DE69622557T2

DE69622557T2 - Luftentfernungssystem einer intravenösen leitung

Info

Publication number: DE69622557T2
Application number: DE69622557T
Authority: DE
Inventors: Valentine Faust; Philip Houle; L. Kamen; T. Larkins; Robert Manning
Original assignee: Deka Products LP
Current assignee: Deka Products LP
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-09
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: JP3770913B2; EP0830162B1; EP0830162A1; DE69622557D1; JPH11506623A; US5713865A; WO1996040330A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Einrichtungen und Verfahren zum Beseitigen von Luftblasen in Infusionsleitungen.

Hintergrund der Erfindung

Es gibt viele herkömmliche Vorrichtungen, die es sich zur Aufgabe gemacht haben, vorhandene Luftblasen in einer Infusionsleitung zu erfassen. Derartige Vorrichtungen lösen normalerweise einen Alarm aus, um das zuständige Pflegepersonal aufmerksam zu machen. Dieses klopft dann leicht an die Leitung, damit die Blasen vom Patienten weg in der Leitung aufsteigen. Alle Blasen über die ganze Länge der Infusionsleitung zum Vorratsbehälter der Infusionsflüssigkeit zu befördern, ist eine mühsame Angelegenheit. Blasen zu entfernen, die stromabwärts einer Pumpe liegen, ist noch schwieriger. Da in einer Infusionsleitung, in der nicht mit hohem Druck gepumpt wird, kleine Blasen in der Regel keine wesentliche Gefahr für den Patienten darstellen, nimmt das stark beschäftigte Pflegepersonal in den seltensten Fällen die Mühe auf sich, alle Blasen in der Leitung nach oben zu befördern. Dadurch bewegen sich die Blasen in der Leitung rasch wieder nach unten. Sie werden erneut erkannt und lösen wieder den Alarm aus. Ohne eine einfache Möglichkeit, Luft aus einer Infusionsleitung zu entfernen, sind herkömmliche Lufterkennungssysteme also eher eine Belastung als eine Hilfe.
Zumindest ein herkömmliches Medizingerät enthält eine Leitung zum Zurückführen der aus der Flüssigkeit entfernten Luft zu einem Vorratsbehälter ohne dass die Flüssigkeitsströmungsschleife zu Umgebung geöffnet werden muss. Das US-Patent 4,874,359 (White et al.) offenbart eine modulare, elektrisch angetriebene medizinische Infusionsvorrichtung, die eine rasche Transfusion von relativ großen Blutmengen, Blutkomponenten, Kolloiden und Flüssigkeiten für Patienten bietet, denen große Mengen dieser Blutkomponenten rasch übertragen werden müssen. Die Hauptkomponenten umfassen ein Paar gefilterter Kardiotomie-Reservoire, einen Luftembolussensor, eine modulare Zweiwalzenpumpe, einen Wärmetauscher, ein Blasenfangfilter und Einweg-Fluidleitungen. Das Blasenfangfilter befindet sich an der am weitesten entfernten Stelle der Rückführschleife kurz stromaufwärts der y-Verbindung zum Patienten. Der Luftsensor befindet sich unmittelbar stromabwärts des Kardiotomie-Reservoirs nahe an der Rückführschleife. Aus dem Kardiotomie-Reservoir wird das Blut rasch durch den Wärmetauscher geleitet, in dem es je nach Bedarf erwärmt oder gekühlt wird, und durch ein Luftblasen- Fangfilter, das eine Nennfilterfähigkeit von 33 Mikron hat. Ab dem Filter ist ein zweiter Pfad vorhanden, der es erlaubt, die im Filter eingefangene Luft in den Vorratsbehälter zurückzuführen ohne die Infusionsschleife gegen die Umgebung zu öffnen. Das Luftblasen-Erfassungssystem setzt einen Infrarotanalysator als Sensor ein. Das Erfassungssystem ist dafür eingerichtet, dass es die Pumpe anhält und einen hörbaren Alarm aussendet. Die Rückführung der eingefangenen Luft aus dem Filter wird nicht kontrolliert.
Das US-Patent 4,764,166 (Spani) offenbart eine Ultraschallvorrichtung zum Erfassen von vorhandener Luft in der Flüssigkeitsleitung einer intravenösen Infusionseinrichtung. Sie umfasst einen Sender und einen Empfänger, die so angeordnet sind, dass sie auf einem zwischenliegenden Stück der Flüssigkeitsleitung klemmen. Sowohl der Sender als auch der Empfänger haben konvexe Linsen, die die Leitung berühren und eine geringe Vertiefung darin erzeugen, damit man eine bessere Kopplung zwischen beiden erhält.
Das US-Patent 4, 734,269 (Clarke et al.) offenbart einen venösen Vorratsbeutel mit einem hoch wirksamen integrierten Blasenentfernungssystem. Das System enthält einen Behälter, der einen Einlass für Fluid besitzt, das aus Flüssigkeit und Gasblasen besteht, einen Auslass und stromabwärts und stromaufwärts Entlüftungen. Das Filterelement ist im Behälter zwischen dem Einlass und dem Auslass bereitgestellt. Das Filterelement erlaubt den Durchgang der Flüssigkeit und verhindert den Durchgang der Gasblasen. Das Filterelement liegt zwischen den stromaufwärts gelegenen und den stromabwärts gelegenen Entlüftungen. Dadurch können Gasblasen durch die stromaufwärts gelegene Entlüftung abgeführt werden, und sämtliche Gasblasen stromabwärts des Filterelements können durch die stromabwärts gelegene Entlüftung abgelassen werden.
