AT500941A1 - Injektionsvorrichtung mit einer karpule zur aufnahme eines medikamentes, sowie karpule zum einsatz in eine injektionseinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Injektionsvorrichtung mit einer Karpule zur Aufnahme eines Medikamentes, mit einer durchstechbaren Membran am kopfseitigen Ende der Karpule und einem im Schaft der Karpule verschiebbaren Kolben am gegenüberliegenden Ende, sowie eine Karpule zum Einsatz in eine Injektionseinrichtung.
Auf Grund von unvermeidbaren Temperaturschwankungen ändern sich die Dichte und damit das Volumen eines Medikamentes in einer Karpule. Wäre die Flüssigkeit ohne Gasphase in einem Behälter z.B. einer Spritze, Ampulle oder eben einer Karpule eingeschlossen, könnte der entstehende sehr hohe Druck das Behältnis zerstören.

   Daher herrscht in herkömmlichen Karpulen entweder Unterdruck oder es ist ein kompressibles Medium, beispielsweise ein inertes Gas, im einfachsten Fall etwas Luft, als Puffer mit eingeschlossen.
Das Entfernen der Luft vor einer Injektion ist Routine und selbst wenn eine kleine Menge mitgespritzt wird, ist dies in den meisten Fällen nicht weiter tragisch.
Lästiger ist die Angelegenheit allerdings für Patienten einer Insulin- oder Hormontherapie die sich selber mehrmals täglich eine Injektion verabreichen müssen. Dies geschieht in der Regel mit so genannten Pens, bei denen eine Kanüle aufgeschraubt wird, welche die Gummimembran der eingesetzten Karpule durchsticht und so den Medikamentenfluss ermöglicht. Da das untere Ende der Nadel jedoch relativ weit in die Karpule hineinreicht, ist das Entlüften hier besonders schwierig.

   Geschieht dies jedoch nicht sorgfältig genug, besteht wegen den kleinen zu spritzenden Dosen die Gefahr, dass anstatt das Medikament zu injizieren nur die Luftblase komprimiert wird.
Noch problematischer kann die Thematik für die Träger von Medikamentenpumpen und darin eingesetzten Karpulen werden. Befindet sich in dem sehr dünnen Katheterschlauch eine kleine Menge Luft, kann dies bei kleinen Förderraten die Medikamentenzufuhr über mehrere Stunden unterbrechen.
Es ist daher derzeit praktisch unmöglich, sowohl ein Austreten des Medikamentes aus der Karpule auf Grund einer Temperaturerhöhung, bzw. das Ansaugen von Luft bei einer Abkühlung wirkungsvoll zu unterbinden. Dabei macht es derzeit wenig Unterschied ob die Kanüle auf der Karpule nach der Injektion aufgeschraubt bleibt oder nicht, da die durchstochene Membran sowieso nur geringe Druckunterschiede abdichten kann.

   Könnte sich beispielsweise ein Unterdruck bilden, so wird dieser beim erneuten Aufsetzen einer frischen Kanüle sofort wieder ausgeglichen und augenblicklich die entsprechende Luftmenge angesaugt. Pumpenträger müssen ohnedies den Katheter über einen längern Zeitraum an der Pumpe belassen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Injektionseinrichtung mit einer Karpule zur Aufnahme eines Medikamentes mit einer durchstechbaren Membran am kopfseitigen Ende der Karpule derart zu verbessern, dass bei Temperaturschwankungen ein Austreten des Medikamentes oder das Einsaugen von Luft wirksam verhindert wird, wobei auf ein kompressibles Medium, welches mit dem Medikament in die Karpule eingeschlossen wird, verzichtet werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,

   dass die durchstechbare Membran über ein flüssigkeits- und gasdichtes Balgelement mit dem Schaft der Karpule verbunden ist, so dass die durchstechbare Membran in Richtung der Längsachse der Karpule frei beweglich ist.
Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die durchstechbare Membran in eine Membranhalterung eingesetzt, wobei im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule eine die Membranhalterung umfassende Fixiereinrichtung, beispielsweise eine Fixierhülse, angeordnet ist, welche verformbar, verschiebbar oder verdrehbar ausgeführt ist und nach deren Verformung, Verschiebung oder Verdrehung eine Klemmwirkung auf die Membranhalterung ausübt, so dass die durchstechbare Membran in deren momentanen Lage fixierbar ist.

   Die Membranhalterung und das Balgelement können somit für die Injektionsverabreichung fixiert werden und danach wieder freigegeben werden, um den erforderlichen Volumenausgleich bei Temperaturschwankungen herzustellen. Beispielsweise kann die Fixiereinrichtung als Spannfutter ausgebildet sein, das in bekannter Weise mehrere Spannbacken aufweist, die beim Verdrehen oder Verschieben einer Aussenhülle klemmend auf die Membranhalterung einwirken.
Erfindungsgemäss kann die Membranhalterung an deren äusseren Umfangsfläche erste Halteflächen aufweisen, wobei die im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule drehbar gelagerte Fixierhülse an deren inneren Umfangsfläche zweite Halteflächen aufweist, die nach einer Relativdrehung zwischen der Fixierhülse und der Karpule um die Längsachse der Karpule mit den ersten Halteflächen der Membranhalterung in Eingriff kommen.

