DE29705889U1

DE29705889U1 - Flüssigkeitspegeldetektor mit Alarmeinrichtung zur Überwachung der Infusionslösung einer Tropfinfusionseinrichtung

Info

Publication number: DE29705889U1
Application number: DE29705889U
Authority: DE
Original assignee: VELHAGEN KARL HEINZ PROF DR
Current assignee: VELHAGEN KARL HEINZ PROF DR
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1997-04-03
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2007-04-04

Description

Flüssigkeitspegeldetektor mit AIarmeinrichtung zur Überwachung der Infusionslösung einer Tropfinfusionseinrichtung

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitspegeldetektor, der nach dem Unterschreiten einer Mindestmenge in der Infusionsflasche Alarm auslöst bzw. den Alarm über die Schwesternrufanlage weiterleitet.

Es gibt verschiedene bekannte Lösungen, die ein Alarmsignal auslösen, wenn in einem vorbestimmtem Zeitintervall keine Tropfen der Infusionslösung auftreten. Diese Lösungen haben den Nachteil, daß der Alarm zu spät erfolgt. In DE 296 08 454 Ul wird eine bessere Lösung beschrieben, die jedoch für das medizinische Personal nicht besonders praktikabel ist, und die AJarmierung unter Umständen zu früh auslöst.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen Flüssigkeitspegeldetektor, der die vorgenannten Nachteile nicht aufweist. Das Gerät soll durch ein Alarmsignal verhindern, daß während einer Infusion der Flüssigkeitsspiegel unter eine kritische Grenze sinkt. Besonders wichtig ist eine derartige Warnanlage, wenn bei Operationen z. B. Blut oder die menschliche Linse beim grauen Star in einem geschlossenen System abgesaugt werden, und das Volumen durch eine kontinuierliche Infusion ersetzt werden muß. Durch vielfältige Ereignisse im Operationssaal kann es vorkommen, daß der rechtzeitige Ersatz der Infusionsflasche versäumt wird, was zu einer Störung des Operationsablaufes führt.

Weiterhin ist es mit dem Gerät möglich, daß bei intravenösen Infusionen auf größeren Krankenstationen dieses Warnsignal auch am Schwesternaufsichtsplatz registriert wird, so daß eine höhere Sicherheit der Therapie erreicht wird.

Die Erfindung nutzt zwei optische Gesetzmäßigkeiten:

- Beim Übergang von einem optisch dünneren (dichteren) in ein optisch dichteres (dünneres) Medium wird der Lichtstrahl nach dem (vom) Einfallslot hin-(weg-)gebrochen.

- Ab einem bestimmten Grenzwinkel tritt an der Grenzfläche zwischen einem optisch dichteren Medium zu einem optisch dünneren Medium eine Totalreflexion des Lichtstrahles auf.

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In der vorliegenden Erfindung befindet sich die Infusionsflasche in dem Strahlengang einer Strahlschranke. Ist die Flasche noch hinreichend gefüllt, so wird der Strahl vom optischen Empfänger weggelenkt. Erst beim Unterschreiten einer Mindestmenge wird der Strahl nicht mehr vom optischen Empfänger weggelenkt und kann dadurch den Alarm auslösen.

Ein vorteilhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung ist in der Abb. 1 dargestellt. Im Zentrum der Strahlschranke, gebildet durch die Laserdiode mit Kollimatorlinse 1 und der Fotodiode mit Sammellinse und Tubus 2, befindet sich der Aufnahmetrichter 4 für die Infusionsflasche. Diese Art der Flaschenaufhahme garantiert den richtigen zentralen Sitz der Infusionsflasche zu den Bauelementen der Strahlschranke. Der Strahlschrankenträger 3 ist verbunden mit einem Bügel 5 zur Aufhängung der Vorrichtung.

Zur Funktionsbeschreibung dienen die Abb. 2-4.

- Der Flüssigkeitspegel 4 ist über der Warngrenze Abb. 2:

Der Laserstrahl 1 wird beim Eingang in die Infusionsflasche zum Einfallslot 2 hingebrochen, wodurch er aus der ursprünglichen Horizontalen um ca. 8°-10° nach oben abgelenkt wird. Beim Ausgang wird der Laserstrahl 1 vom Ausfallslot 2 weggebrochen. Seine Ablenkung beträgt nochmals ca. 8°-10° nach oben, so daß er den optischen Empfänger deutlich verfehlt und keinen Alarm auslösen kann.

