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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Verhinderung des freien
Strömens
einer Flüssigkeit
in einem Flüssigkeitsverabreichungssystem
und insbesondere eine Anti-Freifluss-Ventilvorrichtung, die in einem
Lumen einer Schlauchanordnung angeordnet ist. Genauer gesagt betrifft
die vorliegende Erfindung eine schlauchdurchmesserabhängige Anti-Freifluss-Ventilvorrichtung,
die im entspannten Zustand der Schlauchanordnung das freie Strömen einer
Flüssigkeit
verhindert, während
sie im gedehnten bzw. gespannten Zustand der Schlauchanordnung ein
ungehindertes Strömen
von Flüssigkeit
zulässt.
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2. Stand der
Technik
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Das
Verabreichen von Flüssigkeit
mit darin enthaltener Medizin oder Nahrung an einen Patienten ist
im Stand der Technik allgemein wohlbekannt. Üblicherweise erfolgt dabei
die Flüssigkeitszufuhr
an einen Patienten über
eine Schlauchanordnung, die einen Weg für den Flüssigkeitsverlauf zwischen einer Flüssigkeitsquelle
und einem Patienten darstellt. Dabei wird dem Patienten die durch
die Schlauchanordnung fließende
Flüssigkeit
entweder über
einen enteralen Zugang, welcher in ein Eingeweideorgan eines Patienten
gelegt ist (gastroenterale Ernährung),
oder über
einen parenteralen Zugang, der in ein nicht zu den Eingeweiden gehörendes Organ
gelegt ist (intravenöse
Ernährung),
zugeführt.
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Die
Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit
durch die Schlauchanordnung hindurch lässt sich über eine mechanische Klemme
manuell regeln, welche derart aufgebaut ist, dass sie die Schlauchanordnung
progressiv verschließt
und den schwerkraftinduzierten Flüssigkeitsstrom selektiv behindert.
Eine derartige mechanische Klemme, die in ihrem Betrieb einen Teil
der Schlauchanordnung verschließt,
ist eine herkömmliche
Rollklemme mit einem hohlen Körper
mit einander gegenüberliegenden
Auslässen und
einem Paar abgewinkelter Schlitze, die einander gegenüber quer
zu den Auslässen
ausgebildet sind. Die Klemme weist ferner ein Rad mit einer Achse
auf, welche über
die Schlitze mit dem Körper
verbunden ist. Ein Teil der Schlauchanordnung wird dann durch die
beiden Auslässe
hindurch eingeführt
und das Rad axial an den Schlitzen entlang vorwärts bewegt, um einen Teil des
Schlauchs gegen den Körper
zu drücken,
wodurch dann die Schlauchanordnung progressiv verschlossen wird.
Zwar stellt die mechanische Klemme in ihrer Funktion ein kosteneffektives Verfahren
zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit
dar; dennoch muss die Klemme vom Benutzer noch manuell betätigt werden.
Ferner kann das Rad der mechanischen Klemme versehentlich aus seiner
Stellung heraus gedrängt
oder gestoßen
werden, was eine unangemessene Strömungsgeschwindigkeit zur Folge
hat.
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Zur
weiteren Verbesserung der Regelung der Strömungsgeschwindigkeit einer
Flüssigkeit
in einem Flüssigkeitsverabreichungssystem
sind bereits kalibrierte Pumpen eingesetzt worden. Eine derartige kalibrierte
Pumpe ist eine Peristaltikpumpe, die entlang einem Abschnitt der
Schlauchanordnung zwischen der Flüssigkeitsquelle und dem Patienten
zwischengeschaltet ist. Die Peristaltikpumpe befördert die Flüssigkeit
durch die Schlauchanordnung hindurch, indem sie progressiv aufeinanderfolgende
Abschnitte der Schlauchanordnung verschließt und jeden verschlossenen
Abschnitt vorwärts
drängt.
Bei Verwendung einer Peristaltikpumpe zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit
einer Flüssigkeit
werden üblicherweise
keine mechanischen Klemmen verwendet oder diese werden außer Betrieb
genommen, um zu verhindern, dass die Klemme den Betrieb der Pumpe
beeinträchtigt.
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Obwohl
sich durch Peristaltikpumpen der Stand der Technik erheblich weiter
entwickelt hat, sind weitere Verbesserungen erforderlich. Ist die Schlauchanordnung
erst einmal von der Pumpe gelöst,
dann kann die Flüssigkeit
mit unbegrenzter Strömungsgeschwindigkeit
die Schlauchanordnung durchfließen,
da Flüssigkeit
schwerkraftbedingt durch die Schlauchanordnung hindurch gesogen wird.
Dieser Umstand ist als „freies
Fließen
von Flüssigkeit" bekannt und führt möglicherweise
im Fall seiner Nichterkennung zu einer unerwünschten, wenn nicht sogar lebensbedrohlichen
Situation, aufgrund des Risikos einer Überernährung bzw. einer medizinischen Überdosierung
eines Patienten.