   Die Verdrehung der Fixierhülse erfolgt bei dieser Ausführungsvariante über den auf die Fixierhülse aufgeschraubten Nadelhalter.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung erfolgt die Fixierung des Balgelementes automatisch beim Abziehen einer Schutzkappe des Pens, derart, die Fixierhülse in einer Ringnut eines hülsenförmigen Karpulenhalters drehbar gelagert ist, welcher die Karpule aufnimmt und an seiner Aussenfläche Führungselemente, vorzugsweise parallel zur Längsachse der Karpule ver _ 3 -      **
laufende Führungsrippen, aufweist, die in entsprechende Führungselemente, vorzugsweise Längsnuten, an der Innenfläche der abziehbaren Schutzkappe eingreifen.

   Dabei weist die Fixierhülse radial nach aussen ragende Führungsstifte auf, die in eine Schraubkulisse an der Innenfläche der Schutzkappe eingreifen, welche beim Aufsetzen bzw. beim Abziehen der Schutzkappe eine Drehbewegung der Fixierhülse auslösen.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist die Karpule in eine Medikamentenpumpe eingesetzt und zumindest indirekt an der Fixierhülse drehfest gehalten, wobei am Kolben der Karpule über eine Freilaufkupplung eine Antriebsspindel angreift, die die Karpule in eine Drehbewegung versetzt, bis die ersten und zweiten Halteflächen im Membranhalter bzw. in der Fixierhülse in Eingriff kommen.

   Die Fixierung des Membranhalters bzw. des Balgelementes erfolgt bei dieser Ausführungsvariante automatisch durch die Anfangsdrehbewegung der Antriebsspindel der Medikamentenpumpe, welche zur Freigabe des Membranhalters nach der Medikamentenabgabe lediglich eine Vierteldrehung zurückgedreht werden muss.
Die Freilaufkupplung besteht beispielsweise aus einem Kulissenteil und einem im Kulissenteil nur in eine Drehrichtung verdrehbaren Eingriffsteil, wobei ein Teil mit der Antriebsspindel verbunden ist und das andere Teil im Kolben drehfest eingesetzt ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die ersten und die zweiten Halteflächen der Membranhalterung bzw.

   der Fixierhülse eine Mikroverzahnung oder in Umfangsrichtung verlaufende, ineinander greifende Mikrorillen aufweisen.
Eine erfindungsgemässe Karpule, welche auch in herkömmliche Injektionsvorrichtungen eingesetzt werden kann, zeichnet sich dadurch aus, dass die durchstechbare Membran über ein flüssigkeits- und gasdichtes Balgelement mit dem Schaft der Karpule verbunden ist, so dass die durchstechbare Membran in Richtung der Längsachse der Karpule frei beweglich ist.

   Insbesondere ist die durchstechbare Membran der Karpule in eine Membranhalterung eingesetzt und weiters im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule eine die Membranhalterung umfassende Fixiereinrichtung, beispielsweise eine Fixierhülse, angeordnet, welche verformbar, verschiebbar oder verdrehbar ausgeführt ist und nach deren Verformung, Verschiebung oder Verdrehung eine Klemmwirkung auf die Membranhalterung ausübt, so dass die durchstechbare Membran in deren momentanen Lage fixiert wird.
Die Erfindung und deren Funktionsweise wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

   Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemässen Injektionsvorrichtung mit einer Karpule in einer Explosionsdarstellung, Fig. 2 und Fig. 3 Axialschnitte der Vorrichtung gemäss Fig. 1 bei unterschiedlichen Kolbenstellungen, Fig. 4 eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Injektionsvorrichtung in einer Explosionsdarstellung, Fig. 5 eine dreidimensionale Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäss Fig. 4, die Fig. 6 und 7 Axialschnitte der Vorrichtung gemäss Fig. 4 mit unterschiedlichen Stellungen des Balgelementes und der Membranhalterung, Fig. 8 eine Schnittdarstellung gemäss Linie A - A in Fig. 6, Fig. 9 eine Schnittdarstellung gemäss Fig. 8 nach einer Verdrehung der Fixierhülse, Fig. 10 eine dritte Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Injektionsvorrichtung in einer Explosionsdarstellung, Fig. 11 die Vorrichtung gemäss Fig.