Das US-Patent 4, 661,097 (Fischell et al.) offenbart ein Verfahren zum Entfernen von Gasblasen aus dem Fluidhandhabungssystem eines Medikamenteninfusionssystems, das in einen Patienten implantiert ist. Insbesondere offenbart Fischell ein System zum Entfernen von Fluid und/oder Gasblasen aus einem Fluidreservoir und einer Pumpenkammer, indem ein Vakuum oder Unterdruck an das Einlassfilter angelegt wird, wodurch die Gasblasen aus der Pumpenkammer gezogen werden. In der Erfindung wird eine Einventil-Verdränger-Fluidpumpe verwendet, wobei die Pumpenkammer in Fluidverbindung mit dem Fluidreservoir steht.
US-A-4,826,482 offenbart ein System und ein Verfahren zum Messen der Strömung eines Fluids durch eine Infusionsleitung.
GB-A-2093700 beschreibt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Handhaben einer Lösung, die in einen lebenden Organismus injiziert wird, wobei eine Vorrichtung zum Aufnehmen der Lösung in sich einen kreisförmigen Hohlraum aufweist, der Gasblasen zurückhält, die sich in der Lösung befinden können.
US-A-5,241,985 offenbart ein Ventil, das eine Infusionsflüssigkeit kontrolliert, wobei eine flexible Membran zusammen mit einem steifen Körper eine Ventilkammer bildet.
Keine der angegebenen Quellen offenbart ein System, das nach dem Erkennen von Luft in der Infusionsflüssigkeit die Flüssigkeitsströmung zum Patienten unterbricht und die Flüssigkeit zurück zum Vorratsbehälter der Infusionsflüssigkeit fördert.
In US-A-5,211,201 verbindet eine Rückführleitung eine Abscheidekammer mit einem Punkt in einer Infusionsleitung stromabwärts eines Lufterfassers. Zwei Ventile, von denen sich eines in der Infusionsleitung und das andere in der Rückführleitung befindet, oder wahlweise ein einziges Umgehungsventil, werden dazu verwendet, eine Strömung entweder (i) durch die Rückführleitung oder (ii) zum Patienten zu erlauben. Tritt ein Fehlerzustand auf, so drückt die Pumpe die lufthaltige Flüssigkeit bevorzugt über die Rückführleitung in die Abscheidekammer. Wahlweise kann Flüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle über die Rückführleitung zu einem Punkt unter der erfassten Luft fließen, damit die Luft durch den ersten Abschnitt der Infusionsleitung nach oben gedrückt wird.
Die Erfindung stellt ein System zum Beseitigen von Luftblasen wie in Anspruch 1 bestimmt bereit.
Die Luft wird mittels eines Flüssigkeitsvorrats durch den ersten Abschnitt der Infusionsleitung emporgedrückt, wobei sich der Flüssigkeitsvorrat an der Stelle befindet, an der die Luft erkannt wird oder an einer tiefer gelegenen Stelle. Bemisst man das Volumen dieses Vorrats größer als das Volumen des Lumens des ersten Abschnitts der Infusionsleitung, so kann man die Luft nach oben in die Trennkammer drücken.
Befindet sich sehr viel Luft in der Leitung, so können mehrere Iterationen dieses Luftentfernungsvorgangs erforderlich sein, damit die Luft vollständig entfernt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigt:
Fig. 1 eine allgemeine Ansicht einer Ausführungsform eines Luftentfernungssystems, das in unserem erteilten europäischen Patent EP 0621791 offenbart ist;
Fig. 2 und 3 andere Ausführungsformen des Luftentfernungssystems gemäß unserer genannten vorhergehenden Erfindung;
Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Luftentfernungssystems gemäß der Erfindung;
Fig. 5 ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zum Ausführen der Erfindung angibt;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Form für eine Einlassöffnung einer Druckleitkammer, die in der Erfindung eingesetzt werden kann;
Fig. 7 eine Seitenansicht der Form der Einlassöffnung in Fig. 6; und
Fig. 8 einen Querschnitt der Einlassöffnung mit der in Fig. 6 und 7 dargestellten Form.
Die Erfindung stellt Vorrichtungen und Verfahren zum Beseitigen von Luft in Zuführsystemen für Infusionsflüssigkeiten bereit. In einer bevorzugter. Ausführungsform wird ein akustischer Sensor zum Steuern des Betriebs eines Ventils verwendet, das sich stromabwärts der Infusionspumpe befindet, so dass beim Erkennen von Luftblasen ein Absperrventil geschlossen wird, das die Strömung der Infusionsflüssigkeit zum Patienten unterbricht. Die lufthaltige Flüssigkeit wird zur Messkammer, zur Tropfkammer oder zur Quelle der Infusionsflüssigkeit zurückgeführt.