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Zur Überwindung
der oben erwähnten
Nachteile von pumpenbasierten Flüssigkeitsverabreichungssystemen
wurden bereits mehrere Geräte vorgeschlagen,
die in ihrem Betrieb automatisch einen Teil der Schlauchanordnung
verschließen
und ein freies Fließen
von Flüssigkeit
verhindern, wenn die Schlauchanordnung von der Pumpe gelöst ist, während sie
bei ordnungsgemäß an der
Pumpe angebrachter Schlauchanordnung ein ungehindertes Fließen von
Flüssigkeit
zulassen. Es wurden zum Beispiel diverse automatische Verschlussvorrichtungen
zur Verbesserung des Standes der Technik vorgeschlagen, zum Beispiel
gemäß U.S.-Patent
Nr. 4,689,043 (Bisha) mit dem Titel „IV Tube Activator", in dem eine Klemme
zur Verwendung mit einer Peristaltikpumpe beschrieben ist. Die Klemme
weist einen V-förmigen
Kanal auf, der unter Federspannung in eine geschlossene Stellung
gedrängt
wird, bei der der enge Abschnitt des V-förmigen Kanals so bemessen ist,
dass er einen Abschnitt der Schlauchanordnung im Wesentlichen abklemmt
oder verschließt und
somit ein freies Fließen
von Flüssigkeit
durch diesen hindurch verhindert. Die Klemme wird mit einem Griff,
der über
der Pumpe liegt und die Federn herunterdrückt, in eine offene Stellung
gebracht, so dass die Schlauchanordnung im breiteren Abschnitt des
V-förmigen
Kanals positioniert wird, um während des
Betriebs der Pumpe einen unbeschränkten Fluss durch die Schlauchanordnung
zu ermöglichen.
Wird der Griff losgelassen, dann gleitet der V-förmige Abschnitt automatisch
in die geschlossene Stellung und verhindert somit ein freies Fließen von
Flüssigkeit,
indem er einen Teil der Schlauchanordnung verschließt.
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Eine
weitere automatische Verschlussvorrichtung ist im U.S.-Patent Nr.
5,704,584 (Winterer et al.) mit dem Titel „Pinched Clipped Occluder
for Infusion Sets" offenbart.
Dieses Patent beschreibt eine Klemme, die zwischen einem Gehäuse und
einem Deckel einer Pumpe angeordnet ist. Dabei ist die Klemme mit
einem Kolben versehen, der von einer Feder zu einem Teil der Schlauchanordnung
hin abgelenkt wird, so dass das Lumen der Schlauchanordnung durch
den Kolben verschlossen wird. Ein Fließen von Flüssigkeit durch die Schlauchanordnung hindurch
ist nur dann möglich,
wenn der Kolben vom Lumen der Schlauchanordnung weg gedrängt wird, was
der Fall ist, wenn der Deckel ordnungsgemäß mit dem Gehäuse verbunden
ist. Sobald sich jedoch der Deckel vom Gehäuse löst, wird der Kolben automatisch
von der Feder in die geschlossene Stellung hin abgelenkt, um ein
freies Fließen
von Flüssigkeit zu
verhindern.
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Obwohl
die beiden oben erwähnten
automatischen Verschlussvorrichtungen den Stand der Technik weiterentwickelt
haben, sind beide Geräte mechanisch
komplex und anfällig
für mechanische Störungen.
Außerdem
sind diese Verschlussvorrichtungen aufgrund ihrer mechanischen Komplexität kostspielig
in der Herstellung. Dementsprechend besteht im Stand der Technik
ein Bedarf an einer einfachen Ventilvorrichtung, die in der Lage
ist, bei von der Pumpe gelöster
Schlauchanordnung ein freies Fließen von Flüssigkeit zu verhindern, während sie
bei an der Pumpe angebrachter Schlauchanordnung einen ungehinderten
freien Flüssigkeitsfluss
zulässt.
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Ein
Infusionssystem gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1 ist in der CA-A-2 076 512 beschrieben. Dieses System
weist ein Rückschlagventil
auf, welches das freie Fließen
einer Flüssigkeit
in Richtung zu einem Patienten hin zulässt, jedoch einen Flüssigkeitsfluss
in entgegengesetzter Richtung verhindert.
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AUFGABEN UND
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Schlauchanordnung gemäß Anspruch
1 und den abhängigen
Ansprüchen
2–13 zur
Verfügung.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Verhindern eines freien
Strömens
von Flüssigkeit
gemäß Anspruch
14 und den abhängigen
Ansprüchen
15 und 16 zur Verfügung.
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Kurz
gesagt lassen sich mit der vorliegenden Erfindung die Nachteile
aus dem Stand der Technik überwinden
bzw. erheblich mindern, indem eine Ventilvorrichtung zum Verhindern
eines freien Strömens von
Flüssigkeit
in einem Flüssigkeitsverabreichungssystem
bereitgestellt wird. Die Ventilvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ist im Lumen einer Schlauchanordnung angeordnet, um bei von der Pumpe
gelöster
Schlauchanordnung ein freies Strömen
von Flüssigkeit
zu verhindern, während
sie bei an der Pumpe angebrachter Schlauchanordnung ein ungehindertes
Strömen
von Flüssigkeit
zulässt.
