DE69530474T2

DE69530474T2 - Spritzeninfusionspumpe mit sensor für den spritzenkolben

Info

Publication number: DE69530474T2
Application number: DE69530474T
Authority: DE
Inventors: Marc Mandro; Jean Bellerose
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: CA2176473A1; DE69533007D1; AU3555695A; EP0732948A4; EP0732948B1; US5533981A; DE69530474D1; EP1279410B1; EP1279410A1; WO1996011024A1; JPH09506288A; AU686884B2; CA2176473C; EP0732948A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Infusionspumpe vom Injektionspumpentyp zur Abgabe von flüssigen Medikamenten an einen Patienten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Infusionspumpe vom Injektionspumpentyp, die einen Sensor hat, um die Position und die Festlegung eines Spritzenkolbens zu detektieren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Infusionspumpen vom Injektionsspritzentyp werden im Bereich der Medizin zur Verabreichung von Medikamenten an Patienten verwendet. Infusionspumpen vom Injektionsspritzentyp bieten die Möglichkeit, Medikamente über einen längeren Zeitraum automatisch zu verabreichen. Patientenerhalten also eine gewünschte Medikamentverabreichungsrate. Ferner steht medizinisches Personal zur Verfügung, um sich anderen Aufgaben zu widmen, anstattwiederholt und manuell Medikamente zu verabreichen.
Im allgemeinen sind Infusionspumpen im Bereich der Medizin recht gut bekannt. Typische Infusionspumpen vom Injektionsspritzentyp verwenden eine Standardspritze, die mit einem flüssigen Medikament vorgefüllt ist. Die vorgefüllte Spritze wird an der Infusionspumpe vom Injektionsspritzentyp angebracht, um das Fluid automatisch abzugeben. Die automatische Abgabe des Fluids erfolgt durch Steuerung des Einführens des Spritzenkolbens in den Spritzenzylinder.
Zur Steuerung der Einführung des Spritzenkolbens ist es erwünscht, die Position des Spritzenkolbens in bezug auf den Spritzenzylinder zu bestimmen. Außerdem ist es erwünscht, die Festlegung des Spritzenkolbens in der Spritzenkolben-Antriebseinrichtung zu detektieren, wenn die Spritze an der Infusionspumpe vom Injektionsspritzentyp geladen wird.
Herkömmliche Infusionspumpen detektieren die Position des Spritzenkolbens. In der Vergangenheit sind beispielsweise lineare Potentiometer, Drehpotentiometer und optische Flügeltechniken angewandt worden. Bestehende Infusionspumpen detektieren die Festlegung des Spritzenkolbens.
Bekannte Einrichtungen ermöglichen separat das Erfassen der Kolbenposition und das Erfassen der Kolbenfestlegung, wie beispielsweise gemäß dem US-Patent Nr. 5 254 096. Außerdem verwenden einige bekannte Einrichtungen eine elektrische Verbindung, um den Spritzenkolbentreiber zu bewegen.
Um mit einem sich bewegenden Teil eine elektrische Verbindung herzustellen, verwenden diese Einrichtungen beispielsweise elektrische Gleitkontakte oder freie Drähte. Daher besteht ein Bedarf, bestehende Infusionspumpen zu verbessern, indem die Funktionen des Erfassens der Spritzenkoloenposition und -festlegung vereinfacht und kombiniert werden.
Die vorliegende Erfindung befriedigt diesen Bedarf, bestehende Infusionspumpen zu verbessern. Die vorliegende Erfindung kombiniert die beiden Funktionen des Erfassens der Position des Spritzenkolbens und der Festlegung desselben. Außerdem eliminiert die vorliegende Erfindung elektrische Kontakte zwischen sich bewegenden Teilen der Antriebseinrichtung. Die vorliegende Erfindung vereinfacht somit die Infusionspumpenkonstruktion, verringert den Platzbedarf und senkt potentiell die Herstellungskosten.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Verbesserung von Infusionspumpen vom Injektionsspritzentyp.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Erfassung und Bestimmung der Position des Spritzenkolbens.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Erfassung der Festlegung des Spritzenkolbens.
Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Kombination der Funktionen des Erfassens der Position des Spritzenkolbens und des Erfassens der Festlegung des Kolbens.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Eliminierung elektrischer Kontakte zwischen sich bewegenden Teilen der Spritzenkolben-Antriebseinrichtung.
Weitere Vorteile und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und die Ansprüchen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung gibt eine Infusionspumpe zur Abgabe von Fluid aus einer Spritze an, die einen Zylinder und einen Kolben hat, der gleitbar in den Zylinder eingesetzt ist. Die Infusionspumpe weist ein Gehäuse auf, das eine Halterung hat, die den Zylinder haltert. Ein Spritzentreiber ist an dem Gehäuse bewegbar derart angebracht, daß der Spritzentreiber an dem Kolben anliegt, um den Kolben in den Zylinder zu schieben.
