CZ166892A3 - Infusion dosing device - Google Patents

Description

INFUZNÍ DÁVKOVAČ ; ; _:í

Ob1ast techni ky

Vynález se týká infuzního dávkovače opatřeného peristaltickým čerpadlem.

Dosavadní stav techniky

V medicínské praxi jsou známy infuzní dávkovače, které jsou vybaveny čerpacím systémem peristaltického typu, což je ústrojί, kde např. rotujícím členem je z hadičky, převážné gumové, vytlačována potřebná dávka infuzní látky. Rotor čerpadla je ovládán krokovým motorem, dávkované množství, co do celkového objemu i časového průběhu se řídí časovým sledem impulsů ovládajících otáčení motoru. Je dále známo zařízení, které dovoluje dávkovat pacientovi potřebné látky lineárně pracujícím mechanismem, pomocí injekční stříkačky. Všechna tato známá zařízení však mohou dávkovat pouze jednosložkové preparáty. Pro vícesložkové látky je pak třeba nasadit současně dvě samostatné jednotky, jejichž vzájemnou součinnost musí příslušný zdravotnický personál pečlivě sledovat, nebotí chyba v dávkování potřebného poměru obou složek, případně výpadek v podávání jedné z obou složek může vážně ohrozit zdraví pacienta. Rovněž tak u současných dávkovačů je třeba dodatečně nastavovat veškeré změny množství i časového průběhu dávkování, pokud je nutné takovéto změny během dávkování provádět. Dávkovače s per istaltickým čerpadlem pracují s hadičkami kalibrovaných průřezů. Jejich stárnutím nebo opotřebením se mění dávkovači poměry, přístroj to však nerespektuje a obsluha to též nijak nepozná, pokud opotřebení není příliš zřejmé. Všechny známé přístroje jsou však schopny dávkovat pouze jediným z výše uvedených způsobů a proto je pro každý takovýto způsob třeba mít samostatné zařízení s vlastní mechanikou i řízením. Je to málo efektivní jak z hlediska operativnosti pracovního nasazení, tak i z hlediska pořizovacích nákladů.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky jsou odstraněny u infuznlho dávkovače podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom. že dávkovač je vybaven alespoň dvěma samostatnými čerpacími systémy, které jsou napojeny na společnou centrální řídící jednotku. Dalšího 2lepšení je dosaženo tím, že alespoň jeden z čerpacích systémů má rotor mechanicky spřažen s ústrojím lineárního dávkováni, které je prostředky rozebíratelného spojení uchyceno na skříni dávkovače. Ustrojí lineárního dávkování je podle předmětného vynálezu tvořeno otočně uloženým unašečem, který je převodem spřažen s táhlem, pevně spojeným s tlačnou lištou, a je uložen v lineárním vedení v základně, opatřené úchytem dávkovacího 2ásobniku. např. injekční stříkačky, a tato základna je opatřena prvkem rozebíratelného spojení se skříní dávkovače. Předmětem vynálezu je rovněž centrální řídící jednotka, která sestává z koordinačnho bloku, který má alespoň dva výstupy signálu koordinace, na něž jsou svými prvními vstupy připojeny řídící bloky, z nichž každý má osm vstupů připojených samostatně na jim příslušné výstupy bloku nastavení. kde druhý vstup je spojen s výstupem spouštěcího signálu, třetí vstup je připojen na výstup výběru zadávané veličiny, čtvrtý vstup na výstup výběru pořadí číslovky, pátý vstup je veden na výstup nastavení veličiny. šestý vstup na výstup signálu normovaného programu, sedmý vstup na výstup zadání vlastního programu, osmý vstup na výstup korekčního signálu a devátý vstup je připojen na výstup volby kalibrace. Všechny tyto výstupy bloků nastavení jsou rovněž vedeny na jim určené vstupy koordinačního bloku, který je dále opatřen vstupy spojenými s příslušnými výstupy volby korelace vyvedenými z bloků nastavení a třetím vstupem . propoceným jednak s desátými vstupy řídících bloků, jednak se zpětnovazebními výstupy ovládacích bloků čerpacích systémů. Řídicí bloky csou dále opatřeny výstupy ovládacích signálů vedenými na příslušné vstupy příslušných ovládacích bloků čerpacích systémů. přičemž počet výstupů signálu koordinace bloku koordinace je roven počtu čerpacích systémů. Koordinační blok ce dále podle vynálezu opatřen vstupy, cež jsou připojeny na jim příslušné výstupy detektoru kapek, přičemž počet těchto výstupů rovněž odpovídá počtu instalovaných čerpacích systémů.

