DE2451424B2 - Gerät zur Infusion von Flüssigkeiten in den menschlichen oder tierischen Körper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Infusion von Flüssigkeiten in den menschlichen oder tierischen Körper, mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter und einem Flüssigkeitsförderglied, das die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in eine Infusionsleitung fördert und das von einem Elektromotor nach austauschbarem Programm angetrieben wird.

Aus der AT-PS 2 10 558 ist ein Gerät für Dauerinfusion mit einer Pumpe und einer mit dem Pumpenantrieb in Wirkverbindung stehenden Steuervorrichtung für ein Ventil vor dem Flüssigkeitsvorratsbehälter bekannt, bei dem eine zeitabhängige Dosierung des zu infundierenden Medikamentes durch eine mechanische Steuerkurve für das Ventilküken erreicht wird. Mit manuell austauschbaren Steuerkurventrägern können dabei verschiedene Programme zur Dauerinfusion realisiert werden. Der Austausch der Steuerkurven ist aber umständlich; es können auch keine kurzfristig notwendigen Veränderungen in das Steuerprogramm aufgenommen werden.

In vielen Fällen sind daher derartige mechanische Vorrichtungen für austauschbare Programme unzureichend; es soll vielmehr die pro Zeiteinheit infundierte Flüssigkeitsmenge in bestimmten, definierten Zeitab- "> ständen nachstellbar und auch gegebenenfalls schnell veränderbar sein. Dies ist z. B. erforderlich, wenn zur Diabetes-Therapie Insulin kontinuierlich infundiert werden soll, weil der Insulinbedarf während des Tages, bedingt z. B. durch Rhythmus der Mahlzeiten, großen

ι» Schwankungen unterworfen ist während er während der Nacht zeitlich nahezu konstant ist Es können auch unerwartete Ereignisse auftreten, die kurzfristige Veränderungen der Infusionsrate bedingen. Es ist daher notwendig, bei Verwendung eines Gerätes der eingangs genannten Art für die Diabetes-Therapie das Steuersignal für den das Flüssigkeitsförderglied antreibenden Elektromotor, in diesem Fall eine analoge Steuerspannung, entsprechend veränderbar zu gestalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein

^o Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln automatisch eine Anpassung der Infusionsrate an die Erfordernisse erfolgt, bei dem also die Infusionsrate über einen längeren Zeitraum vorprogrammierbar ist

-^Ki Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Steuerung des Elektromotors ein elektrischer Programmgeber vorhanden ist, mit dem der Verlauf der Infusionsrate zwischen vorgegebenen Zeitpunkten eines 24-Stunden-Rhythmus manuell programmierbar ist.

Aus der DE-AS 14 91 747 ist ein Injektionsgerät mit ebenfalls elektrischem Programmgeber bekannt. Mit diesem Programmgeber kann allerdings lediglich die Menge, Geschwindigkeit und gegebenenfalls zeitliche Verzögerungen einer Einmal-Injektion, insbesondere eines Röntgenkontrastmittels, gesteuert werden. Der Verlauf einer Langzeitfusion mit entsprechend den Tageszeiten sich ändernden Infusionsraten kann mit diesem Programmgeber nicht vorprogrammiert wer-

·'" den. Bei dem erfindungsgemäBen Gerät ist es dagegen möglich, am Programmgeber den zeitlichen Verlauf der Infusionsrate manuell über einen längeren Zeitraum zu programmieren, wobei eine Nachstellung des Gerätes während dieses Zeitraumes nicht mehr erforderlich ist.

Durch die Korrelation der Zeitpunkte, an denen die Infusionsrate umgeschaltet wird, mit dem festen 24-Stunden-Rhythmus eines wiederholbaren Tagesablaufs wird eine ideale Langzeiiprogrammierung erreicht. Besonders vorteilhaft ist dabei auch, daß

^V) kurzfristig notwendig werdende Änderungen der Infusionsrate, beispielsweise durch überraschende, unvorhersehbare Ereignisse, ohne weiteres sofort in das bestehende Programm aufgenommen werden können. Es braucht lediglich zwischen den betreffenden Zeitpunkten des 24-Stunden-Rhythmus (d. h. bei der betreffenden Tageszeit) das Steuersignal manuell umprogrammiert zu werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

'" Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Programmgebers ergibt sich aus dem Anspruch 3. Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Zeitschaltvorrichtung, die den Ausgang des Programmgebers mit je einem einer Mehrzahl von Steuerspannungseingängen verbin-

'' det, als Schrittschaltvorrichtung auszubilden. Diese Schrittschaltvorrichtung kann von mehreren Zeitmultiplexern gebildet sein, die nacheinander eingeschaltet werden. Die Fortschaltung der Multiplexer kann auch

mit unterschiedlichen Zeitsignalen, d. h. mit unterschiedlichen Periodendauern, erfolgen. Der Verteiler zur manuellen Programmwahl wird zweckmäßigerweise gemäß dem Anspruch 5 als Kreuzschienenverteiler ausgebildet

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht des Gerätes

Fig.2 das Schaltbild des Programmgebers des Gerätes gemäß F i g. 1 und

F i g. 3 eine Kurve zur Erläuterung der Wirkungsweise des Gerätes gemäß den F i g. 1 und 2.

