NL7907271A - Vloeistofmeetinrichting voor het afgeven van een gecontroleerd volume. - Google Patents

Description

‘ * 4 -1- 20964/JD/tj

Aanvrager: Baxter Travenol Laboratories, Inc., Deerfield, Illinois, Verenigde Staten van Amerika.

Korte aanduiding: Vloeistofmeetinrichting voor het afgeven van een gecontroleerd volume.

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vloeistofmeetin- richting voor het afgeven van een gecontroleerd volume, voorzien van een con-trole-orgaan, en omvattende een opening die een cassette opneemt, welke cassette een variabele völumevloeistofmeetkamer omvat met een flexibele membraan-wand, een inlaatopening bij een einde van de kamer, en een uitlaatopening bij 10 het andere einde van de kamer, welke inlaat- en uitlaatopeningen vloeistof-stroomwegen daardoor bepalen, welke tranversaal zijn op de richting van de vloeistofstroom in de kamer, waarbij het controle-orgaan een aantal plunjerorganen omvat, en organen om de plunjerorganen afwisselend samen te persen tegen de membraanwand en in de inlaat- en uitlaatopeningen te steken 15 voor het afwisselend openen en sluiten van de inlaat- en uitlaatopeningen.

Een probleem op het gebied van het toedienen van moederoplossingen is dat een conventionele inrichting voor het toedienen van een oplossing 3oms onvoldoende nauwkeurig is kleine nauwkeurige hoeveelheden oplossingen gedurende een tijdsperiode toe te dienen. Een hoofdreden voor dit is het probleem van 20 "koude stroom" in de polyvinylchloride-oplossingsbuis, waarvan de dimensies veranderen onder de druk van een stroomcontroleklamp.

Er zijn pogingen gedaan voor het verschaffen van een verbeterde nauwkeurigheid bij het toedienen van moederoplossingen, vooral bij lage stroomsnelheden, door middel van pompinfusiesysternen, waarin het volume van de op-25 lossing naar de patient gaat, en positief gecontroleerd wordt door een pomp.

Echter een nadeel is dat het verplicht is dat de inrichting veilig is tegen fouten, ter vermijding van het pompen van lucht in een niet-oppassende patient.

In het Amerikaanse octrooischrift 4.121.584 van Turner et al wordt een andere werkwijze en inrichting voor het controleren en toedienen van een 30 vloeistof gegeven. In principe wordt een uitzetbare volumekamer met een vooraf bepaalde maximum volume voorzien van een inlaat en uitlaat, en kleppen die de stroom door de inlaat en uitlaat controleren. Deze inrichting, indien het gebruikt wordt in samenwerking met de inrichting voor het afgeven van moederoplossingen, kan vooraf bepaalde gemeten hoeveelheden oplossing aan de patient 35 geven, terwijl het toedienen van de oplossing gebeurt op basis van zwaartekracht 790 72 7 f ' V ' ί -2- 20964/JD/tj waarbij veiligheid gecombineerd met het nauwkeurig afgeven van volume verschaft wordt.

De stroomsnelheid van het toedienen van de oplossing wordt gecontroleerd door het afwisselend openen en sluiten van de inlaat en uitlaatkleppen.

5 Wanneer de inlaatklep geopend wordt en de uitlaatklep gesloten vult de uit- zetbare kamer zich. Dan wordt de inlaatklep gesloten en de uitlaatklep geopend waarbij de uitzetbare kamer de toedieningsoplossing aan de patient afgeeft. De snelheid van het toedienen wordt gecontroleerd door het bepalen van de opening van de boven- en onderkleppen.

10 Talrijke octrooiaanvragen zijn ingediend, welke verbeteringen geven op de uitvinding van het Amerikaanse octrooischrift 4.121.584, omvattende ook die van William L. Rudzena, Amerikaanse aanvrage 951-104 ingediend op 13 oktober 1978 en getiteld "Controlled Volume Liquid Meter, particularly For Parenteral Solution Administration". De gedeeltes van de membraan welke samenge-15 perst worden voor een afdichting door het plunjerorgaan met de in- en uitlaat gedurende een klepwerking, worden verstevigd met een extra-elastisch demp-orgaan, gedragen door de membraanwand,voor het verstevigen van de membraan-wand. Dit voorkomt het scheuren van de membraan wanneer de plunjerorganen tegen de membraanwand slaan,tegen de resp. inlaat of uitlaat,waar het de kamer ver-20 bindt, zodat de membraan een afdichting wordt.