Ein Sensor ist vorgesehen, um sowohl die Position des Kolbens relativ zu dem Zylinder als auch die Festlegung des Kolbens in dem Spritzentreiber zu erfassen. Eine Steuerschaltung ist mit dem Sensor elektrisch verbunden, um die Festlegung und Position des Kolbens zu bestimmen. Die Steuerschaltung steuert die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder und steuert damit die Abgabe des Fluids aus der Spritze.
Der Sensor weist ein Potentiometer auf, das an dem Gehäuse angebracht und mit der Steuerschaltung elektrisch verbunden ist. Der Sensor weist ferner einen Schleifkontakt auf, der von dem Spritzentreiber gehaltert ist. Der Schleifkontakt kontaktiert das Potentiometer funktionsmäßig so, daß die Steuerschaltung ein Ausgangssignal von dem Potentiometer empfängt, um die Position des Kolbens und die Festlegung des Spritzentreibers in dem Kolben zu bestimmen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht einer Infusionspumpe vom Injektionsspritzentyp, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.
2 ist eine Perspektivansicht eines Spritzentreibers der Infusionspumpe vom Injektionsspritzentyp gemäß 1.
3 ist eine Perspektivansicht, die einen Schleifkontakt gemäß 2 im einzelnen zeigt.
4 ist eine Ansicht des Schleifkontakts gemäß 3, die den Schleifkontakt in Kontakt mit einem Potentiometer zeigt.
5 ist eine Ansicht des Schleifkontakts gemäß 3, die den Schleifkontakt nicht in Kontakt mit einem Potentiometer zeigt.
6 ist eine schematische Darstellung eines Bereichs der elektrischen Steuerschaltung zum Erfassen der Position und Festlegung des Spritzenkolbens in der Infusionspumpe vom Injektionsspritzentyp gemäß 1.
7 ist Perspektivansicht eines Schlittens des Spritzentreibers.
8 ist eine Unteransicht des Schlittens gemäß 7.
9 ist eine Perspektivansicht eines Kolbensitzes des Spritzentreibers gemäß 2.
10 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Spritzentreibers, die den Spritzentreiber bei nicht geladener Spritze zeigt.
11 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Spritzentreibers, die den Spritzentreiber bei geladener Spritze zeigt.
12 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Spritzentreibers, die den Spritzentreiber in einer Spritzenladeposition zeigt.
13 ist eine Unteransicht einen Schleifkontaktfeder des Spritzentreibers gemäß 10.
14 ist eine Seitenansicht einer Schleifkontaktfeder des Spritzentreibers gemäß 10.
15 ist eine Draufsicht auf eine Schleifkontaktfeder des Spritzentreibers gemäß 10.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung kann zwar in vielen verschiedenen Formen ausgebildet sein; es werden jedoch die bevorzugten Ausführungsformen in dieser Beschreibung erläutert und in den beigefügten Zeichnungen gezeigt. Die vorliegende Beschreibung veranschaulicht die Prinzipien der vorliegenden Erfindung beispielhaft, und der Umfang der Erfindung ist nicht nur auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
1 zeigt eine Infusionspumpe 10 vom Injektionsspritzentyp, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Die Infusionspumpe 10 vom Injektionsspritzentyp weist ein Gehäuse 12, einen Bildschirm 14 und ein Bedienfeld 16 auf. Geeignete Steuerschaltungen und eine Spritzenantriebseinrichtung (nicht gezeigt) sind in dem Gehäuse 12 enthalten.
Der Bildschirm 14 und das Bedienfeld 16 dienen dazu, die Infusionspumpe 10 einzurichten und zu betätigen. Für die Zwecke der Beschreibung ist in 1 die Infusionspumpe 10 vom Injektionspumpentyp in einer im wesentlichen vertikalen Orientierung gezeigt; die Infusionspumpe 10 vom Injektionsspritzentyp kann jedoch in jeder Orientierung positioniert sein.
Eine Spritzenzylinderhalterung 18 ist an einer Seite 13 des Gehäuse 12 angebracht. Ein bewegbarer Spritzentreiber 20 springt von dem Gehäuse 12 an der gleichen Seite 13 vor. Der Spritzentreiber 20 ist mit einem Schlitten 54 (der Schlitten 54 ist in 7 gezeigt) der in dem Gehäuse 12 enthaltenen Antriebseinrichtung derart in Gleiteingriff, daß der Spritzentreiber 20 von der Seite 13 und dem Schlitten 54 weg nach außen gleiten kann.
