DE1491848A1

DE1491848A1 - Tragbares Infusionsgeraet

Info

Publication number: DE1491848A1
Application number: DE19651491848
Authority: DE
Inventors: Muller Wolf Frederick
Original assignee: United States Catheter and Instrument Corp
Current assignee: United States Catheter and Instrument Corp
Priority date: 1964-10-16
Filing date: 1965-10-14
Publication date: 1969-05-22
Also published as: GB1124355A; US3384080A; CH452118A

Description

Beschreibung TRAGBARES INFUSIONSGERÄT PRIORITÄT: 16. Oktober 1964 - V.St.AMERIKA +++ Die @@@@@@@ung be trifft ein tragbares Infusionsgerät, insbesonders ein aui viedrigem Druck und mit positiver Kraft arbeitendes Intusionsgorät ambulanten intravaskularen Behandlung über eine lange Zeitperioti insbesondere zur arteriellen Infusion von antimetaboliten Arzne@@@@@eln für die örtliche chemische Behandlung von Krebs.
Ein g@@@@@ Bestreben der Krebsforschung geht zur Zeit dahin, einen Fort@@@ @@t bezüglich der Entwicklung von Antikrebsmitteln zur Verwendne. bei der Behandlung der Neoplasma bildenden Krankheit am Menachen @ erzlelen. Eine steigende Zahl von Verbindungen steht tUr den klini@ IXn Oebrauch seitens des Arztes zur Verfügung. Trotz wesentlicher Bemühu@gen daiser vorklinischen und klinischen Programme ist der Fortschritt gering. Insbesondere wurden keine chemischen Mittel entwickelt, welche in der Lage sind, eine allgemein heilende Wirkung auf verstreute Krebsgeschwülste auszuüben. Nichtsdestoweniger wurden in den letzten Jahren gewisse Fortschritte bei der Einführung neuer chemischer Verbindung.n und besonderer Behandlungsverfahren iür die chemisch Steuerung von fortgeschrittenem Krebs gemacht. Die Methoden der regionalen Krebstherapie wurden entwickelt, um den Antitumoreffekt der häufig in Gebrauch befindlichen Verbindungen zu steigern, welche bei systematischer Gabe einen geringen praktischen Wert für die Behandlung gewisser lokalisierter und noch unkontrollierter Krebsformen aufwiesen. lin Katheter wird in den sugänglichen Blutvorrat des Neoplaste eingeführt, und ein Antimetabolit wird durch ständige Infusion über eine Woche bis 4 Monate oder länger eingeleitet Grösstenteils wurden nach dieser Schesa-7-Behandlung Antimetabolite entdeckt, und zwar teilweise allein und teilweise in Verbindung mit einer systematischen Metabolitverabfolgung. Die grösste klinische Erfahrung besteht bei der antifolischen Verbindung Nethotrexat und deren antidotem zitrovorem Faktor und auch bei fluorinierten Pyrimidinen FU und FUDR.
Bei auf den Infusionsbereich begrenzter Krankheit waren allgemein die Resultate in Bezug auf den objektiven Tumorrückgang und das erhaltene klinische Wohlbefinden gut. Antidote der Antimetabolite können systematisch verabfolgt werden, um weitgehenden toxischen Einwirkungen auf das Knochenmark und Eingeweide zu begegnen.
Diese neueren lokalen Anuendungsverfahren sind sowohl bei der Erfor schung der endokrinen Systemfunktion als auch bei der Therapie der endokrinen Erkrankung wichtig. nie Möglichkeit, ein vaskulares Bett su infudieron, welches ein Schildorgan über eine Periode von Tagen tritt, ermöglicht eine Kontrolle der inneren Umgebung dieses Organs. Bekannte Konzentrationen von Drogen können direkt in die Vaskularkanäle eingeführt werden, welche au der Drüse fUhren, und eine chronische intermittierende Drogennahme der venösen Draimage ist möglich.
