DE8218891U1

DE8218891U1 - Medizinisches infusionsgeraet

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Publication number: DE8218891U1
Application number: DE19828218891U
Authority: DE
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1981-07-04
Filing date: 1982-07-01
Publication date: 1982-12-16
Also published as: US4479797A; DE3267400D1; IT1151676B; IT8222228A0; EP0069350B1; JPS587253A; JPS631858B2; EP0069350A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Infusionsgerät, das eine mit Fingern arbeitende Pumpeinheit aufweist, in der drei oder mehr Finger in einer vorbestimmten Sequenz bewegt werden und in der ein Zuführschlauch für das medizinische Behandlungsmittel zwischen einem Deckel und den Fingern angeordnet ist und von den Fingern zusammengedrückt wird, um das Behandlungsmittel in 'einen menschlichen Körper einzuflößen.

Ein Infusionsgerät der beschriebenen Art ist bereits für die Infusion einer kleinen Menge von Behandlungsmittel, wie beispielsweise Insulin, vorgeschlagen worden. Bei der Behandlung eines Diabetikers ist es beispielsweise erforderlich, daß Insulin kontinuierlich und zyklisch in den Körper des Patienten eingeflößt wird. Da der Insulinbedarf eines Patienten erheblichen Schwankungen unterliegt, die durch den Essenszyklus, den Schlaf- oder den Energieverbrauch beim Gehen, des Patienten verursacht werden, ist ein

I, , kleines tragbares Insulin-Infusionsgerät vorgeschlagen ; worden, bei dem die vorgeschriebenen Infusionsdosen

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für bestimmte Zeiten vorgegeben sind, so daß^/zykllsche

Insülininfüsion im Zusammenhang mit den Insulinbedürfnissen des Körpers, die sich zeitlich ändern, vorgenommen werden kann. Das oben erwähnte Infusionsgerät kann bei dem vorgeschlagenen Insulininfusionsgerät Anwendung finden.

Das Insulininfusionsgerät besitzt einen Speicher, in dem die pro Zeiteinheit eingeflößte Flüssigkeitsmenge aufgrund der voraussichtlichen physischen Kondition

φ und des Verhaltens des Patienten über einen Zeitraum von 24 Stunden einprogrammiert werden kann. Das Gerät weist auch einen Taktimpulsgeber zum Erzeugen von Zeitimpulsen zum Abruf von Daten von dem Speicher in vorbestimmten Zeitintervallen und einen Motorantriebsschaltkreis zum Drehen eines Motors um eine bestimmte Zahl von Drehungen auf, welche auf die Daten abgestimmt sind, die von dem Speicher durch den Zeitgeber abgerufen werden. Die Pumpeneinheit und die Pumpenkontrolleinheit können in entsprechenden Gehäusen untergebracht sein. Die Pumpeinheit sorgt für den Ausstoß der Flüssigkeit durch Zusammendrücken oder Zusammenklappen des Zuführschlauchs eines verfügbaren Insulingefäßes und

w kann für einen erforderlichen Zeitintervall, wie beispielsweise eine Minute, wie durch die Pumpenkontrolleinheit vorgesehen, arbeiten, um die erforderliche Insulindosis, die in dem Speicher programmiert ist, zu* verabreichen.

Das Infusionsgerät dieser Art kann nicht nur für die Infusion von Insulin angewendet werden, sondern auch für jegliche wiederkehrende und fortgesetzte Infusionsbehandlung, bei der flüssiges medizinisches Behandlungsmittel in gleichen oder wechselnden Dosen gehandhabt wird.

Die Pumpe nach dem Stand der Technik gestattet wegen der großen Zahl von Komponenten und zahlreichen Montageschritten keine einfache Verringerung der Baugröße. Überdies weist eine kleingebaute Pumpe herabgesetzte Haltbarkeit auf, und der Betrag der ausgestoßenen Flüssigkeit kann nicht ohne beträchtliche Schwierigkeiten minütlich justiert werden. Es ist deshalb nicht einfach, durch die Verwendung einer kleingebauten Version der Pumpe nach dem St,and der Technik ein Infusionsgerät er erhalten.

Bei einer bekannten mit Fingern arbeitenden Pumpeinheit ist jedem der mindestens drei Finger ein Steuernocken und eine gegen den Steuernocken wirkende Schrankenfeder zugeordnet. In der Regel sind für das gleichmäßige Verabreichen der Flüssigkeit erheblich mehr als drei Finger notwendig.

Daher ist eine große Zahl von Komponenten und Herstellungsschritten erforderlich, und für die Unterbringung und die Montage dieser Komponenten muß Platz vorgesehen sein, so daß eine Verringerung der Größe der Pumpeneinheit und des Infusionsgeräts erschwert wird. Weiterhin ist aufgrund struktureller Begrenzungen in der Praxis die Justierung der Flüssigkeitsmenge unmöglich, die pro Umdrehung der Nockenwelle der mit Fingern arbeitenden Pumpeinheit verabreicht wird. Auch der aufgrund der Reibung zwischen einer Vielzahl von Fingern und Fingerführungen auftretende elektrische Leistungsverlust kann im Hinblick auf die begrenzte Stromversorgung des tragbaren Infusionsgeräts nicht vernachlässigt werden.

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das zuvor Dargestellte gemacht worden und zielt darauf ab, ein medizinisches Infusionsgerät zu schaffen, das eine mit Fingern arbeitende Pumpeinheit besitzt, die kleinbauend und leichtgewichtig und konstruktiv haltbar ist, und die eine erheblich verringerte Zahl von Komponenten, wie beispielsweise Fingerführungen_/und weniger Herstellungsschritte, aufweist.

