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Die Erfindung betrifft einen Nadeleinzugsmechanismus
für eine
hypodermische Spritze (Injektionsspritze), umfassend einen Körper mit
einer Nadeleinzugskammer, wobei der Körper an einem ersten Ende angepaßt ist,
um aus einem Spritzenlauf Injektant aufzunehmen und an einem zweiten
Ende gleitend eine Nadel trägt,
die durch eine Kraft von einem vorgespannten Betätigungselement in die Nadeleinzugskammer
einziehbar ist, wobei das Betätigungselement
durch Reaktion auf den Injektanten lösbar ist.
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Die Erfindung betrifft auch einen
Nadelhalter für
eine Injektionsspritze, wobei der Nadelhalter einen Nadeleinzugsmechnismus
umfaßt.
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Die Erfindung betrifft auch eine
Injektionsspritze umfassend einen Lauf und einen Kolben, wobei die
Spritze einen Nadeleinzugsmechanismus umfaßt.
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Nadeln von gebrauchten Spritzen stellen
ein Risiko dar, sowohl selbst als auch als Ansteckungsquelle. Die
Wiederverwendung von Spritzen stellt ein besonderes Ansteckungsrisiko
dar.
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Die meisten Spritzen sind Wegwerfspritzen mit
einem standardisierten Anschlußstück, das
mit entsprechenden standardisierten Anschlußstücken von Spritzennadeln zusammenpassen
kann. Dieses standardisierte Anschlußstück ermöglicht einen großen Kombinationsbereich
für verschiedene
Spritzengrößen und
Nadelgrößen. Ein übliches
standardisiertes Anschlußstück ist das
Luer-Anschlußstück.
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Es sind verschiedene Sicherheitsspritzen bekannt,
bei denen die Nadel nach Gebrauch eingezogen wird.
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US-A-5.122.118 beschreibt eine automatische
Nadeleinzugsspritze, in der eine Gelatinekapsel eine Schraubenfeder
zurückhält. Bei
Kontakt mit dem flüssigen
Injektant gibt die Gelatinekapsel nach und gestattet es der Feder,
die Nadel in den Körper
der Spritze einzuziehen.
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US-A-5.049.133 beschreibt eine manuelle Nadeleinzugsspritze,
in der eine Feder, die die Nadel in den Körper der Spritze einziehen
kann, lösbar
ist, indem der Kolben bewegt wird, um eine Mehrzahl zahnförmiger Scharniere
auszulösen.
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US-A-5.188.614 beschreibt ein Schutzgehäuse zur
Verwendung mit einer Injektionsspritze. Ein Zweikomponentenschaumbildner
ist im Gehäuse angeordnet.
Wenn die Komponenten vermischt werden, bilden sie einen sich ausdehnenden
und härtenden
Kunststoffschaum. Beim Drücken
der Spritze in das Gehäuse
im Anschluß an
die Ejektion von Flüssigkeit
aus der Nadel werden die Schaumbildner aktiviert, und der sich ausdehnende
Schaum drängt
die Spritze und Spritzennadel im Gehäuse nach hinten und kapselt
die gebrauchte Nadel im Gehäuse
und im Schaum ein.
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WO-A-9 205 818 beschreibt eine automatische
Nadeleinzugsspritze, in der eine Feder, die die Nadel in den Kolben
drängt,
gelöst
wird, indem der Kolben nach Benutzung in den Lauf gedrückt wird.
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WO 98/30261 beschreibt einen Nadelhalter zur
Verwendung in Kombination mit einer Spritze und einer Nadel. Der
Nadelhalter ist mit einem ausdehnbaren Element und einem Rückhaltemittel
für das ausdehnbare
Element versehen. Kontakt zwischen dem ausdehnbaren Element und
einem Injektanten bewirkt, daß sich
das ausdehnbare Element ausdehnt und die Nadel in den Nadelhalter
einzieht. Die Erfindung betrifft auch eine Spritze, die den Nadelhalter
umfaßt.
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Automatische Nadeleinzugsspritzen
des Standes der Technik, die durch eine Reaktion auf den Injektanten,
d.h. Wasser, funktionieren, sind allgemein mit einem unverläßlichen
und unverhersagbaren Lösen
des Betätigungselements
belastet.
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Manuelle Nadeleinzugsspritzen des
Standes der Technik sind allgemein mit dem Nachteil belastet, daß die Kraft,
die erforderlich ist, um das Betätigungselement
zu lösen,
so groß ist,
daß die
Benutzung der Sicherheitsspritze als beschwerlich empfunden wird.
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In einigen der oben erwähnten Sicherheitsspritzen
sind die Nadel und der Einzugsmechanismus in den Spritzenlauf integriert.
Es gibt daher keine Möglichkeit,
unterschied liche Spritzengrößen mit
unterschiedlichen Nadelgrößen zu kombinieren,
was bedeutet, daß eine
größere Zahl
Spritzenvarianten vorrätig
gehalten werden müssen,
um allen Bedürfnissen
zu genügen.
Dies ist logistisch ein großes
Problem.
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Ein vorteilhaftes Material, das auf
den Injektanten reagiert, ist Alginat, das seine mechanische Festigkeit
verliert und sich schließlich
in Wasser auflöst.
Alginatelemente werden durch Extrusion oder Gießen geformt. Die resultierenden
Elemente sind zerbrechlich und mechanisch schwach, was bedeutet,
daß sie
sich leicht verformen oder brechen. Von einem mechanischen Standpunkt
her ist Alginat daher kein bevorzugtes Material.
