DD262585A1

DD262585A1 - Injektionseinrichtung mit tagesmedikamentdepot

Info

Publication number: DD262585A1
Application number: DD30515187A
Authority: DD
Inventors: Uwe Wille; Lutz Brendler; Bernd Herrmann; Wolfgang Seidel; Wolfgang Schoeneburg
Original assignee: Tech Hochschule Merseburg
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1988-12-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Injektionseinrichtung mit Tagesmedikamentdepot zur dosierten Injektion von Medikamenten, insbesondere von Insulin zur Eigenbehandlung von Diabetes mellitus. Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer technologisch einfachen und leichten Einrichtung mit geringen Abmessungen, die auch von Laien zuverlaessig einhaendig bedient werden kann. Die diesbezuegliche technische Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass eine handelsuebliche Injektionseinrichtung mit Kanuele, Kolben und Kolbenstange, letztere zweimal geflacht und auf den uebrigen Seiten mit einer Saegezahnrasterung versehen, in einer Metallhuelse gekammert wird, wobei die Metallhuelse im oberen Teil radial eine federbelastete Arretierung aufweist, die in die Kolbenstangenrasterung eingreift. Der eigentliche Kolbenvorschub wird durch eine zweite, bezueglich der ersten verschiebbaren federgestuetzten Metallhuelse erreicht, die ueber eine radial angeordnete federbelastete Arretierung mit der Kolbenstange gekoppelt ist. Beim Verschieben der Huelsen gegeneinander wird die Kolbenstange ueber die Arretierung der oberen Huelse um eine Rasterung bewegt und von der Arretierung der unteren Huelse fixiert. Mittels Druckfeder wird die obere Huelse in einen neuen Rasterpunkt bewegt. Beide Huelsen sind gegeneinander ueber eine Nut/Nasekopplung statisch verbunden. Die Arretierung zwischen Kolbenstange und Huelsen kann durch 90-Drehung der Huelsen bezueglich der Stange aufgehoben werden. Fig. 1

Description

Die Erfindung betrifft eine Injektionseinrichtung mit Tagesmedikamentdepot zur dosierten Injektion von flüssigen Medikamenten, vorzugsweise zur Eigenbehandlung von Diabetes-mellitus. Sie kann weiterhin in der physikalischen und chemischen Analysentechnik, Biotechnik und in anderen Bereichen zur schnellen und präzisen Dosierung von Flüssigkeiten verwendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß zur Eigenbehandlung von Diabetes-mellitus Injektionseinrichtungen unterschiedlichster konstruktiver Art in Form von konventionellen Spritzen, Einwegspritzen sowie Injektionpistolen mit und ohne Schlittenführung der eigentlichen Injektionsspritze verwendet werden.

Konventionelle und Einwegspritzen gewährleisten in der Regel nicht immer die medizinisch vorauszusetzende Sterilität, bei Mehrfachinjektionen am Tag können wegen der Indiskretheit der Handhabung unerwünschte psychologische Effekte beim Patienten auftreten.

Injektionshilfen, bei denen handelsübliche Injektionsspritzen auf pistoienförmigen Griffstücken oder revolverähnlichen Gehäusen starr oder beweglich in einer Schlittenführung angeordnet sind und wo der Kolbenvorschub auf geeignete Weise mechanisch initiiert wird, sind voluminös, masseintensiv und durch einen meist komplizierten konstruktiven Aufbau für die Selbstinjektion unter nichtklinischen Bedingungen kaum geeignet (DD-PS 61597; DE-OS 3311; DE-OS 2812729). Generell erscheinen Injektionsvorrichtungen mit einem zylindrischen Gehäuse vorteilhafter und handlicher. So wird in der DD-PS 57928 eine Injektionsspritze in einem Innenrohr fixiert, das federbelastet gegenüber einem Außenrohr arretiert ist. Das Lösen des Arretierhebels führt zu einem Vorschnellen von Innenrohr mit Spritze und Kanüle, wodurch der Einstich ermöglicht wird. Die Einstichtiefe kann mittel drehbarer Verschlußkappe variabel eingestellt werden. Injiziert wird auf übliche Weise durch Druck auf die Kolbenstange der Spritze ein vorher aus einem Vorratsbehälter genau dosiert aufgezogenes Volumen, was dadurch erreicht wird, daß die Kolbenstange mit einem in zwei Stufen einsteilbarem Anschlagmechanismus gekoppelt wird, der nur einen entsprechenden, mit der Graduierung der Spritze korrespondierenden vertikalen Weg zuläßt. Nachteilig ist neben der Großvolumigkeit, daß die Abgabe der zu injizierenden Menge im Ganzen erfolgt, bei mehrmaligen Injektionen muß neu gefüllt werden, eine Abgabe in Zwischenstufen ist nicht möglich.