Es wäre möglich, Formen regionaler Krebeinfusionstherapie durch Verwendung einer Vorrichtung au verlängern, welche bei Ambulansbehandlung und auswärts wohnendem Patienten eine parenterale Anwendung von Flüssigkeit itt Antisetabolitdrogen ermöglicht. Zine solche Vorrichtung wäre auch brauchbar beil Tierversuch, da sie eine ständige Parenteralinfusion von Drogen in frei gehaltene grosse Tiere, beispielsweise Wunde, ermöglicht.
Bei der Entwicklung einer Vorrichtung zur vaskularen In fusion oder für andere medizinische Zwecke muss die Ausgangsleistung bei niedriges Druck und Volumen, jedoch bei genügend hohem positiven Druck aehr genau sein um einen Rückfluss an dem hohen systolischen Punkt des Blutdrucks zu vermeiden Zur ambulanten Behandlung bei ausser Haus wohnenden Patienion muss die Vorrichtung leicht, einfach, dauerhaft, zuverlëssig und, einschliesslich eines Antriebsmechanismus, gänzlich abgeschiossen sein Um sveri e Bedingungen und eine vertretbare chirurgische Arbeitsweise aufrechtzuerhalten, muss die Vorrichtung lit einem Minium an Instruktionen für den Patienten bedienbar sein, darf keiner Unterbrechung unterworfen sein und muss leicht für neue Patienten ohne die Gefahr einer Verunreinigung übertragbar sein. Es muss ein hohee Drehiosent bei niedriger Umdrehungszahl vorliegen, jedoch auch die Möglichkeit eines Überdrehens zur Auffüllung der Vorrichtung am Beginn. Auch dürfen nur billig anzubringende Glieder für Stellen vorgesehen welche das Medikament berührt.
Zweck der Erfindung ist demgeiäss die Schaffung eines stets einsatzbereiten Infusionsgerätes, welches die vorangehenden Erfordernisse erfüllt. Ein Gerät nach der Erfindung umfasst eine kleine tragbare, lit einem Katheter zu verbindende Einheit, welche einen auffüllbaren Drogenvorrat enthält, ferner eine bei niedrigem Druck und lit geringen Volumina arbeitende Pumpeneinrichtung, deren Ausgangsleistung leicht genau messbar ist, und schliesslich von Hand zu betätigende Elemente zur Wiederauffüllung der kraftbetriebenen Elemente.
Die Erfindung ist nachstehend an Rand der Zeichnungen näher erläutert.
Ea zeigt: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines zu einer erfindungsgemüssen Vorrichtung gehörigen leeren Gehäuses in Blickrichtung von der Seite eines eingefüllten Medikamentes her, Fig. 2 das leere Gehäuse nach Fig 1 in perspektivischer Ansicht sowie in Blickrichtung von der seite eines Antriebt her, Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 in Draufsicht von der Seite eines eingefüllten Medikamentes her, wobei sich alle Teile mit Auenahme eines Deckels in ihrer Lage befinden, Fig. 4 die Vorrichtung nach Fig. 1 - 3 in Draufsicht von der gegenüberliegenden Antriebsseite ber, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5 - 5 von Fig. 3, Fig. 6 einen in Fig. 5 gezeigten Antriebsmechanismus in auseinandergezogener Darstellung, Fig. 7 eine zu der Vorrichtung nach Fig. 1 - 6 gehörige, teilweise in einem gekrümmten Bahnsegment angeordnete Verrohrung, Fig. 8 einen zu der Vorrichtung nach Fig. 1 - 7 gehörigen Zei tschaltmechanismuc in Draufsicht, wobei eine Platte entfernt ist, Fig. 9 einen Aufziehschlüssel in perspektivischer Darstellung, Fig. 10 und 10a einen in der Vorrichtung nach Fig. 1 - 8 zu verwendenden Füllschlüssel in Seitenansicht und Draufsicht, Fig. 11 einen in der Vorrichtung nach Fig. 1 - 8 enthaltenen Behälter in schematischer £ängschnittdarstellung, Fig. 12 das Füllen des Behälters nach Fig. 11.