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Vorzugsweise
weist die Pumpe des in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung
verwendeten Flüssigkeitsverabreichungssystems
einen Rotor zur Beförderung
von Flüssigkeit
durch die Schlauchanordnung hindurch sowie ein in Rotornähe angeordnetes
Paar von Vertiefungen auf, um während
des Betriebs des Systems Teile der Schlauchanordnung am Pumpengehäuse festzuhalten.
Die Schlauchanordnung umfasst drei miteinander verbundene Schlauchsegmente
mit jeweils einem distalen und einem proximalen Ende, um einen Flüssigkeitsverlaufsweg
zwischen der Flüssigkeitsquelle
und einem Patienten zu bilden. Dabei ist die Flüssigkeitsquelle am distalen
Ende des ersten Schlauchsegments angeschlossen, während dessen
proximales Ende über eine
Tropfkammer mit einer Auflageoberfläche an das distale Ende des
zweiten Schlauchsegments angeschlossen ist. Das proximate Ende des
zweiten Schlauchsegments ist über
eine Kupplung mit einem externen Flansch an das distale Ende des
dritten Schlauchsegments angeschlossen. Schließlich ist das proximate Ende
des dritten Schlauchsegments über
entweder einen enteralen oder einen parenteralen Zugang an einen
Patienten angeschlossen.
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Die
Schlauchanordnung wird an der Pumpe angebracht, indem ein Teil der
Anordnung um den Rotor herum gefädelt
wird, wobei die Auflagefläche der
Tropfkammer und der externe Flansch der Kupplung in der ersten bzw.
in der zweiten Vertiefung an der Pumpe aufgenommen werden. Vorzugsweise
ist das zweite Schlauchsegment, das um den Rotor herum gelegt wird,
lang genug, so dass die Auflagefläche und der externe Flansch
ordnungsgemäß in der ersten
bzw. in der zweiten Vertiefung festgehalten werden und das zweite
Schlauchsegment in einen gespannten Zustand versetzt wird. In jedem
der Schlauchseg mente ist ein Lumen ausgebildet, um den Verlauf von
Flüssigkeit
durch die Schlauchanordnung hindurch zu ermöglichen. Alternativ kann die Ventilvorrichtung
auch bei einer Schlauchanordnung ohne Tropfkammer oder ohne Kupplung
verwendet werden.
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Vorzugsweise
ist die Ventilvorrichtung der vorliegenden Erfindung innerhalb des
Lumens eines der Schlauchsegmente angeordnet, um ein freies Strömen von
Flüssigkeit
zu verhindern, wenn die Schlauchanordnung von der Pumpe gelöst ist.
Die Ventilvorrichtung umfasst einen Körper mit einem allgemein zylindrischen
Teil, der in der Nähe
eines spitz zulaufenden Teils ausgebildet ist. Der zylindrische Teil
der Ventilvorrichtung weist einen Auslass auf, und sowohl der zylindrische
Teil als auch der Auslass haben eine allgemein kreisförmige Konfiguration.
Der spitz zulaufende Teil weist einander gegenüberliegende abgeschrägte Flächen mit
Enden auf, wobei die abgeschrägten
Flächen
von einem Paar von Seitenwänden
abgegrenzt werden. Vorzugsweise haben die abgeschrägten Flächen eine
ebene Form, während
die Seitenwände
eine allgemein gerundete Konfiguration haben. Der spitz zulaufende
Teil weist auch einen Schlitz auf, der zwischen den Enden der abgeschrägten Flächen ausgebildet
ist, und einen Durchgang, der den Auslass mit dem Schlitz der Ventilvorrichtung
derart verbindet, dass jedwede durch den Schlitz hindurchtretende
Flüssigkeit
am Durchgang entlang fließen
und aus dem Auslass ausfließen kann.
Vorzugsweise ist die Ventilvorrichtung im Lumen des zweiten Schlauchsegments
in der Nähe
der Kupplung angeordnet, wobei der Schlitz oder das proximate Ende
der Ventilvorrichtung dem proximalen Ende des zweiten Schlauchsegments
zugewandt sind, und der Auslass dessen distalem Ende zugewandt ist.
Der zylindrische Abschnitt der Ventilvorrichtung ist derart bemessen
und geformt, dass er dichtend am inneren Umfang des Lumens anliegt
und jederzeit ein Fließen
von Flüssigkeit
um die Ventilvorrichtung herum verhindert.