   10 in einer Seitenansicht bei abgenommener Schutzkappe, Fig. 12 die Schutzkappe der Vorrichtung gemäss Fig. 10 in einer Seitenansicht, Fig. 13 die Schutzkappe gemäss Fig. 10 in einer Schnittdarstellung, die Fig. 14 und 15 Details der Schutzkappe gemäss Fig. 13 in einer vergrösserten Darstellung, Fig. 16 eine vierte Ausführungsvariante der erflndungsgemässen Injektionsvorrichtung in einer Explosionsdarstellung, Fig. 17 die Vorrichtung gemäss Fig. 16 in einem Axialschnitt, die Fig. 18, 19 und 20 ein Detail der Vorrichtung gemäss Fig. 16 in unterschiedlichen Ansichten, sowie die Fig. 21, 22 und 23 ein weiteres Detail der Vorrichtung gemäss Fig.

   16 in unterschiedlichen Ansichten.
Die in den einzelnen Ausführungsvarianten dargestellte erfindungsgemässe Karpule 1 dient zur Aufnahme eines Medikamentes und ist mit einer durchstechbaren Membran 2, vorzugsweise einer Gummimembran, am kopfseitigen Ende und einem im Schaft 3 der Karpule 1 verschiebbaren Kolben 4 am gegenüberliegenden Ende ausgestattet.

   Die durchstechbare Membran 2 ist im Zentralbereich einer kreisringförmigen Membranhalterung 11 angeordnet und über ein flüssigkeits- und gasdichtes Balgelement 5, beispielsweise über einen Faltenbalg, mit dem Schaft 3 der Karpule 1 verbunden, so dass die durchstechbare Membran 2 samt der Membranhalterung 11 in Richtung der Längsachse 1' der Karpule 1 frei beweglich ist und ein Innenraum mit veränderbarem Volumen entsteht.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen dabei die einfachste Ausführungsvariante der Erfindung, quasi in Form einer Fertigspritze. Die wesentlichen Teile sind aber auch hier schon erkennbar. Die Kanüle bzw. Pen-Nadel 6, deren Nadelschutz mit 8 bezeichnet ist, wird von einem Nadelhalter 7 gehalten, welcher in diesem Fall fest mit dem Schaft 3 verbunden, z.B. verklebt, ist.

   Die Kanüle 6 durchsticht die dünne Gummimembran 2, die sich auf Grund des elastischen Faltenbalgs 5 in Axialrichtung entlang der Kanüle 6 bewegen kann. Somit ist ein Behälter mit variablen Volumen realisiert, der einen gewissen Volumensausgleich bei Temperaturschwankungen ermöglicht. Der Nadelhalter 7 weist im Bereich des Balgelementes 5 Lüftungsöffnungen 9, vorzugsweise an dessen Umfang verteilte Lüf tungsschlitze, auf, um eine von äusseren Druckkräften freie Bewegung des Balgelementes 5 zuzulassen. Der Kolben 4 der Fertigspritze wird bei der Injektion mit Hilfe der Kolbenstange 10 betätigt.
Der erfindungsgemässe Volumenausgleich funktioniert umso besser, je dünner die Kanüle 6 und je grösser der Durchmesser des Balgelementes 5 ist.

   Weiters sollte der Reibwert zwischen der Kanüle 6 und der Membran 2 durch entsprechende Materialwahl möglichst gering gehalten werden. Die speziellen, sehr dünnen PenNadeln sind meistens bereits mit Silikon oder Ähnlichem beschichtet, um das Stechen zu erleichtern und schmerzfreier zu gestalten. Wenn sich nun beispielsweise das Medikament in der Karpule 1 erwärmt, dehnt es sich aus und der Druck steigt. Je grösser nun die bewegliche Fläche samt der Membran 2 ausgeführt ist, desto grösser ist die Kraft um die Reibung zwischen Kanüle 6 und Membran 2 zu überwinden. Je kleiner der Innendurchmesser der Kanüle 6, desto grösser ist einerseits der Strömungswiderstand und desto kleiner ist gleichzeitig die zu Verfügung stehende Kraft um diesen zu überwinden.

   Bei entsprechender Dimensionierung ist es daher möglich, dass sich zuerst die Membran 2 bewegt und den entstehenden Druck abbaut, bevor es zu einem relevanten Medikamentenaustritt kommt.
Das Balgelement 5 muss in Richtung der Längsachse l<1>überdies so ausgeführt sein, dass die Energie der Volumenänderung nicht gespeichert wird. Wäre z.B. der Faltenbalg 5 wie eine Zugfeder aufgebaut, würde diese bei einer Volumenvergrösserung gespannt werden und könnte diese Energie zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgeben, indem Medikamentenflüssigkeit aus der Karpule 1 ausgespritzt wird.
Wird nun, wie in Fig. 3 dargestellt, die Kolbenstange 10 bei der Injektion hineingedrückt, so entfaltet sich der Faltenbalg 5 zunächst zur Gänze und bleibt entfaltet.

