SE503686C2 - Mikrodialysanordning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 503 686 2 med att en från ett smalt rör fritt fallande droppe är stor- leksordningen 15 mikroliter.

Vid stationära anläggningar är det vanligt och praktiskt att arbeta med kontinuerlig genomströmning av dialysvätska. Vid transportabla anläggningar, särskilt sådana som en patient bär på sig, och som måste vara batteridrivna, gör kraven på låg strömförbrukning att man föredrar att använda pumpar med intermittent drift. Med på marknaden tillgänglig apparatur har det emellertid visat sig att man lätt får en allt för stor provmängd, i vilken de ämnen man vill analysera får låg koncentration. På marknaden förekommande insulinpumpar har visat sig mindre lämpliga också därför att deras handhavande är besvärligt. Det är därför ett syfte med uppfinningen att åstadkomma en förbättrad anläggning, särskilt beträffande själva pumpanläggningen.

Detta och andra syften uppnås enligt uppfinningen därigenom att vid en anläggning av inledningsvis nämnt slag pumpen är anordnad för intermittent tillförsel av vid varje intermit- tent pumpningstillfälle utmata en förutbestämd vätskemângd, vilken mängd är högst så stor som ungefär den volym som är upptagbar i det mellan innerröret och ytterröret över den längd därav som svarar mot det semipermeabla membranets ut- sträckning i mikrodialyskateterns längdriktning. Vid en nor- malt förekommande typ av mikrodialyskateter uppgår denna vät- skemängd till storleksordningen 0,5 mikroliter.

Därmed uppnås en förbättrad verkningsgrad, i det att endast sådan vätska som stått nära det semipermeabla membranet kommer att transporteras och utbytas vid varje intermitten- stillfälle. Om en större mängd utbytes vid varje tillfälle, kommer en del av den utströmmande vätskan att aldrig ha varit i den zon, där utbyte genom det semipermeabla membranet före- kommer, innebärande att den för analys intressanta vätske- mängden blir onödigtvis utspädd med vätska som saknar den faktor man vill analysera. Med en från signalanalysen hämtad analogi innebär detta att signalbrusförhållandet blir försäm- rat. 10 15 20 25 35 3 503 686 Pumpen bör vidare ha möjlighet att utföra en begynnande flushning, under vilken all vätska i rör och kateter utbytes, uppgående normalt till ungefär 100 pl. Eventuellt utföres detta för hand, innan en som en injektionsspruta konstruerad pumpstövel med kolv monteras i en motoriserad drivanordning, tillsammans utgörande en pump för den avsedda genompumpningen av dialysvätska i mikrodialysanordningen. Vid en särskilt förmånlig utföringsform är dessutom drivanordningen utformad som ett hölje för upptagning av pumpstövel och kolv, med en gängad skruv kopplad till en elektrisk, batteridriven motor, varvid kolven utanför pumpstöveln har en förlängning med en vinkelrätt anordnad öppen gaffelform, som kan anordnas efter- givligt klämmande om skruven, varvid åtminstone den ena av gaffelformens inåtvända sidor har ett räffelmönster, vilket har en periodicitet huvudsakligen överensstämmande med skru- vens gängstigning och en lutning i förhållande till kolvens rörelseriktning, som överensstämmer med skruvens gängors lutningar på den sida därav, mot vilken gaffelformens in- åtvända, räfflade sida är eftergivligt anlagd. För att slippa noggrann centrering är det särskilt förmånligt om endast den ena sidan är gängförsedd. Gaffelformen är företrädesvis gjord av plast, exempelvis delrin. Skruven är företrädesvis av metall, gärna stål.

Uppfinningen skall nu beskrivas i form av ett icke begränsan- de utföringsexempel i anslutning till ritningarna.

Fig. 1 visar schematiskt en mikrodialysanordning med kateter, pump och provupptagare.

Fig. 2 visar en mikrodialysanordning monterad på en patient.

Fig. 3 visar ett blockschema av en mikrodialyspump.