Nach der vorliegenden Erfindung werden das zuvor ge« nannte und andere Ziele durch das Vorsehen eines medizinischen Infusionsgerätes mit einer mit Fingern arbeitenden Pumpeinheit erreicht, wobei die Pumpeinheit einen Deckel und drei oder mehr Finger aufweist, welche in Richtung auf den Deckel in vorbestimmter Sequenz durch Steuernocken, die mittels einer umlaufenden Antriebseinrichtung angetrieben werden, verschiebbar sind, wobei die Finger in der Lage sind, einen Zuführ schlauch für die Infusion flüssiger medizinischer Behandlungsmittel zusammenzuquetschen, welcher zwischen dem Deckel und den Fingern angeordnet ist, wobei die Verbesserung darin besteht, daß die drei oder mehr Finger zwei Seitenfinger aufweisen, die mit wenigstens einem inneren oder Mittelfinger Seite an Seite angeordnet sind, wobei die Seitenfinger die Funktion eines Ventils besitzen und in der Lage sind, den Zuführschlauch im wesentlichen an einer Stelle zusammenzudrücken, und wobei der Mittelfinger die Funktion einer Pumpe besitzt und in der Lage ist, den Zuführschlauch über eine erforderliche Länge zusammenzudrücken; daß die Finger an ihren gleichen Endseiten von einem Halteelement auslegerartig getragen werden; und daß mehrere Steuernocken vorgesehen sind, von denen jeder ein spezielles Nockenprofil aufweist und jeweils funktionell mit einem Finger verbunden ist, wobei die Steueraocken neben den Fingern koaxial befestigt sind.

Kurz gesagt, sind die Seitenfinger der mit Fingern

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arbeitenden Pumpeinheit in ihrer Breite derart verringert, daß sie die Funktion eines Ventils besitzen, die Dicke des Mittelfingers ist derart vergrößert, daß er die Funktion einer Pumpe besitzt, die Finger werden von einem Halteelement auslegerartig getragen, und die Steuernocken sind einstückig mit einer gemeinsamen Achse gebildet.

Es ist ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, ein medizinisches Infusionsgerät verfügbar zu machen, das eine kleine Größe, eine verläßliche Pumpenleistung besitzt und hinsichtlich der zeitlichen Dosenverabreichung justierbar ist und das eine verbesserte Herstellungs- und Montagegenauigkeit für die Finger, die Steuernocken _t den Stützrahmen bzw. Motorblock, aufweist und das mit geringeren Kosten gefertigt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses zweite Ziel durch ein verbessertes medizinisches Infusionsgerät erreicht, bei dem das Halteelement und die Finger der mit Fingern arbeitenden Pumpeinheit aus einem Plastikwerkstoff einstückig gepreßt oder maschinell hergestellt werden, und die Finger in Richtung auf den Deckel und die Steuernocken an ihren auslegerartigen Enden in der Dicke verringert sind und auf diese Weise als Blattfederabschnitte verwendbar sind, oder durch eine alternative Anordnung, bei der das Halteelement und die Finger der mit Fingern arbeitenden Pumpeinheit einstückig aus einem kristallinen Plastikmaterial wie beispielsweise Polyacetal, Polyäthylen, Polyamid oder Polypropyren gepreßt oder maschinell hergestellt sind und die Finger in ihrer Dicke an den auslegerartigen Enden im wesentlichen längs einer Linie verringert sind, die sich seitlich zu den Fingern erstreckt und auf diese Weise als Faltabschnitte verwendet werden können. Das oben genannte zweite Ziel kann durch eine weitere alternative Anordnung erreicht werden, bei der das Halte·

element zum Befestigen der Finger, des Deckels und der Steuernocken als ein Stützrahmen ausgebildet ist, der die Finger im wesentlichen in derselben Ebene wie die der Finger umgibt, und bei dem die oberen Halbrahmen des Stützrahmens an beiden Seiten der Seitenfinger an ihrer auf die Abdeckung gerichteten Oberfläche Schlitze aufweisen, die in seitlicher Richtung zu den Fingern fluchten und den Zuführ schlauch stabil aufnehmen. Als eine weitere Alternative kann ein flexibles Deckelkontrollblech oder -platte unmittelbar auf der Oberfläche des Deckels, die auf den Mittelfinger gerichtet ist, angeordnet sein, wobei das Blech bzw. die Platte an einem Ende, das gegenüber seinem Anlageabschnitt an dem Zuführschlauch liegt, befestigt sein kann, jedoch nicht an dem anderen Ende, se daß der Anlageabschnitt durch eine mit einem Gewinde in dem Deckel befestigte Justierschraube von dem Deckel weggedrückt werden kann. In einer noch weiteren Anordnung kann eine Montageplatte zur Montage eines umlaufenden Antriebsmittels, wie beispielsweise eines Motors, einstöckig mit einem Stützrahmen gebildet sein, und die Montageplatte kami mit Schlitzen derart versehen sein, daß sie der Montageplatte eine Flexibilität gegenüber dem Stützrahmen verleiht. In weiterhin alternativer Weise können die Steuernocken einstückig mit einer gemeinsamen Achse gebildet sein, wobei die ITockenendabschnitte einen maximalen Radius aufweisen, der kleiner als der minimale Radius des axial neben diesen Steuernocken liegenden Mittelabschnitts ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind auch in dem nachfolgenden Beschreibungsteil enthalten.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert„

Fig. I³ und 14 zeigen verschiedene Schrittfolgen bei der Fingerbetätigung zum Beschreiben der peristaltischen Fingerbewegung der drei.Finger;