Ein System der Erfindung kann eine Einrichtung enthalten, die dem Patienten die Infusionsflüssigkeit exakt zuführt, wobei sowohl zum Messen der Flüssigkeitsströmung als auch zum Erfassen von vorhandener Luft in der Infusionsflüssigkeit Schallwellen verwendet werden. In unserem früheren System, das in unserem europäischen Patent EP 062 1791B1 offenbart ist, enthält die Einrichtung eine Rückführleitung, die Flüssigkeit zurück zur Messkammer fördert, falls die Einrichtung Luft in der Flüssigkeit erkennt. Man kann nahezu jedes beliebige Lufterkennungssystem verwenden. Man bevorzugt jedoch, dass Schallwellen zum Messen der Strömung und zum Erfassen der Luft verwendet werden, siehe die Offenbarung im genannten US-Patent 5,349,852.
Fig. 1 zeigt einen Beutel (oder eine Flasche) 1 mit Infusionsflüssigkeit und eine Messkammer 2, von der eine Infusionsleitung 3 dem Patienten Flüssigkeit zuführt. In der Leitung angeordnet sind eine Pumpe 4, eine Einrichtung 5, die Luft erkennt und bevorzugt die Strömungsrate misst, und ein Ventil 7. Die Lufterkennungs/Flüssigkeitsmesseinrichtung 5 befindet sich stromabwärts der Pumpe 4. Das Ventil 7 ist stromabwärts der Einrichtung 5 angeordnet. Ein Ende der Rückführleitung 8 ist zwischen der Lufterkennungseinrichtung 5 und dem Ventil 7 an die Infusionsleitung 3 angeschlossen. Das andere Ende der Rückführleitung ist an die Messkammer 2 angeschlossen. Ein weiteres Ventil, ein Entleerungsventil 9, befindet sich in der Rückführleitung.
Wird Luft bzw. eine gewisse Menge an Luft erkannt, so wird das Ventil 7 geschlossen und, das Entleerungsventil 9 geöffnet. Die Pumpe 4 wird eingeschaltet und drückt die Flüssigkeit und die Luftblasen in der Lufterkennungseinrichtung 5 zurück in die Messkammer 2. In der Messkammer 2 können sich die Luftblasen von der Infusionsflüssigkeit trennen. Zum Abtrennen der Luft von der Flüssigkeit kann man auch andere Vorrichtungen verwenden, z. B. eine Tropfkammer oder sogar den Infusionsbeutel (bzw. die Flasche) 1. Nach dem Beseitigen der Luft in der Einrichtung kann das Entleerungsventil 9 geschlossen werden, und das Infusionssystem kann in seinen normalen Pumpmodus zurückkehren. Ein digitaler Controller 10 empfängt vom Detektor 5 Information hinsichtlich vorhandener Luft und steuert das Öffnen und Schließen der Ventile 7 und 9 und die Pumpe 4. Den Lufterkenner 5 und ebenso den Controller 10 kann man als Teil eines Regelsystems für Infusionsflüssigkeiten einsetzen, wie beispielsweise in den US-Patenten 5, 349, 852 oder 4, 976, 162 offenbart. Bei dem im Patent 4, 976, 162 offenbarten System werden zwei Ventile A und B dazu verwendet, einen Teil der Infusionsflüssigkeit während eines Volumenmesszyklus abzutrennen. Diese Ventile sind als Ventile 6 und 7 in Fig. 1 dargestellt. Das Ventil B im Patent 4,976,162 wird als Ventil 7 dieser Einrichtung verwendet. Das Ventil 6 dieser Einrichtung entspricht dem Ventil A.
In einer weiteren Ausführungsfarm unserer vorhergehenden Erfindung kann sich die Pumpe 4 in der Infusionsleitung 3 stromabwärts des Lufterkenners 5 jedoch stromaufwärts des Punkts befinden, an dem die Rückführleitung 8 mit der Infusionsleitung 3 verbunden ist, siehe Fig. 2. Beim System in Fig. 2 führt die Rückführleitung in eine einfache Tropfkammer 12 zurück und nicht in eine Messkammer. Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Pumpe 4 in der Rückführleitung 8 angeordnet ist und die Rückführleitung 8 Flüssigkeit zum Vorrat 1 zurückführt. Dabei wird ein einziges Umgehungsventil 11 anstelle von 2 getrennten Ventilen 7 und 9 verwendet. Ein Nachteil der Ausführungsform in Fig. 3 besteht darin, dass man die Pumpe 4 natürlich nicht dazu verwenden kann, Infusionsflüssigkeit zum Patienten zu pumpen.
In allen obigen Ausführungsformen der vorhergehenden Erfindung wird bevorzugt, beim Erkennen von Luft die Flüssigkeit und die Luftblasen vom Detektor 5 über die Rückführleitung 8 zurück zum Vorratsbehälter, zur Messkammer oder zur Tropfkammer zu pumpen. In einer anderen Ausführungsform kann die Pumpe 4 umgekehrt betrieben werden, so dass die Infusionsflüssigkeit und die Luftblasen im Lufterkenner 5 die Infusionsleitung 3 hinauf zurück zum Vorratsbehälter gedrückt werden, wobei die Flüssigkeit in der Rückführleitung 8 die Flüssigkeit ersetzt, die aus dem Detektor 5 hinaus gepumpt worden ist. Der Nachteil einer solchen Ausführungsform besteht darin, dass die Rückführleitung 8 am Vorratsbehälter, der Messkammer oder der Tropfkammer unter der Wasserlinie befestigt sein muss. Andernfalls saugt die Pumpe Luft anstelle der Flüssigkeit in die Rückführleitung. Dauert der Pumpvorgang lang genug an, so gelangt diese Luft in die Infusionsleitung 3 und den Lufterkenner 5.