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Befindet
sich das zweite Schlauchsegment im entspannten oder von der Pumpe
gelösten
Zustand, dann wird der Schlitz dadurch in den geschlossenen Zustand
versetzt, dass die Enden der abgeschrägten Flächen aufeinander zu kommen
und das Lumen des zweiten Schlauchsegments verschließen. Wird
eine Zugkraft am zweiten Schlauchsegment entlang angelegt, indem
dieses gespannt wird, dann nimmt das zweite Schlauchsegment einen
gespannten Zustand an, wodurch die Enden der abgeschrägten Flächen voneinander
weg gedrängt
werden, wenn sich der Innendurchmesser des Lumens verringert und
dadurch den Körper
der Ventilvorrichtung streckt. Aufgrund dieses Vorgangs wird der Schlitz
in die offene Stellung gebracht, wodurch Flüssigkeit durch das Lumen des
zweiten Schlauchsegments hindurch verlaufen kann. Wird die angelegte Zugkraft
durch Abnehmen der Schlauchanordnung vom Rotor wieder gelöst, dann
vergrößert sich
der Innendurchmesser des Lumens und der Körper der Ventilvorrichtung
kehrt wieder in den entspannten Zustand zurück. Durch die Ausdehnung des
Lumens, wenn sich die Schlauchanordnung im entspannten Zustand befindet,
können
die Enden der abgeschrägten
Flächen
wieder zusammenkommen und den Schlitz wieder zurück in die geschlossene Stellung bringen.
Alternativ kann der Schlitz in die offene Stellung gebracht werden,
indem der Körper
der Ventilvorrichtung quer zum Schlitz manuell zusammengedrückt wird,
wodurch auch die Enden der abgeschrägten Flächen voneinander weg gedrängt werden,
wenn sich der Innendurchmesser des Lumens verringert.
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Im
Betrieb verhindert die Ventilvorrichtung der vorliegenden Erfindung
ein freies Strömen
von Flüssigkeit
jedes Mal dann, wenn die Schlauchanordnung von der Pumpe gelöst wird,
während
sie ein ungehindertes Strömen
von Flüssigkeit
zulässt,
wenn die Schlauchanordnung um den Rotor der Pumpe gelegt ist, oder
die Ventilvorrichtung vom Benutzer manuell betätigt wird. Die Ventilvorrichtung
wird bei der Herstellung im Lumen der Schlauchanordnung angeordnet.
Zur Benutzung der Ventilvorrichtung schließt der Benutzer zunächst das
erste Schlauchsegment der Schlauchanordnung an die Flüssigkeitsquelle
an und lässt
einen Flüssigkeitsstrom
bis an die Stelle hin zu, an der sich die Ventilvorrichtung in der Schlauchanordnung
befindet. Dann bringt der Benutzer die Schlauchanordnung zum Ansaugen,
um Luft aus den restlichen Abschnitten der Schlauchanordnung zu
entfernen und einen Flüssigkeitsstrom
durch diese hindurch auszulösen.
Vorzugsweise kann die Schlauchanordnung manuell zum Ansaugen gebracht
werden, indem ein Teil der Schlauchanordnung, der die Ventilvorrichtung
umgibt, gespannt wird, wodurch die Enden der abgeschrägten Flächen voneinander
weg gedrängt
werden, wenn der Körper der
Ventilvorrichtung sich in die Länge
streckt und den Schlitz für
einen Flüssigkeitsstrom
durch das Lumen der Schlauchanordnung hindurch öffnet. Luft wird dann durch
die restlichen Abschnitte der Schlauchanordnung hinaus verdrängt.
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Zur
Regulierung und Beförderung
der Flüssigkeit
durch die Schlauchanordnung wird die Schlauchanordnung an die Pumpe
angeschlossen. Insbesondere wird dabei die Auflagefläche der
Tropfkammer in der ersten Vertiefung der Pumpe untergebracht und
das zweite Schlauchsegment wird um den Rotor herum gespannt. Der
externe Flansch wird dann in die zweite Vertiefung der Pumpe eingeführt, um
das zweite Schlauchsegment im gespannten Zustand festzuhalten. Aufgrund
der an das zweite Schlauchsegment angelegten Zugkraft verringert sich
der Innendurchmesser des Lumens derart, dass das Lumen zu dem Paar
von Seitenwänden
hin verläuft
und diese zusammendrängt,
wodurch die Enden der abgeschrägten
Flächen
voneinander weg gedrängt
werden, um den Schlitz in die geöffnete
Stellung zu bringen. Befindet sich der Schlitz erst einmal in seiner
offenen Stellung, kommt es zu einem Flüssigkeitsstrom durch das Lumen
des zweiten Schlauchsegments hindurch. Löst sich jedoch die Schlauchanordnung
von der Pumpe, dann lockert sich auch die auf das zweite Schlauchsegment
wirkende Zugkraft, wodurch es automatisch zu einer Ausdehnung des
Innendurchmessers des Lumens kommt, so dass die Enden der abgeschrägten Flächen aufeinander
zu kommen und den Schlitz für
einen Flüssigkeitsstrom
verschließen.
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Dementsprechend
besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine
Ventilvorrichtung anzugeben, die einen freien Flüssigkeitsstrom verhindert.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Ventilvorrichtung anzugeben, die bei von der Pumpe gelöster Schlauchanordnung
einen freien Flüssigkeitsstrom
verhindert, während
sie bei an der Pumpe angebrachter Schlauchanordnung einen ungehinderten
Flüssigkeitsstrom
zulässt.