Fig.I⁵ zeigt modifizierte Schrittfolgen bei der Fingerbetätigung mit fünf Fingern;

t»ie Fig. 1 bis 14 zeigen ein kompaktes tragbares Gerät für die Infusion flüssiger medizinischer Behandlungsmittel, das eine kompakte mit Fingern arbeitende Pumpeinheit für die Infusion flüssiger medizinischer Behandlungsmittel gemäß der verschie- | denen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt, bei denen Fig . 1 eine perspektivische Ansicht des gesamten Gerätes darstellt, bei dem zur Darstellung des inneren Aufbaus eine Gehäuseabdeckung entfernt ist;

Fig. 2 stellt einen Längsschnitt durch das Gehäuse dar;

Fig.3 ist ein Schnitt entlang der Schnittlinie IV-IV iä Fig.2 j

Fig. 4 zeigt in einem Schnitt den Halterahmen, der in eine untere und obere Schnitthälfte geteilt oder getrennt ist;

Fig. ⁵ stellt eine Draufsicht auf den oberen Halbrahmenabschnitt dar;

Fig. ⁶ , 7 und 8 zeigen Schnitte entlang den Schnittlinien VII-VII, VIII-VIII und IX-IX in Fig. 5 .;

Fig. ⁹ ist eine Unteransicht auf den unteren Halterahmenabschnitt ;

Fig_r1° ,11 ' und 12 sind Schnitte entlang der Schnitt- J linien XI-XI, XII-XII und XIII-XIII in Fig. 9 ; |

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Flg. 16 stellt einen Schnitt dar, der die von dem Halterahmen getragenen Finger in einem Faltbereich mit erheblich reduzierter Dicke entsprechend einer Modifikation der vorliegenden Erfindung zeigt.

Die Fig.¹ ,² und ³ zeigen ein kleindimensioniertes tragbares medizinisches Infusionsgerät, das in geeigneter Weise als ein Insulininjektionsgerät verwendet wird. Das Gerät weist ein Gehäuse 8, das eine Pumpeinheit 9 umschließt, eine Pumpkontrolleinheit 10, eine Batterie, 11 und einen verfügbaren medizinischen

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Beutel 12' und kann hermetisch durch eine Abdeckung 13 abgedichtet werden. Das Gerät ist derart konstruiert, daß bei Betätigung eines (nicht dargestellten) Schalters zum Einschalten der Batterie 11 verschiedene Kommandos, die in einem Speicher gespeichert sind, zu der Pumpkontrolleinheit 10 in vorbestimmten Zeltintervallen derart gesendet werden, daß die Pumpe 9 wiederholt einen Zufuhrschlauch 14 zusammendrückt bzw. -klappt, um das Behandlungsmittel aus dem Behandlungsbehälter in einen (nicht dargestellten) Katheder₉ der in einen menschlichen Körper eingesetzt ist, einzuspeisen. Die vorliegende Erfindung ist auf ein medizinisches Infusionsgerät gerichtet, bei dem die Pumpeinheit 9 von irgendeiner der zahlreichen Steuereinrichtungen gesteuert wird, wie Ein-Ausschalt-Vorrichtungen für die Stromquelle, oder automatische Steuereinrichtungen mit Mikrocomputern.

Die Pumpeinheit 9 befindet sich, vorzugsweise mit der Pumpkontrolleinheit 10 in einem Gehäuse, diese Komponenten können jedoch ebenso in separaten Behältern enthalten sein. Die Pumpeinheit 9 braucht nicht so ausgelegt sein, daß sie den verfügbaren medizinischen Beutel 12 einschießt, es ist nur erforderlich, daß der Zuführschlauch 14 geschichtet und zusammengeklappt oder zusammengedrückt wird, um die Infusion flüssigen medizinischen Behandlungsmittels zu erzielen.

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Die Pumpeinheit 9 muß ein umlaufendes Antriebsmittel 15, wie beispielsweise einen Motor, besitzen. Es wird eine Anordnung ausreichend sein, in der der Zuführsohlauch 14 des medizinischen Beutels 12 zwischen einem Deckel 20 und den Fingern angeordnet ist, die peristaltisch durch die Betätigung eines Steuernockens 16 bewegt werden, der seinerseits durch das umlaufende Antriebsmittel 15 angetrieben wird. Der Zuführschlauch 14 wird von den Fingern zusammengedrückt, um eine flüssige Infusion herbeizuführen. Die. drei Finger 17, 18, 19 sind Seite an Seite angeordnet, und die Seitenfinger 17, 19 weisen eine geringere Dicke als der Mittelfinger auf, so daß der Zuführ schlauch 14 im wesentlichen durch punktf örmigen Angriff zusammengeklappt werden kann, um die Kraft zu verringern, die erforderlich ist, um den Schlauch vollständig zusammenzuklappen und von daher die Belastung des Antriebssystema zu verringern. Der innere ©der Mittelfinger IS weist eine größere Breite auf, um als Pumpe den Schlauch 14 über eine gewünschte Länge zusammenzuklappen, damit die Funktion einer wirksamen peristaltischen Flüssigkeitseinspeisung unter Verwendung einer minimalen Zahl von Fingern zur Reduzierung der Zahl von Komponenter und Herstellungsschritten ermöglicht wird. Die Finger 17» 18, 19 werden von einem kastenähnlichen Halterahmen 21 umgeben, auf dem die Finger I7, 18, 19, der Deckel und der Steuernocken 16 befestigt sind. Wie in den Fig. 5 bis 13 dargestellt, ist der Halterahmen 21 in einen oberen Rahmenabschnitt 21a, der den Fingern gegenüberliegt und einen unteren Rahmenabschnitt 21b, der der unteren Oberfläche eines Steuernockens 16 gegenüberliegt, geteilt, und für das beidseitigs Halten des Steuernokkens 16 in Lagern 22, 23 eingerichtet. Diese Lager werden benutzt, um Leistungsverlusten in dem Antriebssystem zu begegnen. Der Steuernocken 16 ist einstückig mit einer gemeinsamen Achse gebildet. Der Steuernocken 16 weist Nockenendabschnitte 16a, 16c mit einem maximalen

