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Title:
ADAPTER AND PUMPING INTERFACE FOR MEASURING PRESSURE ON AN INFUSION PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/092412
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an adapter (1) and a pumping interface (18) for measuring a pressure on an infusion pump by means of which occlusions and/or leaks are rapidly detectable. The inventive adapter is characterised in that it comprises a fluid channel (2) which is connectable (3) to an ampoule (71) and connectable (4) to an infusion set and an insert (5) comprising a surface which contacts the fluid channel and is movable from the resting position thereof. The pumping interface is connectable to the insert of the inventive adapter and comprises a sensor (20). The inventive adapter and pumping interface make it possible to measure the fluid pressure by means of the sensor in such a way that said fluid pressure is approximately, proportional to the force applied to the sensor taking into account the sensor accuracy. Said result is obtainable by the particular embodiment of joining elements between the fluid channel and the sensor.

Inventors:
BUETIKOFER MARKUS (CH)
Application Number:
PCT/EP2004/014732
Publication Date:
October 06, 2005
Filing Date:
December 27, 2004
Export Citation:
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Assignee:
DISETRONIC LICENSING AG (CH)
BUETIKOFER MARKUS (CH)
International Classes:
A61M5/14; A61M5/168; G01L9/00; (IPC1-7): A61M5/168; A61M5/14; G01L9/00
Domestic Patent References:
WO1995032013A11995-11-30
Foreign References:
GB2227077A1990-07-18
US5235324A1993-08-10
US4364386A1982-12-21
US4226124A1980-10-07
Attorney, Agent or Firm:
Gassenhuber, Andreas (Stuntzstrasse 16, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Austauschbarer Adapter (1) zur Druckmessung für eine Infusionspumpe (70) mit einem Fluidkanal (2) mit einer Verbindungsmöglichkeit (3) zu einer Ampulle (71) und mit einer Verbindungsmöglichkeit (4) zu einem Infusionsset, und einem Einsatzstück (5) mit einer Oberfläche, die mit dem Fluidkanal (2) in Kontakt ist, und das aus einer Ruhelage ausgelenkt werden kann.
2. Adapter gemäß Anspruch 1, bei dem der Fluidkanal (2) eine starre Wandung besitzt.
3. Adapter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fluidkanal (2) eine Kammer (8) aufweist.
4. Adapter gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Einsatzstück (5) in der Kammer (8) angeordnet ist.
5. Adapter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einsatzstück (5) einen Stößel (6) und/oder eine Adaptermembran (7) umfasst.
6. Adapter gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Adaptermembran (7) eine elastische Lagerung des Stößels (6) gewährleistet.
7. Adapter gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Adaptermemb¬ ran eine Dichtfunktion hat.
8. Adapter gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Stößel (6) aus einem starren Material ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Stößel (6) als TStößel aus¬ gebildet ist.
10. Adapter gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Stößel (6) achsen oder punkt¬ symmetrisch ausgebildet ist.
11. Adapter gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Adaptermembran (7) im Querschnitt Uförmig und um den Stößel (6) ringförmig umlaufend ausgebildet ist.
12. Adapter gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei die Adaptermembran (7) um ei¬ nen Bereich des Stößels (6), der nicht den maximalen Durchmesser des Stößels (6) aufweist, ringförmig umlaufend ausgebildet ist.
13. Pumpeninterface (18) mit einem Sensor (20), der mit dem Einsatzstück (5) eines A dapters (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekoppelt werden kann.
14. Pumpeninterface gemäß dem vorhergehenden Anspruch mit einem Übertragungsstück (19), über das das Einsatzstück (5) des Adapters (1) mit dem Sensor (20) gekoppelt werden kann.
15. Pumpeninterface gemäß dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Übertragungs¬ stück (19) einen Gegenstößel (21) und/oder eine Pumpenmembran (24) umfasst.
16. Pumpeninterface gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Pumpenmembran (24) die elastische Lagerung des Gegenstößels (21) gewährleistet.
17. Pumpeninterface einem der Ansprüche 15 bis 16, wobei der Gegenstößel (21) aus ei¬ nem starren Material ist.
18. Pumpeninterface gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem der Gegenstößel (21) eine Einkerbung (34) aufweist.
19. Pumpeninterface gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Gegenstößel (21) symmetrisch bezüglich einer Punktspiegelung ausgebildet ist.
20. Pumpeninterface gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Pumpenmembran (24) im Querschnitt U förmig ist und ringförmig um den Gegenstößel (21) umlaufend ausgebildet ist.
21. Pumpeninterface gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Pumpenmembran (24) um die Einschnürung des Gegenstößels (21) ringförmig umlaufend ausgebildet ist.
22. Pumpeninterface gemäß einem der Ansprüche 13 bis 21, wobei an dem Pumpeninter¬ face (18) mindestens ein Berührungsschutz (25) zum Schutz der Pumpenmembran (24) vor Berührungen angebracht ist.
23. Pumpeninterface gemäß dem vorhergehenden Ansprach, wobei der Berührungsschutz (25) in Form von Bügeln ausgebildet ist, so dass ein Berühren der Pumpenmembran (24) und/oder des Sensors (20) bevorzugt während des Austauschens des Adapters aus¬ geschlossen ist.
24. Pumpeninterface gemäß einem der Ansprüche 13 bis 23, wobei sich der Sensor (20) auf einem Print (22) befindet und von einem Sensorhalter (23) gehalten wird.
25. Pumpe mit einem Adapter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 und mit einem Pumpeninterface (18) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 24.
26. Pumpe gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verbindung des Fluidkanals (2) mit der Ampulle (71) über eine an dem Fluidkanal (2) des Adapters (1) ausgebildete Kanüle (9) erfolgt, die durch ein Septum (78) hindurch geführt wird, das die Ampulle (71) verschließt.
27. Pumpe gemäß einem der Ansprüche 25 bis 26, wobei die Verbindung des Fluidkanals (2) mit dem InfusionsSet durch einen Luer (10) hindurch erfolgt, der in den Adapter (1) eingefasst ist.
28. Pumpe gemäß einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei die Adaptermembran (7) und die Pumpenmembran (24) beim Aufsetzen des Adapters (1) auf das Pumpeninterface (18) leicht gegeneinander vorgespannt werden, so dass in etwa eine Kompensation der Ei gensteifigkeiten von Adapter (7) und Pumpenmembran (24) erreicht wird.
29. Pumpe gemäß einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei die Eigensteifigkeit der Pumpen¬ membran (24) geringer ist als die der Adaptermembran (7).
30. Verwendung des Adapters (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 und des Pumpen¬ interfaces (18) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 24 zum Detektieren einer Okklusion und/oder einer Leckage.
31. Verfahren zum Detektieren einer Okklusion und/oder einer Leckage mit einem Adapter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 und mit einem Pumpeninterface (18) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 24, wobei mindestens eine Druckmessung zu jedem belie¬ bigen Zeitpunkt, insbesondere unabhängig von IntervallAusschüttungen eines Flüs¬ sigmedikamentes, vorgenommen wird.
Description:
Disetronic Licensing AG

Adapter und Pumpeninterface zur Druckmessung für eine Infusionspumpe

Die Erfindung betrifft einen Adapter und ein Pumpeninterface zur Druckmessung für eine Infusionspumpe. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Adapter und ein Pumpeninter¬ face zur Druckmessung für eine Infusionspumpe, welche zur Okklusionsdetektion und/oder Leckagedetektion verwendet werden.