Der Schliten 54, der in 7 gezeigt ist, hat ein Paar von Gleitschienen 56, die mit in 2 gezeigten Schienenschlitzen 31 des Spritzentreibers 20 in Gleiteingriff sind. Wie 1 zeigt, bewegt die Antriebseinrichtung den Spritzentreiber 20 in einer linearen Richtung entlang der Seite 13 und relativ zu der Halterung 18.
Wie 1 zeigt, ist eine Spritze 22 an der Infusionspumpe 10 geladen. Die Spritze 22 ist eine typische Spritze, die einen Spritzenzylinder 24 und einen Spritzenkolben 26 hat. Der Spritzenkolben 26 weist ferner eine Endkappe 28 auf, die an dem Ende des Kolbens 26, das von dem Zylinder 24 am weitesten entfernt ist, angeordnet ist.
Die Halterung 18 ist mit dem Spritzenzylinder 24 in Eingriff, um den Spritzenzylinder 24 sicher in seiner Position zu halten. Der Spritzentreiber 20 ist mit der Endkappe 28 in Eingriff, um den Spritzenkolben 26 sicher zu halten, wie nachstehend beschrieben wird.
2 zeigt den Spritzentreiber 20 im einzelnen. Der Spritzentreiber 20 weist einen Spritzentreiberkörper 30 und einen Kolbensitz 32 auf, der mit dem Treiberkörper 30 in Gleiteingriff ist. Der Treiberkörper 30 hat ein Paar von Schienenschlitzen 31 für den Gleiteingriff mit dem Schlitten 54 und dem Kolbensitz 32.
Der Treiberkörper 30 gleitet von der Seite 13 und dem Kolbensitz 32 weg nach außen, während der Kolbensitz 32 nicht von dem Schlitten 54 oder der Seite 13 weg gleitet. Wie die 2 und 9 zeigen, ist der Kolbensitz 32 so ausgebildet, daß er den Spritzenkolben 26 und insbesondere die Kolbenendkappe 28 abstützt. Der Kolbensitz 32 hat eine Festlegewand 33, eine Vorschubwand 35 und Gleitschienen 37.
Die Festlegewand 33 liegt gemeinsam mit einem noch zu beschreibenden Kolbenklemmelement 34 an dem Spritzentreiber 20 an der Endkappe 28 an, um den Kolben 26 in dem Kolbensitz 32 sicher festzulegen. Die Vorschubwand 35 liegt an der Endkappe 28 an, um den Spritzenkolben 26 in den Spritzenzylinder 24 zu schieben. Die Gleitschienen 37 sind mit den Schienenschlitzen 31 des Treiberkörpers 30 in Gleiteingriff.
Wie 2 zeigt, ist ein Kolbenklemmelement 34 mit dem Treiberkörper 30 verbunden und liegt dem Kolbensitz 32 gegenüber. Der Treiberkörper 30 und das Kolbenklemmelement 34 werden von dem Kolbensitz 32 weg bewegt, um die Positionierung des Spritzenkoibens 26 in dem Kolbensitz 32 zu ermöglichen. Der Treiberkörper 30 und insbesondere das Kolbenklemmelement 34 werden in Kontakt mit dem Spritzenkolben 26 bewegt, um den Spritzenkolben 26 in dem Kolbensitz 32 sicher zu halten.
Bevorzugt ist das Kolbenklemmelement 34 zu dem Kolbensitz 32 hin und gegen den Spritzenkolben 26 vorgespannt. Beispielsweise kann eine Feder 58, die in 10 symbolisch gezeigt ist, das Kolbenklemmelement 34 zu dem Kolbensitz 32 hin vorspannen. Bevorzugt ist die Feder 58 eine Feder mit konstanter Kraft.
Wie 2 zeigt, besitzt der Spritzentreiberkörper 30 zwei Schlitze 36 in gegenüberliegenden Seitenwänden. In 2 ist nur ein Schlitz 36 gezeigt. Ein Zapfen 38 ist in den Schlitzen 36 positioniert und gleitet entlang den Schlitzen 36, wenn der Treiberkörper 30 von der Seite 13 und dem Schlitten 54 weg oder zu diesen zurück bewegt wird. Wie die 2 und 3 zeigen, ist ein Hebel 40 mit dem Zapfen 38 innerhalb des Treiberkörpers 30 verbunden. Der Hebel 40 bewegt den Zapfen 38, wenn der Zapfen 38 entlang den Schlitzen 36 gleitet.
Der Hebel 40 dreht sich in Abhängigkeit von der Position des Zapfens 38 in den Schlitzen 36 um einen Zapfen 39, wie nachstehend in Bezug auf 5 beschrieben wird. Ein Nocken 42 ist mit dem Hebel 40 drehbar verbunden. Ein Schleifkontakt 44 ist an dem Nocken 42 angebracht, so daß sich der Schleifkontakt 44 in Verbindung mit dem Nocken 42 dreht.