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Radius auf, der wie in Fig. 2 dargestellt, kleiner als der min imale Radius des axialen Nockenmittelabschnitts 16b ist. Mit einem derartigen Nockenprofil kann der Steuernocken in axialer Richtung aus der Form entnommen werden, wenn er einstückig zur Verringerung von Zusammenbaufehlern geformt ist,, so daß ein Verlust an Antriebskraft aufgrund der Reibung an den Fingern, die durch Grate oder ähnliche Unregelmäßigkeiten auf der Steuernockenoberfläche verursacht wird, vermieden werden kann. Wie in den Fig. 5., 6 und 7 dargestellt ist, sind die oberen Rahmenabschnitte 21a einstückig mit den Fingern 17, 18, 19 gebildet, und die auslegerartigen Endabschnitte der Finger 17, 18, 19 sind in ihrer Dicke in Richtung auf den Deckel und den Steuernocken reduziert und als Blattfederabschnitte ausgelegt. Dor Zweck eines derartigen Aufbaus liegt darin, daß die Präzision bei der maschinellen Verarbeitung und dem Zusammenbau durch einstückiges Formen verbessert wird und die Finger zur Reduzierung des durch Reibung verursachten Leistungsverlustes von Fingerführungen befreit werden. In Längsrichtung erstreckende Schlitze 25, 26, die dem Deckel 20 gegenüberliegen, sind auf der Fläche des Rahmenabschnitts vorgesehen, der neben den Fingern 17» 19 liegt, während ein Schlitz 27 in der oberen Oberfläche des Gehäuses 8, die der Pumpeinheit 9 gegenüberliegt, vorgesehen ist. Dieser Aufbau dient dazu, den verfügbaren medizinischen Beutel 12 durch lineare Anordnung in den Schlitzen 25, 26, 27 zu stabilisieren. Wie in den Fig. 1. und 3· dargestellt ist, ist der Deckel 20 schwenkbar über eine Nadelwelle 28 an einer Seite des Halterahmenabschnitts 21a befestigt. Der Deckel besitzt eine Schraube 29, die in ein Gewindeloch 30 im Rahmenabschnitt 21 in Richtung der Fingerwurzel zum Öffnen oder Schließen des Deckels eingeschraubt oder herausgeschraubt werden kann. Ein flexibles Metallblech oder eine Plastikfolie 31 ist auf der Oberfläche des Deckels 20 gegenüber den Fingern liegend in der Weise befestigt,

daß sie in engen Kontakt mit dem Mittelfinger 18
treten kann_/und ist mit einer Schraube 32 oder einem
Klebemittel an dem Deckel an einem Endabschnitt des
Blechs bzw. der Folie 31 befestigt, der nicht in Berührung mit dem Zuführschlauch 14 ist. Eine Justier-

schraube 33, die von der Deckelseite des Blechs bzw. 1

der Folie 31 betätigbar ist, ist auf das Blech bzw. |

die Folie 31 schraubbar an der Stelle befestigt, die |

mit dem Zuführschlauch 14 in Berührung zu treten vermag. |

Diese Anordnung dient dazu, den Spalt durch Justierung I

der Schraube 33 einzustellen und dadurch das Maß, auf 4

das der Zuführschlauch 14 zusammengedrückt wird, zu \

justieren, wodurch die Strömung des flüssigen medizi- \

nischen Behandlungsmittels reguliert wird. Die bevor- \

zugte Einstellung ist so, daß der Zufvhrschlauch 14 ? nicht vollständig zusammengeklappt wird, um eine
gleichmäßige und dauerhafte Rückverformung des Schlauchs
14 zu gewährleisten. Auf derselben Oberfläche des Dekkels 20 und an für die Seitenfinger 17» 19 vorgesehenen

Stellen und zur Anlage mit dem Zuführschlauch 14 bring- \

bar sind Gummisegmente 34, 35 befestigt, um eine gleich- £

mäßige und dauerhafte Schlauchrückverformung zu erzie- 1

len und einem Bruch des Zuführschlauchs 14 zu begegnen, I

wenn der Zuführschlauch durch die Seitenfinger 17, 19 |

über eine Zahl von Zeitintervallen vollständig ge- |

quetscht wird. Der minimale Spalt zwischen den Gummi- i

Segmenten und den Seitenfingern ist so bemessen, daß J

er erheblich kleiner als die doppelte Dicke des normalen |

Schlauchs ist, um das Zusammendrücken der Gummiseg- ]

mente in entsprechender Größe derart zu ermöglichen^ daß ;< der Schlauch trotz Schwankungen in der Schlauchdicke