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Eine
noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
automatisch oder manuell zu betätigende
Ventilvorrichtung bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine im
Lumen der Schlauchanordnung angeordnete Ventilvorrichtung anzugeben.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ventilvorrichtung
anzugeben, mit der eine Senkung der Herstellkosten möglich ist.
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Diese
und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden in der bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung realisiert, welche lediglich als Beispiel
beschrieben ist und keine Einschränkung darstellen soll. Diese
Ausführungsform
stellt eine ein freies Strömen
von Flüssigkeit
verhindernde Ventilvorrichtung zur Verwendung in einem Flüssigkeitsverabreichungssystem
dar.
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Weitere
Aufgaben, Vorteile und neuartige Eigenschaften der Erfindung sind
in der nachstehenden Beschreibung angegeben und ergeben sich für den Fachmann
auf dem Gebiet aus dem Studium der nachstehenden ausführlichen
Beschreibung und Zeichnungen, in denen gleiche Elemente der Erfindung
durchwegs auch entsprechend nummeriert sind.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
teilweise fragmentarische Perspektivansicht eines Flüssigkeitsverabreichungssystems
mit einer Pumpe und einer mit dieser verbundenen Schlauchanordnung,
wobei eine Ventilvorrichtung im Lumen der Schlauchanordnung gemäß vorliegender
Erfindung angeordnet ist;
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2 eine
Vorderaufrissansicht von Schlauchanordnung und Flüssigkeitsquelle
gemäß vorliegender
Erfindung;
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3 eine
Vorderansicht der im Lumen des zweiten Schlauchsegments angeordneten
Ventilvorrichtung gemäß vorliegender
Erfindung, wobei sich der Schlitz in der geschlossenen Stellung
befindet;
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4 eine
Perspektivansicht der Ventilvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung;
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5 eine
Seitenaufrissansicht der Ventilvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung;
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6 eine
Ansicht der Ventilvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung im
Querschnitt entlang der Linie 6-6 von 3;
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7 eine
hintere Aufrissansicht der Ventilvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung;
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8 eine
Vorderansicht der im Lumen des zweiten Schlauchsegments angeordneten
Ventilvorrichtung gemäß vorliegender
Erfindung, wobei sich der Schlitz in der geöffneten Stellung befindet;
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9 eine
Ansicht der Ventilvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung im
Querschnitt entlang der Linie 9-9 von 8;
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10 eine
Teilquerschnittsansicht der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung, die
Schlitze zeigt, welche zum Festhalten eines Einsatzes ausgelegt
sind;
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11 eine
Perspektivansicht der bevorzugten Ausführungsform eines Einsatzes
mit einem dünnen
ovalen Körper
gemäß vorliegender
Erfindung;
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12 eine
Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform des Einsatzes mit
länglichem rechteckigen
Körper
gemäß vorliegender
Erfindung;
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13 eine
teilweise durchsichtig dargestellte Perspektivansicht der Ventilvorrichtung
mit der alternativen Ausführungsform
des Einsatzes von 12; und
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14 eine
Perspektivansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform
des Einsatzes mit länglichem
ovalen Körper
gemäß vorliegender
Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen. 1 zeigt
die bevorzugte Ausführungsform
der Ventilvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung
unter der allgemeinen Bezugsziffer 16. Die Ventilvorrichtung 16 wird
in einem Flüssigkeitsverabreichungssystem 10 verwendet,
das eine an einer Pumpe 12 angebrachte Schlauchanordnung 14 sowie
eine Flüssigkeitsquelle 40 (2)
umfasst. Zum leichteren Verständnis
bezieht sich der Begriff „proximal" auf das Ende der
Ventilvorrichtung 16 oder Schlauchanordnung 14,
das am weitesten von der Flüssigkeitsquelle 40 entfernt
ist, während
sich „distal" auf das Ende der
Vorrichtung 16 bzw. der Anordnung 14 bezieht,
das der Flüssigkeitsquelle 40 am nächsten liegt.
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Bei
der Pumpe 12 handelt es sich vorzugsweise um eine Peristaltikpumpe
rotierender Bauart, wie in 1 gezeigt.
Natürlich
kann ein Fachmann auf dem Gebiet am besten verstehen, dass auch
diverse andere Pumpen, beispielsweise eine lineare Peristaltikpumpe,
verwendet werden können,
ohne von den neuartigen Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Insbesondere weist die Pumpe 12 einen Rotor 18 und
ein in Rotornähe
vorgesehenes Bedienfeld 20 auf, welches es einem Benutzer ermöglicht,
die Drehgeschwindigkeit des Rotors 18 zu überwachen
und einzustellen, um die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit
durch die Pumpe 12 zu regeln. Eine erste Vertiefung 22 und
eine zweite Vertiefung 24 sind über dem Rotor 18 ausgebildet, um
Teile der Schlauchanordnung 14 darin aufzunehmen, was nachstehend
ausführlicher
erläutert
ist.