Als voordeel'van de onderhavige uitvinding wordt het plunjerorgaan gemodificeerd zodat slechts een vooraf bepaalde hoeveelheid kracht uitgeoefend kan worden door het plunjerorgaan of de membraan. Dienovereenkomstig kan de membraan aan de inlaat en de uitlaat zachter behandeld worden door de plunjer-25 organen, zodat de elastische demporganen overbodig zijn, terwijl nog steeds een goede levensduur van de membraan, gedurende bij voorkeur ten minste 24 uur continu werken van de inrichting van de uitvinding verschaft wordt, zonder dat de membraan vervangen hoeft te worden.

Dienovereenkomstig, terwijl de betrouwbaarheid en de levensduur van de 30. membraan wordt vermeerderd, worden de kosten van het vervaardigen verminderd, daar er geen behoefte is aan een inspectie voor het bevestigen van de zuivere installatie van de demporganen, welke bij deze uitvinding achterwege gelaten kunnen worden. Echter indien gewenst kunnen de verstevigingsdemporganen aanwezig blijven bij condities welke extreem lange werkwijzes verlangen.

35 De uitvinding geeft een vloeistofmeetinrichting voor het afgeven van 7907271 • « 4 · -3- 20964/JD/tj een gecontroleerd volume, welke daardoor gekenmerkt wordt dat de plunjeror-ganen organen omvatten die een variatie van de lengte van elk plunjerorgaan tussen een maximum en een minimum lengte toelaten, en veerorganen die de plunjerorganen voortdrijven naar hun maximale lengte, waarbij de 5 kracht uitgeoefend op de plunjerorganen tegen de membraanwand beperkt is tot een waarde, geregeld door de veerorganen.

De veerorganen kunnen dan geschikt gekozen worden voor het uitoefenen van een kracht op de samenpersing welke voldoende is voor het afdichtend samenpersen van de membraan met de inlaat- en uitlaatopeningen, terwijl tege-10 lijkertijd de membraan niet beschadigd wordt. Het resultaat hiervan is dat de membraan gedurende lange tijd gebruikt kan worden als een afdichting zonder dat het breekt.

De plunjerorganen worden kenmerkend gedragen op een spilachtig orgaan welk gedraaid wordt door een electromagnetisch controle-orgaan voor het afwis-15 selend voortbewegen en terugtrekken van de plunjerorganen, indien gewenst. Het spilachtig orgaan welk de plunjerorganen draagt, is bij voorkeur een veeror-gaan, welke doorbuigt in de richting van de as van de plunjerorganen, ter verschaffing van een kleine speelruimte in_het systeem.

De plunjerorganen omvatten kenmerkend een mof welke gedragen wordt door 20 het veerorgaan, welke mof een gesloten einde en een open einde heeft. Een plun- jerorgaanhoofd bevindt zich gedeeltelijk in het open einde en strekt zich daarvan uit, welke plunjerorgaanhoofd axiaal verschuifbaar is met betrekking tot het moforgaan en verblijft hierin. Een veer is kenmerkend aangebracht in de mof voor het voortdrijven van het plunjerorgaanhoofd n?ar zijn uiterste posi-25 tie.

In de tekeningen is fig. 1 een perspectivisch aanzicht van de verbeterde vloeistof meetinrichting van de uitvinding, welke in samenwerking met conventionele inrichtingen voor het toedienen van oplossingen aan een patient nauwkeurig en veilig gebruikt kan worden.

30 Fig. 2 is een vergroot verticaal aanzicht, ten dele weergegeven, geno men langs de lijn 2-2 van fig. 1, en tonende de werkdelen van de inrichting van fig. 1, met andere delen verwijderd ter verduidelijking van de uitvinding.

Fig. 3 is een vergroot longitudinaal dwarsaanzicht van een plunjerorgaan zoals vertoond in fig. 2.

35 Met betrekking tot de tekeningen wordt een vloeistofmeetinrichting voor 790 727 1 -4- 20964/JD/tj het afgeven van een gecontroleerd volume vertoond voor het meten van de gravi-tatiestroom van de vloeistof welke erdoorheen gaat. De inrichting zoals vertoond omvat een huis !10 welke ontvangt, houdt,en verwerkt een verplaatsbare'cassette 12 op een gelijke manier zoals bij de Amerikaanse octrooiaanvrage van 5 Nicholas Zissimopoulce serienummer878.970 ingediend op 17 februari 1978, en getiteld, "improved fluid-flow limiting apparatus for use with intravenous solution administering equipment."