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Es ist das Ziel der Erfindung, eine
verbesserte Sicherheitsspritze bereitzustellen, in der die obigen
Probleme verringert oder beseitigt sind. Es ist ein weiteres Ziel,
eine Sicherheitsspritze mit sowohl einem automatischen als auch
einem manuellen Nadeleinzugsmechanismus bereitzustellen. Es ist
ein weiteres Ziel, eine automatische Nadeleinzugsspritze bereitzustellen,
in der Alginat als Material im auf den Injektanten reagierenden
Element geeignet ist.
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Die Ziele werden durch einen Nadeleinzugsmechanismus,
einen Nadelhalter und eine Injektionsspritze gemäß dem Oberbegriff erreicht,
die durch die Merkmale der Ansprüche
gekennzeichnet sind.
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In einem ersten Aspekt betrifft die
Erfindung daher einen Nadeleinzugsmechanismus für eine Injektionsspritze, umfassend
einen Körper
mit einer Nadeleinzugskammer, wobei der Körper an einem ersten Ende angepaßt ist,
um aus einem Spritzenlauf Injektant aufzunehmen und an einem zweiten
Ende gleitend eine Nadel trägt,
die durch eine Kraft von einem vorgespannten Betätigungselement in die Nadeleinzugskammer
einziehbar ist. Die Nadeleinzugskammer ist mit einer trichterförmigen Eintrittsöffnung versehen,
die sich zu einer Aufnahme für
das Betätigungselement
und die Nadel nach außen
hin verbreitert. Die Aufnahme umfaßt einen komprimierbaren Abschnitt,
der in einer Aufnahmeposition größer als die
Eintrittsöffnung
ist und an trichterförmigen
Seiten der Eintrittsöffnung
anliegt und in einer komprimierten Löseposition kleiner als die
Eintrittsöffnung
ist und daher in die Eintrittsöffnung
eintreten kann. Das vorgespannte Betätigungselement drängt den
Halter in die trichterförmige
Eintrittsöffnung,
d.h. das Betätigungselement
drängt
den komprimierbaren Abschnitt auf die Löseposition hin. Der komprimierbare
Abschnitt wird jedoch durch einen Abstand halter in der Halteposition
gehalten. Der Abstandhalter ist aus einem Material hergestellt,
das nach einiger Zeit in Kontakt mit dem Injektanten seine mechanische
Festigkeit verliert.
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Bei der Lagerung ist kein Injektant
vorhanden, und der Abstandhalter behält seine mechanische Festigkeit
und Form, was bedeutet, daß der komprimierbare
Abschnitt der Aufnahme in seiner Aufnahmeposition gehalten wird.
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Wenn die Spritze mit einem Injektanten
gefüllt
ist, findet ein Kontakt zwischen dem Abstandhalter und dem Injektanten
statt, was nach einiger Zeit bewirkt, daß der Abstandhalter seine mechanische Festigkeit
verliert. Der Abstandhalter hält
den komprimierbaren Abschnitt des Halters dann nicht mehr in seiner
Halteposition, und das Betätigungselement drängt den
komprimierbaren Abschnitt daher in die Löseposition und in die Eintrittsöffnung.
Die Breite der Nadel ist kleiner als die Eintrittsöffnung,
und sowohl die Nadel als auch die Aufnahme werden durch die Eintrittsöffnung und
in die Nadeleinzugskammer gedrängt.
Daher wird eine automatische Lösung
des Nadeleinzugs bereitgestellt.
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Vorzugsweise umfaßt der komprimierbare Abschnitt
der Aufnahme elastische Arme, die an ersten Enden integral mit einem
Basisabschnitt der Aufnahme ausgebildet und an zweiten Enden zwischen der
Aufnahmeposition und der Löseposition
bewegbar sind. Die zweiten Enden der elastischen Arme weisen vorzugsweise
schräge
Endflächen
auf, die den trichterförmigen
Seiten der Eintrittsöffnung
entsprechen. Weiterhin weisen die elastischen Arme vorzugsweise
Fassungen für
den Abstandhalter auf.
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Wenn sich der komprimierbare Abschnitt
der Aufnahme in der Aufnahmeposition befindet und das Betätigungselement
an seiner Stelle hält,
greift eine Kraft von den trichterförmigen Seiten der Eintrittsöffnung den
komprimierbaren Abschnitt der Aufnahme Halters an. Dieser Kraft
wirkt eine Kraft vom komprimierbaren Abschnitt der Aufnahme entgegen,
die eine Resultierende der Kraft vom Betätigungselement und einer Kraft
zwischen dem komprimierbaren Abschnitt und dem Abstandhalter ist.
Wenn man keine Reibung annimmt, sind die Kräfte, die zwischen der trichterförmigen Eintrittsöffnung und
dem komprimierbaren Abschnitt der Aufnahme wirken, senkrecht zu
den trichterförmigen
Seiten. Abhängig
vom Winkel der trichterförmigen
Seiten, der eine Frage der Wahl der Gestaltung ist, kann die Kraft
zwischen dem komprimierbaren Abschnitt und dem Abstandhalter viel kleiner
als die Kraft vom Betätigungselement
gemacht werden.
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In der Praxis gibt es eine Reibung
zwischen den trichterförmigen
Seiten der Eintrittsöffnung
und dem komprimierbaren Abschnitt der Aufnahme, aber die Kraft zwischen
dem komprimierbaren Abschnitt und dem Abstandhalter kann trotzdem
durch Wahl der Winkel der trichterförmigen Seiten noch viel kleiner
als die Kraft vom Betätigungselement
gemacht werden.