Bei einer Infusion oder Injektion eines z.B. medizinischen oder pharmazeutischen Pro- duktfluids kommt der exakten Dosierung der dabei verabreichten Produktdosis große Be¬ deutung zu, insbesondere bei der dosierten Verabreichung an Menschen. Erfolgt die Verab¬ reichung weitestgehend automatisiert, wie beispielsweise in der Insulinbehandlung mit tragbaren Infusionspumpen, so ist die Überwachung der ordnungsgemäßen Produktverab¬ reichung wünschenswert, wenn nicht sogar unerlässlich. Eine Möglichkeit der Überwa¬ chung ist die Überwachung des Druckes des Produktfluids, da bei ordnungsgemäßer Funk¬ tion der mechanischen und elektronischen Komponenten eines Infusions- oder Injektions¬ gerätes auf eine ordnungsgemäße Produktverabreichung geschlossen werden kann, solange der Fluiddruck eine vorgegebene Druckspanne einhält. Bei Nichteinhaltung kann auf eine Okklusion oder eine Leckage im Fluidführungssystem geschlossen werden. Leckagen und Okklusionen stellen insbesondere bei der automatisierten Verabreichung von Wirkstofflö¬ sungen im medizinischen oder tiermedizinischen Bereich wegen der Gefahr des Nichter- kennens oder des zu späten Erkennens ein Risiko dar. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausfuhrungsformen von Infusionspumpen, sowie verschiedene Verfahren für Druckmessungen und für Okklusionsdetektionen / Le- ckagedetektionen bekannt.

Aus US-A-4,373,525 ist ein Verfahren zur Druckmessung bekannt, wobei die Änderung des Außendurchmessers eines elastischen Schlauches, durch den ein zur Infusion be¬ stimmtes Fluid liegt, detektiert wird. Die Änderung des Außendurchmessers wird zur Än¬ derung des Fluiddruckes in dem elastischen Schlauch in Beziehung gesetzt.

In DE 38 71 721 T2 wird das aus US-A-4,373,525 bekannte Verfahren dahingehend er¬ weitert, dass beim Überschreiten eines vordefinierten Schwellwertes innerhalb eines defi¬ nierten Zeitintervalls die Infusionspumpe gestoppt und ein Alarmsignal ausgelöst wird.

Aus der Offenlegungsschrift DE 39 18 534 Al ist ein Drucksensor für Infusionsleitungen bekannt, der zur Ermittlung des Mediendruckes in einem elastischen Schlauchabschnitt dient. Ein Andrückorgan wirkt auf einen einseitig befestigten Balken, der an seinem freien Ende ein Beeinflussungsteil trägt. Dieses Beeinflussungsteil ist ein Kern in einer Spulenan¬ ordnung, wobei die Lage des Kerns die Frequenzen der Schwingspulen verändert. Es wer¬ den zahlreiche Druckmesswerte in regelmäßigen Zeitabständen aufgenommen und an¬ schließend erfolgt eine Mittelwertbildung zur Erzielung eines repräsentativen Druckwertes.

Aus dem Europäischen Patent 0 291 727 Bl ist eine Drucksensoranordnung bekannt, wel¬ che einer Antriebseinrichtung zum Antreiben einer Einwegpumpkassette zugeordnet ist, welche einen Drucksensor und eine Positionsdetektionseinrichtung aufweist, wobei der Drucksensor ein längliches, in Längsrichtung bewegliches, stabformiges Teil mit einem Ende aufweist, welches derart ausgelegt ist, dass es das Druckdetektionsteil der Kassette kontaktieren kann, wobei das stabförmige Teil derart ausgelegt ist, dass es sich in Abhän¬ gigkeit von einer Änderung des Drucks in der Kassette bewegen kann, welche ferner einen flexiblen Träger zur Lagerung des länglichen stabfö'rmigen Teils aufweist, welcher sich in Abhängigkeit von der Bewegung des Stabes biegen kann, und eine Positionsdetektionsein¬ richtung aufweist, welche den flexiblen Träger zur Überwachung der Biegebewegung des Trägers zuordenbar macht, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Träger einen ersten flexiblen Träger, welcher fest in Querrichtung des stabförmigen Teils angebracht ist, und einen zweiten flexiblen Träger aufweist, welcher ein zweites Ende des länglichen stabför¬ migen Teils stützt, wobei der erste flexible Träger zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des stabförmigen Teils angeordnet ist, dass die ersten und zweiten Träger sich in Ab¬ hängigkeit von der Bewegung des stabförmigen Teils, bewirkt durch eine Differenz des Drucks in der Kassette biegen, dass die Positionsdetektiereinrichtung einem von den ersten und zweiten Trägern zuordenbar ist, und dass femer eine verstellbare Halteeinrichtung zur Kalibrierung in Abhängigkeit von dem Druck vorgesehen ist.

Aus der Offenlegungsschrift DE 198 40 992 Al ist ein Verfahren zur Überwachung des Druckes eines bei einer Infusion oder Injektion dosiert zu verabreichenden Produktfluids bekannt, welches aus einem Behältnis, das in einem Gehäuse aufgenommen ist oder durch dieses selbst gebildet wird, durch Vorschieben eines in dem Behältnis aufgenommenen Kolbens ausschüttbar ist. Hierbei wird eine als Maß für den Druck dienende, vom Kolben auf das Gehäuse ausgeübte Reaktionskraft gemessen und einer Steuerung für einen Antrieb des Kolbens zugeführt. Die Steuerung vergleicht die gemessene Reaktionskraft mit einer vorgegebenen Vergleichskraft und steuert den Antrieb des Kolbens unter Berücksichtigung des Vergleichsergebnisses. Die Vergleichskraft ist ein Sollwert für die Reaktionskraft und es wird ein unmittelbarer Soll/Ist- Vergleich zwischen der gemessenen Reaktionskraft und ihrem Sollwert durchgeführt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die insbeson¬ dere zur Durchführung dieses Verfahrens geeignet ist.

Aus dem US Patent 4,277,227 ist eine Infusionspumpe mit Adapter bekannt. Das zu verab¬ reichende Fluid durchströmt hierbei eine nach oben erweiterte Kammer. Im Falle einer Okklusion steigt der Pegelstand in dieser Kammer, es kommt dann zu einem Kontakt des Fluids mit einer elastischen Membran. Diese elastische Membran wird gedehnt und aufge¬ lenkt und bewegt durch die Auslenkung eine Bewegungsvorrichtung, die beispielsweise durch einen Hebelarm ausgebildet ist. Dieser Arm ruft eine drehende Bewegung eines weiteren Elements hervor. Mit der Bewegung dieses weiteren Elementes ist die Position einer Lichtquelle bezüglich einer Fotozelle korrigiert. Fällt nun Licht von der Lichtquelle auf die Fotozelle, so wird durch diese optische Detektion das Überschreiten eines Druck¬ schwellwertes angezeigt und ein Alarm ausgelöst. Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, einen Adapter und ein Pumpeninterface zur Druckmessung für eine Infusionspumpe zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe eine Druckmessung bzw. Okklusionsdetektion und/oder Leckagedetektion äußerst zuverlässig und schnell durchgeführt werden kann. Hierbei soll überdies der Komplexitätsgrad deutlich reduziert werden, was zu günstigeren Herstellungskosten führt.

