DE2843148A1

DE2843148A1 - Tropfendiskriminator-system

Info

Publication number: DE2843148A1
Application number: DE19782843148
Authority: DE
Inventors: Wilbur H Bailey
Original assignee: Ivac Medical Systems Inc
Current assignee: Ivac Medical Systems Inc
Priority date: 1977-11-04
Filing date: 1978-10-03
Publication date: 1979-05-10
Also published as: GB2007354A; FR2408178A1; GB2007354B; JPS5466590A; JPS636224B2; CA1111122A; US4181130A

Description

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"Tropfendiskriminator-System"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Verfahren und Vorrichtungen zur Messung des Durchflusses in Steuersystemen für intravenösen Durchfluß und insbesondere auf ein neues, verbessertes Tropfendiskriminator-System, mit dem genau und zuverlässig Tropfen nachgewiesen werden können, die in der Tropfkammer einer in der Medizin verwendeten intravenösen Einheit oder dergleichen heruntertropfen.

Bei den üblichen medizinischen Verfahren zur allmählichen parenteralen Verabreichung von Flüssigkeiten an den menschlichen Körper, beispielsweise von Nährflüssigkeiten, Blut oder Blutplasma, wird eiiie in der Medizin gewöhnlich als intravenöse Verabreichungseinheit oder einfach intravenöse Einheit bezeichnete Vorrichtung verwendet. Die intravenöse Einheit umfaßt gewöhnlich eine umgekehrt aufgehängte Flasche mit Flüssigkeit, ein aus durchsichtigem Kunststoff hergestelltes intravenöses Zuführungsröhrchen und einen geeigneten Ventilmechanismus, z.B. eine Schraubklemme, mit der das Austropfen der Flüssigkeit aus der Flasche in eine durchsichtige Tropfkammer unterhalb der Flasche eingestellt werden kann. Aufgabe der Tropfkammer ist es einerseits, einer Schwester oder anderen Pflegeperson die Beobachtung der Austropfgeschwindigkeit zu ermöglichen und andrerseits, einen Flüssigkeitsvorrat am unteren Ende der Tropfkammer anzusammeln, womit gewährleistet wird, daß keine Luft in die zum Patienten führende Zuführungsleitung eintreten kann.

Die Beobachtung der Durchflußgeschwindigkeit mit Hilfe der Tropfkammer ist ein einfaches Verfahren zur Einregelung der

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einem Patienten in einem bestimmten Zeitabschnitt zügeführten Flüssigkeitsmenge, doch ist dieses Verfahren nur wirksam, wenn die Durchflußgeschwindigkeit praktisch ständig überwacht wird, sodaß der Durchfluß bei Erschöpfung des Flüssigkeitsvorrats nicht völlig abbrechen kann oder zu einem Strom anwachsen kann, und dabei die Zuführung der Flüssigkeit an den Patienten auf gefährliche Werte erhöhen kann.

Im allgemeinen überwachen Schwestern in Krankenhäusern periodisch die Durchflußgeschwindigkeit an jeder intravenösen oder parenteralen Zuführungsstelle. Diese Überwachung der Durchflußgeschwindigkeit ist ermüdend und zeitraubend, führt leicht zu Fehlern mit möglicherweise schwerwiegenden Folgen, und verringert in beträchtlichem Maße die Zeit, die qualifiziertes Personal für andere, wichtigere Aufgaben zur Verfügung stehen könnte- Die die Flußgeschwindigkeit überwachende Schwester verwendet im allgemeinen eine Uhr, um die Anzahl der Tropfen festzustellen, die in einem Zeitintervall von einer Minute oder mehreren Minuten einfließt; sie berechnet dann im Kopf aus den beobachteten Werten die ungefähre Durchflußgeschwindigkeit, d.h. die Anzahl der Tropfen pro Minute oder den Einfluß ausgedrückt in Kubikzentimeter pro Stunde. Falls die berechnete Durchflußgeschwindigkeit beträchtlich vom vorgeschriebenen Wert abweicht, muß die Schwester mit der Hand die Schraubklemme auf einen neue Durchflußgeschwindigkeit einstellen, wieder die Tropfen zählen und die neue Durchflußgeschwindigkeit berechnen.

In den letzten Jahren sind mehrere elektrische Überwachungssysteme, Durchflußregler und peristaltische oder spritzenartige Infusionspumpen entwickelt worden, mit denen der Nachweis und die Einregelung bei der arenteralen Verabreichung von Flüssigkeiten an den menschlichen Körper durchgeführt werden sollen. Einige dieser Vorrichtungen konnten ferner zur Auslösung eines Alarms beim Erreichen möglicherweise gefährlicher Verhältnisse benutzt werden, wodurch das Pflegepersonal mindestans zum Teil für andere Aufgaben frei wurde. Ein Hauptziel dieser Vorrichtungen ist es, die Flußgeschwindigkeit selbst genau zu überwachen und einzustellen. Dabei ist natürlich der genaue, zuverlässige Nachweis fallender Tropfen die Grundvoraussetzung für das richtige

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Funktionieren solcher Vorrichtungen. In anderen derartigen Vorrichtungen, beispielsweise Einspritzpumpen, werden fallende Tropfen nur nachgewiesen, um Schutzmaßnahmen gegen möglicherweise gefährliche Bedingungen zu treffen. Doch auch in diesem Fall ist der zuverlässige Nachweis der Tropfgeschwindigkeit von großer Bedeutung.

Zusammen mit diesen Vorrichtungen wird gewöhnlich ein Tropfenfühler verwendet, um den Tropfenfluß direkt an der Tropfkammer einer intravenösen Einheit zu überwachen. Der Tropfenfühler besteht aus einem Gehäuse mit einer Photozellenanordnung als Überwachungsvorrichtung. Das Gehäuse wird an die durchsichtige Tropfkammer zusammen mit einer Lichtquelle angeklemmt, wobei die Photozelle an der gegenüberliegenden Seite der Tropfkammer angebracht wird. Ein in der Tropfkammer fallender Tropfen oder die Flüssigkeit in ihr unterbricht den von der Lichtquelle erzeugten Lichtstrahl. Die Veränderung des Ausgangssignals der Photozelle wird durch entsprechende Schaltxingen zur Anzeige des Vorhandenseins eines Tropfens verwendet. Am Gehäuse ist gewöhnlich ein abnehmbarer Klemmechanismus angebracht, mit dem der Tropfenfühler leicht an Tropfkammern verschiedener Form angesetzt und von ihnen entfernt werden kann. Die Verwendung einer derartigen Klemme ist zweckmäßig, da der Tropfenfühler dann an Tropfkammern verschiedener Formen verwendet werden kann.