Fig. 4 visar en genomskärning av ett hölje med drivanordning, för insättande av en pumpstövel av injektionssprutetyp, och motsvarande ett utförande enligt Fig. 3.

Fig. 5 visar en löpmutter avsedd att sättas på kolvstången till en injektionsspruta.

Fig. 6 visar en tvärsnittsvy enligt snittet IV - IV i Fig. 3.

Fig. 1 visar mycket schematiskt en mikrodialysanordning, med en kateter A, matad från en pump B och avgivande vätska till 10 15 20 25 30 35 503 686 4 en uppsamlare B. Ett semipermeabelt membran A1 utgör ett ytterhölje, omgivande ett rör A2, och röret A2 resp. utrymmet mellan detta och membranet Al är anslutna till var sitt tillförsel- resp. avtappningsrör, som är anslutna till pump B och uppsamlare C. Katetern A är normalt insatt i vävnad, sà som framgår av Fig. 2, där en pump B enligt uppfinningen är fäst vid en patients kropp, liksom också en schematiskt antydd uppsamlare C.

I principskissen enligt Fig. 3 visas de aktiva delarna till en mikrodialyspump, med en drivmotor 1, som via en utväxling 2 driver en skruv 3. Pà muttern är grenslelagd en öppen mutter 4, som skall beskrivas noggrannare nedan, och vilken är fäst vid (eller är gjord i ett stycke med) kolvstàngen till en pump motsvarande en injektionsspruta eller motsvaran- de 6. Som drivkälla finns ett batteri, som under styrning av ei microcontroller 8 via en motordrivenhet 9 levererar ström till motorn 1. Motorn har en genomgående axel, och den från växeln vända änden har ett kodhjul 10 med mörka och ljusa ränder (ej visat), som avläses av en optosensor ll (ljuskälla och ljussensor i kombination), som via en optologik signale- rar motorns rotation till microcontrollern 8.

Det hela är lämpligen monterat, så som framgår av Fig. 4, monterat i ett hus 20, här visat uppskuret, så att motorn 1, kodhjulet 10, växeln och skruven 3 framgår såson lämpligen placerade, liksom plats för batteriet (7). Övriga komponenter är monterade på det antydda kretskortet 21. En ej visad överdel är svängbart monterad vid 22, varvid en injektions- spruta av engångstyp, försedd med en "grenslemutter“ 4 kan inläggas och fastklämmas under locket, med sprutans utgående ände 13 fallande i en öppning 23 och kolvstången kopplad till translationsrörelse vid skruvens 3 kringvridning.

För möjliggörande av denna enkla inläggning användes en mutter 4, närmare avbildad i Fig. 5 och 6, försedd med en U- formad urtagning med en skuren gängskårning 30 vid ena U- skånkeln, varvid avståndet mellan skänklarna är avpassat så att anpassning erhålles till gängan på skruven 3. 10 15 20 25 30 5 503 68: Vid ett utföringsexempel är skruven av dimension M5 x 0,5 enl. SMS 1701, och avstånet mellan U-skänklarna före gängs- kärning är 4,5 mm. De rakskurna gängorna 30 i U-skänkeln bildar då lämpligen en vinkel om l,95° mot mutterns tvärrikt- ning. - Ett lämpligt material för muttern är plast såsom Delrin.

Vid utföringsexemplet är motorn 1 sambyggd med en växellåda (ej visat) av konventionellt slag, så att man tillsammans med kuggväxeln 2 erhåller en total utväxling om 108:1. Med en konventionell engångsspruta (3 ml) får man då för ett varv på motorn ut 0,5 pl. Skruvens stigning är 0,5 mm, varför 1/108 varv för motorn betyder en translation om ungefär 4 pm. Då vridningen alltid sker åt samma håll, blir eventuella glapp ändå av försumbar verkan.

Med en motor avsedd för nominellt 12 V kan man med ett 4 V batteri få en lagom matningshastighet, så att ett motorvarv tar ungefär 0,1 sekunder. Med intermittent drift och ett motorvarv utfört per minut blir batteriàtgången så låg, att ett batteri kan räcka 15 dygn. I regel är emellertid under- sökningstiden sällan mer än 3 dygn.