Výhodou tohoto řešení je přesné současně probíhající dávkování dvou, případně více, komplementárních složek látky s možností individuálního a vzájemně nezávislého nastavení a řízení průběhu dávkování jednotlivých složek ve vzájemné návaznosti na již pacientu podané dávky ostatních složek jak co do množství, tak i průběhu dávkování v čase, přičemž jakákoliv odchylka od zadaného průběhu dávkování znamená okamžité přerušeni procesu dávkování, takže nemůže dojit k ohrožení zdraví pacienta. Velice jednoduchou úpravou lze celé zařízení upravit k dávkování lineárně vyprazdňovaným zásobníkem, přičemž každý ze zabudovaných čerpacích systémů může pracovat jiným způsobem bez ohledu na zadaný průběh dávkování, který tímto není nijak negativně ovlivněn. Rovněž tak je výhodou předmětného zařízení, že režimu vo1 umetrického dávkování, tedy pomocí peri staltického čerpadla, umožňuje průběžnou korekci deformace hadičky vlivem dlouhodobého provozu, zahřívání a pod. Samozřejmě je rovněž možné používat jednotlivé čerpací systémy na sobě zcela nezávisle, např. pro dávkování jednosložkové látky více pacientům. bez ohledu na dávkovaná množství a časový profil dávkovacího procesu. V takovémto režimu provozu se využívá všech dalších výše uvedených výhod předmětného provedení, avšak navenek se jedná o práci se dvěma, případně více samostatnými přístroji.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále podrobněji objasněn na příkladu jeho praktického provedení, pomocí přiložených výkresů, na nichž je na obr. 1 nakresleno principiální blokové schéma celého zařízení, opatřené dvěma čerpacími systémy. na obr. 2 je nakresleno ústrojí lineárního dávkování v čelním pohledu ze zadní strany. na obr. 3 je ústrojí podle obr. 2 v bočním pohledu v příčném řezu a na obr. 4 je totéž ústrojí v čelním pohledu ze předu, s jednou nasazenou injekční stříkačkou.

Fří.k.lad provedeni

Infuzní dávkovač v provedení podle vynálezu sestává 2 prvního čerpacího systému i a druhého čerpacího systému 2, které jsou navzájem funkčně nezávislé a oba jsou připojeny na společnou centrální řídící jednotku 3. První čerpací systém 1 zahrnuje první peristaltické čerpadlo 11 mechanicky spojené s prvním krokovým motorem 12, jehož chod je ovládán prvním ovládacím blokem 13. Obdobně druhý čerpací systém 2 sestává z druhého peristaltického čerpadla 21 mechanicky spojeného s druhým krokovým motorem 22, připojeným na druhý ovládací blok 23. Základem centrální řídící jednotky 3 je koordinační blok 30, na nějž jsou spolu s oběma ovládacími bloky 13.23 připojeny jednak první řídící blok 31 s prvnim blokem 35 nastavení, jednak druhý řídící blok 32 se druhým blokem 36 nastavení. Ke každému řídícímu bloku 31,32 je připojena samostatná indikační jednotka 37.38. Koordinační blok 30 má na svůj výstup 301 prvního signálu koordinace připojen prvním vstupem 311 první řídící blok 31, který má své ostatní vstupy připojeny převážně nastavení. Druhý vstup 312 je spouštěcího signálu. třetí vstup 313 zadávané veličiny, čtvrtý vstup 314 pořadí číslovky, pátý vstup 31..5 na první blok 35 připojen na výstup 351 na výstup 352 výběru na výstup 353 výběru na výstup 354 nastaveni šestý vstup 3.16 na výstup 355 signálu normovaného na výstup 356 zadání vlastního výstup 357 korekčního signálu a

