DE3138267C2

DE3138267C2 - Vorrichtung zur enteralen Verabreichung von Nahrung

Info

Publication number: DE3138267C2
Application number: DE3138267A
Authority: DE
Inventors: Fritz 8901 Ostendorf Giebler; Peter Ing.(Grad.) 8524 Neunkirchen Iwatschenko
Original assignee: Pfrimmer-Viggo & Co Kg 8520 Erlangen De GmbH; Pfrimmer Viggo & Co Kg 8520 Erlangen GmbH
Current assignee: Nutricia NV
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1981-09-25
Publication date: 1985-05-30
Also published as: DE3138267A1; JPS5865171A; ATA315882A; SE445975B; SE8204800D0; AT393963B; ES515381A0; SE8204800L; JPH0516873B2; US4487604A; ES8306024A1; CA1188392A; GB2106993B; GB2106993A

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Verabreichung enteraler Ernährung. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe entsprechend physiologischen Erfordernissen Substrat an die Applikationsstelle geführt werden kann. Dabei soll je nach Verwendung die Einhaltung einer konstanten bzw. quasikonstanten Förderrate möglich sein. Weiterhin soll die erfindungsgemäße Vorrichtung entsprechend ihrer medizinischen Bedeutung ein hohes Maß an Betriebssicherheit und Bedienungsfreundlichkeit aufweisen. Dieses Ziel wird bei einer solchen Vorrichtung erreicht durch eine mittels einer elektronischen Einrichtung gesteuerte, elektrisch angetriebene Pumpe, derart, daß die Pumpe im eingeschalteten Zustand mit einer festen Drehzahl läuft, kontinuierlich oder intervallartig betrieben werden kann und die Betriebs- und Standzeiten mittels der elektrischen Einrichtung vorwählbar sind.

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur enteralen Verabreichung von Nahrung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Unter enteraler Ernährung versteht man die physiologisch günstigste Möglichkeit, den Ernährungszustand mangeleriiährter Patienten auszugleichen und einen prognostisch günstigen Heilungsverlauf sicherzustellen.

Im Gegensatz zur parenteralen Ernährung, die beim Patienten einen invasiven Zugang erfordert, wird bei der enteralen Ernährung die natürliche Körperhöhle des Magen-Darmtraktes genutzt, um die Nährstoffe zuzuführen. In diese Körperhöhle wird eine Sonde eingebracht und so plaziert, daß die Ernährungsflüssigkeit an der vorgesehenen Stelle, z. B. im Magen, Duodeni oder Jejuneum austreten kann und resorbiert wird. Die Sonde wird mit einem Vorratsbehältnis gekoppelt, in welchem sich die Nahrung, meist industriell gefertigtes Substrat, befindet. Die Applikation erfolgt dann meist unter Zuhilfenahme einer einfachen Schlauchklemme, die keine genaue Dosierung des Substrats in den Magen-Darmtrakt erlaubt. Komplikationen bei dieser Art von Ernährung werden häufig in Form von Diarrhöe und anderen gastrointestinalen Nebeneffekten beobachtet. Diese Komplikationen sind großenteils auf die unbefriedigende Zuführungstechnik hinsichtlich Menge und Geschwindigkeit zurückzuführen.
Es ist bereits bekannt (DE-OS 28 51656, DE-OS 26 51 962, DE-OS :3112 902), sich zum Zwecke der enteralen Ernährung Rollenpumpen zu bedienen, die auch schon durch Gleichstrom-Schrittmotoren angetrieben worden sind, wobei in einem bekannten Fall die Rollenpumpe über ein elastisches Band auf den Förderschlauch arbeitet. In allen vorbekannten Fällen erfolgt jedoch die Regelung der Fördermenge durch Regulierung der Drehzahl des Antriebsmotors. Dies verlangt verständlicherweise eine aufwendige Bauart des Geräts und setzt voraus, daß der Antrieb nicht ständig bei optimalern Wirkungsgrad arbeitet, was seinerseits wiederum die Regelung erschwert. Im Falle der Vorrichtung nach DE-OS 28 51 656 weist der Antriebsmotor eine Drehzahlregelung sowie ggf. ein Reduziergetriebe auf₍ um auf diese Weise die Fördermenge den vorgegebenen

b5 Daten entsprechend zu steuern. Im Falle von DE-OS 26 51 962 ist ein winkel- oder drehzahlgesteuerter Antriebsmotor der Rollenpumpe zur Regelung der Fördermenge vorgesehen. Die Vorrichtung nach DE-OS