- Der Flüssigkeitspegel 4 entspricht der Warngrenze Abb. 3:

Der Laserstrahl 1 wird zunächst um ca. 8° - 10° wie im vorhergehenden Fall abgelenkt, wodurch er in einem Winkel von mehr als 80° gegenüber dem Lot auf die Grenzfläche Flüssigkeit - Luft 4 trifft. Das bedeutet, daß eine Totalreflexion des Laserstrahls eintritt. Beim Austritt aus der Flasche wird der Laserstrahl 1 durch die Brechung am Ausfallslot wieder in die ursprüngliche Horizontale gelenkt. Er trifft damit auf den optischen Empfänger, und die nachfolgende Elektronik löst den Alarm aus.

- Der Flüssigkeitspegel 4 ist unterhalb der Warngrenze Abb. 4:

Der Laserstrahl 1 wird nicht abgelenkt, geht direkt durch die Flasche und trifft auf den optischen Empfänger. Auch in diesem Fall wird der Alarm ausgelöst.

Im Normalfall soll das Signal durch die Totalreflexion (Abb. 3) den Alarm auslösen. Dieses Signal ist aber erheblich schwächer und unsicherer als das direkte Signal in der Abb. 4. Wenn

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das erste Signal nicht zur Auslösung des Alarms führte, so löst das kurze Zeit später auftretende direkte Signal die Alarmeinrichtung auf jeden Fall sicher aus.

Das Signal zur Ansteuerung der Laserdiode besteht aus Sendeblöcken, die mit einer Frequenz von ca. 5 Hz wiederholt werden (Abb. 5a). Der Sendeblock besteht aus 16 Impulsen mit einer Frequenz von 1250 Hz (Abb. 5b).

Auf Grund der Sendefrequenz von 1250 Hz des Sendeblockes kann die Fotodiode kapazitiv an den Eingangsverstärker angekoppelt werden. Das Fremdlichtsignal wird dadurch wirksam vom Nutzsignal getrennt, da es im wesentlichen eine Gleichstromkomponente mit geringen Frequenzanteilen von 50, 100, 200 Hz aufweist. Die Aufteilung in Blöcke mit einer Wiederholfrequenz von 5 Hz ermöglicht es in einem weiteren Schaltungsteil, die Fehlersignale, die durch das Infusionsgerät entstehen, zu unterdrücken. Der Empfänger löst den Alarm nur dann aus, wenn 16 Sendeblöcke ohne Unterbrechung empfangen wurden (Störunterdrückung Abb. 6). Die Alarmausgabe beinhaltet einen Summer, der einzeln abgestellt werden kann, eine rote Lumineszenzdiode, die blinkt und nur durch die erneute Herstellung der Betriebsbereitschaft abgestellt werden kann, so wie einem Relaiskontakt, der zur Weiterleitung des Alarms über die Schwesternrufanlage genutzt werden kann.

Die Vorteile der Erfindung bestehen in der einfachen Bedienung. Die Flaschenhalterung unterscheidet sich nur wenig von den bereits verwendeten. Der mechanische Aufbau des Gerätes ist in der Ausführung einfach und robust. Die Erfindung zeichnet sich weiterhin durch ihre hohe Störsicherheit aufgrund der zwei Möglichkeiten (totalreflektierter und direkter Laserstrahl) zur Auslösung des Alarms, wobei der direkte Laserstrahl absolut sicher ist, aus.

Claims

Flüssigkeitspegeldetektor &kgr; ·· · · · *J* * "*·· 4/7 Schutzanspruch

1. Füssigkeitspegeldetektor mit Alarmeinrichtung zur Überwachung der Infusionslösung einer Tropfinfüsionsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Infusionsflasche 6 sich im Zentrum einer Strahlschranke, bestehend aus einer Laserdiode mit Kollimatorlinse 1, einem optischen Strahlungsempfänger 2 und dem Strahlschrankenträger 3 in einem Aufnahmetrichter 4, befindet.

- daß die Bauelemente der Strahlschranke sich in der optischen Achse der Strahlschranke befinden,

- daß die Alarmauslösung über das an der Grenzfläche Infusionslöung-Luft totalreflektierte Signal ausgelöst wird,

- daß die Alarmauslösung auch über das direkte Signal erfolgen kann, wenn die Infusionslösung unter die direkte optische Achse gesunken ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.

- daß die Ansteuerung der Strahlschranke durch Wechselspannungen erfolgt.

3. Gerät nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Alarmierung mittels eines Summtons erfolgt,

- daß mittels eines Relaiskontaktes oder einer anderen geeigneten Ausgangsstufe der Alarm über die Schwesternrufanlage weitergeleitet werden kann.