Der Schlitz 36 hat einen oberen Abschnitt 36a, einen mittleren Abschnitt 36b und einen unteren Abschnitt 36c. Der Zapfen 38 ist in dem oberen Abschnitt 36a positioniert, wenn das Kolbenklemmelement 34 in die Nähe des Kolbensitzes 32 vorgespannt ist, beispielsweise wenn der Spritzenkolben 26 nicht in dem Kolbensitz 32 positioniert ist. In dieser Position ist die Infusionspumpe 10 in einem Zustand, in dem die Spritze nicht geladen ist, wie die 5 und 10 zeigen.
Der Zapfen 38 ist in dem mittleren Abschnitt 36b positioniert, wenn das Kolbenklemmelement 34 gegen die Kolbenendkappe 28 vorgespannt und der Spritzen kolben 26 in dem Kolbensitz 32 festgelegt ist. In dieser Position ist die Infusinspumpe 10 in einem Zustand ist, in dem die Spritze geladen ist, wie die 4 und 11 zeigen.
Der Zapfen 38 ist in dem unteren Abschnitt 36c positioniert, wenn der Treiberkörper 30 und das Kolbenklemmelement 34 von dem Kolbensitz 32 weg bewegt werden, um eine Spritze 22 an der Infusionspumpe 10 zu laden. In dieser Position ist die Infusionspumpe 10 in einer Spritzenladeposition, wie die 5 und 12 zeigen.
Wie 2 zeigt, ist ein lineares Potentiometer 46 an dem Gehäuse 12 angebracht. Das lineare Potentiometer 46 kann ein handelsübliches Potentiometer der Membrantypkonstruktion sein, beispielsweise sind Potentiometer von Spectra Symbol, Salt Lake City, Utah, erhältlich. Bevorzugt ist das lineare Potentiometer 46 an dem Gehäuse 12 an der Innenseite der Seite 13 angebracht. Das lineare Potentiometer 46 ist entlang der Bewegungslinie des Spritzentreiber 20 positioniert.
Wenn auf das lineare Potentiometer 46 eine Punkt-Kraft aufgebracht wird, berühren sich die beiden Membranen des linearen Potentiometers 46 an diesem Punkt und stellen eine elektrische Verbindung her. Die Steuerschaltung der Infusionspumpe 10 ist mit dem linearen Potentiometer 46 elektrisch verbunden. Durch Anwendung von Spannungstreibertechniken kann also der Ort der Punkt-Kraft bestimmt werden.
Wenn die Spritze 22 ordnungsgemäß an der Infusionspumpe 10 geladen ist, kontaktiert der Spritzenkolben 26 den Kolbensitz 32, wie die 1 und 2 zeigen. das Kolbenklemmelement 34 ist zu dem Kolbensitz 32 hin vorgespannt und legt den Spritzenkolben 26 in dem Kolbensitz 32 fest. Wenn der Spritzenkolben 26 ordnungsgemäß in dem Kolbensitz 32 festgelegt ist, dann ist der Zapfen 38 in dem mittleren Abschnitt 36b des Schlitzes 36 positioniert, so daß der Schleifkontakt 44 das lineare Potentiometer 46 funktionsmäßig kontaktiert, wie die 4 und 11 zeigen.
Wenn sich der Spritzentreiber 20 entlang seiner Bewegungsbahn bewegt, bewegt sich der Schleifkontakt 44 entlang einer entsprechenden Bewegungsbahn unter gleichzeitigem Kontakt mit dem Linearen Potentiometer 46. Der Schleifkontakt 44 erzeugt also die oben erläuterte Punkt-Kraft, die auf das lineare Potentiometer 46 aufgebracht wird.
5 zeigt den Schleifkontakt 44 nicht in Kontakt mit dem linearen Potentiometer 46. Wenn der Spritzenkolben 26 nicht auf dem Kolbensitz 32 positioniert ist, legt das Kolbenklemmelement 34 den Spritzenkolben 26 nicht ordnungsgemäß fest. Gleichermaßen legt das Kolbenklemmelement 34 dann, wenn der Spritzenkolben 26 nicht ordnungsgemäß auf dem Kolbensitz 32 positioniert ist, den Spritzenkolben 26 nicht ordnungsgemäß fest.
Beispielsweise kann sich das Kolbenklemmelement 34 in Abhängigkeit von der Position des Spritzenkolbens 26 zu nahe zu dem Kolbensitz 32 oder zu weit weg davon bewegen. Der Zapfen 38 gleitet zu dem oberen Abschnitt 36a des Schlitzes 36, wenn das Kolbenklemmelement 34 zu nahe dem Kolbensitz 32 ist, und der Zapfen 38 gleitet zu dem unteren Abschnit 36c des Schlitzes 36, wenn das Kolbenklemmelement 34 von dem Kolbensitz 32 zu weit entfernt ist.