Verschiedene Schwierigkeiten ergeben sich jedoch daraus, daß verschiedenartige intravenöse Einheiten verwendet werden können und daß menschliche Fehler bei der Anbringung des Tropfenfühlers an der Tropfkammer möglich sind. Die erste Schwierigkeit rührt daher, daß verschiedene intravenöse Einheiten konstruiert worden sind, um Tropfen verschiedener Größe zu- erhalten. Dadurch können sich Veränderungen der beim Vorhandensein eines Tropfens auftretenden elektrischen Ausgangssignale der Photozelle ergeben. Eine zweite, schwerwiegendere Komplizierung ergibt sich daraus, daß das Pflegepersonal den Tropfenfühler zu hoch an der Tropfkammer anbringen kann, was zur Folge hat, daß die Tropfen dann den Strahl schon trei ihrer Ausbildung durchschneiden oder ihn zu nahe an der Oberseite des Flussigkeitsvorratsbehälters treffen, sodaß von

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fallenden Tropfen hervorgerufene kleine Wellen oder das Verspritzen der Tropfen Fehlsignale der Photozellen hervorrufen können. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich daraus, daß die Tropfkammer geneigt sein kann, sodaß die Tropfen sehr nahe an der Seite der Tropfkammer herunterfallen und einen kleineren Abschnitt des Lichtstrahls als in der normalen Stellung verdunkeln; es ergibt sich damit ein zu kleines elektrisches AusgangssigJial beim Auftreten eines Tropfens.

In all diesen Fällen weichen die hierbei auftretenden elektrischen Ausgangssignale der Photozelle stark von denen ab, die sich bei einem Tropfenfühler ergeben, der richtig an einer Tropfen der gewünschten Größe ergebenden Tropfkammer angebracht ist. Die Vorderkanten der Signale können sehr langsam ansteigen, wodurch sich sehr lange Impulse ergeben; auch können sich schwingungsartige Signale entwickeln, wenn mehrere Tropfen herunterfallen; ferner ist es möglich, daß die Signale sehr geringe Amplitude haben. Da» Ergebnis ist dann eine falsche Anzeige der Austropfgeschwindigkeit und eine Störung im Betrieb der Vorrichtung zur parenteralen Verabreichung, an die der Tropfenfühler angeschlossen ist.

Die mit der Entwicklung und Benutzung von Systemen zur parenteralen Verabreichung von Flüssigkeiten betrauten Personen wissen seit langem vom Bedarf an einem zuverlässigen, genauen System zum Nachweis der Austropfgeschwindigkeit, bei dem die oben beschriebenen Schwierigkeiten nicht auftreten. Die vorliegende Erfindung wird diesen Anforderungen gerecht.

Die vorliegende Erfindung schafft ein neuartiges, verbessertes Tropfendiskriminator-System, das anzeigt, ob der in einer Einheit zur intravenösen Verabreichung von Flüssigkeiten stattfindende Tropfendurchfluß genau und zuverlässig nachgewiesen wird. Die Erfindung schafft im wesentlichen ein verbessertes elektronisches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Auswertung der Form der elektrischen Signale, die beim Nachweis von Tropfenfluß in der Tropfkammer erzeugt werden. Es wird die Übereinstimmung mit vorgeschriebenen Signalformen bestimmt, um anzugeben, ob Und wann eine Verstellung des Tropfenfühlers oder der Tropfkammer oder beider Teile notwendig ist.

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In einer vorzugsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt ein Untersystem zum Tropfennachweis elektrische Signale, die den tropfenförmigen Durchfluß, wie er in einer Tropfkammer von einem Tropfenfühler nachgewiesen wird, kennzeichnet. Sowohl die Amplitude als auch die zeitliche Dauer dieser elektrischen Signale werden analyiert, um festzustellen, ob sie die normalerweise bei genau nachgewiesenen Tropfen zu erwartenden Kenngrößen aufweisen. Wenn die Übereinstimmung der elektrischen Signale über zulässige, durch vorübergehende Schwankungen hervorgerufene Toleranzen hinaus fehlt, wird ein Alarm ausgelöst und die Vorrichtung zur parenteralen Verabreichung abgeschaltet.

In der vorzugsweisen Ausführungsform werden die Spannungsamplituden jedes elektrischen Signals in einem ersten und in einem zweiten, folgenden Zeitabschnitt miteinander verglichen. Spätestens am Ende des zweiten Zeitabschnitts wird eine Entscheidung getroffen, ob der nachgewiesene Tropfen annehmbar ist. Eine erste Diskriminatorstufe für die Spannungsamplitude wird dazu verwendet, das Auftreten eines ausreichenden Tropfenflusses nachzuweisen, der von einem elektrischen Signal dargestellt wird. Dabei wird das Auftreten von Tropfen angezeigt und daraufhin die Signalform analysiert. Geringe Schwankungen in den elektrischen Signalen sind zu erwarten und können toleriert werden, ohne daß die Zuverlässigkeit beim Nachweis des Tropfenflusses wesentlich beeinträchtigt wird. Bei einem AustropfVorgang löst die erste Diskriminatorstufe für die Spannungsamplitude einen Taktgeber aus, der einen ersten Zeitabschnitt für die Auswertung der Signalform einleitet. Gleichzeitig wird eine für die folgende Entscheidung verwendete Flip-Flop-Stufe in den "richtigen" Zustand geschaltet, wodurch angezeigt wird, daß der Nachweis des Tropfvorgangs bis zur weiteren Auswertung als unannehmbar betrachtet wird.

Eine zweite Diskriminatorstufe für die Spannungsamplitude hat einen höheren Schwellwert als die erste Diskriminatorstufe und dient·zur Untersuchung der elektrischen Signale im ersten Zeitabschnitt. Dabei wird festgestellt, ob die Spannungsamplitude

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den Minimalwert überschreitet, der bei einem brauchbaren Austropfvorgang erwartet wird. Wenn der höhere Schwellwert, der charakteristisch für ein annehmbares Austropfen ist, in dem ersten Zeitabschnitt erreicht wird, wird die für die Entscheidung verwendete FLip-Flop-Stufe auf den "falschen" Zustand umgeschaltet, wodurcli angezeigt wird, daß der Austropfvorgang möglicherweise annehmbar ist, je nach dem Ergebnis seiner weiteren Auswertung im zweiten Zeitabschnitt. FaLLs dieser höhere Schwellwert nicht im ersten Zeitabschnitt erreicht wird, wird der Austropfvorgang automatisch am Ende des zweiten Zeitabschnitts als unannehmbar verworfen. Im ersten Zeitabschnitt kann sich eine unzureichende Signalamplitude ergeben, wenn die Tropfkammer geneigt ist, sodaß weniger als der normale Anteil des Lichtstrahls beim Fallen eines Tropfens ausgeblendet wird.

Im zweiten Zeitabschnitt wird erwartet, daß alle bedeutsamen Störungen der elektrischen Signale im Falle eines annehmbaren AustropfVorgangs zur Ruhe gekommen sind. Um diese Annahme zu überprüfen, wird die zweite Diskriminatorstufe auch zur kontinuierlichen Überwachung der Spannungsamplitude der elektrischen Signale im zweiten Zeitabschnitt herangezogen. Falls der Schwellwert der zweiten Diskriminatorstufe überschritten wird, wird der AustropfVorgang als unannehmbar angesehen und die zweite Diskriminatorstufe schaltet die für die Entscheidung verwendete Flip-Flop-Stufe wieder auf den "richtigen" Zustand um. Diese Verhältnisse treten auf, wenn der Tropfenfühler an der Tropfkammer zu hoch angebracht ist, sodaß die im Spalt für den optischen Nachweis sich bildenden Tropfen ein langdauerndes elektrisches Signal erzeugen; außerdem treten solche Verhältnisse auf, wenn der Tropfenfühler so nahe am Flüssigkeitsvorratsgefäß angebracht ist, daß Schwankungen im elektrischen Signal aufgrund von Verspritzen oder Wellenbildung durch den Tropfen zustande kommen.