31 12 902 weist die Besonderheit auf, daß sich die Fördermenge aus dem Innendurchmesser des Schlauches und der Rotordrehzahl der Pumpe ergibt Es sind hierzu besondere Vorkehrungen zu treffen, um den erheblichen Schwankungen des Drehmoments des die Rollen tragenden Rotors zu begegnen. Zwischen den Rollen des Rotors und der Schlauchwandung ist eine Auskleidung vorgesehen, um Dimensionsänderungen zwischen den Rollen und Änderungen der Anlagefläche und der Schläuche zu kompensieren. Außerdem dient die Auskleidung der Abstützung des Schlauches.

US-PS 39 90 444 offenbart eine Bluttransfusionsvorrichtung mit einer in Intervallsteuerung zu betreibenden Rollenpumpe, die von einer elektronischen Steuereinrichtung in Betrieb gesetzt wird und solange läuft, bis eine elektro-optisch überwachte Tropfkammer einen Tropfen meldet, der der Fördermenge bis zu diesem Zeitpunkt entspricht. Hierauf wird die Rollenpumpe abgeschaltet und erst nach einem Zeitintervall, der aus der vorgewählten Anzahl von Tropfen pro Zeiteinheit bestimmt wird, wieder eingeschaltet. Dieses Spiel wiederholt sich zyklisch. Dabei dient die Tropfkammer als Meßeinrichtung, um die hier anfallenden geringen Fördermengen exakt steuern zu können.

Von diesem Stand der Technik ausgehend zielt die Erfindung auf die Ausbildung einer Vorrichtung zur enteralen Verabreichung von Nahrung ab, die eine elektrisch gesteuerte, durch einen Gleichstrom-Schrittmotor angetriebene Rollenpumpe aufweist, deren äquidistant angeordnete Rollen auf einem elastischen Band und einem zwischen diesem und dem Abrollkörpes angeordneten Schlauch abrollen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung dieser Art so auszubilden, daß der Pumpenmotor stets mit seinem optimalen Wirkungsgrad arbeitet und dennoch in einem vorgegebenen Zeitraum die Menge der geförderten Nahrung in einem weiten Bereich einstellbar ist. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die von der Pumpe geförderte Nahrungsmenge pro Zeiteinheit mittels einer elektronischen Steuereinrichtung vorwählbar ist, welche die Betriebszeiten und die Stillstandszeiten des Schrittmotors steuert, wobei während der Betriebszeiten die Rollenpumpe mit konstanter Drehzahl angetrieben wird.

Der optimale Wirkungsgrad ermöglicht sparsamen Batteriebetrieb, was besonders wichtig ist, wenn die Vorrichtung von Patienten mitumhergetragen wird. Die Steuerung der Betriebs- und Stillstandszeiten erlaubt sowohl eine genau dosierte quasi-kontinuierliche Förderung der Nahrung, z. B. ins Duodenum oder Jejunum, als auch eine kontinuierliche Förderung während eines gewissen Zeitraums, auf den jeweils ein längerer Stillstand erfolgt, z. B. Bolusapplikationen in den Magen.

Als günstig hat es sich erwiesen, daß die Stromversorgung wahlweise über Batterie oder Netz erfolgt. Hierdurch wird einerseits die Beweglichkeit des Patienten durch den Batteriebetrieb gewährleistet, andererseits können bei einer stationären Versorgungssituation die Batterien durch den Netzbetrieb geschon;, bzw. ggf. sogar gleichzeitig aufgeladen werden.

Die elektronische Steuereinrichtung kann als unabhängig voneinander einstellbare Zeitglieder Oszillatoren mit nachgeschalteten, einstellbaren Teilern umfassen. Durch diese Zeitglieder werden die Intervallängen der Stand- bzw. Betriebszeiten vorgewählt, was eine problemlose Einstellmöglichkeit über einen weiten Größenbereich ergibt. Die voneinander unabhängige Einstellbarkeit von Zuführ- und Pausenzeiten ermöglicht die Herbeiführung von physiologisch besonders günstigen Konditionen.