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Es
wird nunmehr auf 2 Bezug genommen. Die darin
gezeigte Schlauchanordnung 14 weist ein erstes Schlauchsegment 26,
ein zweites Schlauchsegment 27 und ein drittes Schlauchsegment 28 auf,
die miteinander verbunden sind. Das erste, zweite und dritte Schlauchsegment 26, 27 und 28 haben
jeweils ein distales und ein proximales Ende 31, 32.
An das distale Ende 31 des ersten Schlauchsegments 26 ist
eine Flüssigkeitsquelle 40 zur
Zuführung
von Flüssigkeit
an einen Patienten angeschlossen, während dessen proximales Ende 32 an
einer Tropfkammer 33 angeschlossen ist. Wie weiterhin gezeigt
ist, hat die Tropfkammer 33 eine Auflagefläche 34,
die das proximale Ende des ersten Schlauchsegments 26 mit
dem distalen Ende 31 des zweiten Schlauchsegments 27 verbindet.
Das proximale Ende 32 des zweiten Schlauchsegments 27 wird
dann über
eine Kupplung 36 mit einem externen Flansch 38 mit
dem distalen Ende 31 des dritten Schlauchsegments 28 verbunden.
Schließlich
hört das
dritte Schlauchsegment 28 an einem proximalen Ende 32 auf,
das zur Flüssigkeitszufuhr
an einem (nicht dargestellten) enteralen oder parenteralen Zugang
in einem Patienten angeschlossen ist.
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Wie 1 zeigt,
sind die Tropfkammer 33 und die Kupplung 36 derart
bemessen und geformt, dass sie in der ersten Vertiefung 22 bzw.
in der zweiten Vertiefung 24 festgehalten werden. Vorzugsweise ist
es aufgrund der Länge
des zweiten Schlauchsegments 22 möglich, dass die Tropfkammer 33 und
die Kupplung 36 ordnungsgemäß in der ersten Vertiefung 22 bzw.
der zweiten Vertiefung 24 festgehalten werden, während auch
das zweite Schlauchsegment 27 gespannt wird, wenn es um
den Rotor 18 herum aufgenommen wird. Entsprechend lässt sich
das Maß der
Zugkraft A (9), die am zweiten Schlauchsegment
entlang angelegt wird, wenn dieses um den Rotor 18 herum
geführt
wird, verändern, indem
die Länge
des Schlauchsegments 27 verändert wird. Wie 6 zeigt,
hat jedes Schlauchsegment 26, 27, und 28 der
Schlauchanordnung 14 ein durch es hindurch ausgebildetes
Lumen 30, durch das von der Flüssigkeitsquelle 40 kommende
Flüssigkeit
hindurch verlaufen kann.
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4 zeigt,
dass die Ventilvorrichtung 16 einen hohlen flexiblen Körper 44 mit
einem spitz zulaufenden Abschnitt 60 umfasst. Weiterhin
bezugnehmend auf die 3 und 5 weist
der spitz zulaufende Abschnitt 60 einander gegenüberliegende
abgeschrägte
Flächen 62 auf,
die von einem Paar Seitenwände 63 begrenzt
werden, mit Flächen 62,
deren Enden 48 einen Schlitz 50 bilden. Der Körper 44 weist
des weiteren ein proximales Ende 46 auf, das in 7 zu
sehen ist, welches einen Auslass 52 bildet, der mit einem
Durchgang 64 derart in Verbindung steht, dass in den Schlitz 50 eintretende
Flüssigkeit
am Durchgang 64 entlang und aus dem Auslass 52 heraus
fließen
kann. Wie es weiter in 4 gezeigt ist, ist am Schnittpunkt
zwischen dem spitz zulaufenden Abschnitt 60 und dem zylindrischen
Abschnitt 56 eine Schulter 54 ausgebildet. Alternativ kann
jedoch der zylindrische Abschnitt 56 auch einfach allmählich in
den spitz zulaufenden Abschnitt 60 hinein zulaufen, ohne
dass dies eine Abweichung vom Umfang der vorliegenden Erfindung
darstellt.
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Wie
es in den 6 und 9 gezeigt
ist, ist die Ventilvorrichtung 16 vorzugsweise im Lumen 30 des
zweiten Schlauchsegments 27 in der Nähe der Kupplung 36 angeordnet
(2), wobei der Schlitz 50 in Richtung
des Flüssigkeitsstroms
weist, während
der Auslass 52 zum proximalen Ende 32 des dritten
Schlauchsegments 28 (2) hin ausgerichtet
ist. Der zylindrische Abschnitt 56 ist derart dimensioniert
und geformt, dass er sich abdichtend an die innere Fläche des
Lumens 30 legt und ein Fließen von Flüssigkeit um die Ventilvorrichtung 16 herum verhindert.