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Für
praktische Zwecke ist der Injektant eine wäßrige Lösung. Alginat weist in bezog
auf das Lösen
in Wasser günstige
Eigenschaften auf und ist daher als Material für den Abstandhalter gut geeignet. Wie
erwähnt,
ist Alginat jedoch mechanisch schwach. In automatischen Nadeleinzugsmechanismen
des Standes der Technik wird das Element, das seine mechanische
Festigkeit bei Kontakt mit dem Injektanten verliert, durch die Kraft
vom Betätigungselement
angegriffen, und daher war Alginat nicht geeignet. Im automatischen
Nadeleinzugsmechanismus der Erfindung kann die Kraft, die das Element angreift,
das seine mechanische Festigkeit auf Kontakt mit dem Injektanten
hin verliert, d.h. die Kraft zwischen dem komprimierbaren Abschnitt
und dem Abstandhalter, durch Wahl der Winkel der trichterförmigen Seiten,
wie oben erörtert,
viel kleiner als die Kraft vom Betätigungselement gemacht werden.
Die Erfindung ermöglicht
daher die Verwendung von Alginat in diesem Element. Das Auflösen von
Alginat ist verläßlich und
vorhersagbar, und es wird dadurch ein verläßlicher und vorhersagbarer
automatischer Nadeleinzug bereitgestellt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
umfaßt
der Nadeleinzugsmechanismus auch eine innere Manschette, die die
Nadeleinzugskammer bildet und an einem Ende nahe der Aufnahme mit
der trichterförmigen
Eintrittsöffnung
versehen ist. Die Manschette ist relativ zum Körper auf die Aufnahme hin bewegbar.
Weiterhin schließt
diese Ausführungsform einen
Anschlag ein, der verhindert, daß sich die Aufnahme auf das
zweite Ende des Körpers
zubewegt.
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Diese Ausführungsform ermöglicht einen manuellen
Nadeleinzug durch Bewegen der Manschette auf die Aufnahme zu. Die
Aufnahme wird durch den Anschlag an ihrem Platz gehalten, und die trichterförmigen Seiten
der Eintrittsöffnung,
d.h. das Ende der Manschette, drückt
den komprimierbaren Abschnitt der Aufnahme auf die Löseposition
hin. Der Abstandhalter ist mechanisch schwach und wird deformiert
oder bricht, woraufhin die trichterförmigen Seiten der Eintrittsöffnung und/oder
das Betätigungselement
den komprimierbaren Abschnitt in die Löseposition und in die Eintrittsöffnung drängen. Das
Betätigungselement
drängt
dann die Aufnahme und die Nadel in die Nadeleinzugskammer.
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Diese Ausführungsform stellt daher einen Nadeleinzugsmechanismus
bereit, der sowohl automatisch als auch manuell auslösbar ist.
Das manuelle Auslösen
kann genutzt werden, wenn ein schneller Einzug der Nadel bevorzugt
ist oder wenn das automatische Auslösen aus irgendeinem Grund versagt. Die
Kraft, die erforderlich ist, um das Alginat während des manuellen Auslösens zu
deformieren oder zu zerbrechen, ist mäßig, da das Alginat durch den
Injektanten geschwächt
wird. Daher ist die erforderlich Kraft, um einen manuellen Nadeleinzug
zu erzeugen, ebenfalls mäßig.
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In einem zweiten Aspekt betrifft
die Erfindung einen Nadelhalter für eine Injektionsspritze, umfassend
einen Nadeleinzugsmechanismus gemäß der Erfindung, wie oben erörtert.
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Eine erste Ausführungsform des Nadelhalters
umfaßt
nur den automatischen Nadeleinzugsmechanismus, d.h. das erste Ende
des Körpers
ist angepaßt,
um zu einem Auslaß von
einem Spritzenlauf zu passen, und es gibt keine Manschette.
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Eine zweite Ausführungsform des Nadelhalters
umfaßt
sowohl den automatischen Nadeleinzugsmechanismus als auch den manuellen
Nadeleinzugsmechanismus, d.h. der Nadelhalter umfaßt auch
eine Manschette. Das zum Halter distale Ende der Manschette ist
angepaßt,
um zu einem Auslaß von
einem Spritzenlauf zu passen. Der Körper des Halters kann auf der
Manschette aus einer Bedienposition, in der der komprimierbare Abschnitt
der Aufnahme ist der Aufnahmeposition und die Nadel betätigbar ist,
in eine eingezogene Position, in der die Manschette auf den Halter
zubewegt wird, gleiten, wodurch das Lösen des Betätigungselements und der Einzug
der Nadel bewirkt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
des Nadelhalters sind der Körper
und die Manschette relativ in eine Position bewegbar, in der sich
die Aufnahme im ersten Ende des Körpers befindet, das Betätigungselement
entlastet und die Nadel in den Körper
eingezogen wird. Diese Position wird als verlängerte Position bezeichnet.
Bevor die Spritze verwendet wird, wird der Körper in die Bedienposition
geschoben, in der sich der Halter am zweiten Ende des Körpers befindet,
das Betätigungselement
vorgespannt wird und die Nadel betätigbar ist.
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In einem dritten Aspekt betrifft
die Erfindung eine Injektionsnadel umfassend einen Kolben und einen
Lauf mit einem Nadeleinzugsmechanismus gemäß der Erfindung, wie oben erörtert.