Mit besonderem Vorteil sind dem Zeitgliedern Umschalteinrichtungen zur Verstellung des Größenordnungsbereichs zugeordnet Auf diese Weise wird es möglich, mit Hilfe der vorgesehenen überschaubaren Skalen eine genaue Einstellung in so unterschiedlichen Größenordnungsbereichen wie Sekunden einerseits und mehreren Stunden andererseits vorzunehmen.

ίο Günstigerweise ist dem Pumpenmotor eine Zähleinrichtung zugeordnet welche von einem während der Laufzeit des Pumpenmotors abgegebenen Signal angesteuert wird. Durch diese Zähleinrichtung wird die Gesamtbetriebszeit des Motors erfaßt, welche der zugeis führten Substratmenge unmittelbar proportional ist.

Mit Vorteil ist der Zähleinrichtung wiederum eine Anzeige- und Alarmeinrichtung zugeordnet Dementsprechend kann durch das Bedienungspersonal die insgesamt bereits zugeführte Flüssigkeitsmenge abgelesen werden bzw. es ist möglich, die zur Zuführung vorgesehene Menge vorher einzustellen, so daß entweder ein automatisches Abschalten des Motors nach Erreichen der Vorgabe herbeigeführt wird oder ein akustisches und/oder optisches Alarmsignal ausgelöst wird.

Vorteilhafterweise ist auch eine Anordnung zum Abschalten der Leistungselektronik während der Taktpausen vorgesehen. Durch diese Maßnahme wird die Stromaufnahme der Vorrichtung erheblich gesenkt.
Als Abschaltanordnung kann einTransistorschalter im Stromzuführungszweig Verwendung finden.

Mit Vorteil ist eine Betriebsanzeigeeinrichtung derart vorgesehen, daß die Anzeige impulsartig, vorzugsweise in der Größenordnung von einigen Hertz, erfolgt. Eine derartige impulsförmige Anzeige zeichnet sich einerseits durch einen geringeren Stromverbrauch aus, andererseits erregt sie eine höhere Aufmerksamkeit und hebt sich auch in hellen Räumen bei nicht allzu hoher Leuchtstärke deutlich ab. Als Betriebsanzeigeeinrichtung kann eine Leuchtdiode eingesetzt werden.

Vorteilhafterweise ist der die Rollen der Rollenpumpe tragende, von einem Elektromotor angetriebene Teller aus glasfaserverstärktem Polyamid hergestellt. Hiermit wird eine hohe Festigkeit und Verformungsbeständigkeit erreicht, wobei das Material gleichzeitig auch hygienisch in jeder Hinsicht unbedenklich ist.

In weiterer Ausgestaltung ist der Teller mit Achszapfen versehen, auf welchen als Rollen wirkende Gleitbuchsen sitzen. Diese Gleitbuchsen sind vorzugsweise aus Polyacetal hergestellt.

Es kann sich aber auch als günstig erweisen, daß die Gleitbuchsen in einer Käfigführung drehbar angeordnet sind. Die hierdurch erzielte sehr geringe Rollreibung senkt das vom Motor aufzubringende Antriebsmoment und damit dessen Energieverbrauch.

Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, daß das rotierende Pumpenteil nach Art eines Planetengetriebes mit Gleit- und Andruckbuchsen ausgeführt ist.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der Aörollkörper, gegen welchen der Förderschlauch von den Gleitbuchsen gedrückt wird, als Schwenkhebel ausgebildet. Es ist damit problemlos möglich, bei Beginn und Ende des Zuleitvorgangs den Förderschlauch in die Vorrichtung einzulegen bzw. diesen dort zu entnehmen.

Vorteilhafterweise wird der Abrollkörper durch eine mit einem Exzenter verbundene Lasche in die Pumpstellung gedrückt. Damit kann der Abrollkörper durch einen Drehknopf mit exakt festgelegten Endpositionen in die Arbeitsstellung gebracht werden.

Dabei erweist es sich als günstig, wenn zur Erzeugung einer definierten Andruckkraft eine Federeinrichtung vorgesehen ist.