Die Pumpe ist in erster Linie zur genauen Injektion geringer Mengen parenteraler Flüssigkeit während der ambulanten intravaskularen Therapie bestimmt, kann jedoch ohne oder lediglich mit geringen Änderungen für zahlreiche andere Zwecke verwendet werden, einschliesslich genauer Förderung von Hedien während Ruflügen, für Tierversuch. und dergleichen.
Ein rechteckiges Aluminiumgussgehäuse 50 weist eine unregelmässige Abteilung 49 auf, welche eine Hedikamentkammer 39 abdeckt, die durch eine innere Abdeckung 51 gegenüber einer Antriebskammer 55 getrennt ist, wobei die Kammer 55 durch eine Aussenabdeckung abgedeckt ist.
Die Kammer weist Abmessungen von etwa 12,5 x 6 x 3,5 cm auf und wiegt nach dem Zusammenbau etwa 340 g. Ein Medikamentenaufnahmebehälter 53 ist in der Medikamentenkammer 39 angeordnet. Ein Uhrwerkmechanismus 54 befindet eich in der Antriebskammer 55, wogegen der Antriebsmechanismus in einem Durchtritt 16 drehbar angeordnet und somit in beiden Kammern angebracht ist. Die Abdeckungen sind selbstverständlich durch Schrauben oder in anderer Weise entfernbar.
Der Antriebsmechanismus umfasst eine Hauptfeder 17, welche innerhalb eines Zylinders 18 angebracht und befestigt ist. Die Feder ist an ihrem anderen Ende mit einer Wicklungsnabe 19 verbunden, welche einstückig mit einer Basissperrzahnradplatte 41 und einer Spindel 61 ausgeführt ist. Die Basissperrzahnradplatte kann im Gegenuhrzeigersinn gegen die Hauptfeder gespannt und gegen eine Drehung im Uhrzeigersinn durch eine Sperrklinke 56 in ihrer Lage gehalten sein, wobei die letztere wiederum durch eine Feder 57 inEingriff gehalten ist.
Dementsprechend treibt die Hauptfeder den Zylinder 18 und ein sugeordnetes Zahnrad 42 an. Das Zahnrad 42 trägt eine vergrösserte Nabe 43, welche auf einer Spindel 61 und einem kleinen Kettenzahnrad 44 drehbar angebracht ist. An der Nabe 43 ist ein Rotor einschliesslich einer ebenen Platte 46 angeordnet, welche von dem Getriebe 42 um den Abstand einer zylindrischen Wandung 45 getrennt ist, ein Sperrzahnrad 44 umgibt und eine Sperrklinke 59 aufnimmt, so dass die Platte 46 lediglich in Richtung des Zahnrades 42 beweglich ist. Der Rotor umfasst auch vier Spindeln 47, welche durch die Platte 46 aufgenommen werden und an ihren gegenüberliegenden Enden in einem Prisärzahnrad 48 endigen. Zwischen der Platte 46 und dem Zahnrad 48 auf den Spindeln 47 sowie über dessen Umfang ragend sind vier Nylonrollen 22 angeordnet, welche etwa 8 mm gegenüber dem Segment 23 über etwa 1800 der Platte 46 und den Umfang des Zahnrades 48 auseinanderliegen.