Befindet sich das zweite Schlauchsegment im entspannten Zustand,
dann kommen die Enden 48 der einander gegenüberliegenden
abgeschrägten
Flächen 62 im
Wesentlichen aufeinander zu, so dass der Schlitz 50 in
geschlossener Stellung gehalten wird, wodurch ein Fließen von
Flüssigkeit durch
den Durchgang 64 des hohlen Körpers 44 hindurch
verhindert wird. Wie es in den 8 und 9 gezeigt
ist, lässt
sich ein Flüssigkeitsstrom
durch die Ventilvorrichtung 16 am besten dadurch herbeiführen, dass
eine Zugkraft A am zweiten Schlauchsegment 27 entlang angelegt
wird, indem ein Teil des Schlauchsegments 27 um den Rotor 18 herum
angebracht wird. Beim Herumführen
des zweiten Schlauchsegments 27 um den Rotor 18 wird
das Schlauchsegment 27 in einen gespannten Zustand versetzt,
wenn die Zugkraft A an diesem entlang angelegt wird. Wie es weiterhin
gezeigt ist, bewirkt die Zugkraft A auch das Anlegen einer Querkraft
B an den zylindrischen Abschnitt 56, wodurch sich der Innendurchmesser
des Lumens 30 verringert, was die Folge dessen ist, dass
das zweite Schlauchsegment 27 in den gespannten Zustand
versetzt wird. Im gespannten Zustand streckt sich der Körper 44 in
die Länge,
wodurch die Enden 48 der einander gegenüberliegenden abgeschrägten Flächen 62 voneinander
weg gedrängt
werden und der Schlitz 50 geöffnet wird, um einen Flüssigkeitsstrom
durch diesen hindurch zu ermöglichen.
Wie 6 zeigt, hören
die Zugkraft A und die Querkraft B auf, wenn das zweite Schlauchsegment 27 vom
Rotor 18 gelöst
wird, und das Schlauchsegment 27 kehrt in seinen entspannten
Zustand zurück.
Im entspannten Zustand gehen die Enden 48 der einander
gegenüberliegenden
abgeschrägten
Flächen 62 aufeinander
zu, wodurch der Schlitz 50 in die geschlossene Stellung
gebracht wird und ein freies Strömen
von Flüssigkeit
verhindert wird.
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Ein
Fachmann auf dem Gebiet kann verstehen, dass die Verringerung des
Innendurchmessers des Lumens 30 direkt proportional zu
der an das zweite Schlauchsegment 27 angelegten Zugkraft
ist. Dementsprechend lässt
sich das Maß,
indem das zweite Schlauchsegment 27 aufgrund der an diesem anliegenden
Zugkraft gestreckt wird, durch Verlängerung der Länge des
zweiten Schlauchsegments 27 modifizieren. Alternativ kann
das Ausmaß der
Verringerung des Innendurchmessers des Lumens 30 dadurch
erzielt werden, dass der Körper 44 der
Ventilvorrichtung 16 in einer Richtung ungefähr quer
zum Schlitz 50 vorgespannt wird, wodurch der Körper 44 in
eine allgemein ovalförmige
Konfiguration abgelenkt wird. Vorzugsweise kann die Ventilvorrichtung 16 dadurch
vorgespannt werden, dass ein ovalförmiger Einsatz 66,
wie in 11 gezeigt, in den Durchgang 64 von
Körper 44 eingesetzt
wird. Die bevorzugte Ausführungsform
des Einsatzes 66 umfasst einen dünnen ovalen Körper 68,
in dem Öffnungen 70 zur
Ermöglichung
eines Flüssigkeitsstroms
durch diesen hindurch ausgebildet sind. Außerdem weist der Einsatz 66 auch
Lappen 72 auf, die derart dimensioniert und geformt sind,
dass sie in entsprechenden Schlitzen 65 aufgenommen werden,
die entlang der Innenoberfläche
des Durchgangs 64 ausgebildet sind, wie es in 10 gezeigt
ist, um das Festhalten des Einsatzes 66 innerhalb der Ventilvorrichtung 16 zu
erleichtern. Es wird erwogen, dass der Einsatz 66 einen
oder mehrere Lappen 72 oder eine oder mehrere Öffnungen 70 aufweisen
kann.
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Ein
Fachmann auf dem Gebiet kann verstehen, dass diverse andere Verfahren
dazu verwendet werden können,
die Ventilvorrichtung 16 in eine ovalförmige Konfiguration vorzuspannen,
so dass der Hauptdurchmesser des Einsatzes 66 quer zum Schlitz 50 verläuft. Zum
Beispiel werden bei der vorliegenden Erfindung auch diverse alternative
Ausführungsformen
des Einsatzes 66 erwogen. Wie in den 12 und 13 gezeigt,
ist eine alternative Ausführungsform
ein Einsatz 166, der wie gezeigt einen allgemein ovalförmigen Körper 74 hat,
der den Körper 44 in
eine allgemein ovalförmige
Konfiguration ablenkt, wenn er durch die Öffnung 52 eingeführt wird und
durch gegenüberliegende
Lappen 172, die fest in Schlitze 65 eingreifen,
die entlang der Innenfläche des
Durchgangs 64 ausgebildet sind, im Durchgang 64 festgehalten
wird.
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Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform,
die in 14 gezeigt ist, hat der Einsatz 266 einen
länglichen
ovalen Körper 276,
wobei keine Lappen erforderlich sind, um den Einsatz 266 im
Inneren der Ventilvorrichtung 16 festzuhalten. Der Einsatz 266 wird über die Öffnung 52 eingesetzt
und füllt
den Durchgang 64 größtenteils
derart, dass der Körper 44 eine
allgemein ovalförmige
Konfiguration annimmt.