Wenn der Zapfen 38 entweder in dem oberen Abschnitt 36a oder in dem unteren Abschnitt 36c positioniert ist, dreht sich der Hebel 40 um den Zapfen 39, so daß der Schleifkontakt 44 das lineare Potentiometer 46 nicht kontaktiert.
10 zeigt den Spritzentreiber 20 bei nichtgeladener Spritze. Das Kolbenklemmelement 34 ist nahe dem Kolbensitz 32 positioniert, und der Zapfen 38 ist in dem oberen Abschnitt 36a des Schlitzes 36 positioniert. Der Schleifkontakt 44 ist also mit dem Potentiometer 46 nicht in Kontakt. Wie 10 zeigt, weist der Schleifkontakt 44 eine Schleifkontaktfeder 60 und eine Schleifkontaktfederhalterung 62 auf, die Gleitschienen 64 hat. Die Gleitschienen 64, die wie in 10 gezeigt orientiert sind, gleiten vertikal in Schienenführungen 66 des Schlittens 54, die in 8 gezeigt sind.
Wie die 7 und 10 zeigen; ist der Hebel 40 mit dem Schlitten 54 drehbar verbunden. Ein den Hebel 40 durchsetzendes Loch 65 ist mit den Löchern 55 in den gegenüberliegenden Schlittenwänden 57 koaxial ausgefluchtet. Ein Paar von Schrauben oder Zapfen (nicht gezeigt) ist durch die Löcher 55 in den Schlittenwänden 57 hindurch und in das Loch 65 in dem Hebel 40 derart eingesetzt, daß der Hebel 40 zwischen den Schlittenwänden 57 positioniert ist.
Während sich der Zapfen 38 in den oberen Abschnitt 36a des Schlitzes 36 bewegt, dreht sich der Hebel 40 um die Schrauben in dem Loch 65, bewegt sich eine Kontaktstelle 68 von der Schleifkontaktfederhalterung 62 weg, gleitet die Schleifkontaktfederhalterung 62 von dem Potentiometer 46 weg und bewegt sich der Schleifkontakt 44 von dem Potentiometer 46 weg, wie 10 zeigt. Der vorstehend beschriebene Nocken 42 ist mit dem Hebel 40 integral und dreht sich somit nicht relativ zu dem Hebel 40.
Die 13, 14 und 15 zeigen eine Unteransicht, eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht der Schleifkontaktfeder 60. Die Schleifkontaktfeder 60 weist eine Basis 70, einen Potentiometerkontakt 72 und ein Paar von Armen 74 auf. Die Basis 70 befestigt die Schleifkontaktfeder 60 an der Schleifkontaktfederhalterung 62. Der Potentiometerkontakt 72 erzeugt den Punktkraft-Kontakt an dem Potentiometer 46.
Die Arme 74 kontaktieren die Seite 13 des Gehäuses 12, um den Potentiometerkontakt 72 von dem Potentiometer 46 weg vorzuspannen. Wenn also der Zapfen 38 in dem mittleren Abschnitt 36b des Schlitzes 36 ist, bringt also die Drehung des Hebels 40 eine Hebekraft auf die Schleifkontaktfederhalterung 62 auf, die ausreicht, um die Vorspannkraft der Arme 74 zu überwinden.
11 zeigt den Spritzentreiber 20 von 10 bei geladener Spritze. Der Spritzenkolben 26 ist in dem Kolbenklemmelement 34 und dem Kolbensitz 32 ordnungsgemäß festgelegt. Der Zapfen 38 ist in dem mittleren Abschnitt 36b des Schlitzes 36 positioniert. Der Schleifkontakt 44 ist also mit dem Potentiometer 46 in Kontakt.
Während sich der Zapfen 38 in den mittleren Abschnitt 36b des Schlitzes 36 bewegt, dreht sich der Hebel 40 um die Schrauben in dem Loch 65. Der Nebel 40 kontaktiert die Schleifkontaktfederhalterung 62 an der Kontaktstelle 68 und schiebt die Schleifkontaktfederhalterung 62 zu dem Potentiometer 46 hin. Die Schleifkontaktfederhalterung 62 bewegt die Schleifkontaktfeder 60 in Kontakt mit dem Potentiometer 46.
12 zeigt den Spritzentreiber 70 von 10 in einer Spritzenladeposition. Der Treiberkörper 30 und das Kolbenklemmelement 34 sind von dem Kolbensitz 32 weg geschoben worden. Der Zapfen 38 ist also in dem unteren Abschnitt 36c des Schlitzes 36 positioniert, und die Schleifkontaktfeder 60 bewegt sich von dem Potentiometer 46 weg, wie es in bezug auf 10 beschrieben ist.