Getrennte Zähler werden dazu verwendet, die Gesamtzahl der ausgewerteten Tropfvorgänge zu zählen und den als unannehmbar angesehenen Anteil der gesamten Tropfenzahl zu bestimmen; letzterer Wert wird vom Zustand der zur Entscheidung verwendeten Flip-Flop-Stufe am Ende des zweiten Zeitabschnitts angegeben. Wenn das Auftreten einer vorgeschriebenen Anzahl von unannehmbaren

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Austropfvorgängen in einer vorgegebenen Gesamtzahl von untersuchten Austropfvorgängen festgestellt worden ist, werden ein Alarm ausgelöst und der Durchflußregler abgeschaltet. Das Pflegepersonal erhält damit einen Hinweis darauf, daß der Tropfenfühler oder die Tropfkammer oder beide Teile nachgestellt werden müssen. Als Schutz gegen einen Alarm während zulässiger, vorübergehender Schwankungen des Austropfvorgangs (wenn beispielsweise die Einheit für die parenterale Verabreichung bewegt wird) muß mehr als ein unannehmbarer AustropfVorgang in einer vorgegebenen Anzahl von Nachweisvorgängen festgestellt werden, ehe das System Alarm auslösen kann.

Dieses Tropfendiskriminatorsystem kann auch falsch ausgebildete Tropfen und Fehler im Nachweissystem feststellen. Ferner kann es eine zu starke Flüssigkeitsabgabe nachweisen, die zum Auftreten mehrerer Tropfen im ersten und im zweiten Zeitabschnitt führen. Die vorliegende Erfindung kann also als Zusatzalarmsystem mit Alarmgabe beim Überschreiten von Grenzwerten in der Einheit zur parenteralen Verabreichung wirken, in der die Erfindung verwendet wird.

Das neue, verbesserte, erfindungsgemäße Tropfendiskriminator-System gewährleistet einen genauen, zuverlässigen Nachweis eines unannehmbaren Flusses. Das System vermindert die Möglichkeit einer falschen Anbringung des Tropfenfühlers an der Tropfkammer und weist Pflegepersonal rasch auf Unregelmäßigkeiten im Tropfennachweis hin, die für den Patienten gefährlich werden können.

Diese und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen einer beispielhaften Ausführungsform.

Figur 1 ist ein teilweiser seitlicher Querschnitt durch einen in eine bekannte intravenöse Einheit eingebauten Tropfenfühler.

Figur 2 ist eine vergrößerte schematische Darstellung eines Abschnitts längs der in Figur 1 mit 2-2. bezeichneten Linie.

Figur 3 ist ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Tropfendiskriminator-Sys t ems.

Figur 4t ist das Blockschaltbild einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tropfendiskriminator-Systems.

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Figuren 5a - 5d sind schließlich Darstellungen verschiedener elektrischer Signale, die die Austropfvorgänge in der Tropfkammer einer Einheit zur intravenösen Verabreichung kennzeichnen.

Figuren 1 und 2 zeigen das neue verbesserte System zur Tropfeiiunterscheidung und seine Anwendung. In der folgenden Beschreibung bedeutet intravenös gewöhnlich intravenöse Verabreichung, doch wird die intravenöse Verabreichung auch als Beispiel verwendet. Das erfindungsgemäße Tropfendiskriminator-System kann auch bei anderen parenteralen Verabreichungen verwendet werden .

Bei der Überwachung und der Einregelung der intravenösen Verabreichung von Flüssigkeiten an den menschlichen Körper muß die tatsächliche Flußgeschwindigkeit, die tatsächlich in der intravenösen Einheit auftritt, ständig überwacht werden. Wie aus Figur 1 ersichtlich, kann dies erreicht werden durch Anbringung eines Tropfenfühlers 10 an einer durchsichtigen Tropfkammer 12 mit einem hohlen Stift an einem Ende, der Stopfen l6 einer umgekehrten Flasche l8 mit einer Flüssigkeit durchsticht und durch den Stopfen hindurchragt. Die Tropfkammer 12 umfaßt eine Kanüle 20 im oberen Ende, um den durch Spitze l'l stattfindenden Flüssigkeitsfluß in Tropfen einer bestimmten Größe umzuwandeln. Die Tropfen fallen dann in einen Flüssigkeitsvorratsbehälter am unteren Ende der Tropfkammer und fließen über das intravenöse Einleitungsröhrchen 22 nach unten ab. Eine nicht dargestellte Vorrichtung zur parenteralen Verabreichung, z.B. ein Tropfenflußregler oder eine peristaltische Infusionspumpe, kann an Einleitungsröhrchen 22 zur Einregelung der Tropfenflußgeschwindigkeit angesetzt werden.

Tropfenfühler 10 überwacht den Tropfenfluß in Tropfkammer 1£ und umfaßt ein Gehäuse 2k, das mehrere Lichtquellen 26 umschließt. Diese sind in einer festen Entfernung von einer Photozelle 28 angebracht und ergeben eine verhältnismäßig schmale optische Abtastlücke. Der Lichtstrahl fällt auf die Photozelle auf. Das Gehäuse 2k ist an Tropfkammer 12 so angebracht, daß der Fühler sich am Nachweisspalt befindet und dieser im Lichtstrahl liegt. Der für die Abtastung verwendete Spalt liegt etwa in der Mitte zwischen der Oberseite des am unteren Ende der Tropfkammer 12

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angebrachten Flüssigkeitsvorrats und der zur Tropfeiiausbildung dienenden Kanüle 20 im oberen Ende. Ein in Tropfkammer 12 fallender Flüssigkeitstropfen unterbricht den Lichtstrahl und die hierbei auftretende Veränderung des elektrischen Ausgangssignals der Photozelle 28 wird an geeignete Schaltungen weitergegeben, die in dem in Figur 3 dargestellten Untersystem zum Tropfennachweis enthalten sind und auf das Auftreten eines Tropfens hinweisen.

Wie insbesondere in Figur 2 dargestellt, sind die Lichtquellen 26 seitlich nebeneinander an einer Seite der Tropfkammer 12 angeordnet und richten ihre Lichtstrahlen in der Form einander überschneidender Diagonallinien durch die Tropfkammer und auf die Photozelle 28, sodaß es praktisch unmöglich ist, daß ein Tropfen ohne nachgewiesen zu werden herunterfällt. Zweckmäßigerweise werden Licht emittierende Dioden als Lichtquellen verwendet. Ein schematisch dargestellter Phototransistor ist hinter Linse JO angebracht, die die Lichtstrahlen durch eine Öffnung 32 vor dem Phototransistor fokussiert. Andere Lichtquellen, z.B. Punktlichtlampen oder Miniatur-Lichtquellen können statt der Licht emittierenden Dioden in einer geeigneten Anordnung zur Erzevigung von Lichtstrahlen verwendet werden.