358 volby kalibrace vyvedeného z prvního bloku 35 nastaven i. Všechny uvedené výstupy bloku 35 nastavení jsou paralelně k vstupům prvního řídícího bloku 31. vedeny rovněž na první vstup 303 koordinačního bloku 30. Ten má druhý vstup 305 připojen na výstup 359 volby korelace prvního bloku 35 nastavení a jeho třetí vstup 307 je spojen se zpětnovazebním výstupem 130 prvního ovládacího bloku 13. kterýžto výstup je rovněž veden na desátý vstup 310 prvního řídicího bloku 31_. První řídící blok 31 signálním výstupem 331 vedeným na první _ hodnot a výstupy ovládacích signálů, na které jsou připojeny vstupy prvního ovládací bloku í_3. Tak na výstup 332 signálu rychlosti je připojen první vstup 13.1. na směrového signálu.;druhý vstup 132 a na výstup optimalizace příkonu třetí vstup 133 prvního bioxu 14 oviaorogramu programu sedmý vstup 317 osmý vstup 318 na devátý vstup 319 na výstup je dále opatřen blok 37 indikace výstup 333 334 signálu jrvního bloku 13 dání. Koordinační blok 3.0 má dále čtvrtý vstup 309, kte připojen na první výstup 401 detektoru 40 kapek. Obdobně je provedeno jeho rovněž uspořádána napájení není na schématu zahrnují panely pomocí nichž jako je zapojen první čerpací systém 1. a propojení s koordinačním blokem 30, je druhá část zařízení. včetně druhého čerpacího systému 2. 2 toho plyne. že druhý čerpací systém 2 sestává z druhého per istal t i ckého čerpadla 21, mechanicky spojeného s druhým krokovým motorem 22, ovládaným druhým ovládacím blokem 23. Koordinační blok 30 má na svůj výstup 302 druhého signálu koordinace připojen prvním vstupem 321 druhý řídící blok 32, který je, obdobně jako první řídící blok 31. propojen s druhým blokem 36 nastavení a druhým blokem 38 indikace hodnot i druhým ovládacím blokem 23. V souladu s tímto uspořádáním je třetí vstup 307 koordinačního bloku 30, kromě výše uvedeného zapojení, spolu s desátým vstupem 320 druhého řídícího bloku 32 připojen na zpětnovazební výstup 230 druhého ovládacího bloku 23, a koordinační blok 30 je dále opatřen pátým vstupem 304. spojeným se všemi výstupy druhého bloku 36 nastavení, šestým vstupem 306, který je připojen na výstup 369 volby korelace druhého bloku 36 nastavení a sedmým vstupem 308, který je připojen na druhý výstup 402 detektoru 40 kapek. Zapojení zakresleno.

Oba bloky 35,36 nastavení obsluha zadává jednotlivé režimy, jako je nastavení hodnot časového průběhu a hodnot dávkováných objemů, výběr pořadí číslovky, výběr zadávané veličiny, výběr normovaného pracovního programu nebo volbu vlastního dávkovači ho programu, korekce a volba programu korelace. Odtud jsou také oba čerpací systémy 1,2 spouštěny i vypínán jejich chod. Příkladem funkce bloků 35,36 nastavení je zadání parametru Průtok. Tlačítkem Mode se provede výběr zadávané veličiny. Pak se tlačítkem “Select provede volba pořadí číslovky, např. jednotky. K nastavení číselné hodnoty slouží tlačítko Set“. Po nastavení jednotek se tlačítkem Select postupně zvolí a tlačítkem Set postupně nastaví číselné hodnoty této veličiny na dalších místech. Další veličiny se vybírají opět pomocí tlačítka “Mode“ a jejích číselné hodnoty se nastavují tímtéž způsobem pomocí těchže tlačítek. Pídící bloky 31., 32 zpracovávají signály přicházející z obou bloků 35.36 nastavení a z koordinačního bloku 30. Výstupní signály z řídících bloků 3.1,32 jsou rozhodující pro výstupní impulsy ovladačích bloků' 13. 23. řídících rychlost a smysl otáčeni a záběrný moment příslušného krokového motoru 12.22.