Im Betrieb der Infusionspumpe 10 wird eine Spritze 22 ordnungsgemäß an der Infusionspumpe 10 geladen, indem der Treiberkörper 20 und das Kolbenklemmelement 34 von dem Gehäuse 12 und dem Kolbensitz 32 weg geschoben werden, wie 12 zeigt. Die ordnungsgemäß geladene Spritze 22 ist in 11 gezeigt.
Während sich der Spritzentreiber 20 entlang seiner Bewegungsbahn bewegt, erzeugt der Schleifkontakt 44 eine entsprechende Punkt-Kraft, die sich entlang dem linearen Potentiometer 46 bewegt. Durch eine an das lineare Potentiometer 46 angelegte Spannung bestimmt die Steuerschaltung sowohl, daß der Schleifkontakt 44 das Potentiometer 46 kontaktiert, als auch die Position des Schleifkontakts 44.
Auf diese Weise erfaßt die Infusionspumpe 10 die ordnungsgemäße Festlegung des Spritzenkoibens 26 in denn Kolbensitz 32 und bestimmt die Position des Spritzenkolbens 26. Die Infusionspumpe 10 nutzt diese Information bei ihrem Betrieb. Beispielsweise ermöglicht es diese Information der Infusionspumpe 10 zu bestimmen, wieviel Fluid in der Spritze 22 verblieben ist und gibt einen geeigneten Alarm ab.
Die Infusionspumpe 10 kann diese Information auch dazu verwenden, den Spritzentreiber 20 mit einer gewünschten Rate zu bewegen. Die Erfassung der Festlegung des Spritzenkolbens 26 und die Bestimmung der Position des Spritzenkolbens 26 werden ohne eine elektrische Verbindung mit einem sich bewegenden Teil der Infusionspumpe 10 ausgeführt.
Wenn jedoch die Spritze 22 nicht oder nicht ordnungsgemäß an der Infusionspumpe 10 geladen ist, kontaktiert der Schleifkontakt 44 das lineare Potentiometer 46 nicht, wie in 10 gezeigt ist. Durch an das lineare Potentiometer 46 angelegte Spannung bestimmt die Steuerschaltung, daß der Schleifkontakt 44 das Potentiometer 46 nicht kontaktiert, Auf diese Weise erfaßt die Infusionspumpe 10, daß der Spritzenkolben 26 in dem Kolbensitz 32 nicht ordnungsgemäß festgelegt ist. Somit hindert die Infusionspumpe 10 den Spritzentreiber 20 daran, sich zu bewegen, so daß die Spritze 22 das flüssige Medikament nicht abgibt.
6 ist eine schematische Darstellung eines Bereichs der elektrischen Steuerschaltung zum Erfassen der Position und der Festlegung des Spritzenkolbens 26. Die Steuerschaltung von 6 ist mit einer (nicht gezeigten) zusätzlichen Steuerschaltung der Infusionspumpe 10 elektrisch verbunden. Wie vorstehend erläutert, kontaktiert der Schleifkontakt 44 das lineare Potentiometer 46 an einem Punkt, wenn die Spritze 22 ordnungsgemäß an der Infusionspumpe 10 geladen ist.
der Kontaktpunkt bewegt sich entlang dem linearen Potentiometer 46, während sich der Schleifkontakt 44 entlang der Bewegungslinie des Spritzentreibers 20 bewegt. Das lineare Potentiometer 46 ist auch mit einem Widerstand 48 elektrisch verbunden. Der Widerstand 48 ist mit einem Spannungsteiler 50 elektrisch, verbunden.
Während des Betriebs der Infusionspumpe 10 wird eine Erregungsspannung an das lineare Potentiometer 46 angelegt. Wenn der Schleifkontakt 44 das lineare Potentiometer 46 kontaktiert, gibt der Spannungsteiler ein Ausgangssignal ab. Das Ausgangssignal dient dazu, die Festlegung und die Position des Spritzenkolbens 26 zu bestimmen.
Wenn sich der Schleifkontakt 44 von dem linearen Potentiometer 46 weg bewegt, wäre ohne den Widerstand 48 das Ausgangssignal des Spannungsteilers 50 undefiniert und nicht vorhersagbar. Der Widerstand 48 zwingt den Ausgang auf ungefähr 0 V, wenn der Schleifkontakt 44 von dem linearen Potentiometer 46 weg bewegt wird.
Das Ausgangssignal des Spannungsteilers 50 kann im Bereich zwischen 0 V und der Erregungsspannung liegen. Üblicherweise befindet sich der Spritzentreiber 20 dem Ende seiner Bewegung umso näher, je niedriger die Spannung des Ausgangssignals des Spannungsteilers 50 ist. Das lineare Potentiometer 46 ist signifikant länger als die Bewegungslänge des Spritzentreibers 20 und des Schleifkontakts 44. Dies gewährleistet, daß dann, wenn der Spritzentreiber 20 das Ende seiner Bewegung erreicht, das Ausgangssignal des Spannungsteilers 50 signifikant höher 0 V ist.