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Eine erste Ausführungsform der Injektionsspritze
umfaßt
nur den automatischen Nadeleinzugsmechanismus, in dem das erste
Ende des Körpers eine
Verlängerung
des Laufs bildet.
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Eine zweite Ausführungsform der Injektionsspritze
umfaßt
sowohl den automatischen als auch den manuellen Nadeleinzugsmechanismus,
d.h. die Injektionsspritze umfaßt
auch eine Manschette. Das erste Ende des Körpers bildet eine Verlängerung
des Laufs, und das zur Aufnahme distale Ende der Manschette bildet
einen Anschlag für
den Kolben, wenn sich der Kolben nah dem Boden des Laufs befindet, wodurch
eine weitere Bewegung des Kolbens in den Lauf bewirkt wird, um die
Manschette auf den Halter zuzudrängen,
wodurch das Lösen
des Betätigungselements
und der Einzug der Nadel bewirkt wird.
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Die Erfindung wird nun detaillierter
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 einen
Nadelhalter mit einem automatischen Nadeleinzugsmechanismus gemäß der Erfindung
mit einer Aufnahme in einer Aufnahmeposition darstellt,
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2 den
automatischen Nadeleinzugsmechanismus in 1 in einem größerem Maßstab darstellt,
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2a und b Kräfte
im Nadeleinzugsmechanismus darstellen,
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3 den
automatischen Nadeleinzugsmechanismus in 1 mit der Aufnahme in einer Löseposition
darstellt,
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4 eine
Aufnahme gemäß der Erfindung darstellt,
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5 eine
weitere Aufnahme gemäß der Erfindung
darstellt,
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6 einen
Nadelhalter mit einem automatischen und einem manuellen Nadeleinzugsmechanismus
gemäß der Erfindung
mit der Aufnahme in einer Aufnahmeposition darstellt,
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6a-c Querschnitte
entlang den Linien VIa-VIa, VIb-VIb bzw. VIc-VIc in 6 sind,
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7 den
Nadeleinzugsmechanismus in 6 in
einem größeren Maßstab darstellt,
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8 den
Nadeleinzugsmechanismen in 7 mit
der Aufnahme in einer Löseposition,
verursacht durch ein manuelles Auslösen, darstellt,
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9 den
Nadelhalter in 6 nach
dem manuellen Lösen
darstellt,
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10 eine
Explosionsansicht einer Spritze mit einem Nadelhalter mit sowohl
einem automatischen als auch einem manuellen Nadeleinzugsmechanismus
gemäß der Erfindung
ist,
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11 den
Nadelhalter in 6 in
einer verlängerten
Position darstellt,
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12 eine
Injektionsspritze mit einem automatischen und einem manuellen Nadeleinzugsmechanismus
gemäß der Erfindung
in einer Aufnahmeposition darstellt und
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13 den
Nadeleinzugsmechanismus in 12 in
einem größeren Maßstab darstellt.
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1 stellt
einen Nadelhalter 33 mit einem automatischen Nadeleinzugsmechanismus 1 gemäß der Erfindung
dar. Der Nadeleinzugsmechanismus umfaßt einen Körper 3, der in einem
ersten Ende 5 an den Auslaß 19 eines Spritzenlaufs 7 einer
Wegwerfinjektionsnadel 2 angepaßt ist, um während der
Benutzung Injektant vom Spritzenlauf 7 aufzunehmen. Die
Spritze 2 ist von einem Typ, der in verschiedenen Größen erhältlich ist,
wobei der Auslaß 19 als
Standard-Lueranschlußstück ausgebildet
ist. Der Nadelhalter 33 kann daher für eine Anzahl verschiedener Standardspritzen
verwendet werden.
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Ein zweites Ende 6 des Körpers 3 trägt gleitend
eine Nadel 27, die durch eine Kraft von einem vorgespannten
Betätigungselement 8 in
eine Nadeleinzugskammer 4 im Körper 3 einziehbar
ist. Das Betätigungselement 8,
das eine Schraubenfeder ist, wird von einer Aufnahme 9 in
einer vorgespannten Position gehalten.
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2 stellt
den automatischen Nadeleinzugsmechanismus in 1 in einem größeren Maßstab dar. Die Aufnahme 9 umfaßt einen
Basisabschnitt 15 und einen komprimierbaren Abschnitt 10. Der
Aufnahmebasisabschnitt 15 umfaßt einen anliegenden Abschnitt 30 für das Betätigungselement 8. Der
anliegende Abschnitt 30 ist eine flache Seite der Aufnahme 9,
die dem Betätigungselement 8 zugewandt
ist, und wird durch eine Nase 43 im ersten Ende 6 des
Körpers 3 daran
gehindert, sich auf das Betätigungselement 8 zuzubewegen.
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In der dargestellten Ausführungsform
umfaßt der
komprimierbare Abschnitt 10 elastische Arme 12, die
an ersten Enden 13 integral mit dem Basisabschnitt 15 ausgebildet
sind und an zweiten Enden 14 zwischen einer Halteposition,
die in 1 und 2 dargestellt ist, und einer
Löseposition,
die in 3 dargestellt
ist und später
erörtert
wird, bewegbar sind.
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Die Nadeleinzugskammer 4 weist
eine trichterförmige
Eintrittsöffnung 18 auf,
die von trichterförmigen
Seiten 16 gebildet ist. Gemeinsam mit angrenzenden schrägen Halteseiten 42 halten
die trichterförmigen
Seiten 16 die zweiten Enden 14 der elastischen Arme 12 an
ihrer Stelle. Die Halteseiten 42 sind günstig, sie sind für die Erfindung
jedoch nicht wesentlich.