Såsom tidigare nämnts, är det vid insättningen av en mikrodi- alyskateter nödvändigt med en ifyllnads- och flushperiod, som till exempel kan avse utmatning av 100 pl med 15 pl per minut och alltså ett motorvarv varannan sekund. Under denna tids- period kommer dessutom alla transmissionsglapp att upphâmtas.

Under efterföljande provtagningsperiod övergår man till att mata ut med ett varv för varje minut, alltså med 0,5 pl stegvis.

Detta exempel är anpassat till en mikroanalyskateter med en effektiv volym om 0,5 pl eller obetydligt mera. Vid andra mikrodialyskatetrar måste pumpen anpassas därtill, eftersom tanken är att för varje matningstillfälle vätskan i kateterns verksamma del skall utbytas, utan att någon överskottsvätska blir genomtryckt och späder ut provlösningen. - Ehuru detta ej tillhör föreliggande uppfinning, kan det nämnas att man 10 15 503 686 6 normalt uppsamlar provvolymer var för sig under successiva tidsperioder, t.ex. om 15 min., 30 min. eller 1 tim., be- roende pà förekommande ändringshastighet i exempelvis metabo- liska förlopp såsom sockerbelastning av diabetiker eller andra förändringar. I andra sammanhang används utrustningen för att till en patient tillföra ämnen, och denna exemplifie- ring får därför inte betraktas som uttömmande.

Det må påpekas att den uppskurna anordningen i Fig. 4 är ungefärlgen skalenlig, varför man inser att den lätt kan bäras av en patient, t.ex. såsom i Fig. 2, vilken alltså endast behöver vara obetydligt besvärad därav, så att den kan användas i vilka situationer som helst och till och med vid arbetsprov. Fackmannen inser att det hela kan fästas till kroppen, via en gördel eller med tejp.

Claims (4)

10 15 20 25 35 v 503 686 Patentkrav

1. Mikrodialysanordning för anslutning till en lángsträckt mikrodialyskateter (A) med ett semipermeabelt membran in- fattat i en hållare, som tillsammans med membranet bildar ett ytterrör, vari ett innerrrör är upptaget, vilket i kateterns distalände har en öppning, varjämte en ledning är ansluten till innerrörets proximalände och en annan ledning är an- sluten till ett mellan innerröret och ytterröret bildat utrymme vid dess proximala del, en till den ena av de nämnda ledningarna ansluten pump (A) för tillförsel av dialysvätska, och medel (B) för uppsamling fràn den andra ledningens ände av genom mikrodialysanordningen genomströmmad dialysvätska, kânnetecknad av att pumpen är anordnad för intermittent tillförsel av vid varje intermittenstillfälle en förutbestämd vätskemängd, vilken mängd är högst så stor som ungefär den volym som är upptagbar i det mellan innerröret (A2) och ytterröret (A1) belägna utrymmet över den del därav, som svarar mot det semipermeabla membranets utsträckning i mikro- dialyskateterns längdriktning.

2. Anordning enligt krav 1, kânnetecknad av att pumpen in- nefattar ett hölje (20) innehållande ett batteri (7), en elektrisk motor (1), en utväxling, en skruv (3) som via utväxlingen är kopplad till skruven och en utbytbar injek- tionsspruta (6) med en cylinder och en däri löpbar, med ett utstickande skaft försedd kolv, vid vars distala ände är anordnad en mot skruven anläggbar, med gängor försedd öppen mutteranordning, och en motorstyranordning anordnad för f- reträdesvisintermittent frammatning av kolven.

3. Anordning enligt krav 2, kânnetecknad av att en utväxling är anordnad mellan motorn (1) och skruven (3) och att motor- styranordningen innefattar en avkânnare (10, 11, 12) för avkänning av motorns omvridning. 503 686 s

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, kânnetecknad av att utväxlingen är sådan, att ett motorvarv motsvarar en utmat- ning fràn pumpen av storleksordningen några tiondedels mikro- liter.