Eine Einmalkassette kann die Einwegteile der Ventile 6 und 7, der Pumpe 4 und des Lufterkenners 5 enthalten. Die Pumpe 4 und der Lufterkenner 5 können die gleiche Kammer verwenden, insbesondere eine Druckleitkammer, in der die Lufterkennung und das Pumpen erfolgen. Die im US-Patent 5,088,515 offenbarten Ventile und die Druckleitkammer können als Ventile 6, 7 und/oder 9 und für den Lufterkenner 5 und/oder die Pumpe 4 verwendet werden. Der Körper der Kassette besteht aus relativ steifem Material, z. B. einem Thermoplast. In dem steifen Körper sind eine oder mehrere flexible Membranen angeordnet, die die Membranen der Ventile und der Druckleitkammer bilden. Die biegsamen Rohrabschnitte der Infusionsleitung 3 und der Rückführleitung 8 können an den steifen Abschnitt der Kassette angeschlossen sein und dadurch mit den Flüssigkeitsdurchgängen in der Kassette verbunden sein. Die Wegwerfkassette ist in einem Gehäuse untergebracht, das die Ventile 7 und 9 betätigen kann, und das die vorhandene Luft und/oder die Flüssigkeitsmenge in der Druckleitkammer erfassen kann.
Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. In dieser Einrichtung wird keine Rückführleitung verwendet. Die lufthaltige Flüssigkeit wird durch den Abschnitt 31 der Infusionsleitung zwischen der Trennkammer, die in der dargestellten Anordnung die Tropfkammer 12 ist, und dem Lufterkenner 5 emporgedrückt. Die Ausführungsformen der vorhergehenden Erfindung in Fig. 1, 2 und 3 können wie beschrieben die lufthaltige Flüssigkeit durch die Infusionsleitung hochdrücken, indem sie über die Rückführleitung zusätzliche Flüssigkeit aus dem Bereich unterhalb des Lufterkenners zuführen. In der Ausführungsform nach Fig. 4 kann die Druckleitkammer 50, in der die Luft erkannt wird, ein größtmögliches Flüssigkeitsvolumen halten, das größer ist als das im Lumen 32 des oberen Abschnitts 31 der Infusionsleitung enthaltene Flüssigkeitsvolumen. Diese Anordnung erlaubt es, sämtliche möglicherweise in der Infusionsflüssigkeit in der Druckleitkammer 50 enthaltene Luft durch den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung nach oben in die Tropfkammer 12 oder eine andere Abscheidekammer zu drücken. Durch diese Anordnung ist die Länge des oberen Abschnitts 31 der Infusionsleitung begrenzt. Benötigt man einen längeren oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung, so muss man den Durchmesser des Lumens 32 des oberen Abschnitts verkleinern und/oder das größte Volumen der Druckleitkammer vergrößern. Man wünscht jedoch nicht, die Druckleitkammer allzu groß zu gestalten, da eine übergroße Druckleitkammer die Genauigkeit der Strömungsratenmessung beeinträchtigen könnte.
Wie bei der Einrichtung in Fig. 1-3 befindet sich die Druckleitkammer 50 zusammen mit den Teilen der Ventile 6 und 7, die mit der Infusionsflüssigkeit in Kontakt kommen, bevorzugt in einer Kassette. Diese ist wie der obere Abschnitt 31 und der untere Abschnitt 33 der Infusionsleitung ein Teil für den einmaligen Gebrauch. Die restliche Hardware zur Lufterfassung befindet sich in einem Gehäuse, das die Kassette aufnimmt und festhält, und das mit der Infusionsflüssigkeit nicht in direkten Kontakt kommt. Die Hardware, die man zum Erkennen von Luftblasen in der Druckleitkammer 50 einsetzen kann, ist im US-Patent 5,349,852 beschrieben. In einer bevorzugten Ausführungsform eines derartigen Lufterkennungssystems wird ein Lautsprecher 81 verwendet, der zwischen zwei Kammern 86, 87 montiert ist. Die vordere Kammer 86 ist mit dem Hohlraum 85 verbunden, der die Druckleitkammer 50 aufnimmt, und zwar über eine Öffnung 84, die auf die Erzeugung einer Resonanz abgestimmt ist. Die vordere Kammer 86 weist ein Mikrofon 82 zum Erkennen der Resonanz auf. Die hintere Kammer 87 weist ein Mikrofon 83 auf, das beim Kalibrieren des Lufterkennungssystems verwendet wird. Das Lufterkennungssystem kann auch als Volumenmesssystem arbeiten und misst dann das Volumen der Infusionsflüssigkeit in der Druckleitkammer 50 (siehe beispielsweise die Beschreibung im US-Patent 5,349,852). Damit kann die Strömungsrate zum Patienten überwacht und geregelt werden.