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Das Betätigungselement 8 drängt die
Aufnahme 9 auf die trichterförmige Eintrittsöffnung 18 zu,
wodurch bewirkt wird, daß die
trichterförmigen Seiten 16 den
komprimierbaren Abschnitt 10 komprimieren, d.h. die zweiten
Enden 14 der elastischen Arme werden zusammengedrückt. Die
zweiten Enden 14 der elastischen Arme werden jedoch durch
einen Abstandhalter 11 in der Aufnahmeposition gehalten.
In Aufnahmeposition sind die zweiten Enden 14 der elastischen
Arme 12 größer als
die Eintrittsöffnung 18,
und die Aufnahme 9 wird daran gehindert, in die Nadeleinzugskammer 4 einzutreten.
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Der Abstandhalter 11 besteht
aus einem Material, das nach einiger Zeit in Kontakt mit dem Injektanten
seine mechanische Festigkeit verliert.
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In 3 ist
die Spritze mit einem Injektanten gefüllt worden, und der Abstandhalter 11 hat
seine mechanische Festigkeit verloren. Die Kraft vom Betätigungselement
hat bewirkt, daß die
trichterförmigen Seiten 16 den
komprimierbaren Abschnitt 10 komprimieren, d.h. die zweiten
Enden 14 der elastischen Arme 12 werden in die
Löseposition
zusammengedrängt,
und der Abstandhalter wird deformiert.
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In der komprimierten Löseposition
sind die zweiten Enden 14 der elastischen Arme 12 kleiner
als die Eintrittsöffnung 18,
und die Aufnahme 9 wird von dem Betätigungselement 8 in
die Eintrittsöffnung 18 gedrängt. Die
Nadel 27, die eine Breite aufweist, die kleiner als die
Eintrittsöffnung 18 ist,
ist am Basisabschnitt 15 der Aufnahme 9 befestigt,
und die Nadel 27 tritt daher gemeinsam mit der Aufnahme 9 in
die Eintrittsöffnung
ein. Sowohl die Aufnahme
9 als auch die Nadel 27 wird
dadurch in die Nadeleinzugskammer 4 eingezogen, und so
findet ein automatischer Nadeleinzug statt.
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Die zweiten Enden 14 der
elastischen Arme 12 weisen schräge Endflächen 17 auf, entsprechend den
trichterförmigen
Seiten 16 der Eintrittsöffnung 18,
um den Eintritt der Aufnahme 9 in die Eintrittsöffnung 18 zu
erleichtern.
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Es wird wiederum auf 2 Bezug genommen. Wenn sich die zweiten
Enden 14 der elastischen Arme 12 in der Aufnahmeposition
befinden und das Betätigungselement 8 an
seiner Stelle halten, wird jeder elastische Arm 12 von
einer Kraft von der entsprechenden trichterförmigen Seite 16 angegriffen.
Dieser Kraft wirkt eine Kraft vom zweiten Ende 14 des elastischen
Arms entgegen, die im wesentlichen eine Resultierende der Kraft
vom Betätigungselement 8 und
einer Kraft zwischen dem elastischen Arm 12 und dem Abstandhalter 11 ist.
Wenn man keine Reibung annimmt, sind die Kräfte, die zwischen den trichterförmigen Seiten 16 und
dem zweiten Ende 14 des elastischen Arms 12 wirken,
senkrecht zu den trichterförmigen
Seiten 16. Abhängig vom
Winkel der trichterförmigen
Seiten 16, der eine Frage der Wahl der Gestaltung ist,
kann die Kraft zwischen dem elastischen Arm 12 und dem
Abstandhalter 11 viel kleiner als die Kraft vom Betätigungselement 8 gemacht
werden.
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Dies ist in 2, 2a und 2b dargestellt, in denen
der Pfeil Ff die Kraft von der trichterförmigen Seite 16,
Pfeil Fs die Kraft vom Abstandhalter 11 auf
den elastischen Arm 12 und Pfeil Fa die
Kraft vom Betätigungselement
ist. Wenn man zwei Arme annimmt, ist Fa die Hälfte der Gesamtkraft vom Betätigungselement 8.
Gemäß den Gesetzen
der Mechanik und unter Vernachlässigung
anderer Kräfte
müssen
Ff, Fs und Fa im Gleichgewicht stehen.
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2a veranschaulicht
die Kräfte,
wenn die trichterförmige
Seite 16 den in 2 dargestellten Winkel
aufweist, während 2b die Kräfte bei
einer flacheren trichterförmigen
Seite 16 veranschaulicht. Die Kräfte sind als Vektoren dargestellt,
d.h. die Längen
der Pfeile entsprechen den Größen der
Kräfte. Man
kann sehen, daß die
flachere trichterförmige Seite 16 Fs verkleinert hat.
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In der Praxis gibt es eine Reibung
zwischen den trichterförmigen
Seiten 16 und den elastischen Armen 12, aber die
Kräfte
zwischen den elastischen Armen 12 und dem Abstandhalter 11 können durch Wahl
des Winkels der trichterförmigen
Seiten 16 trotzdem noch viel kleiner als die Kraft vom
Betätigungselement 8 gemacht
werden.