Cassette 12 bepaalt een variabele volumevloeistofmeetkamer welke op zijn beurt bepaald wordt door een stijve wand 16 van cassette 12 en een 10 flexibele membraanwand 18, afgedicht aan zijn einde tegen de stijve gedeeltes van de cassette. Membraanwand 18 kan gemaakt worden van bijvoorbeeld polyvinyl-chloridekunststof.

Zoals beschreven in bovenvermelde octrooiaanvrage serienummer 878.970 kan cassette 12 ondergebracht worden in huis 13, en dan ineengrijpend met de 15 plunjerorganen zoals daarin vertoond.

E-frame electromagneetsehakelaar 22 bepaalt een spilachtig orgaan 24 welke een veerorgaan 26 omvat welke op zijn beurt plunjerorganen 28, 30 draagt. Electromagneet 23 is werkzaam voor het bewegen van het spilachtige orgaan 24, welk permanente mageneten 25, 27 die een tegengestelde uitwendige polariteit 20 hebben, draagt, zodat orgaan 24 tussen zijn posities beweegt in overeenstem ming met de opgelegde polariteit van electromagneet 23, zoals beschreven in de vooraf geciteerde Zissimopoulos octrooiaanvrage.

Een inlaatopening 32 is aanwezig in cassette 12 nabij een einde van kamer 14, terwijl een uitlaatopening 34 aanwezig is in de cassette nabij het an-25 dere einde van kamer 14. De inlaat- en uitlaatopeningen 32, 34 bepalen vloei stof stroomwegen 36, 38 welke transversaal zijn ten opzichte van de richting van de stroom40 in kamer 14 en zijn ook transversaal ten opzichte van membraan 18.

De E-frame schakelaar 22 dient als een orgaan voor het afwisselend bewegen van de tuimelaar van het spilachtige orgaan 24 tussen twee posities voor 30 het samenpersen van de plunjerorganen 28, 30 tegen de membraanwand 18, en het afwisselend insteken van de plunjerorganen in de inlaat- en uitlaatopeningen 32, 34. Het resultaat hiervan is het afwisselend openen en sluiten van de inlaat-kanalen volgens een bekende manier, teneinde de werking van een gecontroleerde vloeistofvolume-meetinrichting met de snelheid van het toedienen van de vloei-35 stof welke afhankelijk is van de snelheid van het schakelen van de posities 790 7 2 7 1 -5- 20964/JD/tj van plunjerorganen 28, 30 voor het vullen en leegmaken van kamer 14 uit te voeren.

In overeenstemming met de onderhavige uitvinding bezitten de plunjerorganen 28, 30 elk een toelaatbare variatie van hun lengte tussen een 5 maximum en een minimum lengte.Zoals vertoond in fig. 3 omvat élk plunjer- orgaan een mof 50 welke gedragen wordt door bladveerorganen 26. Mof 50 heeft een gesloten einde 52, welke op zijn beurt een ringvormige groef 54 bepaalt, waarin een sleuf van de bladveer 26 kan ingrijpen, voor het dragen van de plunjerorganen 28, 30.

10 Plunjerhoofd 56 heeft een ronde vooreinde 58, en wordt in het open einde van mof 50 gedragen, en steeds naar buiten zoals vertoond. Mof 50 heeft op zijn beurt een gewalste uiteinde 58 met een beperkte diameter, welke in staat is ineen te grijpen met de achterflens 60 van plunjerhoofd 56, voor het opnemen van het plunjerhoofd in de mof. Tegelijkertijd kan plunjer-15 hoofd 56 axiaal naar voren en naar achteren bewogen worden met betrekking tot mof 50.

Inwendige ringvormige trap 62 van mof 50 beperkt het verkorten van het plunjerorgaan tot een vooraf bepaalde lengte, terwijl de interactie van het gewalste vooreinde 58 en flens 60 het verlengen van het plunjerorgaan 20 tot een vooraf bepaalde lengte beperkt.