Ähnliche Nachteile weist die in der DE-OS 2305824 vorgestellte Vorrichtung auf, wo eine handelsübliche Ampulle mit Kanüle in einer zylindrischen Einrichtung gehalten wird, die wiederum in einer zylindrischen Hülle gefaßt ist. Eine straffe Feder treibt einen Kolben an, der Ampulle und Kanüle nach vorn bewegt und den Einstich ermöglicht. Eine an der Vorderseite der Ampulle angebrachte Feder erzeugt eine Gegenkraft, die die Ampulle zurückhält, so daß die Initialfederkraft auf den Ampullenkolben einwirkt und diesen bewegt. Nach Erschlaffen der Initialfeder drückt die vordere Feder die Ampulle in der Führung zurück. Dabei

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muß das Federsystem peinlich genau aufeinander abgestimmt sein, dosiert werden kann nur das gesamte Ampullenvolumen ohne Zwischenstufen und Unterbrechungen.

Die in der DE-OS 1 566606 dargestellte Injektionsvorrichtung benutzt einen durch eine Feder in Injektionsrichtung beweglichen Kolben und einen am Kolben befestigten Druckstößel, wobei das Einspritzen des Injektionsmediums durch eine Feder erfolgt, die sich in einem Zylinder mit einer Hydraulikflüssigkeit befindet. Die Injektionsgeschwindigkeit wird durch Drosselung der hydraulischen Flüssigkeit eingestellt. Im GM DE 7638511 wird ein automatisches Injektionsgerät beschrieben, wo die Spritze in einem federbelasteten zylindrischen Rohr geführt wird und nach Lösen einer Arretierung in den Körper eingeschossen werden kann. Nachteilig ist, daß Einschießen und Injizieren gleichzeitig in einem Bewegungsablauf vorgenommen werden und von Hand nicht unterbrochen werden kann. In ähnlicher Weise arbeitet die in der DE-OS 3342407 vorgestellte Vorrichtung. Die in der DE-OS 3113977 beschriebene Vorrichtung verwendet handelsübliche Einwegspritzen auf einem in einem Rohrgehäuse untergebrachten Schlitten, wobei letzterer durch Federwirkung verschieb-und in den Endstellungen arretierbar ist. Vorteilhaft ist der mechanisierte Einstich, die Dosierung des Medikamentes ist dagegen ungenau und subjektiv vom Patienten beeinflußt. Eine Einhandbedienung ist nicht möglich, da der Kolben nach Eindringen der Nadel in den Körper gesondert bewegt werden muß. In der DE-OS 2724391 wird das Grundprinzip in gleicherweise genutzt, jedoch ist eine Dosierung über eine Rasterstange, die den Kolbenweg begrenzt, möglich. Nachteilig ist hier insbesondere die ständig freiliegende Injektionsnadel aus Gründen der Einhaltung von antiseptischen Bedingungen. Konstruktiv aufwendig erscheint eine in der DE-OS 2721 545 vorgeschlagene Lösung, wo ebenfalls eine Injektionsspritze verschiebbar in einem zylindrischen Halter angeordnet ist. Eine Feder wirkt auf die Kolbenstange, die zunächst Spritze und Nadel nach vorn schiebt und den Einstich bewirkt. Die Feder ist so ausgelegt, daß nach dem Einstich der Kolben weiter nach vorn bewegt wird und das Arzeneimittel injiziert wird. Der Kolbenweg wird durch ein Distanzglied einstellbar begrenzt. Die in der DE-OS 2106338 vorgestellte Injektionseinrichtung beinhaltet Vorrats- und Injektionskammer zugleich mit zwischenliegender Pumpe, die aus der ersteren in letztere fördert. Die Injektionskammer ist in einem Zylinder angeordnet, der durch Federkraft bewegt wird und eine Relativbewegung zwischen Zylinder und einstellbarem Kolben und damit einstellbarem Volumen bewirkt. Die Vorrichtung ist relativ schwer und voluminös. Da der Medikamentenbedarf für einen größeren Zeitraum in der Vorrichtung mitgeführt wird, ergeben sich z.B. bei Insulin Haltbarkeitsprobleme. Nach der DD-OS 229932 werden Spritze und Nadel als Einheit in einem Führungsrohr beweglich und arretierbar gelagert. Damit ist der Einstich mechanisiert, die Dosierung erfolgt auf herkömmliche Weise durch manuelle Bewegung der Kolbenstange der Spritze mit visueller Ablesung an der Graduierung der Spritze, die Eindringtiefe ist einstellbar. Nachteilig ist die ungenaue Möglichkeit einer Dosierung, eine Einhandbedienung ist ebenfalls nicht möglich. In ähnlicher Weise arbeiten die in den DD-PS 140702 und 234613 vorgeschlagenen Vorrichtungen, wobei bei letzterer in der Verschlußkappe zur Sterilisation ein Begasungspolster untergebracht ist. Der Anschlagbund und eine einseitig geflachte Spindel korrelieren durch optische Graduierung und akustische Rasterstellung. In der Beschreibung zum DD A 61 M/291 8872 wird eine Vorrichtung vorgestellt, wo sich eine übliche Injektionsspritze in einem relativ zum Gehäuse vertikal beweglichen und spannbaren Führungsrohr befindet, wobei die relativ zum Kolben der Spritze drehbare Kolbenstange über ein Gewinde im Führungsrohr fixiert ist und vertikal über ein drehbares Dosiergriffstück mit akustischer Rasterung bewegt wird. Die Eindringtiefe der Nadel ist einstellbar. Nachteilig ist insbesondere auch hier die Schwierigkeit einer Einhandbedienung bzw. der Einsatz an schwer zugänglichen Körperstellen bei Selbstinjektion. Im DD A 61 M/2992535 wird eine Dosierinjektionseinrichtung mit Einschußvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Vertikalbewegung eines in einem Mantel beweglichen Druckteiles mittels Wendelschlitzführung in eine Drehbewegung umgewandelt und auf die mit dem Kolben gekoppelte und über Gewinde geführte Kolbensstange übertragen wird, was den Kolbenvorschub bewirkt. Vorteilen wie einer Einhandbedienung, Schnellspannung und Auslösung ähnlich dem „Kugelschreiberprinzip" steht bei Verwendung von niedrigkonzentriertem Normalinsulin ein größerer Vertikalweg des Druckteiles und die Notwendigkeit einer präzisen technologischen Fertigung der Wendelschlitzführung entgegen.