In Figur 1 ist ein in Gehäuse 2.k untergebrachter Klemmechanismus dargestellt; dieser besteht aus einer Gleitmuffe ^k und einer auf diese eine Kraft ausübenden Feder 3^₁ die mit einer von gegenüberliegenden Seiten der Muffe nach außen ragenden Stange 38 betätigt werden kann. Ein ähnliches Gehäuse für einen Tropfenfühler und ein ähnlicher Klemmechanismus sind in dem der Firma IVAC Corporation erteilten US-Patent 3 596 515 beschrieben; die Beschreibung dieser Patentschrift wird im folgenden im vollen Maße herangezogen, als wenn sie an dieser Stelle wiederholt wäre. Die abnehmbare Klemme dient zum leichteren Einbau und zur Abnahme des Tropfenfühlers an verschiedenartigen Tropfkammern. Andere bekannte Klemmvorrichtungen zur Befestigung eines bekannten Tropfenfühlers an einer Tropfkammer können verwendet werden.

Eine mit einer Photozelle arbeitende Nachweisvorrichtung ist besonders für Tropfenfühler 10 geeignet, doch können auch andere Tropfenfühler im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wenn sie ein elektrisches Signal beim Auftreten eines Tropfens

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abgeben.

Das in Figur 3 dargestellte Untersystem 33 ^Zl*^m Tropfennachweis enthält den Tropfenfühler 10 und bekannte Schaltungen, die ein elektrisches Signal entsprechend dem vom Tropfenfühler nachgewiesenen Tropfenfluß erzeugen. Figuren 5a - 5ci zeigen typische Signalformen, die von diesem Untersystem zum Tropfennachweis unter verschiedenen Verhältnissen erzeugt werden. Die Signale sind im allgemeinen negative impulsartige Abweichungen von einer Bezugslinie bzw. einem Spannungsgrundwert, doch ist zu beachten, daß die genaue Form und die Polarität dieser elektrischen Signale von den im Untersystem verwendeten Schaltungen abhängen.

Figur 5a zeigt drei verschiedene Signalformen, die bei der Verwendung von Tropfkammern mit Kanülen, die Tropfen verschiedener Größe ausbilden, auftreten. Die Amplituden der Signale und deren Dauer nehmen zu, wenn die Tropfengröße von 60 Tropfen pro Milliliter auf 20 Tropfen pro Milliliter zunimmt und schließlich 10 Tropfen pro Milliliter erreicht. Die den 10 Tropfen pro Milliliter zugeordnete Signalform zeigt eine Gabelung, die davon herrührt, daß der Tropfen momentan als Linse wirkt, wenn er den Lichtstrahl unterbricht und dabei eine vorübergehende Fokussierung der Strahlen auf die Photozelle ergibt. Dieser größte Tropfen ergibt ferner einen kleinen Folgetropfen, der eine kleine, verzögerte Störung im elektrischen Signal des Untersystems zum Tropfennachweis hervorruft. Diese Veränderungen der Signalform treten auf, wenn der Tropfenfühler 10 richtig an Tropfkammer 12 etwa in der Mitte zwischen Kanüle 20 und der Reservoir-Oberfläche angebracht ist.

Durch die abnehmbare Klemme kann Tropfenfühler 10 vom Pflegepersonal immer unrichtig an Kammer 12 angesetzt werden, wodurch eine zweite Möglichkeit von Schwankungen der Form der Signale geschaffen wird, die vom Untersystem zum Tropfennachweis erzeugt werden. Die als Beispiel in Figur 5b dargestellte Signalform kommt dadurch zustande, daß Tropfenfühler 10 zu nahe am oberen Ende der Tropfkammer 12 angeklemmt ist, sodaß die Tropfen die Lichtstrahlen unterbrechen oder teilweise abblenden, während sich die Tropfen an der Mündung der Kanüle ausbilden. Die Vorderkante dieser Signalform ist durch ein sehr langsames Ansteigen gekenn-

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zeichnet; der Impuls dauert ungewöhnlich lange und unterscheidet sich damit von der in Figur 5a dargestellten Signalform. Wenn umgekehrt der Tropf enfiihler " 10 zu nahe oder sogar unter der Oberfläche des Flüsbigkeitsreservoirs in Tropfkammer 12 angebracht ist, ergibt sich die in Figxir 5c dargestellte schwingungsartige Signalform, din schwingiingsartige Signalform ergibt sich aus den Folgeeffekten des Verspritzens und der Ausbildung einer Welle auf der Oberfläche, nachdem ein Tropfen heruntergefallen ist. Das Signal kann hierbei die Grundlinie der Bezugsspannung überschreiten, falls die Lichtstrahlen auf die Oberfläche des Reservoirs gelenkt werden.

Unregelmäßigkeiten im Nachweis der Tropfen können sogar auftreten, wenn der Tropf enfiihler richtig angebracht ist. Figur 5d zeigt als Beispiel die Signalform, die typischerweise vom Untersystem zum Tropfennachweis erzeugt wird, wenn die Tropfkammer 12 geneigt ist. Der Fall des Tropfens findet dann in der Nähe der Seite der Tropfkammer statt, wodurch ein kleinerer Teil der Lichtstrahlen ausgeblendet wird, als wie dies der Fall ist, wenn die Tropfen durch die Mitte der Tropfkammer herunterfallen.

Falls keine Korrekturmaßnahmen getroffen werden, kann jede der in Figuren ^b - 5d dargestellten Signalformen zum Nachweis einer falschen Tropfgeschwindigkeit führen. Je nach der die dargestellten Signalformen verarbeitenden Schaltung könnte es sich im Fall der Figur 5t> ergeben, daß der fallende Tropfen nicht nachgewiesen wird, wenn z.B. die Schaltung nur durch einen genügend rasch ansteigenden Impuls ausgelöst wird. Im Fall der in Figur 5c dargestellten Signalform kann die Vorrichtung zur parenteralen Verabreichung irrtümlich das Auftreten eines fallenden Tropfens für jede Schwingung annehmen. Die in Figur 5d dargestellte Signalform kann möglicherweise die Schaltung der Vorrichtung zur parenteralen Verabreichung überhaupt nicht auslösen, da die Amplitude zu gering sein kann. Die Umstände, die jedoch diese anormalen Signalformen ergeben, können dadurch korrigiert werden, daß die Lage des Tropfenfühlers 10 oder der Tropfkammer 12 oder die Lage dieser beiden Teile eingeregelt wird, vorausgesetzt, daß das Pflegepersonal auf den Lagefehler hingewiesen wird. Im Falle der in Figur 5a dargestellten gegabelten Signalform,

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die von einem großen Tropfen erzeugt wird, braucht weder Tropfenfühler 10 noch Tropfkammer 12 nachgestellt zu werden, obwohl diese Signalform nicht als ein Paar fallender Tropfen angesehen werden darf.

Das erfindungsgemäße Tropfendiskriminator-System ermöglicht es, die Formen der Signale zu analysieren, die vom Untersystem zum Tropfennachweis erzeugt werden, und die Übereinstimmung mit vorgeschriebenen Kenngrößen von Signalformen festzustellen, wie sie bei annehmbaren Tropfen vorausgesetzt werden können. Wie in Figur 3 dargestellt, wird ein Untersystem 35 zur Analyse der Signalformen zwischen dem Untersystem zum Tropfennachweis und der jeweils verwendeten Vorrichtung zur parenteralen Verabreichung eingesetzt; die Vorrichtung zur parenteralen Verabreichung ist in der Zeichnung als Untersystem 37 zur Durchflußregelung eingetragen. Damit werden die oben angegebenen Analysevorgänge durchgeführt und ein Alarm wird über ein Untersystem 39 zur Alarmgabe ausgelöst, falls unzulässige Unregelmäßigkeiten im Nachweis der Tropfen auftreten. Die von der vorzugsweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführte Analyse der Signalform ergibt sich aus der Beschreibung der Betriebsweise des kombinierten Blockschaltbilds und der Schaltungen gemäß Figur 4.