Die die Infusionsflüssigkeit enthaltende Druckleitkammer 50 ist von der Luft oder (einem anderen Gas) im Gehäuse- Hohlraum 85 durch eine flüssigkeitsundurchlässige Membran 41 abgetrennt. Übt man einen Druck auf diese Membran 41 aus, beispielsweise mit Hilfe einer Druckquelle 42 über die vordere Kammer 86 und die Öffnung 84 des Lufterkennungssystems, so kann man dadurch die Flüssigkeit aus der Druckleitkammer 50 drücken. Ist das Ventil 6 geschlossen und das Ventil 7 geöffnet, so wird die Infusionsflüssigkeit zum Patienten gepumpt. Wird in der Druckleitkammer 50 Luft (oder zumindest eine voreingestellte Menge an Luft) erkannt, so bewirkt das Kontrollsystem, dass das Auslassventil 7 geschlossen bleibt, und es öffnet das Einlassventil 6 und setzt die Druckquelle 42 in Gang, damit die Flüssigkeit durch den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung hochgedrückt wird.
Die Druckleitkammer 50 wird bevorzugt so gehalten, dass sich der vom Einlassventil 6 ausgehende Einlass 56 am oberen Ende der Kammer 50 befindet. Somit halten sich sämtliche Luftblasen sehr wahrscheinlich in der Nähe des Einlasses 56 auf, wenn die Pumpenanordnung in Gang gesetzt wird, damit die Blasen in die Tropfkammer 12 hochgedrückt werden. Legt nun die Druckquelle 42 den Druck an die Membran 41 an, so werden die Blasen sofort vollständig in die Tropfkammer 12 gedrückt. Man kann eine Membran 41 verwenden, die sich unsymmetrisch ausdehnt. Man erreicht damit beim Anlegen eines Gasdrucks aus der Druckquelle 42 eine ungleichmäßige Dehnung der Membran 41. Die Ausdehnung beginnt in der unteren Hälfte der Membran 41, damit die Flüssigkeit und sämtliche Blasen in der unteren Hälfte der Kammer 50 ins Kammerobere gedrückt werden, bevor sich der obere Teil der Membran 41 ausdehnt. Durch die Ausdehnung des oberen Teils der Membran wird die noch in der Kammer 50 vorhandene Flüssigkeit durch den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung 3 hochgedrückt.
Hat die Blase eine ausreichende Größe, so kann es sein, dass die Blase nicht vollständig in die Tropfkammer 12 befördert wird, wenn die Druckquelle 42 die gesamte Infusionsflüssigkeit aus der Druckleitkammer 50 herausdrückt. In einem solchen Fall können mehrere Wiederholungen des Entfernungsvorgangs nötig sein. Ist insbesondere die Membran 41 so weit wie möglich nach links gedrückt, so dass kein weiteres Fluid (das die Infusionsflüssigkeit und die Luft umfasst) mehr aus der Druckleitkammer 50 gedrückt werden kann, so kann man zusätzliche Infusionsflüssigkeit aus der Tropfkammer 12 durch den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung in die Druckleitkammer 50 fließen lassen, damit die Druckleitkammer bis zu ihrem größten Fassungsvermögen gefüllt wird. Dabei sollte sich ein Teil der ursprünglichen Luftblase oder der Luftblasen in der Tropfkammer von dieser zusätzlichen Infusionsflüssigkeit getrennt haben. Diese zusätzliche Infusionsflüssigkeit kann man entweder allein durch die Schwerkraft in die Druckleitkammer 50 laufen lassen, oder die Druckquelle 42 (die einen Hin und Her gehenden Kolben, eine Pumpe oder Über- und Unterdruckquellen umfassen kann) kann bevorzugt einen Unterdruck an die Membran 41 anlegen, damit die Infusionsflüssigkeit rascher in die Druckleitkammer 50 gesaugt wird. Die Luftblase sollte nun wesentlich kleiner sein. Ist sie noch so groß, dass das Lufterkennungssystem ein Fehlersignal erzeugt, so wird das Ventil 6 geöffnet und die Druckquelle 42 legt nochmals einen Überdruck an die Membran 41. Der Blasenrest wird nun durch den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung emporgedrückt, und Teile der Blase oder die ganze Blase sollten in die Tropfkammer eintreten und sich dort von der Infusionsflüssigkeit trennen. Bleibt ein Teil der Blase in der Druckleitkammer 50, nachdem diese nochmals wiedergefüllt wurde, wird der Entleerungsvorgang wiederholt.
Der obige Ablauf ist im Flussdiagramm in Fig. 5 dargestellt. Der Vorgang zeigt, wie routinemäßig Luft aus der Infusionsflüssigkeit entfernt werden kann, bevor sie den Patienten erreicht und ohne dass irgendeine Person des Pflegepersonals eingreifen muss. Es wird bevorzugt, den Pumpmechanismus (z. B. eine peristaltische Pumpe oder eine Druckquelle 42, die wie in Fig. 4 auf die Membran 41 einwirkt) zum Saugen der Flüssigkeit von der Flüssigkeitsquelle 1 in die Kammer 50 zu verwenden bzw. um die Flüssigkeit zum Patienten zu drücken; man kann statt dessen jedoch auch die Schwerkraft verwenden. Zum Messen der dem Patienten zugeführten Flüssigkeitsmenge kann man zusätzliche Schritte in den Ablauf einfügen, und zwar bei erkannter Luftfreiheit und vor dem Öffnen des Auslassventils 7 und anschließend nach dem Schließen des Auslassventils 7 und vor dem Öffnen des Einlassventils 6.