Das in der F i g. 1 dargestellte Gerät besteht aus zwei Teilen, nämlich dem eigentlichen Infusiongerät 1 und einem Programmgebers Z Das Infusionsgerät 1 umfaßt eine Spritze 3, deren Kolben 4 durch ein Betätigungsglied 5 elektromotorisch bewegbar ist und die in der Spritze 3 vorhandene Flüssigkeit, ζ. Β. Insulin, durch eine Infusionsleitung 6 in den angeschlossenen Patienten fördert. Die Geschwindigkeit, mit der der Kolben 4 durch den Elektromotor bewegt wird, ist mittels eines Knopfes 7 einstellbar. Mittels des Knopfes 7 ist also auch die Infusionsrate einstellbar. Ein weiterer Knopf 8 erlaubt es, das Gerät auf externen Betrieb umzuschalten, bei dem die Infusionsrate durch eine Steuerspannung bestimmt ist, die einem Anschluß 9 zugeführt wird.

Die Steuerspannung wird vom Programmgeber 2 geliefert und der erforderlichen Infusionsrate angepaßt. Hierzu weist der Programmgeber 2 einen Kreuzschienenverteiler auf, dessen Schaltfeld 10 in der fig. I sichtbar ist und es erlaubt, zu bestimmten Uhrzeiten des Tagesablaufs die jeweilige Infusionsrate mittels Steckvorrichtungen zu programmieren. Zur Kontrolle des Programmablaufs ist eine Leuchtanzeigeeinrichtung 41 vorgesehen.

Die Fig. 2 zeigt den Kreuzschienenverteiler 11 schaltbildmäß'g. Er hat zwölf Eingänge 21 bis 32 und vier Gruppen von Ausgängen 33 bis 36. Die Ausgangsgruppe 33 führt zu den Eingängen eines Multiplexers 12, die Ausgangsgruppe 34 zu den Eingängen eines Multiplexers 13, die Ausgangsgruppe 35 zu einem Multiplexer 14 und die Ausgangsgruppe 36 zu einem Multiplexer 15.

An jedem der Eingänge 21 bis 32 liegt eine bestimmte Steuerspannung; dem Kreuzschienenverteiler 11 werden also gleichzeitig zwölf verschiedene Steuerspannungen entsprechend zwölf möglichen Infusionsraten zugeführt.

Aus der F i g. 3 geht hervor, daß am Eingang 21 die Spannung Null, am Eingang 22 die Spannung 0,05 V, am Eingang 23 die Spannung 0,1 V usw. liegt. Diese Spannungen entsprechen Infusionsraten von 0,3, 0,6 usw. ml/h. Der Elektromotor, der den Kolben 4 der Spritze 3 antreibt und durch die Spannung am Ausgang 17 gesteuert wird, läuft also bei externer Steuerung mit einer Geschwindigkeit, die der jeweils durchgeschalteten Steuerspannung entspricht. Die Steuerspannungen werden von einem Steuerspannungsgeneraior 16 geliefert. Der Kreuzschienenverteiler II ermöglicht es, jeden der Eingänge der Multiplexer 12 bis 15 mit einem beliebigen Steuerspannungseingang zu verbinden. Die Multiplexer 12 bis 15 werden von einem Zeitgeber 18 schrittweise weitergeschaltet, der an seinem Ausgang 19 einen 30 Minuten-Takt und an seinem Ausgang 20 einen 2-Stunden-Takt liefert Die Multiplexer 12 bis 15 weisen Logikeingänge 35 auf, denen die Taktsignale in codierter Form zur schrittweisen Weiterschaltung zugeführt sind. Ferner weisen die Multiplexer 12 bis 15 Vorbereitungseingänge 46 auf, die an eine Auswahlschalteinheit 42 angeschlossen sind.