Das vom Untersystem zum Tropfennachweis erzeugte Signal wird über Leitung kO an einen ersten Spa-nnungsdiskriminator Ί2 sowie an einen zweiten Spannungsdiskriminator k.k angelegt; die beiden Diskriminatoren sind parallelgeschaltet und dienen zur Auswertung der Amplitude des Signals. Die Diskriminatoren vergleichen das ankommende Signal mit bestimmten Spannungsschwellwerten und ergeben ein "richtiges" Ausgangssignal, falls die Eingangssignale die jeweiligen Schwellwerte überschreiten.

Der Schwellwert des ersten Spannungsdiskriminators k2 ist verhältnismäßig niedrig im Vergleich mit dem des zweiten Diskriminators 44. Da geringe Schwankungen in dem vom Untersystem zum Tropfennachweis erzeugten elektrischen Signalen erwartet werden müssen und da diese Schwankungen ohne wesentliche Einbußen an Nachweiszuverlässigkeit des Austropfvorgangs hingenommen werden

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können, wird der Schwellwert des ersten Diskriminators 42 so gewählt, daß er nur auf ein elektrisches Signal anspricht, das tatsächlich den Tropfenfluß in Tropfkammer 12 anzeigt. Zur Verdeutlichung der Beschreibung wird ein Austropfen, das den Lichtstrahl des Tropfenfühlers soweit unterbricht, «laß das Untersystem zum Tropfennachweis ein den Schwellwert des ersten Spannungsdiskriminators 42 überschreitendes elektrisches Signal erzeugt, ein "Tropfvorgang" genannt.

Beim Auftreten eines derartigen TropfVorgangs leiten die Ausgangssignale des ersten Spannungsdiskriminators 42 einen ersten Zeitabschnitt und einen darauf folgenden zweiten Zeitabschnitt in der unten beschriebenen Weise ein; dieser dient zur Bestimmung der Amplitude und der Zeitdauer der den AustropfVorgang kennzeichnenden elektrischen Signale. Im ersten Zeitabschnitt wird der Schwellwert des zweiten Spannungsdiskriminators 44 als die minimale Spannungsamplitude verwendet, die bei dem annehmbaren Nachweis eines Tropfvorgangs zu erwarten ist. Umgekehrt wird im zweiten Zeitabschnitt der gleiche Schwellwert als maximale Spannungsamplitude verwendet, die bei einem annehmbaren Nachweisvorgang toleriert wird. In der vorzugsweisen Ausführungsform werden die Schwellwerte des ersten und des zweiten Spannungsdiskriminators, d.h. die Abweichungen von den in Figur 5 als Spannungsgrundlinien B und A dargestellten Werten, so gewählt, daß die Abweichungen ein Verhältnis von etwa 3:1 aufweisen.

Beim Nachweis eines Austropfvorgangs wird das "richtige" Ausgangssignal der ersten Diskriminatorstufe über Leitung 45 an die obere Hälfte einer Flip-Flop-Stufe 46 geleitet, die im folgenden als Tropfen-Flip-Flop-Stufe bezeichnet wird; damit wird das Auftreten eines TropfVorgangs festgestellt. Die Flip-Flop-Stufe 46 bleibt in diesem Zustand bis zum Ende des zweiten Zeitabschnitts, worauf diese Flip-Flop-Stufe in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Die Ausgangssignale der oberen Hälfte der Tropfen-Flip-Flop-Stufe 46 werden über Leitung 47 an den Eingang eines ersten Taktgebers 48 angelegt. Die Vorderkante eines "richtigen" Ausgangssignals der Tropfen-Flip-Flop-Stufe 46 löst einen einzigen Ausgangsimpuls bestimmter Länge im Taktgeber 48 aus. Dieser Impuls wird über Leitung 49 an den Eingang eines zweiten Taktgebers 50 und an

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einen Eingang eines UND-Gatters 51 geleitet. Der zweite Taktgeber 50 ist ebenfalls ein Generator von Einzelimpulsen und wird von der Hinterkante des vom ersten Taktgeber Ί8 abgegebenen Ausgangsimpulses ausgelöst. Die Ausgangs impulse des ersten Taktgebers 'i8 und des zweiten Taktgebers 50 werden im ersten bzw. zweiten Zeitabschnitt verwendet. In der vorzugsweisen Ausfiihrungsform haben diese in Figuren 5h - 5d dargestellten Zeitabschnitte jeweils eine Länge von 70 Millisekxinden.

Zur Erleichterung der Darstellung wurde im Blockschaltbild der vorzugsweisen Aus fiihrungs form nicht versucht, die passenden Polaritäten der Signale zwischen den verschiedenen Bauelementen des Systems beizubehalten. Dem Fachmann ist ersichtlich, daß in verschiedenen Leitungen Umkehrstufen eingesetzt werden müssen, um unpassende Polaritäten der Signale zu kompensieren. Bestimmte Bauteile des Blockschaltbilds sprechen außerdem nur auf auslösende Eingangssignale an, und wo dies der Fall ist, werden diese Bauteile im folgenden als auf Vorder- oder Hinterkanten geeigneter Eingangsimpulse ansprechend beschrieben.

Die Ausgangssignale der oberen Hälfte der Tropfen-Flip-Flop-Stufe 46 werden auch über Leitung kj an die obere Hälfte einer zweiten Flip-Flop-Stufe 52 angelegt. Die Vorderkante eines "richtigen" Impulses der Tropfen-Flip-Flop-Stufe k6 schaltet die Flip-Flop-Stufe 52 in den "richtigen" Zustand um. Der Zustand der oberen Hälfte der Flip-Flop-Stufe 52 wird dazu verwendet, die Entscheidung über die Annehmbarkeit des Tropfennachweises während der Auswertung der Signalform zu speichern, und deshalb wird die Flip-Flop-Stufe 52 als Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe bezeichnet. Die Umschaltung der oberen Hälfte der Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 in den "richtigen" Zustand bedeutet, daß das vom Untersystem zum Tropfennachweis abgegebene elektrische Signal zunächst im ersten Zeitabschnitt als unannehmbar angesehen wurde und weiter ausgewertet werden muß.

Die Ausgangssignale des zweiten Taktgebers 50 werden gleichzeitig über Leitung 53 an einen Zähler 5k und ein weiteres UND-Gatter 55 geleitet. Zähler 5^ wird jeweils um eine Einheit durch die Hinterkante eines Ausgangsimpulses des zweiten Taktgebers 50 weitergeachaltet. Der Zählerstand dieses Zählers stimmt damit mit der Gesamtzahl der ausgewerteten Austropfvorgänge überein. Zähler

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54 wird deshalb als "Zähler der Austropfvorgänge" bezeichnet- Die Ausgangssignale des zweiten Taktgebers !50 werden auch über Leitung 53 als Eingangssignale der unteren Hälfte der Tropfen-Flip-Flop-Stufe 46 und dem Untersystem zur Durchflußregelung zugeführt. Die vom zweiten Taktgeber 50 stammenden Impulse zeigen die Abgabe eines einzelnen Tropfens an die Einheit zur parenteralen Verabreichung an; die Hinterkante des jeweiligen Impulses schaltet Tropfen-Flip-Flop-Stufe 46 bei der Vorbereitung zur Auswertung des nächsten AustropfVorgangs zurück.