   Bei einer einmaligen Injektion spielt dies keine Rolle, wird aber der Inhalt einer Karpule 1 für zahlreiche kleine Injektionen (z.B. bei der Verabreichung von Insulin) benötigt, wäre dies ein Problem. Da sich der Faltenbalg 5 nach der Injektion nicht weiter ausdehnen kann, ist ein entsprechender Volumenausgleich nach der ersten Injektion nicht mehr möglich. Lediglich das Ansaugen von Luft bei einer Abkühlung kann verhindert werden.
Beispielsweise bei einem Insulin-Pen ist es daher notwendig, unmittelbar vor der Injektion die Bewegungsmöglichkeit des Faltenbalges 5 zu unterbinden und nach der Injektion wieder freizugeben.

   Einige Möglichkeiten sind in den weiteren Ausführungsvarianten dargestellt, es handelt sich dabei um Lösungen für Karpulen, die man in entsprechende Injektionsvorrichtungen, wie Pens oder Pumpen, einsetzten kann. - 6 -<>" "
In der in den Fig. 4 bis 9 dargestellten, zweiten Ausführungsvariante der Erfindung sind an der äusseren Umfangsfläche der Membranhalterung 11 erste Halteflächen 12 angeordnet, die zur Fixierung der Membranhalterung dienen.

   Dazu ist am kopfseitigen Ende der Karpule 1 eine Fixierhülse 13 drehbar gelagert, welche an deren inneren Umfangsfläche zweite Halteflächen 14 aufweist, die nach einer Relativdrehung zwischen der Fixierhülse 13 und der Karpule 1, beispielsweise einer Vierteldrehung, um die Längsachse 1' der Karpule mit den ersten Halteflächen 12 der Membranhalterung 11 in Eingriff kommen, so dass die durchstechbare Membran 2 in deren momentanen Lage fixiert ist. Im dargestellten Beispiel weist die Fixierhülse 13 ein Aussengewinde zum Aufschrauben des mit einem Innengewinde versehenen Nadelhalters 7 auf.
Die Fixierhülse 13 ist in einer Ringnut 15 am kopfseitigen Ende der Karpule 1 drehbar gelagert und in einem durch Anschlagelemente 16, 17 begrenzten Bereich verdrehbar.

   Die Fixierhülse 13 kann werkseitig in eine Ringnut 15 am kopfseitigen Ende der Karpule 1 eingepresst werden und sich dort drehen, bis die Anschlagelemente, beispielsweise die Kanten 16 an der Fixierhülse 13 am Steg 17 der Ringnut 15, zur Anlage kommen.
In den Schnittdarstellungen gemäss Fig. 6 und Fig. 7 ist die Membranhalterung 11 in unterschiedlichen Lagen dargestellt, die bei Volumenänderungen eingenommen werden können, solange die ersten und zweiten Halteflächen 12 und 14 der Membranhalterung 11 bzw. der Fixierhülse 13 nicht miteinander in Eingriff stehen und sich gemäss Fig. 8 die Membran 2 samt der Membranhalterung 11 ungehindert auf und ab bewegen kann. Wird die Fixierhülse 13 um 90[deg.] im Uhrzeigersinn verdreht, so erfolgt eine Klemmung durch die Halteflächen 12 und 14 (siehe Fig. 9).

   Der Faltenbalg 5 kann sich dadurch nicht weiter ausdehnen, selbst wenn der Kolben 4 bei einer Injektion in den Schaft 3 der Karpule 1 ein Stück hinein geschoben wird.
Um die Haltekräfte in Axialrichtung zu erhöhen, können die ersten und die zweiten Halteflächen 12, 14 der Membranhalterung 11 bzw. der Fixierhülse 13 eine Mikroverzahnung oder in Umfangsrichtung verlaufende, ineinander greifende Mikrorillen aufweisen.
Um bei einer neuen Karpule 1 während der Lagerung und des Transports eine unerwünschte Verdrehung der Fixierhülse 13 zu verhindern, sind gemäss Fig. 4 kleine Rastelemente 18 über Sollbruchstellen an der Hülse 13 angebracht.

   Die Rastelemente 18 liegen zunächst in Kerben 19 und werden bei erstmaliger Drehung der Hülse 13 abgeschert.
Schraubt man nun eine herkömmliche Pen-Nadel, bestehend aus Nadelhalter 7 und Kanüle 6, auf die Fixierhülse 13 auf, so durchsticht die Kanüle 6 die Mem bran 2. Dabei wird auch gleichzeitig die Hülse 13 verdreht und so die oben beschriebene Klemmwirkung erzielt. Wird der Nadelhalter 7 so fest aufgeschraubt, dass sich die Gewindegänge des Nadelhalters 7 und der Fixierhülse 13 verklemmen, so wird beim Abschrauben des Nadelhalters 7 die Hülse 13 wieder zurückgedreht. Somit wird der Faltenbalg 5 wieder freigegeben und der Volumensausgleich sichergestellt.