Bekannt ist außerdem eine Injektionsvorrichtung ohne Mechanisierung des Kanüleneinstiches, wo in einem Führungsrohr eine Einwegspritze mit Kolben und Kolbenstange aus Kunststoff angeordnet ist, wobei die Vertikalbewegung des Kolbens durch das Einbringen eines Gewindes durch eine drehbare Schneideinrichtung in die Kolbenstange erfolgt. Drehung und Gewindegang korrespondieren mit der zu dosierenden Menge des Medikamentes. Nachteilig ist die nur einmalige Möglichkeit der Benutzung des Spritzenteiles und die mögliche Ungenauigkeit beim Dosieren durch schiefes Einschneiden des Gewindes in den Kunststoff, außerdem ist eine Einhandbedienung schwierig (Autorenkollektiv: Lecba diabetu pomoci rucniho dävkoväce inzulinu MADI, Universität Olomouc, 1985). Ebenfallsohne Mechanisierung des Kanüleneinstiches arbeitet eine an das „Druckkugelschreiberprinzip" angelehnte konstruktive Vorrichtung, wo die Vertikalbewegung eines Druckstößels auf eine drehbare Spindel übertragen wird, die ihrerseits bei jedem Druckhub vertikal bewegt wird und auf die bewegliche Bodenplatte eines Einwedepotbehälters einwirkt (Prospekt der Fa. NOVO Industrie GmbH, BRD, 1986). Nachteilig erscheint hier insbesondere die konstruktive Ausrichtung auf spezielle, technologisch aufwendige Einwegdepots.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer technologisch einfachen, leichten Injektionseinrichtung mit Tagesmedikamentdepot und geringen geometrischen Abmessungen zur präzisen, dosierten Injektion von flüssigen Medien, insbesondere von Medikamenten, die zuverlässig, sauber und genau auch von Laien mit einer Hand handhabbar ist.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine mehrfach verwendbare Injektionseinrichtung mit Tagesmedikamentdepot und Druckauslösung mit den in der Zielstellung genannten Eigenschaften zu schaffen, bei weitestgehender Verwendung von konventionellen Spritzenbauteilen und einfacher Montage und Demontage sowie Einhaltung der notwendigen Sterilitätsanforderungen. Diese Aufgabe'wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine konventionelle, wiederverwendbare Injektionseinrichtung aus Glas mit Kanülenanschluß, Kolben und Kolbenstange in einem dünnwandigen zylindrischen Metallmantel mit Sichtschlitzen angeordnet wird, wobei das Glasteil zwischen zwei an den äußeren Enden des Metallmantels angebrachten konzentrischen Verschlußstücken mit Innenbohrung und Gewindeanschluß starr fixiert ist. Die Kolbenstange ist zweiseitig geflacht und sonst zweiseitig mit einer sägezahnartigen Rasterung versehen, wobei die Abstände von Zahn zu Zahn entsprchend der zu injizierenden Menge variierbar sind. Die Kolbenstange ragt aus dem oberen