Die Ausgangssignale des zweiten Diskriminators 44 werden gleichzeitig an die anderen Eingänge der beiden UND-Gatter 51 und 55 angelegt. Die Ausgangssignale dos UND-Gatters 51 gelangen über Leitung 56 als Eingangssignale an die untere Hälfte der Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52; in ähnlicher Weise werden die Ausgangssignale des UND-Gatters 55 als Eingangssignale an die obere Hälfte der Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe über Leitung 57 angelegt- UND-Gatter 51 wird durch den vom ersten Taktgeber 48 abgegebenen Ausgangsimpuls während des gesamten ersten Zeitabschnitts entsperrt; UND-Gatter 55 wird durch den vom zweiten Taktgeber 50 abgegebenen Ausgangsimpuls im gesamten zweiten Zeitabschnitt entsperrt. UND-Gatter 51 kann damit von einem "richtigen" Ausgangsimpuls des zweiten Spannungsdiskriminators 44 nur im ersten Zeitabschnitt eingeschaltet werden, wohingegen UND-Gatter 55 in ähnlicher Weise nur im zweiten Zeitabschnitt eingeschaltet werden kann.

Die Betriebsweise dieses Abschnitts des Untersystems zur Analyse der Signalform läßt sich nun verstehen. Wenn die Amplitude des vom Untersystem zum Tropfennachweis abgegebenen elektrischen Signals den Schwellwert des ersten Spannungsdiskriminators überschreitet, d.h. wenn ein Tropfvorgang stattfindet, wird Tropfen-Flip-Flop-Stufe 46 umgeschaltet. Dadurch wird ein Ausgangsimpuls im ersten Taktgeber 48 ausgelöst und die Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 wird in den "richtigen¹· Zustand umgeschaltet. In diesem ersten Zeitabschnitt wird UND-Gatter 51 entsperrt, sodaß es auf Durchgang geschaltet wird, wenn ein "richtiges" Ausgangssignal vom zweiten Diskriminator geliefert wird. Dies bedeutet dann, daß die Amplitude des vom Untersystem zum Trr>pfennachweis abgegebenen Signals

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den Schwellwert ties zweiten Di skr im i uators ΊΊ im ersten Zeitabschnitt überschritt. Unter diesen Hed i ligungr-ii wird die· Entscheiduiigs-Flip-Flop-ätufe 52 in den "falschen" Zustand zurückgeschaltet, was bedeutet, daß die Güte? dos Tropfennachweises als annehmbar vom Standpunkt der- Auswertung im ersten Zeitabschnitt angesehen wird. Kalis ein Signal vom zweiten Diskrimi nator ¹I k fehlt, wird EiItHChOiCIUIIgS-FIiP-FlOp-¹StUfO 52 im ersten Zeitabschnitt nicht zurücltg (.'schalte t , was als Entscheidung zur Folge hat, daß die Qualität des Tropfennachweises als unannehmbar angesehen wird.

Zu beachten ist, daß, falls Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe in den "falschen" Zustand im ersten Zeitabsclinitt zurückgeschaltet wird, das Untersystem zur Analyse der Signalform nicht auf irgendwelche weitere Kenngrößen der Form der vom Untersystem zum Tropfennachweis abgegebenen Signale bis zum zweiten Zeitabschnitt anspricht. Falls andrerseits die Amplitude dieses elektrischen Signals nicht den Schwellwert des zweiten Diskriminators Vl im ersten Zeitabschnitt überschreitet, wird Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 nicht in den "falschen" Zustand zurückgeschaltet. Das hat zur Folge, daß die Qualität des Tropfennachweises automatisch als unannehmbar am Ende des zweiten Zeitabschnitts angesehen wird.

Wie oben erwähnt, wird der zweite Zeitabschnitt von der Hinterkante des vom ersten Taktgeber 48 abgegebenen Ausgangsimpulses eingeleitet. Während des zweiten Zeitabschnitts wird UND-Gatter 55 vom zweiten Taktgeber 50 entsperrt, sodaß es durch ein "richtiges" Ausgangssignal des zweiten Spannungsdiskriminators durchlässig gemacht werden kann, vorausgesetzt, die Amplitude des vom Untersystem zum Tropfeniiachweis abgegebenen Signals stellt sich als zu groß heraus. In diesem Fall schaltet ein "richtiges" Ausgangssignal des UND-Gatters 55 die Entucheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 wieder in den "richtigen" Zustand um (vorausgesetzt, daß eine Rückstellung im ersten Zeitabschnitt stattfand), um anzugeben, daß der Tropfennachweis vom Standpunkt der Auswertung im zweiten Zeitabschnitt unannehmbar ist. Wäre Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 nicht in den "falschen" Zustand im ersten Zeitabschnitt zurückgeschaltet worden, wäre diese Stufe bereits

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im "richtigen" Zustand. . . _:

-Man erkennt, däß,l«ehn ein Tropfvorgaitg stattfindet, die Qualität des Tropfennachweises nur dann als annehmbar angesehen ■<wird, wenn.die Amplitude des vom Untersystem zum Tropfennachweis abgegebenen elektrischen Signals den Schwellwert des zweiten Diskriminatdrs im ersten Zeitabschnitt übersteigt und im gesamten zweiten Zeitabschnitt geringer als dieser Schwellwert ist. Mit anderen Worten, falls die Amplitude des vom Untersystem zum Tropf.ennachweis abgegebenen elektrischen Signals im ersten Zeitabschnitt nicht einen ausreichend großen Wert erreicht oder im . zweiten Zeitabschnitt zu groß ist, wird die Qualität des Tropfert-' nachweiset als unannehmbar angesehen. Man erkennt aus den in Figur 5 dargestellten Signalformen, daß das erfindungsgemäße System zum Tropfennachweis feststellen kann, daß jede der in Figuren 5b - 5d dargestellten Signalformen einem unannehmbaren Tropfennachweis zuzordnen ist, Wohingegen jede der in Figur 5a dargestellten Signalformen als annehmbar anzusehen ist. Ferner erkennt man, daß im Fall der schwingungsartigen Signalform der Figur 5c und der gegabelten Signalförm der Figur 5a das Auftreten eines einzigen fallenden Tropfens über Leitung 53 mit Hilfe des Ausgangsimpulses des zweiten Taktgebers dem System zur Flußregelung mitgeteilt wird.

Die in Figuren 5b und 5c dargestellten Signalformen haben zum Beispiel im ersten Zeitabschnitt brauchbare Amplituden, überschreiten jedoch den Schwellwert des zweiten Diskriminators kk im zweiten Zeitabschnitt. In beiden Fällen werden diese Signale deshalb als unannehmbare Tropfennachweisvorgänge behandelt. Unter den Verhältnissen, die durch die in Figur 5d dargestellte Signalform gekennzeichnet sind, wird der Schwellwert B des zweiten Diskriminators ¹I¹I im ersten Zeitabschnitt nie überschritten, sodaß die Ehtscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 am Ende des zweiten Zeitabschnitts im "richtigen" Zustand ist. Alle die in Figur 5a dargestellten Signalformen, einschließlich der von einem großen Tropfen hervorgerufenen gegabelten Signalform, werden richtig als annehmbare Tropfennachweisvorgänge erkannt, da jedes Signal vollkommen im ersten Zeitabschnitt auftritt.