   Der Nadelhalter 7 muss nach Gebrauch nicht zur Gänze abgeschraubt werden, falls gewünscht, genügt eine Vierteldrehung mitsamt der Fixierhülse 13.
Um die in einen Pen eingesetzte Karpule 1 gegen Verdrehen zu sichern ist eine Nase 20 vorgesehen. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsvariante im Nadelhalter sind hier Lüftungsöffnungen 9' in der Fixierhülse 13 angeordnet (siehe Fig. 4 und 5).
In der in den Fig. 10 bis 15 dargestellten, dritten Ausführungsvariante der Erfindung ist die Fixierhülse 13 in einer Ringnut 15 eines hülsenförmigen Karpulenhalters 21 drehbar gelagert. Der Karpulenhalter 21 nimmt die Karpule 1 auf (siehe Fig. 11) und weist an seiner Aussenfläche parallel zur Längsachse der Karpule verlaufende Führungsrippen 22 auf, die in entsprechende Längsnuten 23 an der Innenfläche einer abziehbaren Schutzkappe 24 eingreifen (siehe Fig. 13).

   Weiters weist die Fixierhülse 13 radial nach aussen ragende Führungsstifte 25 auf, die in eine Schraubkulisse 26 an der Innenfläche der Schutzkappe 24 eingreifen, sodass beim Aufsetzen bzw. beim Abziehen der Schutzkappe 24 eine Drehbewegung der Fixierhülse 13 ausgelöst wird.
Im Unterschied zur zweiten Ausführungsvariante erfolgt somit das Verdrehen der Fixierhülse 13 automatisch beim Aufstecken und Abziehen der Schutzkappe und ist daher für den Anwender wesentlich bequemer.
Die Führungsrippen 22 am Karpulenhalter 21 dienen zusammen mit den Längsnuten 23 als Drehhalt und verhindern ein falsches Aufsetzen der Schutzkappe 24. Die Führungsstifte 25 der Fixierhülse 13 bewegen sich in der Schraubkulisse 26 wie in den Fig. 14 und 15 als ebene Abwicklung der zylindrischen Innenfläche der Schutzkappe 24 dargestellt.

   Beim Abziehen der Schutzkappe 24 wird die Schraubkulisse 26 am Führungsstift 25 vorbei bewegt und bewirkt eine Drehung der Fixierhülse 13 um 90[deg.], sodass eine Bewegung des Faltenbalgs 5 durch Eingriff der ersten und zweiten Halteflächen 12, 14 unterbunden wird. In Fig. 15 ist vereinfacht das Aufsetzen der Kappe 24 zu sehen, welches unabhängig von der Lage der Führungsstifte 25 wieder zur Freigabe des Faltenbalgs 5 führt, egal ob der Nadelhalter 7 aufgeschraubt bleibt oder nicht.

   Um die in den Karpulenhalter 21 eingesetzte Karpule 1 gegen Verdrehen zu sichern ist die Nase 20 vorgesehen, die in eine Vertiefung 27 im Karpulenhalter 21 eingreift.
In der in den Fig. 16 bis 23 dargestellten, vierten Ausführungsvariante der Erfindung ist die Karpule 1 in eine hier nicht weiter dargestellte Medikamentenpumpe eingesetzt und direkt an der Fixierhülse 13 oder am Adapter 32 für einen Katheter 33 drehfest gehalten. Am Kolben 4 der Karpule 1 greift über eine Freilaufkupplung 29, 30 eine Antriebsspindel 28 der Medikamentenpumpe an, die die Karpule 1 in eine Drehbewegung versetzt, bis die ersten und zweiten Halteflächen 12, 14 an der Membranhalterung 11 und der Fixierhülse 13 in Eingriff kommen.

   Die Freilaufkupplung besteht im dargestellten Beispiel aus einem Kulissenteil 29 und einem im Kulissenteil 29 nur in eine Drehrichtung verdrehbaren Eingriffsteil 30, wobei eines der Teile mit der Antriebsspindel 28 verbunden ist und das andere im Kolben 4 drehfest eingesetzt werden kann.
Mit Hilfe der Antriebsspindel 28 der Medikamentenpumpe ist das Öffnen und Schliessen des Klemm-Mechanismus auf einfache Weise möglich. Die Fixierhülse 13 weist einen Anschluss 31, vorzugsweise einen Luer-Anschluss, auf, an welchem der Katheterschlauch 33 mittels des Adapters 32 fest angeschlossen wird. Dieser besitzt am unteren Ende ein Aussengewinde 34 über welches er drehfest mit dem Pumpengehäuse verbunden werden kann. Dadurch wird auch die Fixierhülse 13 festgehalten, welche im Inneren die Halteflächen 14 aufweist.

