Možnosti integrace lineárního dávkovače do zařízení infuzní pumpy 2P SEV Litovel Mgr. L. Zavadil, J. Dušek Dis., Ing. V. Hoppe, Ing. J. Mencl, Ing. V. Kuhn SEV Litovel s.r.o. Palackého 34, 784 01 Litovel Česká republika Článek je věnován možnostem návrhu experimentálního funkčního vzorku lineárního dávkovače kombinovnaého s infuzní pumpou vyráběnou společností SEV Litovel, s.r.o. 1. Úvod 2. Popis dvojité infuzní pumpy 3. Návrh konstrukčního řešení 4. Technické zhodnocení 5. Experimentální funkční vzorek 5.1 Realizace 5.2 Primární testování experimentálního funkčního vzorku 6. Závěr 7. Literatura 1. Úvod Infuzní pumpa 2P vyráběná společností SEV Litovel je dodávána s externím zařízením po jehož instalaci je možno ji používat jako lineární dávkovač. Protože toto zařízení značně zvyšuje užitnou hodnotu infuzní pumpy, bylo rozhodnuto rozpracovat problematiku vložení mechanismu lineárního dávkovače přímo do skříně infuzní pumpy a řešit jeho pohon přímo od krokového motoru peristaltického čerpadla. Autoři diskutují o možnosti návrhu konstrukčního řešení, technickém zhodnocení a následné realizaci. 2. Popis dvojité infuzní pumpy Infuzní pumpa 2P slouží k řízenému dávkování infuzních roztoků, zejména v podmínkách nemocničních zařízení pro parenterální a enterální výživu apod. Infuzní pumpa 2P je dvojnásobná (dávkování dvou na sobě nezávislých infúzí). Pracuje s infuzními sety IS101 až IS103 výrobce Gama České Budějovice nebo sety IS131 až IS134. 3. Návrh konstrukčního řešení Cílem je navrhnout závitovou kleštinu a její vedení s pohonem od motoru. Závitová kleština je navržena v závislosti na rozměrech infuzní pumpy a jejím pohonu (jednosměrný krokový 60-1
motor). Kleština je navržena za účelem snadného vyměnění prázdné injekční stříkačky po ukončení dávkování [4]. Jelikož je u infuzní pumpy použit pouze jednosměrný krokový motor je závitová kleština navržena tak, že po ukončení dávky (injekční stříkačka je prázdná) dojde prostřednictvím otočného táhla k rozevření čelistí kleštiny a možnosti posuvu celého tlačného mechanismu po vedení kleštiny. Je tak možné vyměnit prázdnou injekční stříkačku za novou nebo nastavit tlačné zařízení do požadované polohy. Konstrukční řešení vedení jezdce kleštiny je přizpůsobeno prostorovým možnostem infuzní pumpy [5]. U konstrukčního řešení vedení jezdce lineárního dávkovače byl zahrnut požadavek použít maximální počet dědičných prvků v závislosti na rozměrech původní infuzní pumpy. V návrhu je zohledněna závislost na rozměrech původní infuzní pumpy a v souvislosti s rozměry závitové kleštiny. Obr.1. Původní stav infůzní pumpy Pro pohon byl vybrán jeden z dědičných prvků a to krokový motorek pohánějící hřídel, která musela být prodloužena. Hlavním úkolem bylo převedení točivého momentu z prodloužené hřídele na závitovou tyč. Navržené zařízení spolu s infuzní pumpou nabízí zakoupení jednoho přístroje, který obsahuje dvě nezávislá zařízení. To splňuje požadovanou přesnost, přičemž není požadavek na současný chod obou zařízení. Celé zařízení je potom možno použít pro infúze a enterální výživu a také pro lineární dávkování infuzních roztoků. 60-2
1) 2) Obr.2..Navržený lineární dávkovač 1 - vedení zavitové kleštiny s převody 2 - závitová kleština Obr.3. Infuzní pumpa spolu s lineárním dávkovačem 60-3
4. Technické zhodnocení Infuzní pumpa slouží pro enterální výživu, infúzi a lineární dávkování ve zdravotnictví. Jestliže zdravotnická střediska požadují po infuzních pumpách vyšší přesnost dávkování [1,2] v určitém časovém intervalu, musí si k infuzní pumpě přikoupit přídavný set s dávkovačem. Proto je navržen lineární dávkovač jako pevná součást infuzní pumpy. Mechanické dílce jsou navrženy tak, aby do stávající infuzní pumpy bylo možno instalovat až dvě peristaltická čerpadla a dva dávkovače. Z důvodů instalace elektronických dílů bude ideální, instalovat pouze jedno čerpadlo a jeden lineární dávkovač. 5. Experimentální funkční vzorek 5.1 Realizace Základním prvkem realizace byla nutnost převést točivý moment krokového motoru do spodní části skříně infuzní pumpy přes převodová soukolí. Po tomto opatření mohl být lineární dávkovač integrován do skříně stavající infuzní pumpy dle přiložených fotografií. Obr.4. Pohledy na převodová soukolí a závitovou kleštinu experimentálního funkčního vzorku 60-4
Obr.5. Pohled na vedení jezdce závitové kleštiny a její horní část s vypínacím mechanismem. 5.2 Primární testování experimentálního funkčního vzorku Zkoušky ukazují, že zařízení je ve smyslu přesnosti dávkování stabilnější než dosavadní peristaltické čerpadlo.[3] Použitím lineárního dávkovače je odstraněn problém s nepřesností dávkování při.dávkách pod 5ml/hod. Graf 1. Přesnost dávkování peristaltického čerpadla. V horní části grafu je vidět vyjádření přesnosti dávkování v dolní části grafu je trubkový diagram. 60-5
Graf 2. Přesnost dávkování lineárního dávkovače. V horní části grafu je vyjádření přesnosti dávkování v dolní části je trubkový diagram. Doposud ještě nebyla provedena všechna měření, ale z grafů je patrné, že proces dávkování bude s pomocí lineárního dávkovače značně přesnější. V případě že by zkoušky experimentálně funkčního vzorku a prototypu dopadly kladně, infúzní pumpa by s peristaltickým čerpadlem dosáhla žádané multifunkčnosti. 6. Závěr Z navrhovaného konstrukčního řešení a z výsledků měření je patrné, že přesnost pro malé dávky je výrazně lepší. Umístění lineárního dávkovače do skříně stávající pumpy je tedy nejen konstrukčně možné, ale i z hlediska uživatele reálné. 7. Literatura [1] Hoppe. V.: Úvod do problematiky nízkých průtoků rotačního peristaltického čerpadla pro medicínské účely - ČSN EN 60 601-2-24. http://www.elektrorevue.cz/. [2] Patentový spis CZ 292 594 Rotační peristaltické čerpadlo s přesným, zejména mechanickým lineárním dávkovačem. [3] Patentový spis CZ 292 309 Peristaltické rotační čerpadlo s přesným dávkováním [4] Dušek J.: Návrh konstrukčního řešení a zhotovení dokumentace závitové kleštiny lineárního dávkovače - diplomová práce [5] Moťka M.: Návrh konstrukčního řešení a zhotovení dokumentace vedení jezdce lineárního dávkovače - diplomová práce V článku jsou uvedeny poznatky, které byly získány při řešení grantu AVČR 1ET110540521. 60-6