Um eine gewisse Toleranz für gelegentliche Tropfennachweisvorgänge an unbrauchbaren Tropfen zu lassen, ist das Untersystem

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zur S igiialnria Lyae ao ausgelugt, «laß es das Uiitersystem zur Alarmgabe erst auslöst, nachdem eine vorgeschriebene Anzahl unannehmbarer TropfetinachweLsVorgang« festgestellt worden ist. Beispielsweise ist. bekannt, daß die intravenöse Eintuit gelegentlich bei ihrer Verwendung geschüttelt oiler bewegt wird , wobei sich' möglicherweise Signalformen wie die in Figuren 5b - 5d dargestellten ergeben können. Hei einer solchen vorübergehenden Störung ist es nicht wünschenswert, das Uiitersystem zur Alarmgabe auszulösen und damit die Vorrichtung zur parenteralen Verabreichung abzuschalten.

Es werden deshalb zwei Zähler vorgesehen, mit denen die Gesamtzahl der zu analysierenden Tropfvorgänge festgestellt wird bzw. der unannehmbare Anteil der Gesamtzahl bestimmt wird. Der Zähler 5'i der Tropf vorgänge zählt deren Gesamtzahl, da der Zählerstand dieses Zählers jeweils durch die Hinterkante eines Ausgangsimpulses des zweiten Taktgebers 50 am Ende des zweiten Zeitabschnitts um 1 erhöht wird. Die Anzahl der unbrauchbaren Tropfennachweise wird durch einen Zähler 58 gezählt, der seine Eingangssignale über UND-Gatter 59 zugeführt erhält; UND-Gatter 59 wird seinerseits von den Ausgangssignalen der oberen Hälfte der Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 über Leitung 60 und mit den Ausgangssignalen des zweiten Taktgebers über Leitung 53 gesteuert. Der Zählerstand des Zählers 58 wird jeweils um 1 beim Auftreten der Hinterkante des Ausgangsimpulses des zweiten Taktgebers 50 am Ende des zweiten Zeitabschnitts erhöht, falls die obere Hälfte der Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 auf den "richtigen" Zustand zu diesem Zeitpunkt umgeschaltet worden ist. Wie oben erwähnt, zeigt der "richtige" Zustand der oberen Hälfte der Entscheidungs-Fiip-Flop-Stufe 52 an, daß der TropfennachweisVorgang als unannehmbar angesehen wird.

In der vorzugsweisen Ausführungsform hat Zähler 5'l einen Zählbereich bis l6 und Zähler 58 einen Zählbereich bis 5- Gemäß vorliegender Erfindung ergibt sich hiermit ein Toleranzbereich von bis zu vier unannehmbaren Tropfennachweisvorgängen in einer Gesamtgruppe von l6 Austropfvorgängen, ehe die Ausgangssignale des Zählers 58 das Untersystem zur, Alarmgabe auslösen. Das Tropfen-

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<l.i skr im i iiator-Sya t em gibt damit nicht imiiö t i gerwci se Alarm, weint
die Ei η Le i t iiiigsc i nho i t bewegt oiler be; i iiormnLcr Verwendung kiir/,-7.üi tig ge:sc:hü 11 «1t wird.

Nach der Auswertung von i6 au f'o i nandorfo LtctMiden TrüpCcniiachwfiisvorgängcn findet eine Überschreitung der Zäh l.kapaz i ta t de ti
Zählers 5'¹ statt, »lie über Leitung 6l un ODER-Gatter 02 weitergegeben wird. Das "richtige" Ausgaug.s.s ignal ilicscs ODEH-Gat Urs
schaltet über Leitung 63 Zähler 5° zurück. Das Un t ersys tem zur- Analyse der Signalforni kann dann mit der Auswertung dor nächsten Gruppe von l6 Ahm tropfvorgängen beginnen, usw.

Ein Rucks tel Lgonerator 6'i, eine rücks teilende Flip-Flop-Stufe Gj »nid ODEN-Gatter 62 verhindern den Hetrieb des ''ntersystems zur Analyse der Sigtialform hei d^r Inbetriebnahme der Einheit zur
pareriteralen Verabreichung. Es ist zweckmäßig, das Untersystem zur Analyse der Sigtialform bei der Inbetriebnahme zu sperren, da zu
diesem Zeitpunkt der Tropferifluft normalerweise stark schwankt, ζ.Π. aufgrund der Auf fii Llung des Röhrchens 22 und des Reservoirs in
Tropfkammer 12 mit Flüssigkeit, aus Flasche l8. Die Iiihe tri ebnahme wird vom Rucks to I Igeuerator ausgelöst, der normalerweise mit dem
Startschalt er (nicht dargestellt) der intravenösen Einheit in Betrieb genommen wird und über Leitung 66 einen Impuls an die obere Hälfte der Rucks tell-Flip-Flop-Stufe 65, an einen Umschalten rigartg des
Zählers 5'l und durch ODEH-Ga tt er 62 an den Umschalt ei ngang des
Zählers 5$ über Leitung 63 abgibt. Di'e Ausgartgssignale der oberen Hälfte der Flip-Flop-Stufe 65 werden über Leitung 67 an einen Eingang der unteren Hälfte der Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 weiterübertragen, wodurch die obere Hälfte der Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe in ihrem "falschen" Zustand festgehalten wird. Diese Verhältnisse werden beibehalten, bis der Zähler 5'* der Vorgänge volle l6 Zählungen durchgeführt hat undsein über Leitung 6l₍an die untere Hälfte der Rückstell-Flip-Flop-Stufe 65 geleitetes Überlaufsignal den "richtigen" Zustand hervorruft. ,Dann wird Entscheidungs-Flip-Flop-Stufe 52 freigegeben und kann auf den Nachweis eines unannehmbaren Austropfvorgangs ansprechen.

Die jeweiligen Schwellwerte der Spanmingsdi skri mj nntoren., die Länge der Zeitabschnitte in der vorzugsweisen Ausführungsform und die Zählbereiche der Zähler wurden für einen bestimmten Tropfen-

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fühler und das zugehörige i'nt ersystem zum Tropfeiinachwei s gewählt, α ο ti nil .sich ein wirkungsvoller· Bet rieb nti t intravenösen Einheiten ergibt, die zwischen 60- Tropfen pro Milliliter und 10 Tropfen pro Milliliter liefern. Diese Parameter hängen natürlich al) von dem Aufbau des jewt-rl igen Tropf en fühl er« und seiner Teile, dem zugeordneten Uritersystfiin zum Tropfennachweis und den Schaltungen, und schließlich vom Hereich der Tropfengrößen, mit denen das Tropfendiskriminator-System betrieben werden sol1.