Zpětné vazby 2 ovládacích bloků .13,23 slouží pro kontrolu přesnosti a současně ke korekci korelace mezi oběma čerpadly a tak zajišťují ochranu proti možnému krátkodobému vynechání nebo výpadku jednoho z čerpadel. Koordinační blok 30 řídí součinnost obou čerpacích systémů 1,2 při dávkování dvou inřuzních roztoku komplementární povahy, především dávkování v zadaném časovém průběhu, kdy je třeba obě složka jak kvantitativně, tak i časově sladit 2 hlediska účinků na organismus člověka. Celá činnost může být řízena jak inicializací programu. který je pevně uložen v pamaěti bloku, tak i pomocí programu zadaného obsluhou z klávesnice příslušného bloku 35,36 nastavení. Detektor 40 kapek, sestávající ze dvou samostatně činných bloků. indikuje elektrickými impulsy průchod jednotlivých kapek dávkované látky kapací komůrkou. Tyto impulsy slouží jednak pro sledování průběhu vyprazdňování zásobníku, jednak pro proces kalibrace. Při režimu kalibrace je přesně stanovené množství kapaliny čerpáno konstantními definovanými otáčkami motoru. Z celkové doby za kterou je toto přesně stanovené množství vyčerpáno je automaticky vypočtena korekční konstanta, která koriguje jak vnitřní průměr hadičky tak. i viskozitu měřené kapaliny. Při volbě průtoku je oprava provedena automaticky. Tím je rovněž eliminován vliv deformací a opotřebení čerpací hadičky.

Předmětné zařízení lze instalací jednoduchého adapteru upravit pro dávkování ze zásobníku vyprazdňovaného lineárním pohybem mechanického členu. např. pro dávkování injekční stři kačkou. zák1adny.

Tento adapter lineárního dávkování sestává ze mechanismu převodu otáčivého pohybu na posuvný a prostředků k upevněni vyprazdňovaného zásobníku a prostředků ke spojení adapteru s vlastním dávkovačem. Základnu tvoří nosné těleso 51, spojené s montážní přírubou 52 a s opěrnou deskou 53, uspořádanou kolmo na montážní přírubu 52. Opěrná deska 53 má ve vybrání provedeném ve volné ploše. t.j. ploše opačné ploše přilehlé k nosnému tělesu 51_. otočně uložen unašeč ve tvar kotouče 54 z jehož plochy vystupuje unašecí lišta 55, vytvořená nastřižením okraje kotouče 54 a vyhnutím nástřihu kolmo k ploše kotouče 54. Unašeč je s ústrojím lineárního pohybu spřažen pomoci ozubeného převodu, který sestává ze .soustavy ozubených kol s radiálním ozubením, vn í ozubené, kolo 57 je nasazeno na hřídeli 56 unašeče.

nesoucími jím příslušné druhé. 58.59.60 uložen v nosném tělese i e spo1u s hři de15 mi a čtvrté ozubené kolo