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Für
praktische Zwecke ist der Injektant eine wäßrige Lösung. Alginat weist in bezug
auf das Lösen
in Wasser günstige
Eigenschaften auf und ist daher als Material für den Abstandhalter 11 gut
geeignet. Wie erwähnt,
ist Alginat jedoch mechanisch schwach. In automatischen Nadeleinzugsmechanismen
des Standes der Technik wird das Element, das seine mechanische
Festigkeit bei Kontakt mit dem Injektanten verliert, durch die Kraft
vom Betätigungselement
angegriffen, und Alginat war zu schwach, um in diesem Element verwendet
zu werden. Im automatischen Nadeleinzugsmechanismus der Erfindung kann
die Kraft, die das Element angreift, das seine mechanische Festigkeit
bei Kontakt mit dem Injektanten verliert, d.h. die Kraft zwischen
den elastischen Armen 12 und dem Abstandhalter 11,
viel kleiner als die Kraft vom Betätigungselement 8 gemacht werden,
und die Erfindung ermöglicht
daher die Verwendung von Alginat in diesem Element. Das Auflösen von
Alginat ist verläßlich und
vorhersagbar, und es wird dadurch ein verläßlicher und vorhersagbarer automatischer
Nadeleinzug bereitgestellt.
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4 veranschaulicht
eine Aufnahme 9 gemäß der Erfindung,
die sich geringfügig
von der Aufnahme in 1-3 unterschiedet. Die Aufnahme
in 4 weist zwei elastische
Arme 12 auf, die in ersten Enden 13 integral mit
einem Basisabschnitt 15 ausgebildet sind. Die zweiten Enden 14 der
elastischen Arme 12 weisen Fassungen 29 für den Abstandhalter 11 auf.
Der Abstandhalter, der die Form eines Bolzen aufweist und der sich
zwischen den beiden Fassungen 29 erstreckt, ist nicht dargestellt.
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5 stellt
eine weitere Aufnahme 9 gemäß der Erfindung dar. Diese
Aufnahme weist drei Arme 12 und einen durch einen Ring 11' gebildeten
Abstandhalter auf, der zwischen den Armen 12 angebracht
ist.
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In anderer Hinsicht entsprechen die
Aufnahmen in 4 und 5 der Aufnahme in 1-3.
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Mehrere Gestaltungen für Aufnahme
und Abstandhalter sind denkbar. Es ist jedoch erforderlich, daß die Aufnahme
und der Abstandhalter nicht verhindern, daß der Injektant zum Einlaß der Nadel fließt. Dieses
Erfordernis wird bei allen dargestellten Haltern und Abstandhaltern
erfüllt.
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Wie oben erwähnt, besteht der Abstandhalter 11 bevorzugt
aus Alginat. Wahlweise kann der Abstandhalter aus einem wasserlöslichen
Biopolymer hergestellt sein, z.B. Chitosan, Stärke und modifizierte Stärken, Hyaluronsäue, Guar,
Xanthan, Zelluloseacetat und andere Zellulosederivate oder synthetische
Polymere, z.B. Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Polyacrylamid, Polyester
und Polyamine.
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6 stellt
einen Nadelhalter 33 mit einem automatischen Nadeleinzugsmechanismus
dar, in dem sich der komprimierbare Abschnitt in einer Aufnahmeposition
befindet. Weiterhin weist der Nadeleinzugsmechanismus in 6 auch die Möglichkeit eines
manuellen Auslösens
auf.
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Der Nadelhalter in 6 weist eine innere Manschette 20 auf,
die die Nadeleinzugskammer 4 bildet und die in einem Ende 21 proximal
zur Aufnahme 9 mit der trichterförmigen Eintrittsöffnung 18 versehen
ist. Das Ende 22 der Manschette 20 distal zur Aufnahme 9 ist
angepaßt,
um zu einem Auslaß 19 von
einem Spritzenlauf zu passen. Die Spritze 2 ist von einem
Typ, der in verschiedenen Größen erhältlich ist,
wobei der Auslaß 19 als
Standard-Lueranschlußstück gestaltet
ist. Der Nadelhalter in 6 kann
daher für
eine Anzahl verschiedener Standardspritzen verwendet werden.
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7 stellt
den Nadeleinzugsmechanismus in 6 in
einem größeren Maßstab dar.
Die Aufnahme 9 weist eine Gestaltung auf, die sich von
den bisher dargestellten Aufnahmegestaltungen unterscheidet. Die
elastischen Arme 12 weisen eine schlankere Gestaltung als
in 2 auf, aber funktionieren
auf ähnliche
Weise. Der komprimierbare Abschnitt 10 der Aufnahme 9,
d.h. die zweiten Enden 14 der elastischen Arme 12,
befinden sich in einer Aufnahmeposition. Halteseiten 42,
siehe 2, sind vom Einzugsmechanismus
in 7 nicht umfaßt. Der
Aufnahmebasisabschnitt 15 weist einen inneren Vorsprung 44 und
einen äußeren Vorsprung 45 auf,
die dazwischen den anliegenden Abschnitt 30 für das Betätigungselement 8 bilden.
Der äußere Aufnahmevorsprung 45 stößt an einen
Betätigungselement-Halterabschnitt 35 des
Körpers 3 an,
und die Aufnahme 9 wird dadurch daran gehindert, sich in
die Richtung des zweiten Endes 6 des Körpers 3 zu bewegen. 7 stellt weiterhin einen
Aufnahmehalter 28 dar, der die Aufnahme 9 relativ
zur Manschette 20 hält
und zentriert. Ein Kontakt zwischen einem Injektanten und dem Abstandhalter 11 bewirkt,
daß sich der
Abstandhalter verformt oder bricht, wodurch ein automatischen Lösen des
Betätigungselements 8 und
der anschließende
Einzug der Aufnahme 9 und der Nadel 27 in die
Nadeleinzugskammer 4 bewirkt wird, wie oben erörtert.