Das Segment 23 hält einen kurzen Abechnitt einer silastischen Verrohrung 24, welche von dem aus Plastikmaterial bestehenden Arsneimittelbehälter 53 durch die Pumprollen verläuft, um Flüssigkeit zu dem Katheter zu liefern, welcher an einer zu behandelnden Stelle angesetzt wird. Ein Ende des Kathetere kann mit einer Unterhaut-Nadelverbindung zum Durchstechen einer Gummimembran des silastischen Heilmittelbehälters versehen sein, beispielsweise mit einem Volumen von 25 ml, und das andere Ende kann mit einer üblichen vorspringenden "Luer-lok"- oder anderen Verbindung für einen Katheter oder ein anderes Glied versehen sein. Die Verrohrung ist mit einer festen Kante 26 längs ihrer Aussenseite mit einer Bohrung 27 zum Durchlauf von Heilmittel versehen. Diese feste Kante ist starr in das halbkreisförmige Metallepursegsent 23 geklammert, um ein Gleiten der Verrohrung bei einer Drehung des Rotors zu vermeiden. Die Bahn ist aus zwei halbkreisförmigen Segmenten aus Metall hergestellt1 welche durch Stifte 29, eine Einzelschraube 31 und eine Krone 62 auf einem Durchtritt 16 zusammengeschraubt und in Passung gehalten sind. Eine Lösung der Halteschrauben ermöglicht eine leichte Trennung der beiden Halbkreissegmente und die Einführung der starren Kante der silastischen Verrohrung in die Spur.
Die Verrohrung 24 ist mit einem Dichtring 32 versehen, welche in einer Nut 30 in der Gehäusewandung befestigt ist, um jegliche äussere Kraft daran zu hindern, das Rohr aus seiner Lage zu ziehen.
Die Verrohrung ist etwa neben dem Dichtring beginnend und zu dem Umfangsende verlaufend viel dicker, so dass sie nicht auf Schwankungen des vaskularen Systems anspricht. An dem nächsten Ende der Kante 26 ist ein verbreitertes Bett 63 angeordnet, welches zur in Lingsrichtung erfolgenden Positionierung der Verrohrung 24 gegenüber dem Bahnsegment 23 dient. Die Schraube 31 des Gehäuses zum Festhalten der Bahn kann genügend weit gelöst werden, um die Einführung des Rohres 24 und der Metallbahn 23 zu ermöglichen. Die halbkreisförmige Metallbahn muss unter dem oberen Flansch von Haltevorsprüngen an jedem Ende der Nut in dem Gehäuse verlaufen, in welches die bhalbkreisförmige Bahn passt. Es sollte möglich sein, die Schraube ur: halten der Bahn völlig vorzudrehen, so dass die halbkreisförmige Metallbahn unter jedem Flansch verläuft, wobei sichergestellt wird, dass die Pumpe durch den Rückstau der Vorrohrung durch die Pumpenrotoren arbeitet.
Die Rotoreinheit kann lediglich im Gegenuhrzeigersinn unter der Kraft der Haupt feder oder durch eine auf das Primärzahnrad ausgeübte positive Kraft in der nachfolgend beschriebenen Weise rotieren. Der Rotor wird normal durch die Hauptfeder über das Zahnrad 42 angetrieben, dessen Drehzahl durch den Uhrwerkmechanismus geregelt wird. Das Zahnrad 42 treibt ein erstes Stirnzabnrad 64, welches ein zweites Stirnsahnrad 66 treibt. Das letztere Zahnrad treibt ein drittes ßtirnzahnrad 67. Das dritte Stirnzahnrad treibt das Vorschubrad 35, welches durch den Vorschubarm 36 und das Ausgleicharad 34 geregelt wird. Dies ist ein zweckmässiger Uhrwerkmechanismus mit zwei zulässigen Bewegungen des Armes pro Sekunde. Dies wird durch eine geeignete Zahnradübersetzung übertragen, so dass der Rotor jede Stunde eine vollständige 3600-Drehung ausführt, was bedeutet, dass das pro Stunde gepumpte Flilssigkeits volumen dem vierfachen inneren Bohrungsvolumen von 900 der Verrohrung enkspricht. ; Verrohrung ist sorgfältig kalibriert, so dass sie 0,05 pro pro 0° oder 0,2 cm3 pro Stunde oder 4,8 cs3 pro Tag abgibt.