Ein erfindungsgemäßer Adapter zur Druckmessung für eine Infusionspumpe kann z.B. auf die Infusionspumpe aufgesetzt werden und umfasst einen Fluidkanal und ein Einsatzstück. Als Fluid kann z.B. eine flüssige Wirkstofflösung verwendet werden, wobei durch den Fluidkanal der Weg des Fluids festgelegt wird. Der Fluidkanal weist eine Verbindungs¬ möglichkeit zu einer Ampulle und eine Verbindungsmöglichkeit zu einem Infusionsset auf. Die Ampulle ist ein Vorratsbehälter für das Fluid und das Infusionsset ermöglicht eine In¬ fusion des Fluids bei einem Empfänger, beispielsweise einem Patienten. Bei einer einwand¬ freien Funktion der Infusionspumpe und des Infusionssets strömt also ein Fluid aus der Ampulle heraus durch den Fluidkanal hin zum Infusionsset, wobei das Fluid aus der Am¬ pulle hin zum Infusionsset gepumpt wird oder aus der Ampulle verdrängt wird. Dieser Pumpvorgang kann kontinuierlich oder in Intervallen erfolgen. Das Einsatzstück des erfin¬ dungsgemäßen Adapters weist eine Oberfläche auf, die mit dem Fluidkanal in Kontakt ist also z.B. eine Begrenzung des Fluidkanals bilden kann. Das Einsatzstück kann aus einem einzigen Material oder aber aus mehreren verschiedenen Materialien oder Verbundwerk¬ stoffen hergestellt sein. Wird die Oberfläche des Einsatzstückes, die mit dem Fluidkanal in Kontakt ist, von einem bestimmten Teil des Einsatzstückes, das materiell oder funktionell gekennzeichnet werden kann, gebildet, beispielsweise einer Beschichtung, so wird dies so aufgefasst, dass das Einsatzstück mit dem Fluidkanal erfindungsgemäß in Kontakt ist. Das Einsatzstück ist in seiner Gesamtheit oder zumindest teilweise beweglich und kann aus ei¬ ner Ruhelage ausgelenkt werden. Als Ruhelage wird hierbei diejenige Position definiert, in der sich das Einsatzstück befindet, wenn es keiner Krafteinwirkung durch den Druck eines Fluides unterliegt. Dem Einsatzstück wird hierbei über seine Oberfläche unmittelbar der Fluiddruck im Fluidkanal übermittelt, und seine Oberfläche, die mit dem Fluidkanal in Kontakt ist, dient hierbei als Wirkfläche. Das Einsatzstück kann aus einem oder aus mehre¬ ren Einzelteilen bestehen. Diese können starr oder elastisch ausgebildet sein. Bevorzugt besitzt der Fluidkanal eines erfindungsgemäßen Adapters eine starre Wandung. Diese starre Wandung ist von Vorteil, weil im Falle einer Druckerhöhung der Fluiddruck besser auf das Einsatzstück bzw. dessen Wirkfläche übertragen werden kann. Bei der Ver¬ wendung von elastischen Wandungen besteht die Gefahr, dass sich diese bei einer Druck¬ erhöhung innerhalb des Fluids über Gebühr ausdehnen könnten, was dazu führen könnte, dass der Fluiddruck zeitlich verzögert oder insgesamt weniger stark ansteigt, obwohl bereits eine Okklusion oder eine teilweise Verstopfung vorliegt. Dies kann eine rasche und zuver¬ lässige Detektion einer Okklusion verhindern.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der Fluidkanal eine Kammer auf. Die¬ se Kammer kann sich in ihren Dimensionierungen von dem übrigen Fluidkanal unterschei¬ den, beispielsweise kann ihr Querschnitt kürzer sein als der des übrigen Fluidkanals. Hier¬ bei ist es vorteilhaft, wenn das Volumen der Kammer relativ klein gehalten wird. Bei einem insgesamt möglichst kurzen Fluidweg bzw. einem geringen Volumen des gesamten Fluid¬ kanals ist eine Okklusion und/oder Leckage besonders rasch und zuverlässig nachzuweisen. Entsprechend gilt es bei der Kammer zu verhindern, dass sie ein zu großes Totvolumen aufweist, also das Füllvolumen des gesamten Fluidkanals nicht unnötig über Gebühr er¬ höht. Je geringer ein Volumen, desto rascher kann in diesem eine Druckerhöhung nachge¬ wiesen werden.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Adapters ist das Einsatz¬ stück in der Kammer angeordnet. Es kann also beispielsweise die Unterseite der Kammer durch das Einsatzstück gebildet werden. Dessen Oberfläche kann in diesem Fall verhält¬ nismäßig groß und flach ausgebildet sein, um möglichst optimal den Fluiddruck mit seiner Wirkfläche zu übernehmen.

In einer bevorzugten Ausführungsforrn des erfindungsgemäßen Adapters umfasst das Einsatzstück einen Stößel und/oder eine Adaptermembran. Der Stößel ist bevorzugt aus einem starren Material, die Adaptermembran ist bevorzugt elastisch und weist bevorzugt eine geringe Eigensteiflgkeit auf. Bevorzugt wird die Oberfläche des Einsatzstückes, die mit dem Fluidkanal in Kontakt ist, von dem Stößel gebildet. Die Adaptermembran kann mit dem Fluidkanal in Kontakt sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dient sie zur elastischen Lagerung des Stößels. Der elastisch gelagerte Stößel des Einsatz¬ stückes kann z.B. durch einen erhöhten Druck des Fluids aus seiner Ruhelage ausgelenkt werden. Die Adaptermembran kann in Teilbereichen fest mit dem Adapter verbunden sein, so dass diese Bereiche nicht ausgelenkt werden. Diese Teilbereiche können auch eine Dichtungsfunktion wahrnehmen.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist der Stößel als T-Stößel ausgebildet. Er weist also einen gestreckten, z.B. zylindrischen Teil, sowie ein breiteres Aufsatzstück auf.