Für den praktischen Gebrauch ist es schließlich noch von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Aufhängeeinrichtung versehen ist, welche eine problemlose Anbringung z. B. am Bett des Patienten ermöglicht.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 2 eine Frontansicht im geschlossenen Zustand;

F i g. 3 eine Frontansicht bei geöffneter Schwinge;

F i g. 4 einen Querschnitt im Bereich des rumpenteilers;

F i g. 5 einen Längsschnitt im Bereich des Pumpentellers:

Fig.6 ein schematisches Schaltbild der elektronischen Steuereinrichtung;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Leistungsabschalteinrichtung und

Fig. 8 eine schematische Darstellung der Anzeigeeinrichtung.

Im Gehäuse 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Elektromotor 2 (Fig. 6, 7) untergebracht. Auf der Antriebswelle 3 des Elektromotors 2 sitzt ein Pumpenteller 4. Der Pumpenteller 4 ist mit einer Mehrzahl von an seiner Peripherie äquidistant angeordneten Zapfen 5 versehen. Auf jedem dieser Zapfen 5 ist eine Gleitbuchse 6 aus Polyacetal angeordnet, während der Pumpenteller 4 aus Polyamid besteht. Die Drehrichtung des Elektromotors 2 ist durch den Pfeil 7 angedeutet.

Parallel zum Außenrand des Pumpentellers 4 verläuft die Innenfläche des Abrollkörpers 8, welcher in seiner Gesamtheit als Schwinge 9 ausgebildet ist.

Der in F i g. 5 ausschnittsweise dargestellte, das Substrat zuführende Schlauch 10 wird durch die Gleitbuchsen 6 des Pumpentellers 4 gegen den Abrollkörper 8 gepreßt, so daß mit Flüssigkeit gefüllte Schlauchabschnitte 11 entstehen, welche entsprechend der Drehbewegung des Pumpentellers 4 gefördert werden.

Die Schwinge 9 ist an einem am Gehäuse 1 angebrachten Zapfen 12 schwenkbar gelagert. Die Schwenkbewegung wird durch eine von einem im einzelnen nicht dargestellten Exzenter gesteuerte Lasche 13 hervorgerufen. Die Betätigung des Exzenters erfolgt durch einen Drehknopf 14 in Pfeilrichtung 14'. Der Drehknopf 14 besitzt zwei definierte Endpositionen, wobei die eine dem in F i g. 2 dargestellten Zustand entspricht, daß die Schwinge 9 nach unten auf den Schlauch iO gekiappi ist, während die andere der in F i g. 3 dargestellten Situation entspricht, bei welcher die Schwinge 9 aufgeklappt ist. In dieser letzteren Position kann der Schlauch 10 mühelos eingelegt werden, um dann durch Umlegen des Drehgriffs 14 unter der Schwinge 9 fixiert zu werden. Eine im einzelnen nicht dargestellte Federeinrichtung sorgt für einen definierten Anpreßdruck in diesem Zustand.

Um eine mechanische Beschädigung des Schlauchs 10 durch die Gleitbuchsen 6 und eine Krafteir.wirkung in Richtung einer Vorwärtsbewegung des Schlauches 10 zu vermeiden, ist zwischen den Gleitbuchsen 6 und dem Schlauch 10 ein flexibles Band 15 vorgesehen, dessen Oberfläche einen besonders niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist. Das Band 15 ist ausgehend von zwei FestDunkten 16 am Gehäuse 1 über die Gleitbuchsen 6 des Pumpentellers 4 geführt.

Die Steuerelektronik der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist so ausgestaltet, daß der als Schrittmotor konzipierte Pumpenmotor 2 im Betriebszustand mit konstanter, fest vorgegebender Drehzahl läuft. Die Dosierung der Förderrate wird durch entsprechend langes An- und Abschalten des Motors 2 erreicht. Hierzu ist, wie in Fig. 6 dargestellt, ein Stellglied 18 vorgesehen, durch welches ein Zeitglied 17 einschaltbar ist. Das Zeitglied 17 ist als Oszillator mit nachgeschaltetem Frequenzteiler ausgebildet und gibt die Pausenlänge zwischen den Arbeitsintervallen vor. Ein zweites entsprechendes Zeitglied 19 mit einem Stellglied 20 steuert die Länge der Betriebsintervalle des Motors 2. Beide Zeitglieder 17 und 19 sind zusätzlich durch einen Schalter 21 mit einem großen Faktor umschaltbar. Der Schalter 21 ist dabei z. B. so ausgelegt, daß in der einen Schaltstellung die Dauer der Betriebspausen im Bereich von Stunden und die Laufdauer des Motors im Bereich von Minuten liegt, wobei Fördermengen von etwa 100 ml erzielt werden, während in der zweiten Schalterstellung die Betriebs- und Standzeiten in der Größenordnung von Sekunden liegen. In der ersten Schalterstellung wird damit die Bolusgabe gesteuert, während in der' zweiten Schalterstellung eine quasikontinuierliche Förderung erreicht wird.