Die Steuerschaitung der Infusionspumpe 10 ist so ausgebildet, daß sie zwischen nominell 0 V, was aus einem angehobenen Schleifkontakt 44 resultiert, und den Zwischenspannungen unterscheidet, die normalerweise bei einem Spannungsteiler 50 vorliegen, wenn der Schleifkontakt 44 das lineare Potentiometer 46 kontaktiert.
Wenn die Ausgangspannung des Spannungsteilers 50 ungefähr 0 V ist und die Infusionspumpe 10 versucht zu infundieren, hält die Infusionspumpe 10 an, und ein Alarm ertönt, um den Bediener zu warnen, daß der Spritzenkolben 26 nicht richtig positioniert ist. Wenn die Ausgangsspannung des Spannungsteilers 50 einen Zwischenwert hat, wird die Abgabe zugelassen.
Bei anderen Ausführungsformen der Infusionspumpe 10 wird das lineare Potentiometer 46 vom Membrantyp eventuell nicht verwendet. Beispielsweise ist ein Luftpotentiometer an der Infusionspumpe 10 angebracht. Der Schleifkontakt 44 und das Luftpotentiometer sind mit der Steuerschaltung elektrisch verbunden. Wenn der Schleifkontakt 44 das Luftpotentiometer kontaktiert, ist eine elektrische Verbindung hergestellt. Wenn sich der Schleifkontakt 44 von dem Luftpotentiometer weg bewegt, wird die elektrische Verbindung unterbrochen.
Die Infusionspumpe 10 ist für den Gebrauch unterschiedlich großer Spritzen 22 ausgebildet. Die Spritzenzylinderhalterung 18, der Kolbensitz 32 und das Kolbenklemmelement 34 sind so geformt und bemessen, daß sie unterschiedlich große Spritzen 22 aufnehmen. Typischerweise bestimmen der Durchmesser und die Länge des Spritzenzylinders 24 die Größe der Spritze 22.
Die Spritzenzylinderhalterung 18, der Kolbensitz 32 und das Kolbenklemmelement 34 sind so bemessen, daß sie verschiedene Durchmesser und Längen von Spritzen 22 aufnehmen. Die Festlegewand 33 und die Vorschubwand 35 des Kolbensitzes 32 sind ausreichend groß, um unterschiedlich große Spritzenkolben-Endkappen 28 sicher zu halten.
Gleichermaßen ist auch das Kolbenklemmelement 34 ausreichend groß, um an unterschiedlich großen Endkappen 28 sicher anzuliegen. Die mittleren Abschnitte 36b der Schlitze 36 sind ausreichend lang, um den Zapfen 38 aufzunehmen, wenn unterschiedlich große Endkappen 28 in dem Kolbensitz 32 festgelegt werden. Ferner ist die Steuerschaltung imstande, die Abgabe von Medikamenten aus unterschiedlich großen Spritzen 22 zu steuern.
Es sind zwar die bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden; es können jedoch zahlreiche Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Infusionspumpe zur Abgabe von Fluid aus einer Spritze, wobei die Spritze einen Zylinder mit einem Kolben hat, der gleitbar in den Zylinder eingesetzt ist, und wobei die Infusionspumpe folgendes aufweist: – ein Gehäuse, das eine Halterung hat, die den Zylinder haltert; – einen Spritzentreiber in bewegbarem Kontakt mit dem Gehäuse, wobei der Spritzentreiber an dem Kolben anliegt, um den Kolben in den Zylinder zu schieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionspumpe ferner folgendes aufweist: einen mit dem Gehäuse und dem Spritzentreiber verbundenen Sensor, um sowohl die Position des Kolbens relativ zu dem Zylinder als auch die Anlage des Spritzentreibers an dem Kolben zu erfassen; und eine Steuerschaltung, die mit dem Sensor elektrisch verbunden ist, um die Bewegung des Spritzentreibers und damit die Abgabe des Fluids aus der Spritze zu steuern.
Infusionspumpe nach Anspruch 1, wobei der Sensor folgendes aufweist: ein Potentiometer, das an dem Gehäuse angebracht und mit der Steuerschaltung elektrisch verbunden ist; und einen Schleifkontakt, der von dem Spritzentreiber gehaltert ist, wobei der Schleifkontakt das Potentiometer funktionsmäßig so kontaktiert, daß die Steuerschaltung ein Ausgangssignal von dem Potentiometer empfängt, um die Position des Kolbens und die Anlage des Spritzentreibers an dem Kol-ben zu bestimmen.
