
-
Die
besondere Anordnung und Gestalt des Aufwärtsteils 27a sowie
die besondere Anordnung und Gestalt des zweiten Ausgangs 14 und
des Fluideingangs 12 verbessern die Wirksamkeit der Gasentfernung
von dem Fluid und haben gleichzeitig einen relativ kompakten Raumbedarf.
-
Bei
der zweiten Ausführungsform
ist der Aufnahmekörper 11 in
dem Tragelement 1 eingebaut und entwickelt sich grundsätzlich in
Querrichtung von dem ersten Seitenteil 20 zu dem zweiten
Seitenteil 22. Der Fluideingang 12 liegt in dem
ersten Seitenteil 20, währen
der erste Ausgang 13, nur für Flüssigkeit, in einem Seitenendbereich
der oben genannten Querentwicklung, jenseits der Mittellinie der
Entwicklung und in der Nähe
von dem zweiten Seitenteil 22, liegt. Dies ermöglicht eine
große
wirksame Filtrationsoberfläche
der hydrophilen Membran 16 und nutzt den Raum auf dem steifen
Querträger 23 völlig aus,
ohne den allgemeinen Raumbedarf des Tragelementes 1 zu
vergrößern.
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Der
zweite Ausgang 14, für
Gas, ist in einem Zwischenbereich der Querentwicklung des Aufnahmekörpers 11 angeordnet.
-
Die
Anordnung des Rückschlagventils 36 verhindert
den Rückfluss:
Insbesondere bietet das Rückschlagventil 36 eine
Gewähr
gegen eine Gefahr von Blutdurchgang von dem extrakorporalen Blutkreislauf 33 zur
Infusionsleitung 2. Die Gefahr ist besonders hoch, wenn
die peristaltiche Pumpe 9 aus jedem Grund ihre Schließfähigkeit,
d.h. die Sperrfunktion des ersten Rohrleitungsabschnittes 18,
durch Zerquetschen der flexiblen Rohrwände in dem Berührungsbereich
zwischen den Rohren und den Pumprollen verliert. Wenn diese Schließfunktion nicht
vorhanden ist, könnte
das Blut von dem extrakorporalen Kreislauf 33 durch die
Infusionsleitung und auch in die Behältern 4 fließen, wobei
der Patient in Gefahr geraten würde.
-
Außerdem verhindert
die Anwendung des Rückschlagventil 36 den
Eingang von kleinen Blutmengen von dem extrakorporalen Kreislauf 33 in
die Infusionsleitung 2, insbesondere in dem Bereich zwischen
der peristaltischen Pumpe 9 und dem Infusionspunkt 5.
Dies könnte
aufgrund einem inkonstanten Druck in der Infusionsleitung 2 stattfinden,
wobei die Gefahr von möglichen
Blutlecks während
des Betriebsschrittes, bei dem der Druck fällt, vorliegt.
-
Der
kontinuierliche Fluidabscheider 10 für Luft und Flüssigkeit,
der bei zwei möglichen
Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist in ein Tragelement 1 eingebaut,
das zum Tragen eines ersten Rohrleitungsabschnittes 18 geeignet
ist, der in Fluidverbindung mit einem zweiten Rohrleitungsabschnitt 19 steht,
der ebenfalls mit dem Tragelement 1 verbunden ist, das
in einer Infusionsleitung 2 eingebaut ist, die Teil einer
Infusionsvorrichtung 3 ist.
-
Es
ist auch möglich,
einen Luft-Flüssigkeit-Abscheider
zu verwenden, der wie die hier beschriebenen Abscheider aufgebaut
ist, jedoch nicht unbedingt mit dem Träger 1 integriert aber
unabhängig davon
und in eine Fluidförderleitung,
die gegebenenfalls verschieden von der oben beschriebene Leitung
ist, zur Entlüftung
des geförderten
Fluids eingebaut ist.
-
- 1
- Tragelement
- 2
- Infusionsleitung
- 2a
- Zweigleitungen
der Infusionsleitung
- 2b
- gemeinsamer
Teil der Infusionsleitung
- 3
- Infusionsvorrichtung
- 4
- Behälter
- 5
- Infusionspunkt
- 6
- Flusssperrelemente
- 7
- Wiegenvorrichtung
- 8
- Steuereinheit
- 9
- peristaltische
Pumpe
- 10
- kontinuierlicher
Fluidabscheider (oder Entlüfter)
- 11
- Abscheideraufnahmekörper
- 12
- Abscheidereingang
(Fluideingang)
- 13
- erster
Abscheiderausgang (Flüssigkeitsausgang)
- 14
- zweiter
Abscheiderausgang (Gasausgang)
- 15
- Abscheiderwahlmittel
- 16
- hydrophile
Membran (Durchgang des flüssigen
Teils)
- 16a
- Seite
der hydrophilen Membran gegenüber dem
Flüssigkeitsausgang
- 16b
- Seite
der hydrophilen Membran gegenüber dem
Fluideingang
- 17
- hydrophobe
Membran (Durchgang des Gasteils)
- 17a
- Seite
der hydrophoben Membran gegenüber dem
Gasausgang
- 17b
- Seite
der hydrophoben Membran gegenüber dem
Fluideingang
- 18
- erster
Rohrleitungsabschnitt (Pumpsegment)
- 19
- zweiter
Rohrleitungsabschnitt
- 20
- erster
Seitenteil des Tragelementes
- 21
- Ausgangsleitung
- 22
- zweiter
Seitenteil des Tragelementes
- 23
- steifer
Querträger
des Tragelementes
- 24
- Durchgangsloch
des Tragelementes
- 25
- Basis
des Aufnahmekörpers
- 25a
- Basiswand
der Basis
- 25b
- Umfangsrand
der Basis
- 26
- Deckteil
des Aufnahmekörpers
- 26a
- Basiswand
des Deckteils
- 26b
- Umfangsrand
des Deckteils
- 26c
- obere
Querrippe
- 27
- Fluiddurchgang
innerhalb des Aufnahmekörpers
- 27a
- Hälfte des
Fluiddurchgangs aufwärts
von der hydrophilen Membran
- 27b
- Hälfte des
Fluiddurchgangs abwärts
von der hydrophilen Membran
- 28
- Durchgangskanal
innerhalb des Aufnahmekörpers
- 29
- erstes
röhrenförmiges Verbindungselement
- 30
- zweites
röhrenförmiges Verbindungselement
- 31
- Vorsprünge, die
mit der Basis des Aufnahmekörpers
verbunden sind
- 32
- Vorsprünge, die
mit dem Deckteil des Aufnahmekörpers
verbunden sind
- 33
- extrakorporale
Blutkreislauf
- 34
- Blutbehandlungseinheit
- 35
- Flüssigkeitsdurchgangsloch
- 36
- Rückschlagventil
- 37
- bewegliches
Schieberelement
- 38
- Vorsprünge des
Rückschlagventils