Medizinische Apparatetechnik Olaf Eick

Grundlagen der Infusionstechnik

Inhalt Infusion - Definitionen und Begriffe Infusionsarten Infusionsmethoden Beispiele für Infusionspumpen Schwerkraftinfusion - ungeregelt Schwerkraftinfusion - geregelt Spritzenpumpen Pneumatisch betriebene Pumpsysteme Volumetrisch gesteuerte Peristaltikpumpe Tropfengeregelte Infusionspumpe Kolbenpumpe, Membranpumpe Beispiele für Gefährdungen bei der Anwendung von Infusionspumpen

Infusion - Definition und Begriffe Einbringen von Flüssigkeiten in einen Körper über einen längeren Zeitraum Injektion schnelles Einbringen von Flüssigkeiten in einen Körper innerhalb eines kurzen Zeitraums

Infusion - Definition und Begriffe Infusion von Flüssigkeiten zum Ausgleich von Wasserverlusten Herstellen / Erhalten der normalen intra- und extrazellulären Elektrolytkonzentration Normalisieren des Säure-Basen-Haushalts Decken des Energie- und Eiweissbedarfs Zuführen von Medikamenten, Vitaminen, Hormonen, Spurenelementen

Grundlagen der Infusionstechnik Infusionsarten Eine Infusion kann erfolgen: unter die Haut Subkutane Infusion in den Blukreislauf Intravenöse Infusion oder intraarterielle Infusion in den Muskel Intramuskuläre Infusion oder in spezielle Applikationsorgane wie z.B.: Rückenmark Peridurale Infusion Gelenke Intraartikuläre Infusion

Grundlagen der Infusionstechnik Anwendungen für Infusionspumpen Stationäre Infusionspumpen im OP zur „Totalen Intravenösen Anästhesie:TIVA-Pumpe in Normal- und Intensivstationen: Spritzenpumpe,Infusionspumpe in Notfallsituationen: schwerpunktmässig pneumatisch betriebene Druckinfusionsgeräte Tragbare Infusionspumpen in der ambulanten Infusionstherapie z.B. Chemotherapie Schmerztherapie: Schmerzpumpe (PCAPumpe: Patienten Controllierte Analgesie) parenteralen Ernährung: Ernährungspumpen Behandlung von Typ I Diabetikern:Insulinpumpe

Grundlagen der Infusionstechnik Infusionsmethoden Nicht energetisch betriebene Infusion Schwerkraft-Infusion Energetisch betriebene Infusion durch Erhöhung des Arbeitsdruckes im Vorratsbehälter Spritzenpumpen Pneumatisch betriebene Systeme (z.B. Druckinfusionsgeräte)

Grundlagen der Infusionstechnik Infusionsmethoden Nicht energetisch betriebene Infusion Schwerkraft-Infusion Energetisch betriebene Infusion durch Erhöhung des Arbeitsdruckes im Überleitsystem Elektrisch betriebene Infusionspumpen (z.B. Peristaltikpumpen, Rollenpumpen, Membranpumpen, Kolbenpumpen)

Komponenten einer Schwerkraftinfusion

Infusionsgerät nach DIN 58362

Schwerkraftinfusion (geregelt) Förderung durch hydrostatischen Druckunterschied zwischen Infusionsbehälter und Patientenzugang Zählen der fallenden Tropfen, Vergleich mit dem vorgewähltem Sollwert, Nachregelung über z.B. elektrisch angesteuerte Rollenklemme Grenzen: Dosiergenauigkeit ± 10% maximal erzielbare Infusionsgeschwindigkeit 150 ml/min, abhängig von den physikalischen Eigenschaften der Infusionslösung und dem hydrostatischen Druck Gefahren: Luftinfusion

Schwerkraftinfusion (geregelt)

Grundlagen der Infusionstechnik Infusionsmethoden Nicht energetisch betriebene Infusion Schwerkraft-Infusion Energetisch betriebene Infusion durch Erhöhung des Arbeitsdruckes im Vorratsbehälter Spritzenpumpen Pneumatisch betriebene Systeme (z.B. Druckinfusionsgeräte)

Antrieb einer Spritzenpumpe

Spritzenpumpen • Förderung durch Druckaufbau im Infusionsbehälter (Spritze) Linearer Präzisionsantrieb wirkt auf den Kolben einer kalibrierten Spritze Vorteile: - Dosiergenauigkeit ± 2% - Kontinuierliche Förderung - Bolusgabe möglich • Nachteile: - Unerwünschte Bolusgabe - z.B. beim Messen des venösen Druckes mit Dreiwegehahn, Verschluss im Überleitsystem