Infusionspumpe nach Anspruch 2, wobei der Spritzentreiber einen Schlitz bildet und die Infusionspumpe ferner folgendes aufweist: einen Kolbensitz, der mit dem Spritzentreiber in gleitbarem Eingriff ist, wobei der Kolbensitz zur Abstützung des Kolbens ausgebildet ist; ein Kolbenklemmelement, das an dem Spritzentreiber angebracht ist, wobei das Kolbenklemmelement mit dem Kolben in Eingriff ist, wenn der Kolben an dem Kolbensitz abgestützt ist; eine an dem Spritzentreiber angebrachte Einrichtung zum Vorspannen des Kolbenklemmelernents gegen den Kolben; und einen Zapfen, der gleitbar in dem Schlitz positioniert ist, wobei der Zapfen in dem Schlitz gleitet, wenn der Spritzentreiber relativ zu dem Kolbensitz gleitet, und wobei der Zapfen mit dem Schleifkontakt gekoppelt ist, so daß sich der Schleifkontakt relativ zu der Bewegung des Kolbenklemmelements in Kontakt oder außer Kontakt mit dem Potentiometer bewegt.
Infusionspumpe nach Anspruch 3, die ferner folgendes aufweist: einen Hebel, der drehbar mit dem Zapfen verbunden ist; und einen mit dem Hebel verbundenen Nocken, wobei der Nocken den Schleifkontakt abstützt.
Infusionspumpe nach Anspruch 2, wobei der Schleifkontakt mit dem Potentiometer in Kontakt ist, wenn der Spritzentreiber ordnungsgemäß an dem Kolben anliegt, und wobei sich der Schleifkontakt außer Kontakt mit dem Potentiometer bewegt, wenn die Spritze nicht an der Infusionspumpe geladen ist, und wobei sich der Schleifkontakt außer Kontakt mit dem Potentiometer bewegt, wenn der Spritzentreiber nicht ordnungsgemäß an dem Kolben anliegt.
Infusionspumpe nach Anspruch 2, wobei der Schleifkontakt mit dem Potentiometer in Kontakt ist, wenn die Infusionspumpe sich in einem geladenen Zustand befindet, und wobei, sich der Schleifkontakt außer Kontakt mit dem Potentiometer bewegt, wenn sich die Infusionspumpe in einem nichtgeladenen Zustand befindet und wenn sich die Infusionspumpe in einer Ladeposition befindet.
Infusionspumpe nach Anspruch 2, wobei sich der Schleifkontakt entlang einer Länge des Potentiometers bewegt, während sich der Spritzentreiber entlang dem Gehäuse bewegt.
Infusionspumpe nach Anspruch 7, wobei das Potentiometer länger als die Bewegungslänge des Schleifkontakts ist.
Infusionspumpe nach Anspruch 2, wobei das Potentiometer ein Potentiometer vom Membrantyp ist.
Infusionspumpe nach Anspruch 2, wobei der Schleifkontakt mit der Steuerschaltung elektrisch verbunden ist und der Schleifkontakt mit dem Potentiometer in elektrischen Kontakt gelangt.
Infusionspumpe nach Anspruch 1, wobei der Sensor folgendes aufweist: ein lineares Potentiometer, wobei an das lineare Potentiometer eine Erregungsspannung angelegt ist; einen Schleifkontakt, der mit dem linearen Potentiometer an einem Kontaktpunkt in Kontakt gelangt, wenn der Kolben in einem Kolbensitz festgelegt ist, wobei sich der Kontaktpunkt entlang dem linearen Poten- tiometer bewegt, während der Kolben in dem Zylinder gleitet; und ein Ausgangssignal von dem linearen Potentiometer, wobei das Ausgangs- signal die Festlegung des Kolbens in dem Kolbensitz und die Position des Kolbens anzeigt.
Infusionspumpe nach Anspruch 11, wobei der Schleifkontakt von dem linearen Potentiometer weg beabstandet ist, wenn der Kolben nicht in dem Kolbensitz festgelegt ist.
Infusionspumpe nach Anspruch 12, wobei der Kolbensitz an einem Gleiten gehindert wird, wenn sich der Schleifkontakt weg von dem linearen Potentiometer beabstandet ist.
Infusionspumpe nach Anspruch 11, wobei der Sensor ferner folgendes aufweist: einen Widerstand, der mit dem linearen Potentiometer elektrisch verbunden ist; und einen Spannungsteiler, der mit dem Widerstand elektrisch verbunden ist, wobei der Spannungsteiler ein Teilerausgangssignal hat, das in dem Bereich zwischen einer Minimalspannung und der Erregungsspannung liegt.
Infusionspumpe nach Anspruch 14, wobei das Teilerausgangssignal am Ende der Spritzenkolbeneinführung in den Spritzenzylinder größer als 0 V ist.
Infusionspumpe nach Anspruch 14, wobei das Teilerausgangssignal ungefähr 0 V ist, wenn der Schleifkontakt weg von dem linearen Potentiometer beabstandet ist.