Veerorgaan 64 is in het boorgat van mof 50 geplaatst, en is aangepast voor het voortdrijven van de plunjerhoofd 56 naar buiten naar de maximale lengteconfiguratie van het plunjerorgaan. “ ~

Als resultaat hiervan kan gezien worden dat wanneer een plunjerorgaan 25 28, 30 membraan 18 afdichtend samenperst bij zowel de inlaatopening 32 als de uit- - laatopening 3^» de samenpersingskracht, opgelegd aan de membraan, normaal beperkt zal worden tot een waarde welke geregeld wordt door veerorgaan 64. Bij voorkeur wordt beschouwd dat de plunjerorganen 28, 30 bewogen zullen worden door het tuimelen van het spilachtige orgaan 24 en bladveerorgaan 26 over 30 een totale afstand van ongeveer 0,02-0,4 inch, en bij voorkeur 0,028-0,3 inch.

Wanneer een plunjerorgaan de stroom blokkeert, zoals plunjerorgaan 30 in fig. 2, is het kenmerkend dat het plunjerorgaan zacht samengeperst kan worden vanuit zijn maximale lengte over ongeveer 0,05 inch.

Verder wordt öpgemerkt dat de begindiagonale kracht van veerorgaan 64 35 zodanig gekozen wordt dat elke samenpersingskracht tussen 40-100 g en ken- 7907271 *· , f -6- 20964/JD/tj merkend 50 g elk plunjerorgaan 28, 30 in lengte begint te verkleinen. Na 0.005 inch inschuiving wordt de samenpersingskracht van veerorgaan 64 kenmerkend gekozen tussen 50-70 g, bijvoorbeeld ongeveer 57 g. Na een inschuiving van 0,001 inch kan de samenpersingskracht noodzakelijk voor het 5 verder samenpersen van de veerorgaan 64 kenmerkend ongeveer 64 g zijn.

Een veerorgaan 64 met een veer-constante van ongeveer 3»16-3,17 pound per inch is geschikt gebleken voor het gebruik bij deze uitvinding, en heeft kenmerkend een veer-constante van 3,165 pound per inch.

Inlaatbuis 66 staat in verbinding met inlaatopening 32 aan een einde, 10 en kan deel uitmaken van een conventionele bovengedeelte van een toedie- ningsinrichting voor het verschaffen van steriele moederoplossing aan een patient. Buis 66 kan specifiek de verbinding van de inrichting zijn voor het binnendringen van een bron van de oplossing.

Flexibele buis 68, beneden de inrichting van de uitvinding liggend, 15 kan deel uitmaken van het overblijvende gedeelte van een conventionele toe- dieningsinrichting, gewoonlijk dragende een klamp, een hulpmedicatie-toedienings-plaats, en een luerorgaan voor het opnemen van een intraveneuze naald als toegang tot het veneuze systeem van een patient, met buis 68 in verbinding met uitlaatkanaal 34.

20 In deze uitvoeringsvorm maakt cassette 12 deel uit van een deel van de toedieningsinrichting welke kenmerkend gerangschikt is, terwijl huis 10, bevattende E-frame schakelaar 22 en plunjerorganen 28, 30, gewoonlijk beschouwd wordt als opnieuw te gebruiken gedeelten van het systeem.

Dienovereenkomstig wordt een nauwkeurige dosage vloeistoftoedieningsinrich 25 ting welke gebruik maakt van de zwaartekracht als de kracht voor het toedie nen van de vloeistof verschaft, met een verbeterde inhoud en een langere betrouwbare werking.

-CONCLUSIES- 7907271

Claims (12)

1. Vloeistofmeetinrichting voor het af geven van een gecontroleerd volume, voorzien van een controle-orgaan, en omvattende een opening die een 5 cassette opneemt, welke cassette een variabele volumevloeistofmeetkamer om vat met een flexibele membraanwand, een inlaatopening bij een einde van de kamer, en een uitlaatopening bij het andere einde van de kamer, welke inlaat- en uitlaatopeningen vloeistofstroomwegen daardoor bepalen, welke transversaal zijn op de richting van de vloeistofstroom in de kamer, waar-10 bij het controle-orgaan een aantal plunjerorganen omvat, en organen om de plunjerorganen afwisselend samen te persen tegen de membraanwand en in de inlaat- en uitlaatopeningen te steken voor het afwisselend openen en sluiten van de inlaat- en uitlaatopeningen, met het kenmerk, dat de plunjerorganen organen omvatten die een variatie van de lengte van elk plunjerorgaan 15 tussen een maximum en een minimum lengte toelaten, en veerorganen die de plunjerorganen voortdrijven naar hun maximale lengte, waarbij de kracht uitgeoefend op de plunjerorganen tegen de membraanwand beperkt is tot een waar-__ de, geregeld door de veerorganen. — _____________________

2. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat de plunjerorganen gedragen zijn door een bladveerorgaan welk buigzaam is in de richting van de as van de plunjerorganen. —--—------------

3. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat elk plunjerorgaan een mof omvat, open aan een einde en gesloten aan het andere einde, en een plunjerhoofd gedragen in het boorgat van de mof en 25 schuifbaar beweeglijk hierin, waarbij een voorste gedeelte van het plunjer hoofd naar buiten uitsteekt van het boorgat van de mof, en veerorganen tussen de plunjerhoofd en het gesloten einde van de mof om het plunjerhoofd in een axiaal naar buiten gerichte positie met betrekking tot de mof te schuinen.

4. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat 30 het plunjerhoofd een flens omvat, nabij het achtereinde geplaatst, waarbij de mof een tweede flens omvat, welke radiaal naar binnen vanuit zijn opening zich uitstrekt, waarbij de tweede flens het verwijderen van plunjerhoofd uit de mof door een ingrijping met de eerste flens voorkomt.

5. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, 35 dat de veerorganen een diagonale kracht van 40-100 g uitoefenen op de maxi- 790 7 2 7 1 -8- 20964/JD/tj male lengtepositie van het plunjerorgaan.

6. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de organen voor het afwisselend samenpersen van de plunjerorganen tegen de membraanwand aangepast zijn aan het samenpersen van de plunjeror- 5 ganen met een voldoende kracht zodanig dat het plunjerorgaan gedurende de samenpersing over een afstand van 0,005 inch verkleind wordt, en een maximale kracht van 50-70 g op de membraanwand uitoefend wordt.

7. Vloeistofmeetinrichting welke omvat een variabele volumevloei-stofmeetkamer met een flexibele membraanwand; een inlaatopening nabij een 10 einde van de kamer, en een uitlaatopening nabij het andere einde van de kamer, waarbij de inlaat- en uitlaatopeningen vloeistofstroomwegen daardoor bepalen, welke transversaal zijn op· de richting van de vloeistofstroom in de kamer, een aantal plunjerorganen, en organen voor het afwisselend samenpersen van de plunjerorganen tegen de membraanwand en het afwisselend insteken 15 van de plunjerorganen in de inlaat- en uitlaatopeningen, voor het afwisse lend openen en sluiten van de inlaat- en uitlaatopeningen, met het kenmerk, dat plunjerorganen organen omvatten welke een variatie van de lengte van elk plunjerorgaan tussen een maximale en een minimale lengte toestaan, en vesr-organen welke de plunjerorganen voortdrijven naar een maximale lengte, waar-20 bij de kracht waarmee de plunjerorganen tegen de membraanwand samengeperst is, beperkt is tot een waarde geregeld door de veerorganen.

8. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de plunjerorganen gedragen worden door een bladveerorgaan welk vouwbaar is in de richting van de as van de plunjerorganen.

9. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat elk plunjerorgaan een mof omvat, open aan een einde en gesloten aan het andere einde, en een plunjerhoofd gedragen in het boorgat van de mof en schuifbaar beweegbaar erin, waarbij een voorste gedeelte van het plunjerhoofd naar buiten uitsteekt van het boorgat van de mof, en veerorganen tussen het 30 plunjerhoofd en gesloten einde van de mof voor het schuinen van het plunjer hoofd in een axiaal naar buiten gerichte positie met betrekking tot de mof.

10. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het plunjerhoofd een flens omvat, nabij zijn achtereinde geplaatst, en waarbij de mof een tweede flens welke zich radiaal naar binnen vanuit zijn ope-35 ning strekt, omvat, waarbij de tweede flens het verwijderen van het plunjer hoofd uit de mof door een ingrijping met de eerste flens voorkomt. 7907271 jfc» * -9- 20964/JD/tj

11. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de veerorganen een diagonale kracht van 40-100 g uitoefenen bij de maximale lengtepositie van het plunjerorgaan.

12. Vloeistofmeetinrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, 5 dat de organen voor het afwisselend samenpersen van de plunjerorganen te gen de membraanwand aangepast zijn aan het samenpersen van de plunjerorganen met een voldoende kracht zodanig dat het verkleinen van het plunjerorgaan gedurende het samenpersen over een afstand van 0,005 inch plaatsvindt voer het uitoefenen van een maximale kracht van 50-70 g op de membraanwand. 10 790 7 27 1