Die Menge der @@ pumpenden Heilmittels kann durch Drehzahländerung des Uhrmechanismus variiert werden, wobei die Bohrung der Verrohrung oder di Konzentration des Stoffes in dem Behälter verändert werden.
Eins Ronzentrationsänderung ist hierbei am zweckmässigsten.
Dan nächatliegende Ende des Rohres 24 kann mit einer geriffelten und ein Gewinde aufweisenden Eintührnadel 25 versehen sein, welche teilweise zur leckdichten Verbindung mit dem Behälter 53 dient. Verschiedene Arten von Behältern können verwendet werden, jedoch ist der dargestellte Behälter am vorteilhaftesten. Dieser Behälter weist innerhalb des Auslaendes eingeformt eine Hetallacheibe 68 mit einem Innengewindedurchtritt 69 innerhalb einer nach aussen ragenden Rabe und eines Kanales 72 auf. In diesen Kanal und ebenfalls nach aussen auegebaucht ist ein einstückiger Keil des Behälterplastikmaterials vorgesehen, welcher eine Dichtnabe 73 bildet, wobei der Nadelflansch 74 nach unten geschraubt wird und eine leckdichte Sekundärdichtung ergibt.
Bine primäre Dichtung innerhalb des Behälters ist vorgesehen, wobei die Nadelspitze die innere Plastikschicht des Behälters durchdringt.
Das Einlass- und oder Füllende des Behälters umfasst einen Metallflansch 76 mit teilweise kreisförmigem und teilweise geradem Flansch 77, einem Gewindedurchtritt 78, einer Dichbnabe ?9, welche über den Flansch 76 hinaufiverläuft, und einer Plastikachraubenkappe 81, welche einsohraubbar ist und eine positive Dichtung mit der Nabe 79 ergibt.
Es ist günstig1 wenn der Behälter 53 vollständig gefüllt ist, so dass keine Luft in das System eintreten kann. Dies wird erreicht, indem der Behälter mit der Halterung 82 gehalten und das Medikament zum Boden hin mit einer Spritze 83 gemäss Fig. 12 eingebracht wird Wenn der Behälter vollständig gefüllt ist, wird die Gewindekappe in den Durchtritt 78 geschraubt, bevor der Behälter von Hand berührt wird. Wenn der Behälter vor der Schliessung berührt wird, tritt ein Ierausspritzen auf, welches das Behältervolumen vermindert und danach Luft in den Behälter einzieht. Diese gefüllten Behälter können dem Patienten als handliche Einheiten gel@@fert werden, welche nach einem einzigen Gebrauch weggeworfen werden, oder sie können auch zur Wiederfüllung zurückgeschickt werden. In jedem Fall sollte kein Lecken in das Gehäuse oder eine Verschmutzung desselben auftreten.
Wenn einmal die Nadel 25 in dem Behälter 53 richtig eingesetzt ist, müsßen die Leitung durch die Verrohrung 24 und ein zugeordneter Katheter gefüllt werden, oder es ist notwendig, die Leitung mit Salzlösung zu füllen. Da die Rotoreinheit eine Umdrehung pro Stunde ausführt, ist dies nicht praktisch. Jedoch ist der Füllechlüssel 37 in dem Durchtritt 84 der Platte 86 angeordnet, um das Füllzahnrad 48 zu verbinden, worauf der Rotor zum Zwecke einer Füllung oder Flutung beliebig vorgeschoben werden kann. Der Aufzugschlüssel 38 schraubt sich in die Wicklungsnabe 19 und zieht dieHauotfeder 17 an, um das Zahnrad 42 im Gegenuhrzeigersinn gegen die Drehzahlregelung des Uhrvorschubmechanismus zu drücken. Sowohl der Füll-als auch der Aufziehschlüssel sind abnehmhai'. Die Haupt feder soll vermöge ihrer Auslegung 12 stunden laufen, wenn sie vollständig aufgezogen ist. In jedem Fall kann der Patient das Ticken des Uhrwerks hören und weiss dann, wenn die Einheit aufgezogen werden muss.