Die Erfindung eignet sich auch zum Wiederbefüllen einer Infusionsleitung nachdem eine leere Infusionsquelle 1 ersetzt worden ist. In diesem Fall ist häufig der gesamte obere Abschnitt 31 der Infusionsleitung mit Luft gefüllt. (Mit Hilfe der Erfindung sollte das Lufterkennungssystem die Infusionsflüssigkeit im unteren Abschnitt 33 der Infusionsleitung beibehalten haben.) Nach dem Bereitstellen der neuen Infusionsquelle 1 wird die Luft in der Druckleitkammer 50 durch den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung emporgedrückt. In der Tropfkammer 12 sollte Infusionsflüssigkeit aus der Quelle 1 vorhanden sein, damit mindestens ein Teil des Fluids aus Infusionsflüssigkeit besteht, wenn das System Fluid in die Druckleitkammer hinunter saugt. Die Luft und die Infusionsflüssigkeit werden dann wieder aus der Druckleitkammer 50 hinausgedrückt. Dabei wird die Luft zuerst hinausgedrückt, da sich die Flüssigkeit im unteren Teil der Druckleitkammer 50 gesammelt haben sollte. Es wird nun wiederum Fluid in die Druckleitkammer 50 gesaugt. Da sich die Luft in der Tropfkammer 12 von der Flüssigkeit getrennt haben sollte, darf man annehmen, dass nun mehr Infusionsflüssigkeit in die Druckleitkammer 50 gesaugt wird als zuvor. Diese Schritte werden wiederholt, bis der Lufterkenner feststellt, dass die Druckleitkammer 50 mit Infusionsflüssigkeit ohne irgendwelche Luftblasen gefüllt ist (oder solange, bis die Luftmenge hinreichend klein ist).
Falls sich die Luftblase nicht in der Nähe der Einlassöffnung 56 befindet, sondern an der Membran 41 oder der Wand der Druckleitkammer 50 haftet, so entfernt ein mehrmaliges Drücken der Flüssigkeit in Aufwärts- und Abwärtsrichtung durch den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung in der Regel die Blase, die dadurch nach oben zur Einlassöffnung 56 schweben kann, die sich oben an der Druckleitkammer befinden sollte. Hat sich die Blase einmal in die Nähe der Einlassöffnung 56 bewegt, so sollte sie bei der folgenden Entleerung von Flüssigkeit hinauf in den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung aus der Druckleitkammer 50 gedrückt werden.
Die Einlassöffnung 56 ist bevorzugt so geformt, dass eine kleine Blase nicht dazu neigt, an einer Kante der Öffnung zu haften, während die Flüssigkeit an ihr vorbeifließen kann. Handelt es sich um eine große Blase, so ist es wahrscheinlich, dass unabhängig von der Form der Öffnung zumindest ein Teil der Blase durch den oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung hochgedrückt wird. Kleine Blasen können jedoch schwieriger zu entfernen sein. (Kleine Blasen sind unbedenklicher als große Blasen; damit kann man das Lufterkennungssystem so kalibrieren, dass es Blasen ignoriert, die ausreichend klein sind.) Um das Haften einer kleinen Blase zu verhindern, verläuft der Einlass 56 bevorzugt konisch. Damit hat die Ecke, an der der Einlass 56 auf die Innenwand der Druckleitkammer 50 trifft, einen Winkel größer als 90º. Hierdurch ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Blase an der Ecke haftet. Die Öffnung des Einlasses 56 darf jedoch nicht so groß sein, dass die Flüssigkeit leicht um die Blase herumfließen kann, wenn sie die Druckleitkammer über den Einlass 56 verlässt. Um dies zu erreichen muss der Einlass so geformt und bemessen sein, dass die Oberflächenspannung der Infusionsflüssigkeit, die aus der Druckleitkammer 50 hochgedrückt wird, eine am Einlass 56 befindliche Blase durch das Einlassventil 6 drückt. Man bevorzugt auch, dass der Einlass 56 so geformt und bemessen ist, dass die Blase in die Nähe des Einlasses schweben kann, während sie beim Zurücksaugen von Flüssigkeit in die Druckleitkammer 50 von Flüssigkeit umströmt wird. Fig. 6 und 7 zeigen eine bevorzugte Form der Einlassöffnung 56. Die Größe der Öffnung nimmt vom Ende 57, das mit dem oberen Abschnitt 31 der Infusionsleitung verbunden ist, zum Ende 58 zu, das in die Druckleitkammer führt. Fig. 8 zeigt einen Querschnitt der Einlassöffnung 56. Da die Druckleitkammer bevorzugt gekrümmt und bevorzugt allgemein halbkugelig ist, damit die Membran (Teil 41 in Fig. 4) der Druckleitkammer leichter soviel Flüssigkeit wie möglich aus der Druckleitkammer drücken kann, ist die Mündung des Einlasses 56 am Kammerende 57 gekrümmt. Es hat sich gezeigt, dass das Bereitstellen einer Einlassöffnung der Druckleitkammer mit dieser Form die Fähigkeit des Luftbeseitigungssystems verbessert, Blasen aus der Kammer zu entfernen.
Die Erfindung ist anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden. Fachleuten ist jedoch klar, dass man verschiedene Abwandlungen vornehmen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, der in den folgenden Ansprüchen angegeben ist.