vollständig abgeklemmt werden kann. Je geringer die _Λ

Schlauchdicke ist, umso geringer ist der Betrag, um den \

die Gummisegmente zusammengedrückt werden. Der Steuer- «

nocken 16 ist einstückig mit Nockenendabschnitten 16a, |

16c, die sich in gleitendem Eingriff mit den Seitenfingern I

17, 19 befinden, mit dem Nockenmittelabschnitt 16b, der |

sich in gleitendem Eingriff mit dem Mittelfinger 18 befindet und mit einer Abtastplatte 16 gebildet, die zum Abtasten der Motordrehzahlen in gleichen Winkeln angeordnete periphere Schlitze besitzt. Die Vornahme einer derartigen einstöckigen Formung ist nützlich für die Reduzierung der Zahl von Komponenten und Herstellungsschritten und für die Erhöhung der Produktivität und der Genauigkeit des Zusammenbaus. Die Nockenabschnitte 16a, 16b, 16c besitzen unterschiedliche Nockenprofile der gewünschten Form, z.B. exzentrische Kreisbahnen. Da der Nockenabschnitt 16b einen minimalen Radius aufweist, der größer als der Maximalradius der Nockenabschnitte 16a, 16b ist, ist es möglich, die metallische Form axial von dem Steuernecken abzuziehen, so daß der Steuernocken einstückig ohne Grate auf der Nockenoberfläche geformt werden kann, so daß dort nur ein geringer Verlust der Antriebsenergie auftritt. Die Karelation dieser Steuernockenprofile ist derart ausgewählt, daß die Finger 17 bis 19, wie in den Fig. 13 oder ¹^ dargestellt, peristaltisch für den Schlauchquetschvorgang bewegt werden können. Der Steuernocken 16, die Finger 17» 18, 19 und der Halterahmen 21 sind aus extrem verschleißfestem plastischen Werkstoff wie Polyacetal, Polyamid, Polyäthylen, Polypropyren oder Fluorharz, gebildet, um einem Verschleiß aufgrund der gleitenden Berührung zwischen dem Steuernocken 16 und den Fingern 17» 18,19 zu begegnen und eine lange währende Pumpenfunktion sicherzustellen. Die Finger 17» 18, 19 sind Seite an Seite angeordnet, um die Größe der Pumpeinheit zu minimieren und eine wirkungsvolle Pumpfunktion durch Eliminieren von übermäßig großen Spalten zu gewährleisten. Jeder Blattfederabschnitt 24 der dünnwandigen Fingerwurzel weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Der untere Rahmenabschnitt 21b besitzt Fingerführungen 36, 37» 38, 39, die zum Eintritt in die Spalte auf beiden Seiten und zwischen den Fingern 17» 18, 19 vorgesehen sind, um zu verhindern, daß sich die Finger 17» Ί8, 19 gegenseitig

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aufgrund des durch die Nockenabschnitte 16a, I6b, 16c verursachten Verbiegens der Finger stören bzw. beeinflussen.

Die Fingerführungen nach der vorliegenden Erfindung befinden sich im Gegensatz zu den Führungen, die bei dem bekannten Gerät verwendet werden, nicht in Berührung mit den Fingern, und können in gewünschtÄ· Weise bei einem batteriebetriebenen Injektionsgerät verwendet werden, weil sich während der Betätigung der Finger keine Antriebsleistungsverluste aus einem reibenden Kontakt mit der Führung ergeben.

Das umlaufende Antriebsmittel 15 besteht aus einem kleinen kernlosen Motor, an dem ein Untersetzungsgetriebe angebiacht ist und der in seiner Lage durch eine obere Montageplatte 40a und eine untere Montageplatte 40b festgeklemmt ist, um den Zusammenbau zu erleichtern. Die obere Montageplatte 40a ist einstückig mit dem oberen Rahmenabschnitt 21a gebildet, während die untere Montageplatte 40b einstückig mit dem unteren Rahmenabschnitt 21b gebildet ist. Der Zweck dieser einstückigen Ausbildung liegt darin, die Zahl von Komponenten zu verringern, die Herstellung der Komponenten mit großer Genauigkeit und Gleichmäßigkeit zu ermöglichen und die Präzision des Zusammenbaus beizubehalten.

Längsschlitze 41, 42 sind in entsprechender Weise in dem Verbindungsabschnitt zwischen der Platte 40a und den Rahmenabschnitten 21a und in dem Verbindungsabschnitt zwischen der Platte 40a und den Rahmenabschnitten 21a vorgesehen, um Spiel™ oder Montagefehler zwischen dem Motor 15 und den Montageplatten 40a_r 40b zu kompensieren und um einen gleichmäßigen Motorbetrieb zu gewährleisten. Der kernlose Motor 15 besitzt eine Antriebswelle 15a, die in eine axiale Bohrung in dem Steuernocken 16 ragt und mit einem Bolzen 43 mit diesem verbunden ist. Ein Lichtsender.,44 und ein Lichtempfänger

,gegenüber

45 sind beiderseits und''den peripheren Schlitzen der

Abtastplatte I6d des Steuernockans 16 liegend befestigt, um die Pumpkontrolleinheit 10 mit Rückführ-. Signalen zu versorgen, die die Zahl von Drehungen des Steuernockens 16 anzeigen.

Beim Befestigen der Pumpeinheit 9 in dem Gehäuse 8 wird der Steuernocken 16 auf den unteren Rahmenabschnitten 21b zusammen mit den Lagern 22, 23 angebracht, die an jeder Seite des Steuernockens 16 angeordnet sind. Während der Ansatz der Antriebswelle 15a des Motors 15 auf der unteren Montageplatte 40b ange- · ordnet ist, wird die Antriebswelle 15a in die axiale Bohrung I6d des Steuernockens 16 eingesetzt, und der Bolzen 43 wird zur Verbindung des Steuernockens 16 mit dem Motor 15 an die vorgesehene Stelle eingetrieben» Danach werden die oberen Rahmenabschnitte 21a auf die unteren Rahmenabschnitte 21b aufgesetzt und mit diesen durch eine Schraube 47 verbunden. Die obere Montageplatte 40a .wird in ihrer Stellung durch eine Schraube 48 gehalten. Der Halterahmen 21 ist auf den. Blöcken 8a, 8b angeordnet, die auf der Bodenfläche des Gehäuses 8 vorgesehen sind, und ist mit diesen durch eine Schraube 46 befestigt. Der Deckel 20 ist mit dem eingebauten Spalt-Justierblech 31> der Justierschraube 33, der Schraube 29 und den Gummi Segmenten 34, 35 schwenkbar mit einer Zapfenwelle 28 an dem oberen Rahmenabschnitt 21a befestigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Justierung des Steuernockens 16 und der Finger 17, 18, 19 nicht erforderlich.