Bevorzugt weist der T-Stößel eine Symmetrie bezüglich einer Achsen- oder Punktspiege¬ lung auf. Das Spiegelungszentrum liegt hierbei bevorzugt auf der Längsachse des Stößels. Der Stößel kann hierbei Rotationssymmetrie aufweisen, desgleichen kann er einen quadra¬ tischen oder rechteckigen Querschnitt besitzen. Bevorzugt soll der Stößel so ausgebildet sein, dass es aufgrund des Fluiddrucks, der auf die Oberfläche des Stößels übertragen wird zu keiner Verkippung oder Verkeilung des T-Stößels kommt, sondern dass sich dieser ent¬ lang einer z.B. geraden Achse aus seiner Ruhelage hinausbewegen kann. Bevorzugt weist diese Achse in Richtung eines erfindungsgemäßen Pumpeninterfaces.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Adaptermembran im Querschnitt etwa U-fÖrmig und bevorzugt um den Stößel ringförmig umlaufend ausgebildet. Bei einer entsprechend gewinkelten Ausführung der Adaptermembran, wie beispielsweise dem U- fδrmigen Querschnitt, kann eine gute Kraftübertragung auf den Stößel erfolgen. Die Kraft, die auf den Stößel wirkt, ist hierbei z.B. direkt proportional zum herrschenden Fluiddruck. Bei einer Auslenkung des Stößels wird die Adaptermembran z.B. auf eine vorgegebene Art verbogen. Die Adaptermembran wird dabei z.B. nur unwesentlich verformt, d.h. die Druck¬ energie des Fluids wird nur in geringem Maße in Verformungsarbeit umgewandelt. Statt¬ dessen steht sie praktisch vollständig zur Bewegung des Stößels zur Verfügung, was eine genauere Bestimmung des Fluiddrucks ermöglicht. Insbesondere wird die Adaptermembran bei dieser Ausführungsform praktisch nicht gedehnt. Bei einem T-Stößel kann die Adaptermembran entlang des gestreckten Teils des T-Stößels und/oder gleichzeitig unterhalb des T-Stückes anliegen. Sie ist also z.B. um einen Bereich des Stößels, der nicht den maximalen Durchmesser des Stößels aufweist, ringförmig umlau¬ fend ausgebildet, wodurch z.B. auch ein Dichtung realisiert werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Pumpeninterface mit ei¬ nem Sensor, der mit dem Einsatzstück eines Adapters gekoppelt werden kann. Eine Kopp¬ lung kann z.B. eine mechanische Kontaktierung sein. Der Sensor dient dazu, den FIu- iddruck eines Fluids zu bestimmen, dessen entsprechende Druck- bzw. Kraftwirkung auf das Einsatzstück eines Adapters übertragen worden ist. Es gibt verschiedene Möglichkei¬ ten, den Fluiddruck direkt mit einem Sensor aufzunehmen, wie z.B. durch Drucksensoren oder Kraftsensoren. Drucksensoren können z.B. druckempfindliche Mikrochips mit integ¬ rierter Brückenschaltung sein. Vorteilhaft ist ihre kleine Baugröße. Drucksensoren können z.B. mit einem Gel im Gehäuse über dem Die versehen werden, um den empfindlichen Mikrochip zu schützen und eine gleichmäßige Kraftverteilung zu gewähren. Sie sind somit z.B. zum Messen von Gas und Flüssigkeitsdrücken geeignet. Einige Sensoren sind zudem mit einem weichen Klebstoff federnd im Gehäuse gelagert. Bei Druckbeaufschlagung kön¬ nen sie in geringem Maße ausweichen, respektive ihre Position verändern, was bei mecha¬ nischer Kontaktierung durch einen Festkörper vorteilhaft ist. Eine steife, unbewegliche Sensorfläche ist häufig nicht gegeben. Auch sollte darauf geachtet werden, den Mikrochip parallel bzw. eben auf einer kleinen Fläche wie z.B. 1 mm2 zu kontaktieren.

Bei Dehnungskraftsensoren wird ein Dehnungsmessstreifen auf einem Biegebalken ver¬ formt. Ein solcher Dehnungsmessstreifen ist beispielsweise in einer Wheatstonebrücke ein¬ gebaut. Es kann eine Spannungsänderung detektiert werden, die proportional zur einwir¬ kenden Kraft ist. Weil der Biegebalken bei maximaler Kraft gegen eine Grundplatte oder einen Anschlag gedrückt wird, besteht die Gefahr der Zerstörung infolge Überlast nicht oder kaum. Je nach Kopplungsform, bzw. je nach Material und Aggregatzustand eines möglichen Kopplungsstückes, empfiehlt es sich, einen entsprechenden Sensor zur erfin¬ dungsgemäßen Realisierung des Pumpeninterfaces auszuwählen. Es ist auch möglich, das Einsatzstück eines Adapters direkt mit dem Sensor zu verbinden. Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung umfasst das Pumpeninterface ein Übertragungsstück, über das das Einsatzstück des Adapters mit dem Sensor z.B. me¬ chanisch oder magnetisch gekoppelt werden kann. Das Übertragungsstück kann einen fes¬ ten oder nicht festen Aggregatzustand aufweisen. Es kann einteilig oder mehrteilig ausge¬ bildet sein, es kann starr und/oder elastisch sein. Das Übertragungsstück kann ganz oder teilweise aus einer Ruhelange ausgelenkt werden. In der Ruhelage wirken auf das Übertra¬ gungsstück keinerlei äußere Kräfte ein. Die Kopplung des Übertragungsstückes mit dem Einsatzstück kann beispielsweise im festen Aggregatzustand über eine Fläche erfolgen, die eine möglichst optimale Kraftübertragung vom Einsatzstück des Adapters auf das Übertra¬ gungsstück gewährleistet. Bei einem punktuellen Kontakt sollte die Justierung genauer sein.

In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Pumpeninterfaces umfasst das Übertragungsstück einen Gegenstößel und/oder eine Pumpenmembran. Vorteilhafterweise ist der Gegenstößel aus einem starren Material. Die Pumpenmembran ist bevorzugt elas¬ tisch ausgebildet und besitzt bevorzugt eine geringe Eigensteifigkeit.

Grundsätzlich kann der Gegenstößel des Übertragungsstückes die gleichen Eigenschaften und Ausführungsformen aufweisen wie der Stößel des Einsatzstückes eines erfindungsge¬ mäßen Adapters. Grundsätzlich kann die Pumpenmembran des Übertragungsstückes die gleichen Eigenschaften und Merkmale aufweisen wie die Adaptermembran des Einsatzstü¬ ckes eines erfindungsgemäßen Adapters.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Pumpeninterfaces ist der Gegenstößel als hanteiförmiger Gegenstößel ausgebildet. Der hantelförmige Gegenstößel verfugt beispiels¬ weise über einen gestreckten z.B. zylinderförmigen Teil, sowie über ein breiteres Aufsatz¬ stück.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Gegenstößel symmet¬ risch ausgebildet. Wie schon beim Stößel eines erfindungsgemäßen Adapters kann beim Gegenstößel das Symmetriezentrum hierbei entlang einer Längsachse des Gegenstößels liegen. Der Gegenstößel kann Rotationssymmetrie und kann einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt ist der Gegenstößel so ausgebildet, dass bei einer Kraftübertragung vom Einsatzstück eines Adapters auf den Gegenstößel keinerlei Verkippungen und/oder Verkantungen des Gegenstößels auftreten, sondern dass dieser problemlos entlang einer vorgegebenen z.B. geraden Achse bewegt werden kann.

Das Pumpeninterface ist vorteilhaft so ausgebildet, dass die Pumpenmembran die elastische Lagerung des Gegenstößels gewährleistet. Analog zur Adaptermembran kann auch die Pumpenmembran an einem Randbereich fest in das Pumpeninterface eingespannt sein. Der eingespannte Teil der Pumpenmembran ist somit unbeweglich bzw. nicht wie der Gegen¬ stößel aus einer Ruhelage verschiebbar.

Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Pumpeninterface so ausgebildet, dass die Pumpen¬ membran im Querschnitt U-formig ist und ringförmig um den Gegenstößel umlaufend aus¬ gebildet ist. Die U-Förmigkeit des Querschnitts bzw. die gewinkelte Ausfuhrungsform der Pumpenmembran fuhrt dazu, dass die Pumpenmembran unter Krafteinwirkung auf den mit ihr verbundenen Gegenstößel praktisch nur verbogen und nicht gedehnt und damit verformt wird. Es ist hierbei also praktisch keine Verformungsarbeit zu leisten und die gesamte Kraft, die auf den Gegenstößel einwirkt, kann dazu verwendet werden, den Gegenstößel zu bewegen.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Pumpeninterfaces ist die Pumpenmembran um einen Bereich des Gegenstößels, der nicht den maximalen Durchmesser des Gegenstößels aufweist, ringförmig ausgebildet. Bei einem konventionellen hanteiförmigen Stößel bedeu¬ tet dies beispielsweise, dass die Membran in einer Einkerbung des Gegenstößels angebracht ist.

Vorteilhafterweise weist das Pumpeninterface mindestens einen Berührungsschutz zum Schutz der Pumpenmembran und/oder des Sensors vor Berührungen auf. Durch Berührun¬ gen könnten beispielsweise Beschädigungen der Pumpenmembran resultieren oder der Sen¬ sor könnte beschädigt werden. Vorteilhafterweise ist ein Berührungsschutz zum Schutz der Pumpenmembran in Form von Bügeln ausgebildet, so dass ein Berühren der Pumpenmembran und/oder des Sensors be¬ vorzugt während des Austauschens des Adapters ausgeschlossen ist. Diese Bügel können parallel zueinander in gewissem Abstand ausgebildet sein, welcher z.B. eine Berührung mit einem Finger unmöglich macht. Sie könnten einander jedoch auch überkreuzen. Sie können gerade oder geschwungen ausgebildet sein.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausfuhrungsform des Pumpeninterfaces befindet sich der Sensor auf einem Print und wird von einem Sensorhalter gehalten. Dies erleichtert eine ausreichende und exakte Fixierung des Sensors, so dass eine optimale Druckmessung bzw. Kraftmessung mit dem Sensor vorgenommen werden kann. Der Print kann beispielsweise auf definierte Art und Weise in den Sensorhalter einschnappen. Auch andere Befestigungs¬ arten sind möglich, beispielsweise Verklebungen oder Verschraubungen.

Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Pumpe mit einem erfin¬ dungsgemäßen Adapter und mit einem erfindungsgemäßen Pumpeninterface wie oben be¬ schrieben. Die Pumpe verfügt also wenigstens über einen austauschbaren Adapter zur Druckmessung mit einem Fluidkanal und mit einem Einsatzstück, wobei der Fluidkanal eine Verbindungsmöglichkeit zu einer z. B. in einer Pumpe angeordneten Ampulle und eine Verbindungsmöglichkeit zu einem Infusionsset aufweist, und wobei das Einsatzstück eine Oberfläche aufweist, die mit dem Fluidkanal in Kontakt ist und das aus einer Ruhelage ausgelenkt werden kann. Weiterhin weist die Pumpe mindestens ein Pumpeninterface mit einem Sensor auf, der mit dem Einsatzstück eines Adapters gekoppelt werden kann.

Erfindungsgemäß kann eine Ampulle in die Pumpe eingesetzt werden, die das zu verabrei¬ chende Fluid enthält. Um das zu verabreichende Fluid aus der Ampulle herauszubefördern, umfasst die erfindungsgemäße Pumpe eine Pumpvorrichtung. Diese Pumpvorrichtung um- fasst beispielsweise einen Stopfen, eine Gewindestange und einen Motor. Der Stopfen be¬ findet sich vorteilhafterweise in der Ampulle, er bildet beispielsweise den Boden einer zy¬ lindrischen Ampulle aus. Der Stopfen kann innerhalb der Ampulle durch eine Gewinde¬ stange verschoben werden, die mit Hilfe eines Motors angetrieben wird. Durch das Ver¬ schieben des Stopfens in der Ampulle wird das Fluid aus der Ampulle herausgedrückt. Vorteilhafterweise erfolgt die Verbindung des Fluidkanals mit der Ampulle über eine an den Fluidkanal des Adapters ausgebildete Kanüle. Diese Kanüle kann durch ein Septum hindurchgefühlt werden, das die Ampulle verschließt. Somit ist eine sichere und saubere Verbindung gewährleistet.

Vorteilhafterweise erfolgt die Verbindung des Fluidkanals mit dem Infusionsset durch ei¬ nen Luer hindurch, der in den Adapter eingefasst ist. Die Verwendung eines Luers ermög¬ licht eine sichere und stabile Verbindung eines an sich fragilen Teilstückes des Infusions¬ sets mit dem Fluidkanal des Adapters. Es sind aber auch andere Möglichkeiten zur Kon- nekτierung möglich.

Vorteilhafterweise weist eine erfindungsgemäße Pumpe eine Adaptermembran und eine Pumpenmembran auf. Wird der Adapter auf das Pumpeninterface aufgesetzt, so werden vorteilhafterweise die Adaptermembran und die Pumpenmembran leicht gegeneinander vorgespannt, so dass in etwa eine Kompensation der Eigensteifigkeit von Adapter- und Pumpenmembran in der Nulllage erreicht wird. In der Nulllage herrscht Kräftegleichge¬ wicht. Die Kompensation der Eigensteifigkeiten führt dazu, dass bei einer Bewegung der Membrane bzw. der sie verbindenden Teile wie beispielsweise Einsatzstück und Übertra¬ gungsstück aufgrund einer zusätzlichen äußeren Kraft bzw. eines zusätzlichen äußeren Drucks wie dem Fluiddruck diese gänzlich zur Verschiebung des Einsatzstückes bzw. Ü- bertragungsstückes eingesetzt werden kann. Es wird somit keine Energie dazu benutzt, die Eigensteifigkeiten von Adapter- und/oder Pumpenmembran zu überwinden.

Bei einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe ist die Eigensteifig¬ keit der Pumpenmembran geringer oder größer als die der Adaptermembran. Entsprechend ist der Vorspannweg der Pumpenmembran größer oder kleiner als der der Pumpenmembran gewählt.

Nach einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Verwendung des Adapters zum Detektieren einer Okklusion und/oder einer Leckage. Eine Okklusion bezeichnet eine Verstopfung oder teilweise Verengung des Fluidweges hin zu einem Infusionsset. Die Okklusion macht sich durch eine Druckerhöhung innerhalb des Fluidkanals bemerkbar, und kann somit durch einen erfindungsgemäßen Adapter und durch ein erfindungsgemäßes Pumpeninterface wie oben beschrieben durch eine Druckmessung detektiert werden. Eine Okklusion liegt dann vor, wenn der gemessene Fluiddruck einen vorher spezifizierten Sollwert überschreitet. Eine Leckage, also ein ungewollter Verlust von fluidem Produkt, liegt dann vor, wenn der gemessene Fluiddruck einen diesbezüglich vorher spezifizierten Mindestwert unterschreitet.

Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Detektie- ren einer Okklusion und/oder einer Leckage mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Adapters und mit Hilfe eines Pumpeninterfaces wie oben beschrieben. Hierbei kann eine Druckmes¬ sung zu jedem beliebigen Zeitpunkt z.B. durch eine Einzelmessung vorgenommen werden. Der Zeitpunkt dieser Einzelmessung ist vorteilhaft unabhängig von möglichen Intervallaus¬ schüttungen eines Flüssigmedikamentes. Die Einzelmessung ermöglicht das sofortige Fest¬ stellen einer möglicherweise vorhandenen Okklusion oder Leckage. Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet somit äußerst schnell und zuverlässig.

Gemäß eines weiteren Aspektes bezieht sich die Erfindung auf ein weiteres Verfahren zum Detektieren einer Okklusion und/oder Leckage mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Adap¬ ters und mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Pumpeninterfaces wie oben beschrieben. Bei diesem Verfahren ist der Fluiddruck in guter Näherung bezüglich der Messgenauigkeit des Sensors proportional zu der Kraft, die auf den Sensor drückt. Dies kann z.B. dadurch er¬ reicht werden, dass die Adaptermembran und die Pumpenmembran beim Aufsetzen des Adapters auf das Pumpeninterface so gegeneinander vorgespannt werden, dass in etwa eine Kompensation der Eigensteifigkeiten von Adapter- und Pumpenmembran erreicht wird. Eine entsprechende Proportionalität des Fluiddruckes zu der Kraft, die auf den Sensor drückt, kann auch dadurch erreicht werden, dass eine Membran, die eine elastische Lage¬ rung eines Stößels gewährleistet, im Querschnitt U-formig und um den Stößel ringförmig umlaufend ausgebildet ist. Hierbei drückt der ausgelenkte starre Stößel auf den Sensor. Die spezielle Form der Membran, z.B. ihr U-fÖrmiger Querschnitt bzw. allgemeiner ihre Eigen¬ schaften aufgrund ihres gewinkelten Aufbaus, sorgt dafür, dass bei einer Bewegung des Stößels die Membran lediglich verbogen und nicht wesentlich verformt oder gedehnt wird. Es wird keine zusätzliche Druckenergie in Verformungsarbeit der Membran umgewandelt, so dass sämtliche Energie zur Verschiebung des Stößels genutzt werden kann. Somit liegt also eine optimale Kraftübertragung vor, die direkte Proportionalität des Fluiddruckes zu der Kraft, die auf den Sensor einwirkt, ist gewährleistet.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren auf be¬ vorzugte Ausfuhrungsbeispiele eingegangen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Adapter; Fig. 2A einen perspektivischen Querschnitt durch ein Pumpeninterface; Fig. 2B eine perspektivische Aufsicht auf das Pumpeninterface; Fig. 3A eine Membran im verformten Zustand; Fig. 3B einen T-Stößel elastisch gelagert durch eine Membran; Fig. 4 Kennlinien von Eigensteifigkeiten von Membranen; Fig. 5 A bis 5C Prinzipskizzen von gegeneinander vorgespannten Membranen; Fig. 6 ein Diagramm zur Kompensation von Eigensteifigkeiten von zwei Mem und Fig. 7 eine Pumpe mit Adapter und Pumpeninterface.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Adapter 1. Er weist einen Fluidkanal 2 und ein Einsatzstück 5 auf. Der Fluidkanal 2 besitzt eine Verbindungsmög¬ lichkeit 3 zu einer Ampulle sowie eine Verbindungsmöglichkeit 4 zu einem Infusionsset. Die Verbindungsmöglichkeit 3 zu einer Ampulle umfasst eine Kanüle 9, die Verbindungs¬ möglichkeit 4 zu einem Infusionsset umfasst einen Teil 10 des Fluidkanals, an den ein Luer anschließt mit entsprechendem Luergewinde 11. Der Fluidkanal weist eine Kammer 8 auf, an die das Einsatzstück 5 unterseitig angrenzt. Der dargestellte Fluidkanalverlauf ist wie folgt zu beschreiben:

Vom Ampullenzugang 3 und der Kanüle 9 her in eine zylindrische Kammer 8. Die Kammerhöhe ist sehr eng gehalten, um das Füllvolumen zu minimieren. Durch die Kammer 8 hindurch. Die Unterseite der Kammer 8 wird durch die obere Seite des Einsatzstückes 5 begrenzt, welche als Wirkfläche den Fluiddruck über¬ nimmt. In einem Kanal über die rechte Membranseite. In senkrechtem Kanal entlang einer Wand nach unten, um das Luergewinde 11 zu umgehen. In horizontalem Kanal unten am Lueranschluss 11 vorbei (diese Strecke entspricht dem Radius des Luers). Durch konisches oder zylindrisches Loch nach oben in den Luer.

Das Einsatzstück 5 umfasst einen T-Stößel 6 und eine Adaptermembran 7. Die Adapter¬ membran 7 ist unterhalb des T-Stückes des T-Stößels 6 mit dem T-Stößel verbunden. Die Adaptermembran 7 sorgt für die elastische Lagerung des T-Stößels 6. Die Adaptermembran 7 weist einen U-formigen Querschnitt auf und ist um den T-Stößel ringförmig umlaufend und dichtend ausgebildet. In diesem Beispiel ist der T-Stößel 6 starr, die Adaptermembran 7 weist eine geringe Eigensteifigkeit auf. Beide sind aus Kunststoff hergestellt. Der U- förmige Querschnitt der Adaptermembran 7 und ihre Befestigung unterhalb des T-Stückes des T-Stößels 6 ermöglicht bei Druckbeaufschlagung durch das Fluid eine Auslenkung des T-Stößels senkrecht zum Fluidkanal nach unten, wobei praktisch sämtliche Druckenergie in die Bewegungsarbeit des T-Stößels fließt, es wird bei der Adaptermembran 7 praktisch kei¬ ne zusätzliche Verformungsarbeit geleistet. Bei einer erfindungsgemäßen Verwendung des Adapters 1 resultiert somit ein direkter proportionaler Zusammenhang zwischen dem Flu¬ iddruck in der Kammer 8 und der Kraft, mit der der T-Stößel 6 nach unten gedrückt wird.