   Das Bauteil mit dem Faltenbalg 5, der Membranhalterung 11 und der Membran 2 ist in dieser Ausführungsvariante auf eine Glaskarpule 1 aufgepresst und fest damit verbunden. Um die Membranhalterung 11 samt Faltenbalg 5 zu klemmen wird nun die Karpule 1 mitsamt der Membranhalterung 11 von der Antriebsspindel 28 gegen die fixierte Fixierhülse 13 verdreht.
Bei der dargestellten Freilaufkupplung ist das Eingriffsteil 30 mit einem Zapfen 35 im Kolben 4 befestigt, welcher in der Karpule 1 steckt. Zwischen der Karpule 1 und dem Kolben 4 herrscht von Haus aus eine grosse Reibung, sodass die Drehbewegung und weiters die nötige Klemmkraft übertragen werden können. Das Kulissenteil 29 ist fest mit der Antriebsspindel 28 verbunden, welche ein Schrittmotor der Medikamentenpumpe antreibt und so eine automatisierte Medikamentenverabreichung ermöglicht.

   Nach erfolgter Injektion muss der Motor, von einer Elektronik gesteuert, nur noch eine Vierteldrehung zurückgedreht werden. Die Kupplung sperrt, da die Rastelemente 36 im Eingriffsteil 30 (siehe Fig. 21) sich im Kulissenteil 29 der Antriebsspindel 28 nur in eine Richtung drehen können. Dabei wird nun die Karpule 1 mitgedreht, die Arretierung des Faltenbalgs 5 gelöst und der Volumensausgleich wieder aktiviert. Wichtig ist nur, dass die Rastelemente 36 dabei so fest in das Kulissenteil 29 hineingedrückt werden. Q
dass sie sich dabei verklemmen. Nur so können sie bei einer erneuten Injektion die Karpule 1 wieder zunächst eine Vierteldrehung mitnehmen, um den Faltenbalg 5 zu klemmen, ehe sie sich losreissen und den Freilauf ermöglichen.

Claims (14)

P A T E N T A N S P R U C H E

1. Injektionsvorrichtung mit einer Karpule (1) zur Aufnahme eines Medikamentes, mit einer durchstechbaren Membran (2) am kopfseitigen Ende der Karpule (1) und einem im Schaft (3) der Karpule verschiebbaren Kolben (4) am gegenüberliegenden Ende, wobei die durchstech bare Membran (2) über ein flüssigkeits- und gasdichtes Balgelement (5) mit dem Schaft (3) der Karpule verbunden ist, so dass die durchstechbare Membran (2) in Richtung der Längsachse (1') der Karpule (1) frei beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die durchstechbare Membran (2) in eine Membranhalterung (11) eingesetzt ist, dass im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule (1) eine die Membranhalterung (11) umfassende Fixiereinrichtung, beispielsweise eine Fixierhülse (13), angeordnet ist, welche verformbar, verschiebbar oder verdrehbar ausgeführt ist und nach deren Verformung,

Verschiebung oder Verdrehung eine Klemmwirkung auf die Membranhalterung (11) ausübt, so dass die durchstechbare Membran (2) in deren momentanen Lage fixierbar ist.

1. Injektionsvorrichtung mit einer Karpule (1) zur Aufnahme eines Medikamentes, mit einer durchstechbaren Membran (2) am kopfseitigen Ende der Karpule (1) und einem im Schaft (3) der Karpule verschiebbaren Kolben (4) am gegenüberliegenden Ende, dadurch gekennzeichnet, dass die durchstechbare Membran (2) über ein flüssigkeits- und gasdichtes Balgelement (5) mit dem Schaft (3) der Karpule verbunden ist, so dass die durchstech bare Membran (2) in Richtung der Längsachse (l<1>) der Karpule (1) frei beweglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranhalterung (11) an deren äusseren Umfangsfläche erste Halteflächen (12) aufweist, dass die im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule (1) drehbar gelagerte Fixierhülse (13) an deren inneren Umfangsfläche zweite Halteflächen (14) aufweist, die nach einer Relativdrehung zwischen der Fixierhülse (13) und der Karpule (1) um die Längsachse (l<1>) der Karpule (1) mit den ersten Halteflächen (12) der Membranhalterung (11) in Eingriff kommen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durchstechbare Membran (2) in eine Membranhalterung (11) eingesetzt ist, dass im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule (1) eine die Membranhalterung (11) umfassende Fixiereinrichtung, beispielsweise eine Fixierhülse (13), angeordnet ist, welche verformbar, verschiebbar oder verdrehbar ausgeführt ist und nach deren Verformung, Verschiebung oder Verdrehung eine Klemmwirkung auf die Membranhalterung (11) ausübt, so dass die durchstechbare Membran (2) in deren momentanen Lage fixierbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) in einer Ringnut (15) am kopfseitigen Ende der Karpule (1) drehbar gelagert und in einem durch Anschlagelemente (16, 17) begrenzten Bereich verdrehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranhalterung (11) an deren äusseren Umfangsfläche erste Halteflächen (12) aufweist, dass die im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule (1) drehbar gelagerte Fixierhülse (13) an deren inneren Umfangsfläche zweite Halteflächen (14) aufweist, die nach einer Relativdrehung zwischen der Fixierhülse (13) und der Karpule (1) um die Längsachse (1') der Karpule (1) mit den ersten Halteflächen (12) der Membranhalterung (11) in Eingriff kommen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) ein Aussengewinde zum Aufschrauben des mit einem Innengewinde versehenen Nadelhalters (7) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) in einer Ringnut (15) am kopfseitigen Ende der Karpule (1) drehbar gelagert und in einem durch Anschlagelemente (16, 17) begrenzten Bereich verdrehbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) in einer Ringnut (15) eines hülsenförmigen Karpulenhalters (21) drehbar gelagert ist, welcher die Karpule (1) aufnimmt und an seiner Aussenfläche Führungselemente, vorzugsweise parallel zur Längsachse (1') der Karpule verlaufende Führungsrippen (22), aufweist, die in entspre <EMI ID=13.1> .-*[iota] ]*- * ...