Die Funktion der Pumpeinheit 9 wird nachfolgend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen medizinischen Infusionsgerät beschrieben. Zur Verwendung des Gerätes wird ein verfügbarer Beutel in das Gehäuse gelegt, der Deckel ( 20 geöffnet, der Zuführschlauch 14 in die Schlitze 25,

26, 27 und auf die Finger 17, 18, 19 gelegt und die Gehäuseabdeckung 13 geschlossen. Sobald danach die Stromquelle eingeschaltet ist, wird die Kontrolleinheit 10

durch die von der Batterie gelieferte Energie in Punktion gesetzt. Die Kontrolleinheit 10 besitzt einen Speicher, einen Zeitgeber zum Abruf von Daten von dem Speicher und einen Motorantriebsschaltkreis, der so ausgelegt ist, daß der Motor um eine bestimmte Zahl von Drehungen gedreht wird, die den von dem Speicher erhaltenen Daten entsprechen. Der Zeitgeber ist Jederzeit in Betrieb und ruft die spezifizierten Speicherorte nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeiteinheit, wie beispielsweise einer Minute, ab. Der Speicher speichert ein Programm, das die minütliche Infusionsdosis festlegt, die zuvor festgelegt ist Und auf den Essenszeiten des Patienten, seine Bewegung und Schlaf- oder Ruhezeiten basiert. Auf diese Weise liefert der Speicher die spezifischen Signale, die von dem Zeitgeber abgerufen werden. Der Motorantriebssteuerkreis wandelt das Signal in eine Art und Weise um, die kennzeichnend für die "otorumdrehung ist, und liefert das umgeformte Signal in Einminutenintervallen in entsprechender Weise zum Antrieb des Motors 15 der Pumpeinheit 9. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die angesprochenen Speicherorte in Intervallen von 15 Minuten geändert. Die Pumpeinheit 9 ist dann in Betrieb, um den Schlauch 14 wiederholt zur Einspeisung des medizinischen Behandlungsmittels aus dem Beutel 12 in den Katheder, der in den Körper des Patienten eingesetzt ist, zusammenzudrücken.

Beim Betrieb der Pumpeinheit 9 wird, wenn der Motor 5 in Drehung versetzt wird, der Steuernocken 16 sehr langsam aufgrund der Wirkung des Untersetzungsgetriebes in der Weise gedreht, daß die Finger 17, 18, 19» wie in den Fig. 13 oder f4' dargestellt, durch die Nockenabschnitte 16a, 16b, 16c peristaltlsch bewegt werden, um den Zuführschlauch 14 zwischen sich unddem Deckel 20 wiederholt zusammenzudrücken. Auf diese Weise wird flüssiges medizinisches Behandlungsmittel in einer dem zusammengedrückten Schlauchvolumen entsprechenden Menge

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bei jedem Zusammendrücken durch den Mittelfinger 18 in den Katheder eingespeist.

Das medizinische Infusionsgerät nach der vorliegenden Erfindung mit einer mit Fingern arbeitenden Pumpeinheit ist nicht auf die obige Ausführungsform der Erfindung begrenzt, sondern kann auf vielfache Weise modifiziert werden. Insbesondere kann die mit Fingern arbeitende Pumpeinheit, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, folgenden Modifikationen unterliegen:

(a) Das umlaufende Antriebsmittel 15 muß nicht ein elektrischer Motor sein, sondern kann auch andere Antriebsmittel, wie beispielsweise einen von Hand aufziehbaren Zeitgeber, aufweisen. Falls die Pumpeinheit 9 zur Infusion von Insulin verwendet wird, ist bei Benutzung eines elektrischen Motors wegen der extrem kleinen Infusionsdosen der Einbau einer Vorrichtung zur Verringerung der Drehzahl er-förder-lieh.

(b) Es kann mehr als ein Mittelfinger 18 verwendet werden. Der Mittelfinger 18 kann jede spezifische Breite in Abhängigkeit von dem Betrag der zu verabreichenden Flüssigkeit und der Rotationsgeschwindigkeit

, von
ebenso wie'der Zahl von Umdrehungen des Motors 15 aufweisen. Statt einen einzelnen Mittelfinger großer Breite zu besitzen, kann der Finger jedoch auch in zwei oder mehrere Abschnitte geteilt sein, und die Zahl der Nockenscheiben auf dem Steuernocken 16 kann entsprechend für die pe.ristaltische Wirkung der Finger vergrößert werden.

(c) Der Deckel 20 braucht nicht so ausgelegt zu sein, daß er sich schwenkbar wie eine Tür öffnet, sondern kann an vier Stellen durch Schrauben befestigt sein.

(d) Zwei oder mehr Mittelfinger 18 können anstelle eines einzelnen vorgesehen sein. In so einem Fall muß die Z ahl von Steuernockenabschnitten entsprechend ver-

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größert werden. Bei der Verwendung von beispielsweise fünf Fingern müssen die Finger in einer Sequenz wie in dem Fingerablauidiagramm gemäß Figur durch geeignete Auswahl der funktionellen Beziehung zwischen den Fingern und den Nockenabschnitten bewegt werden.