Der mit einem Schalter 22 umschaltbare Zähler 23 wird von einem der Laufzeit des Pumpenmotors 2 proportionalen Takt gesteuert. Bei Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes und damit bei Erreichen einer vorgegebenen Gesamtfördermenge schaltet der Zähler 23 die Pumpe ab und gibt mittels des Signalgebers 24 akustischen Alarm.

in den Betriebspausen des Pumpenmotors 2 wird die gesamte Leistungselektronik 25 von der Versorgungsspannung abgeschaltet, um den Stromverbrauch möglichst zu senken. Hierzu ist der Transistor 26 vorgesehen, welcher die Spannung der Batterie an die Steuer- und Leistungselektronik 25 des Pumpenmotors i seftaltet. Er wird vom Zeitglied 19 über den Basisanschluß gesteuert.

Der Betriebszustand des Gerätes wird mit einer Leuchtdiode angezeigt, welche von einem Transistor 29 impulsweise eingeschaltet wird. Der Transistor 29 wird von einem Oszillator 30 und einem nachgeschalteten Teller 31 gesteuert. Die Frequenz der Impulse ist dabei so gewählt, daß ein sichtbares Flimmern entsteht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur enteralen Verabreichung von Nahrung mit einer elektrisch gesteuerten, durch einen Gleichstrom-Schrittmotor angetriebenen Rollenpumpe, deren äquidistanz angeordnete Rollen auf einem elastischen Band und einem zwischen diesem und einem Abrollkörper angeordneten Schlauch abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Pumpe geförderte Nahrungsmenge pro Zeiteinheit mittels einer elektronischen Steuereinrichtung vorwählbar ist, welche die Betriebszeiten und die Stillstandszeiten des Schrittmotors steuert, und daß während der Betriebszeiten die Rollenpumpe mit konstanter Drehzahl angetrieben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung wahlweise über Batterie oder Netz erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung als unabhängig voneinander einstellbare Zeitglieder (17, 19) Oszillatoren mit nachgeschalteten einstellbaren Teilern (31) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Zeitgliedern (17,19) Umschalteinrichtungen (21) zur Verstellung des Größenordnungsbereichs zugeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pumpenmotor (2) eine Zähleinrichtung (23) zugeordnet ist, welche von einem während der Laufzeit des Pumpenmotors (2) abgegebenen Signal angesteuert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähleinrichtung (23) eine Anzeige- und Alarmeinrichtung (24) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Anordnung zum Abschalten der Leistungselektronik (25) während der Taktpausen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltanordnung ein Transistorschalter (26) im Stromzuführungszweig ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Betriebsanzeigeeinrichtung derart, daß die Anzeige impulsartig, vorzugsweise in der Größenordnung von einigen Hertz, erfolgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsanzeigeeinrichtung eine Leuchtdiode (28) umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitbuchsen (6) der Rollenpumpe tragender, von einem Elektromotor (2) angetriebener Teller (4) aus glasfaserverstärktem Polyamid hergestellt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (4) mit Achszapfen (5) versehen ist, auf welchen als Rollen wirkende Gleitbuchsen (6) sitzen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbuchsen (6) aus Polyace-UiI hergestellt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbuchsen (6) in einer Käfigführung drehbar angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende

Pumpenteil nach Art eines Planetengetriebes mit Gleit- und Andruckbuchsen ausgeführt ist

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15. dadurch gekennzeichnet, daß der Abrollkörper (8), gegen welchen der Föiderschlauch (10) von den Gleitbuchsen (6) gedrückt wird, als Schwenkhebel (9) ausgebildet ist

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrollkörper (8) durch eine mit einem Exzenter verbundene Lasche (13) in die Pumpstellung gedrückt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer definierten Andruckkraft des Abrollkörpers (8) eine Federeinrichtung vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Aufhängeeinrichtung aufweist