chende Führungselemente, vorzugsweise Längsnuten (23), an der Innenfläche einer abziehbaren Schutzkappe (24) eingreifen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) ein Aussengewinde zum Aufschrauben des mit einem Innengewinde versehenen Nadelhalters (7) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) radial nach aussen ragende Führungsstifte (25) aufweist, die in eine Schraubkulisse (26) an der Innenfläche der Schutzkappe (24) eingreifen, welche beim Aufsetzen bzw. beim Abziehen der Schutzkappe (24) eine Drehbewegung der Fixierhülse (13) auslösen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) in einer Ringnut (15) eines hülsenförmigen Karpulenhalters (21) drehbar gelagert ist, welcher die. Karpule (1) aufnimmt und an seiner Aussenfläche Führungselemente, vorzugsweise parallel zur Längsachse (!')r

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Karpule (1) in eine Medikamentenpumpe eingesetzt und zumindest indirekt an der Fixierhülse (13) drehfest gehalten ist, sowie dass am Kolben (4) der Karpule (1) über eine Freilaufkupplung (29, 30) eine Antriebsspindel (28) angreift, die die Karpule (1) in eine Drehbewegung versetzt, bis die ersten und zweiten Halteflächen (12, 14) in Eingriff kommen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) radial nach aussen ragende Führungsstifte (25) aufweist, die in eine Schraubkulisse (26) an der Innenfläche der Schutzkappe (24) eingreifen, welche beim Aufsetzen bzw. beim Abziehen der Schutzkappe (24) eine Drehbewegung der Fixierhülse (13) auslösen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) einen Anschluss (31), vorzugsweise einen Luer-Anschluss, für einen Katheter aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Karpule (1) in eine Medikamentenpumpe eingesetzt und zumindest indirekt an der Fixierhülse (13) drehfest gehalten ist, sowie dass am Kolben (4) der Karpule (1) über eine Freilaufkupplung (29, 30) eine Antriebsspindel (28) angreift, die die Karpule (1) in eine Drehbewegung versetzt, bis die ersten und zweiten Halteflächen (12, 14) in Eingriff kommen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung aus einem Kulissenteil (29) und einem im Kulissenteil (29) nur in eine Drehrichtung verdrehbaren Eingriffsteil (30) besteht, wobei ein Teil (29) mit der Antriebsspindel (28) verbunden ist und das andere Teil (30) im Kolben (4) drehfest eingesetzt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierhülse (13) einen Anschluss (31), vorzugsweise einen Luer-Anschluss, für einen Katheter aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Halteflächen (12, 14) der Membranhalterung (11) bzw. der Fixierhülse (13) eine Mikroverzahnung oder in Umfangsrichtung verlaufende, ineinander greifende Mikrorillen aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung aus einem Kulissenteil (29) und einem im Kulissenteil (29) nur in eine Drehrichtung verdrehbaren Eingriffsteil (30) besteht, wobei ein Teil (29) mit der Antriebsspindel (28) verbunden ist und das andere Teil (30) im Kolben (4) drehfest eingesetzt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fixierhülse (13) über Sollbruchstellen Rastelemente (18) angebracht sind, die zunächst in Kerben (19) der Karpule (1) eingreifen und bei erstmaliger Drehung der Fixierhülse (13) abtrennbar sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Halteflächen (12, 14) der Membranhalterung (11) bzw. der Fixierhülse (13) eine Mikroverzahnung oder in Umfangsrichtung verlaufende, ineinander greifende Mikrorillen aufweisen.