(e.) Die Schlitze 25, 26 für die stabile Aufnahme des Zuführschlauchs 14 in dem Halterahmen 21 sind nicht in jedem Fall erforderlich. Beispielsweise können diese Schlitze 25, 26 bei der in Fig.1 » dargestellten Aus-Λ führungsform weggelassen werden, wenn der Schlitz 27 in dem Gehäuse 8 ausreicht, um den Schlauch 14 stabil zu halten. Alternativ, kann in den¹ Gehäuse 8 eine geeignete Einrasteinrichtung getrennt von dem Halterahmen 21 oder beiderseits des Gehäuses vorgesehen sein, falls sich nur die Pumpeinheit 9 in dem Gehäuse befindet.

(f) Die Finger und der Halterahmen brauchen nicht geformt, sondern können einstückig maschinell hergestellt sein.

(g) Die Montageplatte 40 für den Motor kann getrennt von

i| dem Halterahmen "21 vorgesehen sein.

(h) Die Abtastplatte 16d kann separat vorgesehen und an dem Steuernocken 16 befestigt sein.

(i) Die Finger und die Halte einrichtung können einstückig aus kristallinem Plastikwerkstoff wie beispielsweise Polyacetal, Polyäthylen, Polypropyren oder Polyamid, geformt oder maschinell hergestellt sein, und die auslegerartigen Endteile der Finger können Faltabschnitte 24a sein, welche die geringste mögliche Dicke in Richtung cies Deckels und des Steuernockens besitzen. In diesem Fall führt die Nockensteuerung zu einer Fingerbewegung um die Faltteile als Schwenkachse, so daß ein geringerer Verlust an Antriebsenergie als bei der Verwendung von Blattfederabsciinitten auftritt. Hinzu

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kommt, daß der kristalline Plastikwerkstoff haltbar und enorm widerstandsfähig ist gegen Korrosion und bei fortgesetzter Anwendung an Festigkeit zunimmt, weil das Aufbringen einer Belastung in einer konstanten Richtung zu einer geordneten Neuorientierung des hochpolymeren Kristallgitters führt.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß das Infusionsgerät nach der vorliegenden Erfindung eine mit Fingern arbeitende Pumpeinheit aufweist, in der ein Zuführschlauch zwischen drei oder mehr Fingern und dem Deckel gelagert ist und zusammengedrückt wird, um dadurch das medizinische Behandlungsmittel zu dispensieren, wobei beide Seitenfinger mit geringerer Dicke und einer oder zwei oder mehr innerer oder Mittelfinger größerer Dicke von Blattfederabschnitten auslegerartig in der Weise gehalten werden, daß die Finger durch einen Steuernocken» der einstückig mit einer gemeinsamen Achse gebildet ist, peristaltisch bewegt werden. Auf diese Weise kann die Zahl von Komponenten und Herstellungsschritten erheblich gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Infusionsgerät, das eine kompensionelle Pumpeinheit besitzt, verringert werden. Überdies können die Fingerführungen in der Pumpeinheit> weggelassen werden, und die Lebensdauer und den durchschnittlichen Stromverbrauch durch das Eliminieren von aneinanderreihenden Teilen verbessert werden.

Nach einer Abwandlung kann der Zusammenbau des Steuernockens beträchtlich erleichtert werden, wenn der Halterahmen in obere und untere Rahmenabschnitte geteilt ist, die die Finger umgeben. Wenn die Finger und der Halterahmen einstückig geformt sind und die Fingerwurzeln in der Weise in ihrer Dicke verringert sind, daß sie als Blattfederabschnitte verwendet werden können, kann die Zahl von Komponenten in dem Gerät minimiert und die Dimensions- und Zusammenbaupräzision verbessert werden, um die höheren Kosten auszugleichen, die das metallische

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Formen mit sich bringt. Falls die Finger an Schwenkzapfen pendeln können oder über metallische Platten mit dem Halterahmen verbunden sind, kann die Metallform für die Finger und den Rahmen vereinfacht werden. Die Einstellung der dispensierten Flüssigkeitsdosis wird erleichert, wenn das Spaltkontrollblech an der inneren Oberfläche des Deckels angeheftet ist und mittels der Schraube zum Vorsehen eines justierbaren Spalts zwischen sich und dem Mittelfinger verbogen wird. Schließlich kann die Zahl von Komponenten bei einem erleichterten Zusammenbau minimiert werden, wenn die Montageplatten für das umlaufende Antriebsmittel, wie beispielsweise Motoren, einstückig mit dem Halterahmen und die Verbindungsabschnitte mit Schlitzen gebildet sind.

Somit ist ersichtlich, daß die bloße Verringerung der Baugröße dsr konventionellen Pumpeinheit nach dem Stande der Technik die Zahl von Komponenten erhöht und zu einem Anstieg von Einbau- und Zusammenbaufehlern führt, der die Genauigkeit des Pumpenaufbaus und damit auch des Infusionsgerätes, das die Pumpe enthält, beeinflußt. Gemäß der vorliegenden Erfindung können jedoch Einbau- und Montagefehler minimiert und die die Baugrößenverringerung begleitende Fehlerhäufigkeit verringert werden, um die gewünschte Pumpgenauigkeit fcu gewährleisten. Das Infusionsgerät weist demzufolge einen verbesserten Infusionswirkungsgrad auf. Außerdem ist das Infusionsgerät durabel, weil reibende Pumpkomponenten eliminiert sind. Aufgrund des verringerten Stromverbrauchs hält überdies die Batterie langer. Dies ist ein besonders wichtiges Merkmal, das das Infusionsgerät in ausreichendem Maße tragfähig macht.