Die Auswahlschalteinheit 42 wird von der Ausgangsimpulsfolge einer 8 :1-Untersetzerstufe 43 gesteuert und wählt in Abhängigkeit von dieser Impulsfolge zunächst den Multiplexer 12, dann den Multiplexer 13, dann den Multiplexer 14 und dann den Multiplexer 15 aus. Zunächst wird also der Multiplexer 12 eingeschaltet und sein Ausgang 37 nacheinander dem gewählten Programm entsprechend mit den Steuereingängen 21 bis 32 verbunden. Dann wird nacheinander der Ausgang 37 des Multiplexers 13 mit den an seinen Eingängen 34 angeschlossenen Steuereingängen 21 bis 32 verbunden usw. Die Weiterschaltung der Multiplexer 12 bis 14 erfolgt durch die Ausgangsimpulse des Zeitgebers 18 im 30-Minuten-Takt, während der Multiplexer 15, der für die Nachtzeit vorgesehen ist, im 2-Stunden-Takt weitergeschaltet wird. Demgemäß beginnt die Programmsteuerung bei dem Beispiel um 7.00 Uhr, um 7.30 Uhr erfolgt die erste Umschaltung auf die nächste Infusionsrate, um 8.00 Uhr die Umschaltung auf die folgende Infusionsrate usw., und es sind in der Zeit zwischen 7.00 Uhr und 19.00 Uhr für jede halbe Stunde die Infusionsraten programmierbar, während für die Zeit zwischen 19.00 Uhr und 7.00 Uhr für jeweils ein Intervall von 2 Stunden die Infusionsrate programmierbar ist. Das Beispiel dient zur Infusion von Insulin. Sollen andere Flüssigkeiten infundiert werden, so können der Kreuzschienenverteiler 11 und die Multiplexer 12 bis 15 den gewünschten Zeitintervallen, nach denen eine Umschaltung erfolgen soll und der Steuerspannungsgenerator 16 den gewünschten Infusionsraten entsprechend gewählt werden. Es ist auch eine kontinuierliche Steuerung der Infusionsrate entsprechend einem vorgewählten Programm möglich. Ferner besteht bei Verwendung von tragbaren Infusionsgeräten die Möglichkeit der telemetrischen Programmübertragung von einem stationären Steuergerät.

Das Gerät gemäß F i g. 1 hat weiterhin eine Zeittaste 40, die in Verbindung mit einer Kontrolltaste 44 und einer Nulltaste 45 ermöglicht, die Multiplexer 12 bis 15 in eine Stellung zu schalten, die der jeweiligen Uhrzeit entspricht, bei der mit der Infusion begonnen wird. Die Nulltaste dient dabei zur Rückstellung der Untersetzerstufe 43, des Zeitgebers 18 und der Auswahlschalteinheit 42 auf der Anfangszustand, und die Zeittaste 40 dient zur manuellen Fortschaltung des Programms bis zur gewünschten Programmspalte auf dem Kreuzschienenverteiler 11. Nulltaste 45 und Zeittaste 40 können nur in Verbindung mit der Kontrolltaste 44 bedient werden, wodurch eine Fehlbedienung weitgehend ausgeschlossen ist. Die dem Eingang 9 zugeführte Spannung ist die am Ausgang 17 der Programiiisteuereinrichtung gelieferte Steuerspannung, die die Ausgangsspannung des jeweils eingeschalteten Multiplexers ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gerät zur Infusion von Flüssigkeiten in den menschlichen oder tierischen Körper, mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter und einem Flüssigkeitsfcrderglied, das die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in eine Infusionsleitung fördert und das von einem Elektromotor nach austauschbarem Programm angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Elektromotors ein elektrischer Programmgeber (2) vorhanden ist, mit dem der Verlauf der Infusionsrate zwischen vorgegebenen Zeitpunkten eines 24-Stunden-Rhythmus manuelle programmierbar ist

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmgeber (2) eine Anzahl von Eingängen (21 bis 32) für unterschiedliche Steuersignale und einen Steuersignalausgang (17) aufweist und daß der Ausgang (17) durch eine Zeitschaltvorrichtung (12 bis 15) entsprechend dem manuell wählbaren Programm auf je einen Steuersignaleingang (21 bis 32) schaltbar ist

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale Steuerspannungen verschieden großer Amplitude sind.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (17) und den Steuersignaleingängen (21 bis 32) die Zeitschaltvorrichtung (12 bis 15) und ein Verteiler (11) liegen und daß die Eingänge der Zeitschaltvorrichtung (12 bis 15) über den Verteiler (11) mit den Steuersignaleingängen (21 bis 32) manuell verbindbar sind.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (11) ein Kreuzschienenverteiler ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltvorrichtung (12 bis 15) mit mindestens zwei unterschiedlichen Zeitsignalen fortschaltbar ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal telemetrisch von einem Steuergerät übertragen wird.