.< w e ry t r s t í tělese 51. Poslední, čtvrté ozubené kolo 60 je uloženo na hřídeli pastorku 61 . Válcovitý pastorek 61 je v záběru s hřebenovým ozubením 62 táhla 63. Táhlo 63 je suvně uloženo v lineárním vedení, které je tvořeno vrtáním 64 procházejícím jak přírubou 52, tak i nosným tělesem 51 kolmo na montážní plochu 65 příruby 52. Hřídel pastorku 61 je v základní poloze, kdy je čtvrté ozubené kolo 60 v záběru se sousedním, třetím ozubeným kolem 59 drženo pružinou 66, nasazenou přímo na hřídeli pastorku 61 a opírající se jedním koncem o nosné těleso 51 a druhým koncem o nákružek 67 na volném konci hřídele pastorku 61 vybíhajícím z nosného tělesa 51 . Uvedený nákružek 67 tvoří prvek ručního ovládání pohybu táhla 63. Zatlačením na nákružek 67 je čtvrté ozubené kolo 60 vysunuto ze záběru, avšak pastorek 61 zůstává v záběru s hřebenovým ozubením 62 táhla 63, takže ručním otáčením nákružku 67 lze dle potřeby posouvat táhlem 63 a tím korigovat vyprazdňování zásobníku na adapteru upevněném nebo nastavit je do potřebné počáteční polohy. Paralelně s táhlem 63 je uspořádána vodící tyč 68, která je uložena ve vedení obdobně provedeném, jak je tomu u táhla 63. Táhlo 63 spolu s vodící tyčí 68 nesou tlačnou lištu 69 o níž se opírá mechanismus vyprazdňování zásobníku, ve znázorněném případě opěrka 71 pístnice 70 injekční stříkačky. Úchyt zásobníku, injekční stříkačky, je tvořen válcovitým vybráním 72 v základně se zápichem 73, do nějž zapadne lem 74 válce 75 injekční stříkačky. Znázorněný adapter má upevňovací místa pro dvě injekční stříkačky, na obr. 4 je zakreslena v poloze pro vyprazdňování jedna.druhé místo je volné. Koncová poloha tlačné lišty 69 je vymezena dorazem 76 na vodící tyči 68.

V pracovní poloze přiléhá adapter svou opěrnou deskou 53 boční stěně skříně dávkovače, unašecí lišta 55 svou plochou dosedá na rotor čerpadla a montážní příruba 52 spočívá svou montážní plochou 65 na horní stěně skříně dávkovače. V této poloze je adapter zajištěn šroubem 77 s rýhovanou hlavou 78 procházejícím montážní přírubou 52 a zasahujícím do závitu v horní stěně skříně dávkovače. Namísto šroubu 77 je možno použít i jiného prvku rozebíratelného spojení. V provedeni znázorněném na obr.2 je montážní příruba 52 upevněna k nosnému tělesu 51 tak. že tlačná lišta 69 se při vyprazdňování obsahu injekční stříkačky pohybuje směrem vzhůru. Je možno jí však upevnit i na opačný konec opěrné desky 53. a pak je injekční stříkačka vyprazdňována pohybem, pístu směrem dolů. Kromě adapteru pro lineární dávkování lze použít též obdobně peristalt ické dávkování je řešeného adapteru pro postupné segmentové čerpadlo. Výše popsaný adapter pro lineární řešen tak, že je možno jej v podstatě použít i pro jiné základní zařízení, než je infuzní dávkovač.

Průmyslová využitelnost

Infuzní dávkovač podle vynálezu je určen pro použití v lékařské praxi, pro podávání infuzí a dalších léčebných látek pacientům, především preparátů složených ze dvou.

případně i více složek. Vynález je aožno dále využít pro přesné dávkování chemikálií v chemickém průmyslu.

~ u ·;*' r

PATENTOVÉ š N A'R, OKY ý

Claims (9)