Die Puqperrohrung (mit der zugeordneten Metallbahn und den Adaptern) und die austauechbaren Arzneibehälter aus Plastikmaterial sind die einzigen Teile des Gerätes, welche sterilisiert werden müssen. Allgemein werden die Verrohrung und der Behälter weggeworfen, wenn die Pumpen von einer Patienten auf einen anderen übertragen werden, 80 dass das Metallsegment 23 der einzige Teil ist, welcher einer Sterilisierung bedarf.
Eine Schutzumbüllung stebt zur Verfügung, so dass die Einrichtung an der Vorderseite der Kiste festgeschnallt werden kann. Die Wicklungsnabe 19 ist nach aussen gewendet, so dass der Aufzichschlüssel ohne Entfernung der Einrichtung von dem Umhüllungsgehäuse eingesetzt werden kann.

Claims

Patentansrüche DruckinZusionsgerät geringer Abmessung, gekennzeichnet durch ein gebogenes und festes Segment aus flexiblem Rohr, drehbar gelagerte Rollen zur Verschliessung der Bohrung des Rohres, für sich abgeschlossene Elemente zur Drehung der Rollen durch das gebogene Segment, einen an ein Ende des flexiblen Rohres angeschlossenen Behälter und Bauelemente zur Anbringung des anderen Endes des Rohres an einer Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung.
2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein gekrümmtes, unbiegsames Glied, welches zur Halterung des gekrümmten Segmentes des flexiblen Rohres an seiner Innnenfläche bestimmt ist, einen mit seinem Umfang parallel zu und im Abstand von dem gekrümmten unbiegsamen Glied angebrachten Rotor, eine Mehrzahl von an dem Umfang des Rotors angebrachten Rollen, welche nach aussen zu einem Punkt neben dem unbiegsamen Glied verlaufen, und Elemente zum Antrieb des Rotors.
3. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein flexibles Rohr, an dessen eines Ende ein Vorratsbehälter angeschlossen ist, und Bauelemente zur Anbringung einer Flüssigkeitsaufnahmeeinrichtung an dem anderen Ende.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorantriebselement eine wirkungsmässig damit verbundene Hauptfeder umfasst und zusätzlich mit einem Uhrwerkmechanismus versehen ist, welcher mit dem Antriebselement verbunden ist1 um dessen Drehsahl zu regeln.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor eine vollständige Umdrehung in etwa einer Stunde ausführt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der durch das Rohr laufenden Flüssigkeit etwa 3 - 10 cm3 pro Tag beträgt.
7. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor einen Sperrklinkenzahnradmechanismus umfasst, welche eine Handdrehung eines Abschnitts ermöglicht, um das Rohr vorzubereiten oder zu spülen.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass an das andere Ende des Rohres ein Katheter anschliessbar ist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 8, gekennzeichnet durch eine Primärkurbel zur Handdrehung des Rotors und eine Wicklungskurbel zum Aufziehen der Haupt feder.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 9, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitsbehälter, Bauelemente zur Durchführung einer genauen und konstanten Abgabe der Flussigkeit der Bauelemente, welche zum Antrieb der die Flüssigkeit abgebenden Elemente dienen.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 10, gekennzeichnet durch einen leckdichten Plastikbeutel, eine darin eingeformte Metallscheibe innerhalb einer Endwandung des Beutels, welche eine mit Gewinde versehene Öffnung aufweist, wobei eine ringförmige erhöhte Schweissung des Plastikmaterials die Öffnung treibt, einen Metallflansch für das andere Ende des Beutels und eine zweite erhöhte Ringschweissung des Plstikmaterials, welche sich über den Flansch erstreckt.