Claims

1. System zur Entfernen von Luft, geeignet für ein Flüssigkeitsabgabesystem zur Injektion einer intravenösen Flüssigkeit in einen Patienten, umfassend

eine Trenneinrichtung (12) zum Abtrennen von Luft aus der intravenösen Flüssigkeit;

einen intravenösen Kanal (31, 33) in Fluidaustausch mit der Trenneinrichtung;

eine Lufterfassungseinrichtung (5), angeordnet in dem intravenösen Kanal zum Erfassen von Luft in der Flüssigkeit und zum Aussenden eines Fehlerzustandsignals, wobei der intravenöse Kanal zwischen der Trenneinrichtung und der Lufterfassungseinrichtung einen ersten Abschnitt (31) und zwischen der Lufterfassungseinrichtung und dem Patienten einen zweiten Abschnitt (33) besitzt;

eine Ventileinrichtung (7), angeordnet im zweiten Abschnitt des intravenösen Kanals, die einen Fluss in den Patient erlaubt oder unterbindet:

eine Pumpeneinrichtung (50), die nach Ingangsetzung eine Flüssigkeit in die Trenneinrichtung presst; sowie

eine Steuereinrichtung, im Austausch mit der Lufterfassungseinrichtung, zum (i) Stellen der Ventileinrichtung, wobei auf ein Fehlerzustandssignal hin der Strom in den Patienten unterbunden und die Pumpeneinrichtung in Gang gesetzt wird, so dass die lufthaltige Flüssigkeit aus der Lufterfassungseinrichtung zur Trenneinrichtung bewegt wird, und ansonsten zum (ii) Stellen der Ventileinrichtung so, dass ein Fluss in den Patienten erfolgen kann; dadurch gekennzeichnet, dass

die Pumpeneinrichtung einen Vorrat an intravenöser Flüssigkeit besitzt zum Drücken der lufthaltigen Flüssigkeit hinauf in den ersten Abschnitt. (31) des intravenösen Kanals zur Trenneinrichtung (12); und

die Pumpeneinrichtung eine Pumpkammer (50) besitzt zum Halten der intravenösen Flüssigkeit, wobei die Pumpkammer (50) eine größere Volumenkapazität besitzt als der intravenöse Kanal zwischen Pumpe und Trenneinrichtung.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Lufterfassungseinrichtung auf die Gegenwart von Luft in der Pumpkammer prüft.

3. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Lufterfassungseinrichtung eine Flussmesseinrichtung zum Messen der Flüssigkeitsfließgeschwindigkeit beinhaltet.

4. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Stellen der Ventileinrichtung beinhaltet und, liegt kein Fehlerzustandssignal vor, dass ein Fluss in den Patienten erfolgen kann, wobei die Pumpeneinrichtung in Gang gesetzt wird und die Flüssigkeit durch den zweiten Abschnitt des intravenösen Kanals zum Patienten bewegt wird.

5. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Trenneinrichtung eine Messkammer besitzt.

6. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Trenneinrichtung eine Tropfenkammer besitzt.

7. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trenneinrichtung ein Reservoir an intravenöser Flüssigkeit besitzt.

8. System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Pumpenkammer eine Druckleitkammer ist,

die Druckerzeugungseinrichtungen (42) ausgestattet sind, um nach einem Ingangsetzen die Flüssigkeit aus der Druckleitkammer zu pressen; und

die Regeleinrichtung, in Verbindung mit dem Luftdetektor, das Ventil steuert und die Druckerzeugungseinrichtungen in Gang setzt.

9. System nach Anspruch 8, wobei die Druckerzeugungseinrichtung eine Einrichtung aufweist zum Anziehen der Flüssigkeit in die Druckleitkammer.

10. System nach Anspruch 8 oder 9, wobei dies Druckleitkammer bestimmt ist durch mindestens teilweise eine Membran (41), wobei die Membran eine erste und zweite Seite besitzt, die erste Seite in Kontakt ist mit der intravenösen Flüssigkeit und wobei die Druckerzeugungseinrichtung einen Gasvorrat (42) stellt, der in Kontakt ist mit der zweiten Seite der Membran.

11. System nach Anspruch 10, wobei die Membran eine Struktur besitzt, die bewirkt, dass die Membran asymmetrisch derart kollabieren kann, dass die Membran zunächst in der unteren Hälfte der Kammer kollabiert.

12. Verfahren zur Beseitigung von Luft aus einem Abgabesystem für intravenöse Flüssigkeiten, umfassend die Schritte:

Bereitstellen einer Trennkammer (12), in der die Luft von der Flüssigkeit abgetrennt werden kann;

Bereitstellen eines intravenösen Kanals (31) stromabwärts der Trennkammer;

Bereitstellen eines Luftdetektors (5) in dem intravenösen Kanal;

Bereitstellen einer Pumpe (50) in dem intravenösen Kanal;

Bereitstellen eines Ventils (7) in dem intravenösen Kanal stromabwärts der Pumpe und des Luftdetektors;

Verwenden des Luftdetektors zum Erfassen von Luft in der Flüssigkeit;

Erzeugen eines Signals, wenn eine bestimmte Menge Luft in der Flüssigkeit erfasst wird;

Schließen des Ventils auf das Signal hin;

Verwenden der Pumpe, um auf ein Signal hin Flüssigkeit durch den intravenösen Kanal stromaufwärts zur Trennkammer zu pressen,

dadurch gekennzeichnet, dass der intravenöse Kanal zwischen Pumpe und Trennkammer eine Flüssigkeitsvolumenkapazität besitzt, die Pumpe eine Flüssigkeitsvolumenkapazität besitzt und die Volumenkapazität der Pumpe größer ist als die Volumenkapazität des intravenösen Kanals zwischen Pumpe und Trennkammer.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Pumpe verwendet wird zum stromaufwärts Pressen der Flüssigkeit zur Trennkammer und zum Ziehen weiterer Flüssigkeit aus der Trennkammer zur Pumpe, wobei das Ventil geschlossen bleibt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei nach dem Verwenden der Pumpe zum Anziehen weiterer Flüssigkeit, während das Ventil geschlossen bleibt, der Luftdetektor nochmals für eine Erfassung der Luft in der Flüssigkeit eingesetzt wird und, wird eine bestimmte Menge Luft in der Flüssigkeit erfasst, er dann ein Signal erzeugt, worauf hin die Pumpe erneut die Flüssigkeit zur Trennkammer drückt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Signal erzeugt wird, wird in der Flüssigkeit irgendeine Luft erfasst.