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Die Position des Körpers 3 relativ
zur Manschette 20, die in 6 und 7 dargestellt ist, wird die Betriebsposition
genannt, d.h. die Nadel 27 ist betätigbar, und die Spritze kann
zur Injektion verwendet werden.
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Der Körper 3, siehe 6, weist einen Körperansatz 37 auf,
der in einer Manschettenspur 38 auf der Außenseite
der Manschette 20 gleiten kann. Die Manschettenspur 38 endet
in einem Manschettenansatz 36, der in einer Körperspur 39 auf
der Innenseite des Körpers 3 gleiten
kann. Die Manschette 20 ist dadurch relativ zum Körper 3 bewegbar.
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8 stellt
den Nadeleinzugsmechanismus in 7 dar,
nachdem die Manschette 20 auf die Aufnahme 9 zu
bewegt worden ist. Die Aufnahme 9 wird durch den Betätigungselementhalter 35 an
ihrer Stelle gehalten, während
sich der Aufnahmehalter 28 auf der Außenseite der Betätigungselementhalterung 35 nach
unten bewegt hat. Die Bewegung der Manschette 20 bewirkt,
daß die
trichterförmigen
Seiten 16 der Eintrittsöffnung 18 die
zweiten Enden 14 der elastischen Arme 12 auf die
Löseposition
hin drücken. Dies
verursacht eine Zunahme der Kräfte
zwischen den elastischen Armen 12 und dem Abstandhalter 11,
was bewirkt, daß sich
der Abstandhalter 11 verformt oder bricht. Die trichterförmigen Seiten
16 und/oder das Betätigungselement 8 sind
dadurch frei, um die zweiten Enden 14 der elastischen Arme vollständig in
die Löseposition
zu drängen,
wie in 8 dargestellt.
In dieser Position ist das Betätigungselement
zum Lösen
frei, und daher dehnt sich das Betätigungselement aus und drängt die
Aufnahme 9 mit der Nadel 27 durch die Eintrittsöffnung 18 und
in die Nadeleinzugskammer 4. Hierdurch wird ein manueller
Nadeleinzug ausgeführt.
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9 stellt
den Nadelhalter in 6 nach dem
manuellen Einzug der Aufnahme 9 und der Nadel 27 dar.
Diese Position des Körpers 3 relativ
zur Manschette 20 wird die eingezogene Position genannt.
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Die Bewegung des Körpers aus
der Betriebsposition in die eingezogene Position sollte nicht unbeabsichtigt
stattfinden, und die Manschette 20 und der Körper 3 weisen
deshalb nachgiebige Befestigungsmittel zum Befestigen des Körpers 3 in
der Betriebsposition auf. Dieses nachgiebige Befestigungsmittel
wird durch die Manschettenansätze 36 gebildet,
die in der Betriebsposition der Manschette (siehe 6) an den Enden 41 der Körperspuren 39 anstoßen. Sowohl
die Manschette als auch der Körper
sind aus Kunststoff hergestellt, was ein nachgiebiges Material ist.
Eine Bewegung des Körpers 3 auf
den Lauf zu, d.h. der Körper 3 wird "eingezogen", während die Manschette 20 in
ihrem Platz verbleibt, bewirkt, daß die Manschettenansätze 36 und
die Enden 41 der Körperspuren 39 nachgeben,
und der Körper 3 gelangt
schließlich
in die eingezogene Position, wie in 9 dargestellt.
Dieses "Einziehen" des Körpers wird
vom Benutzer ausgeführt,
indem ein Körperflansch 46 auf
den Lauf 7 hin gezogen wird, während die Manschette 20 durch
den Auslaß 19 der
Spritze 2 an ihrer Stelle gehalten wird.
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10 ist
eine Explosionsansicht einer Spritze mit einem Kolben 31 und
einem Lauf 7 und einem Nadelhalter 33 mit sowohl
einem automatischen als auch einem manuellen Nadeleinzugsmechanismus
gemäß der Erfindung.
Zusätzlich
zu den oben erörterten
Elementen, die nicht wiederholt werden sollen, stellt 10 auch eine Manschettenrippe 25 und
einen korrespondierenden Körperschlitz 26 dar. Diese
Gegenstände
sind zum Führen
der relativen Bewegung des Körpers
und der Manschette vorhanden. Ein Führungsansatz 40 befindet
sich im Ende der Manschettenrippe 25, um zu verhindern,
daß die Manschette 20 aus
dem Körper 3 zurückgezogen wird.
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11 stellt
den Nadelhalter in 6 in
einer Position dar, die als die verlängerte Position bezeichnet
wird, in der der Körper 3 über die
Nadel 27 "verlängert" worden ist. Der
Körper 3 ist
relativ zur Manschette 20 in eine Position geschoben worden,
in der sich die Manschettenansätze 36 an
der Außenseite
des Körpers
befinden und an den Körperansätze 37 anliegen.
Die Körperansätze 37 sind
in radialer Richtung komprimiert worden und halten die Manschette
fest. Die Führungsansätze 40 (siehe 10) verhindern eine weitere
relative Bewegung des Körpers
und der Manschette.