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Im
Betrieb schließt
der Benutzer der vorliegenden Erfindung das distale Ende 31 des
ersten Schlauchsegments 26 an die Flüssigkeitsquelle 40 an
und lässt
einen Flüssigkeitsstrom
durch das Lumen 30 hindurch zu, bis die Flüssigkeit
die Stelle erreicht, an der die Ventilvorrichtung 16 im
Inneren der Schlauchanordnung 14 angeordnet ist. Bei entspannter
und von der Pumpe 12 gelöster Schlauchanordnung 14 verhindert
die Ventilvorrichtung 16 ein freies Strömen von Flüssigkeit in das dritte Schlauchsegment 28 hinein.
Vorzugsweise wird Luft aus dem dritten Schlauchsegment 28 entfernt,
wenn der Benutzer die Schlauchanordnung 14 zum Ansaugen bringt,
indem er eine Zugkraft A am Bereich der Schlauchanordnung 114 in
der Nähe
der Ventilvorrichtung 16 entlang anlegt, um das zweite
Schlauchsegment 27 in den gespannten Zustand zu bringen und
den Schlitz 50 für
einen Flüssigkeitsstrom
zu öffnen.
Durch das Anlegen einer Zugkraft A wird das zweite Schlauchseg ment 27 gedehnt,
wodurch wiederum eine Querkraft B gegen den Körper 44 wirkt, die
den Innendurchmesser des Lumens 30 verringert. Durch die
Verringerung des Innendurchmessers des Lumens 30 streckt
sich der Körper 44 in
die Länge
und die Enden 48 der einander gegenüberliegenden abgeschrägten Flächen 62 werden
voneinander weg gedrängt,
wodurch der Schlitz 50 in die offene Stellung gebracht
wird und ein Flüssigkeitsfluss durch
diesen hindurch ermöglicht
wird. Alternativ kann der Benutzer die Schlauchanordnung 14 auch manuell
zum Ansaugen bringen, indem er den Körper 44 der Ventilvorrichtung 16 in
einer Richtung quer zum Schlitz 50 zusammendrückt. Durch
das Zusammendrücken
der Ventilvorrichtung 16 auf diese Weise werden die Enden 48 der
abgeschrägten
Flächen 62 voneinander
weg gedrängt,
wodurch der Schlitz 50 derart geöffnet wird, dass ein Strömen von
Flüssigkeit
durch das Lumen 30 möglich
ist. Nachdem alle Luft aus der Schlauchanordnung 14 entfernt
wurde, kann das proximale Ende 32 des dritten Schlauchsegments 28 an
einen enteralen oder parenteralen Zugang am Patienten angeschlossen
werden.
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Zur
Regulierung und Beförderung
der Flüssigkeit
durch die Schlauchanordnung 14 ist eine Pumpe 12 an
der Schlauchanordnung 14 entlang zwischengeschaltet. Insbesondere
wird dabei die Auflagefläche 34 der
Tropfkammer 33 in der ersten Vertiefung 22 aufgenommen,
und das zweite Schlauchsegment 27 wird vom Benutzer um
den Rotor 18 herum gespannt. Der externe Flansch 38 der Kupplung 36 wird
dann in die zweite Vertiefung 24 eingelegt, um das zweite
Schlauchsegment 27 im gespannten Zustand zu halten. Aufgrund
der am zweiten Schlauchsegment 27 entlang anliegenden Zugkraft
verringert sich der Innendurchmesser des Lumens 30 derart,
dass die Innenfläche
des Lumens 30 auf den Körper 44 zu
kommt und diesen in die Länge streckt.
Wenn sich der Körper 44 in
die Länge
streckt, dann werden die Enden 48 der abgeschrägten Flächen 62 voneinander
weg gedrängt
und der Schlitz 50 in die geöffnete Stellung gebracht, wodurch
ein Strömen
von Flüssigkeit
durch den Durchgang 64 hindurch und aus dem Auslass 52 heraus
ermöglicht wird.
Löst sich
jedoch die Schlauchanordnung 14 von der Pumpe 12,
dann lockert sich die Zugkraft am zweiten Schlauchsegment 27 entlang,
was automatisch zu einer Ausdehnung des Innendurchmessers des Lumens 30 führt, so
dass die Enden 48 der einander gegenüberliegenden abgeschrägten Flächen 62 aufeinander
zu kommen und den Schlitz 50 in die geschlossene Stellung
bringen, wodurch ein Strömen
von Flüssigkeit
durch den Körper 44 hindurch verhindert
wird.
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Anhand
der obigen Ausführungen
versteht es sich, dass – obwohl
bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden – diverse
Modifikationen an diesen möglich
sind, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Daher soll die Erfindung nicht durch die Schrift eingeschränkt werden;
vielmehr soll der Umfang der vorliegenden Erfindung lediglich durch die
nachstehenden Ansprüche
begrenzt sein.