Da viele offensichtlich höchst unterschiedliche Ausführungen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können, ohne den Erfindungsgedanken und -bereich zu verlassen, ist die Erfindung verständlicherweise, außer durch die Definition in den beigefügten Ansprüchen,nicht auf die genannten Ausführungsformen beschränkt.

Claims

Ansprüche

1. Gerät für die Infusion flüssiger medizinischer Behandlungsmittel, mit einer mit Fingern arbeitenden Pumpeinhaj.t, die einen Deckel und drei oder mehr Finger aufweist, welche in Richtung auf den Deckel in vorbestimmter Sequenz durch Steuernocken, die mittels einer umlaufenden Antriebseinrichtung .*ngetrieben werden, verschiebbar sind, wobei die Finger in der Lage sind, einen Zuführschlauch für die Infusion flüssiger medizinischer Behandlungsmittel zusammenzuquetschen, welcher zwischen dem Deckel und den Fingern angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die drei oder mehr Finger (17, 18,.19) zwei Seitenfinger (17» 19) aufweisen, die mit wenigstens einem inneren oder Mittelfinger (ϊ8) Seite an Seite angeordnet sind, wobei die Seitenfinger (17, 19) die Funktion eines Ventils besitzen und in der Lage sind, den Zuführschlauch (1 k) im wesentlichen an einer Stelle zusammenzudrücken, und wobei der Mittelfinger (18) die Funktion einer Pumpe besitzt und in der Lage ist, den Zuführschlauch (14) über eine erforderliche Länge zusammenzudrücken; daß die Finger (17_t 18, 19) an ihren

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gleichen Endseiten von einem Haltelement (21, 2* a, 21 b) äuslegerartig getragen werden; und daß mehrere Steuernocken (16, 16 a, 16 b, 16 c) vorgesehen sind, von denen jeder ein spezielles Nockenprofil aufweist und jeweils funktionell mit einem Pinger (17, 18, 19) verbunden ist, wobei die Steuernocken (16, 16a, 16b_s 16c) neben den Fingern (17, 19) koaxial befestigt sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeich net, daß das Halteelement (21, 21a, 21b) für die Befestigung der Finger (17, 18, 19), des Deckels (20) und der Steuernocken (16, 16a, 16b, 16c} als Stützrahmen ausgebildet ist, der die Finger (17, 18, 19) im wesentlichen in derselben Ebene wie die der Finger (17, 18, 19) umgibt.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß unmittelbar auf der Oberfläche, die dem Mittelfinger (18) zugewandt ist, ein Kontrollblech (31) angeordnet ist, das an dem Deckel (20) an seinem einen Ende gegenüber einem Abschnitt des Deckels (20) befestigt (32) ist, welcher an dem Zuführschlauch (14) anliegt, wobei das Kontrollblech (31) an dem anderen Ende nicht befestigt ist, damit der Anlageabschnitt in Richtung auf den Zuführschlauch (14) drückbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeich net, daß eine Einrichtung, die das Kontrollblech (31) in Richtung auf den Zuführschlauch (14) drückt, als eine das Kontrollblech (31) von dem Deckel (20) wegdrückende Schraube (33) ausgebildet ist.

5. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Finger (17, 18, 19) an seinem auslederartigen Ende einen Blattfederabscbnitt

(24) besitzt, dessen Dicke in Richtung des Deckels (20)

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und des Steuernockens (16, 16a, 16b, 16c) verringert ist*

6. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet* daß die Finger (17, 18, 19) aus kristallinem Plastikwerkstoff hergestellt sind.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -

ζ e i c h η et , daß der kristalline Plastikwerkstoff Polyacetal ist.

8. Gerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die auslegerartigen Endabschnitte der Finger (17, 18, 19) in Richtung auf den Deckel (20) und den Steuernocken (16, 16a, I6b, 16c) in ihrer Dicke im wesentlichen längs einer Linie verringert sind, die sich seitlich .zu den Fingern (17» 18, 19) erstreckt*

9. Gerät nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Finger (17* 18 , 19) aus kristallinem Plastikwerkstoff hergestellt sind.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η ζ eichnet, daß der kristalline Plastikwerkstoff Polyacetal ist.

11. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungsplatten (40a, 40b) zur Befestigung des umlaufenden Antriebsmittels (15) einstückig mit dem Stützrahmen (21, 21a, 21b) gebildet

sind, wobei die Befestigungsplatten (40a, 40b) zur Er- \

zieliong einer Flexibilität des Stützrahmens (21, 21a, ' 21b) gegenüber den Befestigungsplatten (40a, 40b)

Schlitze(4i, 42) aufweisen. -

12. Gerät nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η - \ zeichnet, daß die oberen Halbrahmenabschnitte %

des Stiitzrahmens (21) beiderseits der Seitenfinger (17, 19) an ihrer der Abdeckung (13) gegenüberliegenden Oberfläche Schlitze (25, 26) aufweisen, die in seitlicher Richtung zu den Fingern (17» 18, 19) fluchten und den Zuführschlauch (IA) aufnehmen.

13. Gerät nach Anspruch 2 oder 9» dadurch gekennzeichnet , daß die Steuernocken (16, 16a, 16b, 16c) einstückig mit einer gemeinsamen Achse gebildet sind, wobei die endseitigen Steuernocken (16a, 16c) einen maximalen Radius aufweisen, der kleiner als der minimale Radius des axial neben diesen Steuernocken (16a, 16c) liegenden Mittelabschnitts (16b) ist.,