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Die verlängerte Position ist eine Lagerposition,
in der sich der Nadeleinzugsmechanismus 1 im ersten Ende 5 des
Körpers 3 befindet,
das Betätigungselement 8 entlastet
ist und die Nadel 27 in den Körper 3 eingezogen
ist. Die anliegenden Ansätze 36 und 37 bilden
nachgiebige Befestigungsmittel zum Befestigen des Körpers 3 in
der verlängerten
Position, was sicherstellt, daß eine
bestimmte minimale Kraft erforderlich ist, um den Körper
3 in
die Betriebsposition zu bewegen, um zu verhindern, daß der Nadelhalter
unbeabsichtigt zur Benutzung vorbereitet wird.
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Vor der Benutzung hält ein Benutzer
die Manschette 20 am Auslaß des Spritzenlaufs an ihrer Stelle
und drängt
den Körper 3 durch
Ziehen des Körperflansches 46 auf
den Spritzenlauf hin auf die Bedienposition zu, was bewirkt, daß die Ansätze 36 und 37 nachgeben.
Weiterhin schiebt er den Körper 3 in die
Bedienposition, in der sich die Aufnahme 9 am zweiten Ende 6 des
Körpers 3 befindet,
das Betätigungselement 8 vorgespannt
und die Nadel 27 bedienbar ist.
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Für
ein weiteres Verständnis
der Anordnung der Manschettenrippen 25, Körperschlitze 26,
Manschettenansätze 36,
Körperansätze 37,
Manschettenspuren 38 und Körperspuren 39 wird
auf 6a, 6b und 6c Bezug
genommen, die Querschnitte entlang den Linien VIa-VIa, VIb-VIb bzw.
VIc-VIc in 6 sind. Es
sollte klar sein, daß andere
Führanordnungen
denkbar sind, um den gleichen Zweck wie diese Elemente zu erfüllen.
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12 stellt
eine Injektionsnadel 2' gemäß der Erfindung
dar, in der ein automatischer und ein manueller Nadeleinzugsmechanismus
in der Spritze integriert sind.
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13 stellt
den Nadeleinzugsmechanismus in 12 in
einem größeren Maßstab dar.
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Die Spritze 2' umfaßt einen Lauf 7', einen Kolben 31' und einen Nadeleinzugsmechanismus 1' mit einer Aufnahme 9' des Typs, der
in 5 dargestellt ist.
Der Nadeleinzugsmechanismus 1' ist in einem zweiten Ende 6' eines Körpers 3' untergebracht und
ist in einer Aufnahmeposition dargestellt. Ein erstes Ende 5' des Körpers 3' bildet eine
Verlängerung des
Laufs 7' und
ist durch einen Laufkragen 23', der eine korrespondierende Furche
im Körper 3' in Eingriff
nimmt, am Lauf 7' befestigt.
Weiterhin liegt eine Stufe 24' an der Innenseite des Körpers 3' am Ende des
Laufs 7' an.
Eine Manschette 20' ist
im Körper 3' untergebracht
und bildet eine Nadeleinzugskammer 4'. Das Ende 21' der Manschette 20' nahe der Aufnahme 9' weist eine
trichterförmige
Eintrittsöffnung 18' auf, während das
Ende 22' der
Manschette 20' distal
zur Aufnahme 9' einen
Anschlag 32' für den Kolben 31' bildet, wenn
sich der Kolben 31' nahe
dem Boden 34' des
Laufs 7' befindet.
Eine weitere Bewegung des Kolbens 31' in den Lauf 7' drängt die
Manschette 20' auf
die Aufnahme 9' hin,
was das Lösen des
Betätigungselements 8' und den Einzug
der Nadel 27' bewirkt,
wie oben erörtert.
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Es sollte klar sein, daß ein Weglassen
der Manschette 20' und
eine Gestaltung des Körpers 3' ähnlich dem
Körper 3 in 1-3 im Bereich der Aufnahme 9' eine Spritze
nur mit einem automatischen Nadeleinzugsmechanismus erzeugen würde, was aufgrund
geringerer Herstellungskosten vorzuziehen sein kann.
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Die wesentlichen Teile des Mechanismus, der
Nadelhalter und die Spritze gemäß der Erfindung können durch
Gießen
aus Kunststoff hergestellt werden. Typische Kunststoffmaterialien
umfassen Polycarbonat, Acetal, Polyoxymethylen, Polypropylen und
Polyamid.
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Das Material des Abstandhalters wurde
oben erörtert.
Die Nadel kann eine herkömmliche
Stahlnadel sein, die durch ein eng anliegendes Anschlußstück an der
Aufnahme befestigt sein kann.
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Das dargestellte Betätigungselement
ist eine Kompressionsschraubenfeder, die aus Stahl hergestellt ist.
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Der automatische Nadeleinzugsmechanismus
der Erfindung und die bevorzugte Ausführungsform, die die Möglichkeit
des manuellen Nadeleinzugs umfaßt,
kann daher sowohl durch einen separaten Nadelhalter realisiert werden,
der den Vorteil aufweist, daß er
mit einer großen
Auswahl an auf dem Markt verfügbaren
Spritzen verwendet werden kann, als auch durch eine speziell gestaltete
Spritze, die den Vorteil aufweist, daß vor der Benutzung kein Anschlußstück eines
separaten Nadelhalters erforderlich ist und daß eine Wiederverwendung der
Spritze durch Austauschen des Nadelhalters verhindert wird.
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Obwohl die Erfindung durch spezielle
Ausführungsformen
beschrieben wird, soll der Umfang der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen genannt
ist, in keiner Weise als auf diese Ausführungsformen beschränkt betrachtet
werden.