Beispiel einer Spritzenpumpe

Beispiel einer Spritzenpumpe Infusionsspritzenpumpe

Pneumatisch betriebene Pumpsysteme

Pneumatisch betriebene Pumpsysteme • Förderung durch Druck, der über eine Manschette auf einen flexiblen Infusionsbehälter wirkt (Druckaufbau im Vorratsbehälter) •Vorteile: - höhere Infusionsgeschwindigkeit als bei Schwerkraftinfusion erzielbar - keine Luftinfusion möglich, da Belüftung nicht notwendig • Nachteile: - ungenaue Dosierung über Rollenklemme - Förderung nicht konstant

Grundlagen der Infusionstechnik Infusionsmethoden Nicht energetisch betriebene Infusion Schwerkraft-Infusion Energetisch betriebene Infusion durch Erhöhung des Arbeitsdruckes im Überleitsystem Elektrisch betriebene Infusionspumpen (z.B. Peristaltikpumpen, Rollenpumpen, Membranpumpen, Kolbenpumpen)

Volumetrisch gesteuerte Peristaltikpumpe Förderung durch Druckaufbau über eine Schieberperistaltik, die auf ein kalibriertes Schlauchsegment wirkt. Das dabei verschobene Volumen wird als bekannt angenommen. Bei bekannter Peristaltikpumpengeschwindigkeit kann der Volumenstrom berechnet werden. • Vorteile: - Volumengenauigkeit ± 5% • Nachteile: - spezielle Überleitsysteme erforderlich - quasi kontinuierliche Förderung • Gefahren: - Luftinfusion, Bolus (Alarmeinrichtung erforderlich)

Förderprinzip einer Peristaltikpumpe

Förderprinzip einer Rollenpumpe

Volumetrisch gesteuertes Pumpsystems

Tropfengeregelte Infusionspumpe • Förderung durch Druckaufbau mit Hilfe einer Schieberperistaltik oder Rollenpumpe, die auf ein Schlauchsegment wirkt. Zahl der Tropfen wird erfasst und dient als Regelgrösse. • Vorteile: - kein Überleitsystem mit kalibriertem Zwischenstück erforderlich • Nachteile: - Genauigkeit ± 10% - Okklusionserkennung erst nach hohem Druckaufbau im Überleitsystem

Tropfengeregelte Infusionspumpe

Kolbenpumpe, Membranpumpe • Diskontinuierliche Förderung durch Druckaufbau in einer im Überleitsystem integrierten Volumenkammer. Füllen und Leeren dieser Kammer erfolgt über eine Kolben- bzw. Membranpumpe. Die Geschwindigkeit der Kolbenbetätigung bzw. des Membranhubs bestimmen das Fördervolumen pro Hub. • Vorteile: - Genauigkeit ± 2% - Entlüftungsmöglichkeit ohne Diskonnektion des Patienten und ohne Wechsel des Überleitsystems • Nachteile: - als Überleitsystem ist ein spezieller Einwegartikel erforderlich - keine kontinuierliche Förderung - Ventile im Überleitsystem erforderlich

Arbeitsweise einer Kolbenpumpe zum Patienten

Arbeitsweise einer Membranpumpe zum Patienten

Beispiele Beispiel für eine tragbare Infusionspumpe in der parenteralen Ernährung

Beispiele Beispiel für eine Insulinpumpe

Gefahren Überdosierung - bedingt durch Gerätefehler - Fehlbedienung (Free-Flow z.B. beim Öffnen des Verschlusses bei Peristaltikpumpen) - falsches Einlegen der Spritze bei Spritzenpumpen Unterdosierung - Fehlbedienung - „undichte Verbindung“ zwischen Pumpe und Überleitsystem Luftinfusion - z.B. bedingt durch Fehlbedienung (z.B. von Dreiwegehähnen) - Vorsicht bei Kombination von Schwerkraft- und Pumpeninfusion (Einschleppung von Luft bei leergelaufenem Infusionsbehälter)

Gefahren Partikeleinschwemmung - bedingt durch Schwebeteilchen in der Infusionslösung - Freisetzung von Partiklen beim Durchstossen des Gummistopfens, beim Zuspritzen Inkompatibilität - beim Vermischen von Medikamenten mit möglichen Veränderungen der Wirksamkeit Fehldosierung - beim Zuspritzen von Medikamenten z.B. Notfallsituationen bei unübersichtlichem Aufbau der Überleitsysteme

Übung Praktische Übung mit einer Spritzenpumpe Volumetrischen Infusionspumpe

Ablauf der Übung Injectomat 2000 (Fresenius)