Fig. 2A zeigt einen perspektivischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Pumpenin¬ terface 18. Das Pumpeninterface weist gemäß Anspruch 12 einen Sensor 20 auf, der mit dem Einsatzstück 5 eines Adapters 1 gekoppelt werden kann. Der Sensor 20 befindet sich auf einem Print 22, der Print 22 wird von einem Sensorhalter 23 gehalten. In diesem Fall ist der Print 22 auf dem Sensor 23 durch Einschnappen befestigt worden. Das Pumpeninter¬ face 18 weist ein Übertragungsstück 19 auf. Das Übertragungsstück 19 setzt sich aus einem Gegenstößel 21 und einer Pumpenmembran 24 zusammen. Der Gegenstößel 21 weist eine Einkerbung auf und ist aus einem starren Material. Die Pumpenmembran 24 ist elastisch und weist eine relativ geringe Eigensteifigkeit auf. Die U-förmige Pumpenmembran 24 ist um den Gegenstößel 21 umfänglich ringförmig verlaufend ausgebildet. Sie greift an der Einschnürung in den Gegenstößel 21 ein. Diese Ausführungsform von Pumpenmembran 24 und Gegenstößel 21 gewährleistet, dass bei einer Kraftübertragung auf den Gegenstößel 21 durch das Einsatzstück 5 eines erfindungsgemäßen Adapters 1 die einwirkende Kraft prak¬ tisch ausschließlich zur Bewegung des Gegenstößels 21 eingesetzt wird, es ist keine zu¬ sätzliche Energie notwendig, um bei der Pumpenmembran 24 Verformungsarbeit zu leisten. Die Pumpenmembran 24 und der Sensor 20 werden durch einen Berührungsschutz 25 vor Berührungen und/oder Beschädigungen geschützt. Der Berührungsschutz 25 ist hierbei in Form von Bügeln ausgebildet. Bezüglich der Peripherie des Pumpeninterfaces 18 werden weitere Merkmale in Fig. 2A offenbart. Dargestellt ist das Chassis 31 des Pumpeninterfaces sowie das Kunststoffgehäuse 30. Zum Verbinden des Pumpeninterfaces 18 mit einem ent¬ sprechenden Adapter 1 sind eine erste Adapteranschlussschiene 32 und eine zweite Adap¬ teranschlussschiene 29 kreisbogenförmig ausgebildet. Auf der linken Seite des Pumpenin¬ terfaces 18 ist eine AmpuUenschachthülse 32 zu erkennen, in die eine Ampulle einge¬ schraubt werden kann. Auf der rechten Seite des Pumpeninterfaces 18 ist eine Batterie 26 vorgesehen, die sich in einer Batterieschachthülse 28 befindet. Sie wird durch einen Batte¬ riedeckel 27 verschlossen.

Fig. 2B zeigt eine perspektivische Draufsicht auf das Pumpeninterface 18, das bereits in Fig. 2A querschnittlich dargestellt worden war. Bei dieser Draufsicht ist zwischen den bei¬ den Bügeln 25 des Berührungsschutzes kreisförmig die Oberseite des Gegenstößels 31 zu erkennen, der von der Pumpenmembran 24 ringförmig umlaufend eingefasst ist. Deutlich zu erkennen sind auch die erste Adapteranschlussschiene 32 sowie die zweite Adapteran¬ schlussschiene 29. Links erkennt man die AmpuUenschachthülse 32, rechts ist in Draufsicht der Batteriedeckel 27 dargestellt.

Fig. 3A zeigt querschnittlich die Verformung und Dehnung einer Membran 40a unter Krafteinwirkung 42. Die Membran ist an den Seiten 41 eingespannt, ansonsten kann sie sich frei unter der Krafteinwirkung 42 bewegen. Das Resultat der Krafteinwirkung 42 lässt sich in zwei Komponenten einteilen: Einerseits kommt es zu einer geringen Auslenkung 43a der Membran 40a in Richtung der einwirkenden Kraft 42, andererseits wird die Ober- fläche der Membran 40a gedehnt, für die Dehnung 45 ist Verformungsarbeit zu leisten. Die für die Verformungsarbeit notwendige Kraft stammt aus der einwirkenden Kraft 42.

Fig. 3B zeigt eine andere Situation, bei der ein T-Stößel 44 durch eine Membran 40b elas¬ tisch gelagert ist. Die Situation ist im Querschnitt dargestellt. Die Membran 40b weist einen U-fÖrmigen Querschnitt auf. Sie liegt zu beiden Seiten des T-Stößels 44 unterhalb seines T- Stückes 47 an, bzw. ist in der dreidimensionalen Betrachtung um den T-Stößel 44 ringför¬ mig umlaufend ausgebildet. Auf das T-Stück 47 des T-Stößels 44 wirkt eine äußere Kraft 42 ein. Die Richtung der Kraft 42 ist senkrecht zur Oberfläche des T-Stückes 47 des T- Stößels 44 orientiert. Unter der Krafteinwirkung 42 wird der T-Stößel 44 entlang der X- Achse 46 nach unten bewegt. Die Membran 40b, mit deren Hilfe der T-Stößel 44 elastisch gelagert ist, wird hierbei praktisch nicht gedehnt, es wird kein Anteil der Kraft 42 dazu be¬ nötigt, Energie für eine Verformung der Membran 40b aufzubringen. Die gesamte Kraft 42 steht für die Abwärtsbewegung 43b des T-Stößels 44 zur Verfügung. Auf die Erfindung bezogen bedeutet dies, dass durch eine Ausbildung des Gegenstückes oder des Übertra¬ gungsstückes nach den Regeln, die aus Fig. 3B im Vergleich zu Fig. 3A ersichtlich werden, eine nahezu optimale Aufnahme des Fluiddrucks durch einen T-Stößel 44 gewährleistet ist. Durch eine Konstruktion gemäß den Regeln von Fig. 3b wird es also ermöglicht, dass der Fluiddruck in guter Näherung bezüglich der Messgenauigkeit eines Sensors proportional ist zu der Kraft, die auf den Sensor drückt.

Vorteilhafterweise ist bei der Erfindung sowohl das Einsatzstück 5 eines erfindungsgemä¬ ßen Adapters 1 als auch das Übertragungsstück 19 eines erfindungsgemäßen Pumpeninter¬ faces 18 mit einer Membran ausgestattet. Die Adaptermembran 7 und die Pumpenmembran 24 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

In Fig. 4 sind beispielhaft zwei Kennlinien von Eigensteifigkeiten von Membranen darge¬ stellt. Die Eigensteifigkeiten können aus der Steigerung der Kurven bestimmt werden. Hierzu ist in beiden Fällen die Kraft, die notwendig ist, um eine bestimmte Auslenkung zu erzielen, gegenüber einer vorliegenden Auslenkung aufgetragen. Man erkennt, dass die Eigensteifigkeit der Membran, die in dem Diagramm 50 auf der linken Seite gezeigt ist, größenordnungsmäßig nur etwa halb so groß ist wie die Eigensteifigkeit der Membran, die in dem rechten Diagramm 51 aufgetragen ist.

In den beiden Diagrammen 50 und 51 sind jeweils mehrere Kurven dargestellt. Diese Kur¬ ven sind jeweils einer Messreihe zuzuordnen. Sie zeigen jeweils eine sehr ähnliche wenn nicht gar identische Charakteristik, die Eigensteifigkeiten von Membranen lassen sich mit guter Genauigkeit reproduzieren.

Beim Aufsetzen eines erfindungsgemäßen Adapters auf ein erfindungsgemäßes Pumpenin¬ terface ist es vorteilhaft, die Adaptermembran 7 und die Pumpenmembran 24 leicht gegen¬ einander vorzuspannen, um eine sichere Kraftübertragung auf den Sensor zu erhalten.

Fig. 5A-C zeigen Prinzipskizzen von gegeneinander vorgespannten Membranen. Die dabei auftretenden Kräfte sind mit Pfeilen bezeichnet. Die oberen gestreiften Pfeile 61a, 61b und 61c bezeichnen jeweils eine Membrankraft 1, die Pfeile 62a, 62b und 62c bezeichnen je¬ weils eine Membrankraft 2.