Das neue, verbesserte, erfindungsgemäße Tropfendiskriminator-System gewährleistet einen genauen, zuverlässigen Nachweis des Tropfenflusses, indem es unbrauchbare Tropfennachweisvorgänge feststellt. Das System gewährleistet, daß eine unrichtige Anbringung des Tropfenfühlers and der Tropfkammer oder ein Verkipjjen der Tropfkammer bemerkt und korrigiert werden. Das System kann Pflegepersonal sehr rasch auf alle Unregelmäßigkeiten beim Tropfennachweis aufmerksam machen, die für den Patienten gefährlich sein können.

Aus obigen Ausführungen folgt, daß bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurdet, daß jedoch Abänderungen im Rahmen der Erfindung möglich s i nd .

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Claims

IVAC Corporation

11353 Sorrento Valley Road
San Diego, Kalifornien
U. S. A.

Patentansprüche

Vorrichtung zur Verwendung mit Einrichtungen zur Durchfluftregelung in. einem Tropfennachweis-System, gekennzeichnet durch erste Einrichtungen zur Erzeugung elektrischer Signale beim Nachweis von Tropfenfluß und zweite Einrichtungen zur Auswertung der Form der elektrischen Signale, um damit festzustellen, ob"sie mit vorgeschriebenen Kennwerten der Signalform übereinstimmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die Amplitude jedes Signals auswerten, um festzustellen, ob sie mit vorgeschriebenen Amplitudenkennwerten übereinstimmt.

3- Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die Amplitude jedes elektrischen Signals durch Vergleich der Amplitude mit mehreren vorgegebenen Amplitudenwerten auswerten.

k. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen eine Anzeige der fehlenden Übereinstimmung der Amplituden einer vorgegebenen Anzahl elektrischer Signale liefern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die Zeitdauer jedes Signals auswerten,

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um festzustellen, ob es mit vorgegebenen Kennwerten der zeitlichen Dauer übereinstimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die Zeitdauer jedes elektrischen Signals dadurch auswerten, daß die Zeitdauer mit mehreren vorgegebenen Zeitabschnitten verglichen wird.

7- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen eine Anzeige der fehlenden Übereinstimmung der Zeitdauern einer vorgegebenen Anzahl von elektrischen Signnk-n liefern.

8. Vorrichtung nach Anspruch ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die Amplitude jedes der elektrischen Signale in einem vorgegebenen Zeitabschnitt auswerten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die Amplitude jedes der elektrischen Signale in mehreren aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten auswerten, um die Übereinstimmung mit vorgeschriebenen Amplitudenkenngrößen festzus teilen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die Zeitdauer jedes elektrischen Signals innerhalb eines vorgeschriebenen Amplitudenbereichs auswerten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einrichtungen die Zeitdauer jedes der elektrischen Signale innerhalb mehrerer vorgeschriebener Amplitudenbereiche auswerten, um festzustellen, ob Übereinstimmung mit vorgeschriebenen Kennwerten der zeitlichen Dauer besteht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen Nachweiseinrichtungen zum Nachweis des Tropfenflusses und auf diese Nachweiseinrichtungen ansprechende Einrichtungen, die die den nachgewiesenen Tropfenfluß kennzeichnenden elektrischen Signale erzeugen, umfassen, und daß die zweiten Einrichtungen Amplitudendiskriminatoren zur Auswertung der Amplitude jedes der elektrischen Signale und Taktgebereinrichtungen zur Festlegung des Zeitabschnitts umfassen.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktgebereinrichtungen auf die Amplitudendiskriminatoren ansprechen und von ihnen ausgelöst werden.

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ORfGtNAL INSPECTED

l'i. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner Anzeigeeinrichtungen aufweist, die eine fehlende Übereinstimmung in den Amplituden einer vorgeschriebenen Anzahl der elektrischen Signale angeben.

15- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudendiskriminatoreti bestehen aus: einem ersten Diskriminator (k2) zur Peststellung, ob die Amplitude jedes der elektrischen Signale einen ersten Wert überschreitet, und einem zweiten Diskriminator (k^lt) zur Feststellung, ob die Amplitude jedes der elektrischen Signale einen zweiten Wert überschreitet, der größer als der erste Wert ist; und daß der Taktgeber (48) auf den ersten Diskriminator ('42) anspricht und einen ersten und einen darauf folgenden zweiten Zeitabschnitt festlegt, in dem die Amplitude jedes der elektrischen Signale mit dem zweiten Wert verglichen wird.

l6. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß Anzeigeeinrichtungen vorgesehen sind, die anzeigen, ob die Amplitude jedes der elektrischen Signale nicht den zweiten Wert im ersten Zeitabschnitt überschreitet oder den zweiten Wert im zweiten Zeitabschnitt überschreitet.

17* Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen ersten Zähler (5Ό zum Zählen jedes der elektrischen Signale, dessen Amplitude den ersten Wert überschreitet, und einen zweiten Zähler (58) zum Zählen jedes der elektrischen Signale mit einer Amplitude, die vom ersten Zähler gezählt wird, wobei dieses Signal nicht den zweiten Wert im ersten Zeitabschnitt übersteigt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17» gekennzeichnet durch auf den ersten und den zweiten Zähler (5^ bzw. 58) ansprechende Alarmeinrichtungen, die einen Alarm auslösen, wenn das Verhältnis des Zählerstands des ersten Zählers zum Zählerstand des zweiten Zählers einen bestimmten vorgegebenen Wert übersteigt.

19. Vorrichtung nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler (^k) und der zweite Zähler (58) zurückgestellt werden, wenn, der Zählerstand des ersten Zählers einen vorgegebenen Wert überschreitet.

20. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen ersten Zähler zum Zählen jedes elektrischen Signals, dessen Ampli-

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tude den ersten Wert überschreitet, und einen zweiten Zähler zum Zählen jedes elektrischen Signals, das vom ersten Zähler gezahlt wurde und dessen Amplitude auch den zweiten Wert im zweiten Zeitabschnitt überschreitet.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Alarmeinrichtungen, die auf den ersten und den zweiten Zähler ansprechen und einen Alarm auslösen, wenn das Verhältnis des Zählerstands des ersten Zählers zum Zählerstand des zweiten Zählers einen vorgeschriebenen Wert überschreitet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zähler und der zweite Zähler zurückgestellt werden, wenn der Zählerstand des ersten Zählers einen vorgeschriebenen Wert überschreitet.

23· Verfahren zur Feststellung der Güte des Nachweises von Tropfenfluß bei der parenteralen Verabreichung von Flüssigkeiten durch ein Zuführungsröhrchen von einer Flüssigkeitsquelle an einen Patienten, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Signale beim Nachweis des Tropfenflusses erzeugt werden, und daß die Form jedes der elektrischen Signale ausgewertet wird, um festzustellen, ob Übereinstimmung mit vorgeschriebenen Kenngrößen der Signalform besteht.

2k. Verfahren nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Mangel an Übereinstimmung in den Signalformen einer vorgegebenen Anzahl der elektrischen Signale angezeigt wird.

25- Verfahren nach Anspruch 2.k, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auswertung die Amplitude jedes der elektrischen Signale während Zeitabschnitten vorgegebener Dauer ausgewertet wird, um festzustellen, ob die Signale mit vorgeschriebenen Amplitudenkenngrößen übereinstimmen.

26. Verfahren nach Anspruch 25, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein Mangel an Übereinstimmung in den Amplituden einer vorgegebenen Anzahl der elektrischen Signale angezeigt wird.

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