1. PATENTOVÉ š N A'R, OKY ý

   1) Infuzní dávkovač opatřený peristaltickým čerpadlem, vyznačující se tím, že je vybaven alespoň dvěma samostatnými čerpacími systémy (1,2), které jsou napojeny na společnou centrální řídící jednotku (3).
2. 2) Infuzní dávkovač podle bodu 1. vyznačující se tím, že, alespoň jeden z čerpacích systémů (1.2) má rotor čerpadla mechanicky spřažen s adapterem lineárního dávkování, který je prostředky rozebíratelného spojení uchycen na skříni dávkovače.
3. 3) Infuzní dávkovač podle bodu 2, vyznačující se tím, že adapter lineárního dávkování je tvořen otočně uloženým unašečem spřaženým převodem s táhlem (63) pevně spojeným s tlačnou lištou (69) a uloženým v lineárním vedení v základně opatřené úchytem dávkovacího zásobníku, např. injekční stříkačky, přičemž základna je opatřena prvkem rozebíratelného spojení se skříní dávkovače.
4. 4) Infuzní dávkovač podle bodu 3, vyznačující se tím. že převod je tvořen soustavou ozubených kol (57,58,59,60) s čelním ozubením, jejíž první kolo (57) je uloženo na hřídeli unašeče a poslední na hřídeli pastorku (61), který je v záběru s hřebenovým ozubením (62) táhla (63).
5. 5) Infuzní dávkovač podle bodu 4, vyznačující se tím. že hřídel pastorku (61) je uložen axiálně suvně, přičemž poslední kolo soustavy ozubených kol je v záběru s sousedním kolem soustavy drženo pružinou (66) nasazenou na hřídeli pastorku (61) a opírající se jedním koncem o nákružek ( 67) na volném konci hřídele pastorku (61) a druhým koncem o zák1adnu.
6. 6) Infuzní dávkovač podle bodu 1. vyznačující se tím, že centrální řídící jednotka (3) je opatřena koordinačním blokem (30). který má alespoň dva výstupy (301,302) signálu koordinace. na něž jsou svými prvními vstupy (311.321) připojeny řídící bloky (31.32),z nichž každý má osm vstupů připojených samostatně na jim příslušné výstupy bloku (35. 36) nastavení., kde . druhý vstup (312,322) je spojen s výstupem (351,361) spouštěcího signálu, třetí vstup (313,

   323) je připojen na výstup (352,362) výběru zadávané veličiny, čtvrtý vstup (314, 324) na výstup (353,363) výběru pořadí číslovky, pátý vstup (315,325) je veden na výstup (354,364) nastavení veličiny, šestý vstup (316,326) na výstup (355,365) signálu normovaného programu, sedmý vstup (317,327) na výstup (356) zadání vlastního programu, osmý vstup (318,328) na výstup (357,367) korekčního signálu a devátý vstup (319.329) je připojen na výstup (358,368) volby ka1ibrace. při čemž všechny tyto výstupy bloků (35.36) nastavení jsou rovněž vedeny na jim určené vstupy (303) koordinačního bloku (30), který je dále opatřen vstupy (305, 306) spojenými s příslušnými výstupy (359.369) volby korelace vyvedenými z bloků (35.36) nastaveni a třetím vstupem (307), propojeným jednak s desátými vstupy (310, 320) řídících bloků (31.32), jednak se zpětnovazebními výstupy (130,230) ovládacích bloků (13,23) čerpacích systémů, a dále jsou řídící bloky (31,32), opatřeny výstupy ovládacích signálů vedenými na příslušné vstupy příslušných ovládacích bloků (13,23) čerpacích systémů (1,2). přičemž počet výstupů signálu koordinace bloku (30) koordinace je roven počtu čerpacích systémů.
7. 7) Infuzní dávkovač podle bodu 6, vyznačující se tím, že každý ovládací blok (13,23) je opatřen signálním výstupem (331.341) vedeným na příslušný blok (37,38) indikace hodnot.

   3) Infuzní dávkovač podle bodu 6, vyznačující se tím. že každý ovládací blok (31,32) je opatřen výstupem (332.342) signálu rychlosti, výstupem (333,343) směrového signálu a výstupem (334,344) signálu optimalizace příkonu, vedenými na jim příslušné vstupy ovládacího bloku (13. 23) příslušného čerpacího systému (1.2).
8. 9) Infuzní dávkovač podle bodu 1. vyznačující se tím. ze koordinační blok (30) je dále opatřen vstupy (309,308). jež jsou připojeny na jim příslušné výstupy (401,402) detektoru (40) kapek. přičemž počet těchto výstupů odpovídá počtu instalovaných čerpacích systémů (1.2).
9. 10) Infuzní dávkovač podle bodu 1, vyznačující se tím. že alespoň jeden z čerpacích systémů (1.2) má rotor čerpadla mechanicky spřažen s adapterem pro postupné segmentové peri sta 11icke čerpadlo.

   331