In Fig. 5 A sind die Membrankraft 1 61a und die Membrankraft 2 62a miteinander im Gleichgewicht. Das System befindet sich in der Nulllage 60a. In diesem Fall wirken keine weiteren äußeren Kräfte auf das System ein.

hi Fig. 5B wird zusätzlich zu der nach unten gerichteten Membrankraft 1 61b und der nach oben gerichteten Membrankraft 2 62b eine äußere Kraft 63b ein, die wie die Membrankraft 62b nach oben gerichtet ist. Dies hat zur Folge, dass sich die Membrankraft 61b verglichen mit der Membrankraft 61a in Fig. 5A vergrößert, die Membrankraft 2 62b ist nun kleiner als die Membrankraft 62a in Fig. 5A. Das System in Fig. 5B ist aus der ursprünglichen Nulllage 60a nun ausgelenkt, die aktuelle Nulllage 60b ist nach oben hin verschoben. In dieser Position 60b herrscht Kräftegleichgewicht.

hi Fig. 5C ist eine Auslenkung des Systems in die andere Richtung nach unten gezeigt. Es befindet sich bei äußerer Einwirkung einer Kraft 63c in der neuen Nulllage 60c. Die Membrankraft 1 61c ist geringer als im Referenzfall von Fig. 5A, die Membrankraft 2 62c ist hingegen größer als die Kraft 62a in Fig. 5A. Grundsätzlich gilt also: Wird eine Memb¬ ran in Richtung ihrer Vorspannung ausgelenkt (sozusagen die Vorspannung erhöht), wächst ihre Kraft auf das System. Eine Auslenkung entgegen der Vorspannung der Membran lässt sie entspannen, ihre Kraft wird geringer.

Grundsätzlich geht es darum, die Adaptermembran 7 und die Pumpenmembran 24 so zu¬ einander vorzuspannen, dass bei einem bestimmten Punkt eine Aufhebung ihrer Eigenstei- figkeiten resultiert. Nimmt man an, dass die beiden Membranen unterschiedliche Steifig- keitskennlinien haben, sind auch die für eine Kraftaufhebung notwendigen Vorspannwege anders. Der Punkt, an dem die Kraftaufhebung auftritt, wird Nullpunkt genannt.

Lenkt man das vorgespannte Membransystem vom Nullpunkt nach oben oder unten aus, muss aufgrund der unterschiedlichen Eigensteifigkeiten eine zusätzliche Kraft aufgebracht werden, um das aus dem Gleichgewicht verschobene System wieder auszugleichen.

Werden die Adaptermembran 7 und die Pumpenmembran 24 so gegeneinander vorge¬ spannt, dass in etwa eine Kompensation ihrer Eigensteifigkeiten erreicht wird, so ist im Falle der Krafteinwirkung z.B. eines T-Stößels 6 auf das Membransystem gewährleistet, dass nur wenig Kraft bzw. Energie dem System verloren geht und der Messung mittels des Sensors entzogen wird.

Fig. 6 zeigt ein Diagramm zur Kompensation von Eigensteifigkeiten von zwei Membranen. Für die Pumpenmembran 24 wurde eine weiche Membran und für die Adaptermembran 7 wurde eine vergleichsweise härtere Membran eingesetzt. Das Diagramm in Fig. 6 zeigt die resultierenden Kräfte, wenn das System aus dem Nullpunkt nach oben und nach unten aus¬ gelenkt wird. Die zur Pumpenmembran gehörige Kurve weist eine verhältnismäßig geringe negative Steigung auf. Die Kurve der Adaptermembran weist eine positive Steigung auf, die dem Betrage nach deutlich größer ist als die Steigung der Kurve der Adaptermembran. Eingezeichnet und von größtem Interesse ist die Kurve der Resultierenden. Die Kraft, die zur Auslenkung gemäß der Resultierenden benötigt wird, ist es, die der Messung des FIu- iddruckes durch den Sensor verloren geht. Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Pumpe 70 mit einem Adapter 1 und einem Pumpenin¬ terface 18. Der Adapter 1 ist auf das Pumpeninterface 18 aufgesetzt. In die Pumpe 70 ist eine Ampulle 71 eingesetzt. Aus dieser wird mittels eines bewegbaren Stopfens 72 ein Fluid herausgedrückt. Der Stopfen 72 ist an eine Gewindestange 73 gekoppelt, die von ei¬ nem Motor 74 bewegt wird. Der Fluidweg des Fluids verläuft zunächst aus der Ampulle 71 heraus in eine Kanüle 9, die an den Fluidkanal 2 des Adapters 1 angesetzt ist. Die Kanüle 9 durchstößt hierbei ein Septum 78, mit dessen Hilfe die Ampulle 71 verschlossen worden ist. Der Fluidweg führt weiter durch den Fluidkanal 2 hinein in eine Kammer 8. Die Kam¬ mer 8 weist hierbei ein relativ geringes Füllvolumen auf, damit ein Totvolumen möglichst gering gehalten wird. Anschließend führt der Fluidweg durch den Fluidkanal weiter zu ei¬ ner Anschlussmöglichkeit 76 für ein Infusionsset, diese Anschlussmöglichkeit 76 wird durch einen Luer gebildet, es sind auch andere Konnektierungen möglich. In der Kammer 8 ist der Fluidkanal 2 unterseitlich mit einem Einsatzstück 5 in Kontakt. Das Einsatzstück 5 besteht aus einem T-Stößel 6 und einer Adaptermembran 7. Die Adaptermembran 7 dient zur elastischen Lagerung des T-Stößels 6. Die Adaptermembran 7 ist an den Rändern 80a fest in den Adapter 1 eingespannt. Der Stößel 6 ist aus einem starren Material, die Adap¬ termembran 7 weist eine geringe Eigensteifigkeit und einen U-förmigen Querschnitt auf. Die Adaptermembran 7 ist um den T-Stößel 6 ringförmig umschlossen ausgebildet und erfüllt überdies eine Dichtfunktion. An seiner Unterseite ist das Einsatzstück 5 bzw. der T- Stößel 6 mit einem Übertragungsstück 19 des Pumpeninterfaces 18 in Kontakt. Das Über¬ tragungsstück 19 umfasst eine Pumpenmembran 24 und einen Gegenstößel 21. Der Gegen¬ stößel 21 ist aus einem starren Material und weist eine Einschnürung 21a auf. Der Gegen¬ stößel 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel hanteiförmig ausgebildet. In der Einschnürung 21a ist die Pumpenmembran 24 mit dem Gegenstößel 21 in Kontakt. Die Pumpenmembran 24 ist ringförmig umlaufend um den Gegenstößel 21 ausgebildet. Sie dient zur elastischen Lagerung des Gegenstößels und ist an den Enden 80b im Pumpeninterface fixiert. Die Pumpenmembran 24 weist eine geringe Eigensteifigkeit auf sowie einen U-förmigen Quer¬ schnitt. Das Übertragungsstück 19 bzw. der Gegenstößel 21 ist mit einem Detektor 20a zur Detektion von Okklusionen und/oder Leckagen in Kontakt. Zum Schutz der Pumpenmemb¬ ran 24 und des Sensors 20 sind auf dem Pumpeninterface 18 zwei Schutzbügel als Berüh¬ rungsschutz 25 angebracht.




 
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