11 der Karpule verlaufende Führungsrippen (22), aufweist, die in entsprechende Führungselemente, vorzugsweise Längsnuten (23), an der Innenfläche einer abziehbaren Schutzkappe (24) eingreifen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Nadelhalter (7) und/oder die Fixierhülse (13) im Bereich des Balgelementes (5) Lüftungsöffnungen (9, 9'), vorzugsweise an deren Umfang verteilte Lüftungsschlitze, aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fixierhülse (13) über Sollbruchstellen Rastelemente (18) angebracht sind, die zunächst in Kerben (19) der Karpule (1) eingreifen und bei erstmaliger Drehung der Fixierhülse (13) abtrennbar sind.

13. Karpule (1) zum Einsatz in eine Injektionseinrichtung, mit einer durchstechbaren Membran (2) am kopfseitigen Ende und einem im Schaft (3) der Karpule (1) verschiebbaren Kolben (4) am gegenüberliegenden Ende,

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Nadelhalter (7) und/oder die Fixierhülse (13) im Bereich des Balgelementes (5) Lüftungsöffnungen (9, 9'), vorzugsweise an deren Umfang verteilte Lüftungsschlitze, aufweisen.

14. Karpule (1) zum Einsatz in eine Injektionseinrichtung, mit einer durchstechbaren Membran (2) am kopfseitigen Ende und einem im Schaft (3) der Karpule (1) verschiebbaren Kolben (4) am gegenüberliegenden Ende, dadurch gekennzeichnet, dass die durchstechbare Membran (2) über ein flüssigkeits- und gasdichtes Balgelement (5) mit dem Schaft (3) der Karpule (1) verbunden ist, so dass die durchstech bare Membran (2) in Richtung der Längsachse (1') der Karpule (1) frei beweglich ist.

15. Karpule (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die durchstechbare Membran (2) in eine Membranhalterung (11) eingesetzt ist, dass im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule (1) eine die Membranhalterung (11) umfassende Fixiereinrichtung, beispielsweise eine Fixierhülse (13), angeordnet ist, welche verformbar, verschiebbar oder verdrehbar ausgeführt ist und nach deren Verformung, Verschiebung oder Verdrehung eine Klemmwirkung auf die Membranhalterung (11) ausübt, so dass die durchstechbare Membran (2) in deren momentanen Lage fixierbar ist.

16. Karpule (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranhalterung (11) an deren äusseren Umfangsfläche erste Halteflächen (12) aufweist, dass die im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule (1) drehbar gelagerte Fixierhülse (13) an deren inneren Umfangsfläche zweite Halteflächen (14) aufweist, die nach einer Relativdrehung zwischen der Fixierhülse (13) und der Karpule (1) um die Längsachse (1') der Karpule (1) mit den ersten Halteflächen (12) der Membranhalterung (11) in Eingriff kommen.

2004 11 09 Lu/Ik <EMI ID=12.1>

Patentanwalt Dipl.-Ing. Mag. Michael Babelu

A-1150 Wien, Marlahilfer Gürtel 39/17

Tel.: (+43 1) 8928933-0 Fax: (+43 1) 89289333 e-mail: pMtertt<[beta]>babel[alpha]k:at ^<J_Q <1

P A T E N T A N S P R Ü C H E

14. wobei die durchstechbare Membran (2) über ein flüssigkeits- und gasdichtes Balgelement (5) mit dem Schaft (3) der Karpule (1) verbunden<i>st so dass die durchstech bare Membran (2) in Richtung der Längsachse (1 ) der Karpule (1) frei beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass d<i>e durchstechbare Membran (2) in eine Membranhalterung (11) eingesetzt ist dass im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule (1) e<i>ne d<i>e Membranhalterung (11) umfassende Fixiereinrichtung, beispielsweise e<i>ne Fixierhülse (13), angeordnet ist, welche verformbar, versch<i>ebbar oder verdrehbar ausgeführt ist und nach deren Verformung, Versch<i>ebung oder Verdrehung eine Klemmwirkung auf die Membranhalterung (11) ausübt, so dass die durchstechbare Membran (2) in deren momentanen Lage fix.erbar ist.

Karpule (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranhalterung (11) an deren äusseren Umfangsfläche erste Halteflachen (12) aufweist, dass die im Bereich des kopfseitigen Endes der Karpule (1) drehbar gelagerte Fixierhülse (13) an deren inneren Umfangsfläche zwe<i>te Halteflächen (14) aufweist, die nach einer Relativdrehung zwischen der F[iota]xierhülse (13) und der Karpule (1) um die Längsachse (l<1>) der Karpule (1) mit den ersten Halteflächen (12) der Membranhalterung (11)<i>n E<i>ngr<i>ff kommen.

2005 09 22 Lu

^ a^tj ö walt Dipl.-Ing. Mag. Michael Babeluk

A-1150 Wien, Mariahilfer Gürtel 39/17

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