Verschlußstück heraus, wobei dieses gleichzeitig den maximalen Kolbenhub begrenzt. Im Arbeitszustand kann die Kolbenstange nur in das gläserne Injektionsdepot eingeschoben werden. Dies wird dadurch erreicht, indem in das obere Verschlußstück radial ein federbelastetes Arretierglied mit dreieckförmiger Seitfläche eingebracht ist, das in die sägezahnartige Rasterung der Kolbenstange eingreift und beim Hochziehen der Kolbenstange die vertikale Bewegungsrichtung sperrt. Diese wird erst freigegeben, wenn die Kolbenstange um 90° gedreht wird, so daß das Arretierglied auf dem abgeflachten Teil der Kolbenstange gleitet. Eine weitere Drehung um 90° führt zur erneuten Arretierung der Bewegungsrichtung der Kolbenstange und damit des Kolbens nach oben.

Die Bewegung der Kolbenstange und damit des Kolbens vertikal nach unten erfolgt mittels einer mit einem inneren Anschlag definierter Höhe und Mittelbohrung versehenen dünnwandigen zylindrischen Metallhülse, die auf die untere Hülse teilweise aufgeschoben ist. Durch die Mittelbohrung des Anschlages ist die gezahnte Kolbenstange geführt. Im Anschlag ist ebenfalls ein federbelastetes Arretierglied mit dreieckiger seitlicher Schnittfläche radial angeordnet, das in die Rasterung der Kolbenstange eingreift. Beim Verschieben der oberen Hülse gegenüber der unteren Hülse bis zum Berühren des Anschlagstückes der oberen Hülse mit dem oberen Verschlußstück der unteren Hülse, wobei der Verschiebeweg dem Abstand zwischen zwei Rasterungen auf der Kolbenstange entspricht, wird die Kolbenstange durch die Bewegung der oberen Hülse nach unten infolge der Kopplung mit dem Arretierstück ebenfalls nach unten geführt, wobei der Kolben in das Injektionsdepot hineingeführt wird. Auf Grund der Federkraft einer zwischen oberem Verschlußstück der unteren Hülse und Anschlag der oberen Hülse angeordneten Druckfeder wird die obere Hülse nach oben bewegt, wobei das obere Arretierglied neu in der Kolbenstange einrastet, die infolge der unteren Arretierung in ihrer Lage fixiert ist. Der Abstand zwischen oberem Verschlußstück der unteren Hülse und Anschlag der oberen Hülse entspricht dem Abstand der sägezahnartigen Rasterungen auf der Kolbenstange zueinander oder ganzzahligen Vielfachen davon und damit der zu injizierenden Menge. Die statische Fixierung von oberer und unterer Hülse zueinander erfolgt mittels einer Nut-Nase-Kopplung.

Ist durch mehrmaliges Drücken der oberen Hülse die Kolbenstange und somit der Kolben am maximalen unteren Punkt (vollständige Entleerung der Injektionseinrichtung) angelangt, wird die obere Hülse durch einfaches Drehen um 90° in die neutrale Lage gebracht, in der Sägezahn und Arretierung nicht im Eingriff stehen, und abgezogen. Das Füllen erfolgt dann durch einfaches Hochziehen der durch Drehung um 90° gegenüber der unteren Arretierung entkoppelten Kolbenstange auf übliche Weise. Der Zusammenbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge durch Arretierung der Kolbenstange gegenüber der unteren Hülse durch 90°-Drehung, Aufschieben der oberen Hülse und Arretierung durch 90°-Drehung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden und zwar zeigt Fig. 1 alle erfindungswesentlichen Teile einer Injektionsvorrichtung mitTagesmedikamentdepotfür Diabetiker mit einem Durchmesser von 12mm und einer Länge von 120mm.

Eine konventionelle wiederverwendbare Injektionseinrichtung 9 aus Glas mit Kanülenanschluß und Kanüle 12, Kolben 8 und Kolbenstange 4 ist in einem zylindrischen Mantel 10 aus Aluminium angeordnet und in diesem durch das untere Verschlußstück 11 und das obere Verschlußstück 7 fixiert. Die jeweils zweiseitig geflachte und mit einer sägezahnartigen Rasterung vesehene Kolbenstange 4 ist durch das obere Verschlußstück durchgeführt. Die Bewegung der Kolbenstange 4 nach oben wird durch das federbelastete radial im oberen Verschlußstück 7 angeordnete Arretierglied 14, das in die sägezahnartige Rasterung der Kolbenstange 4 eingreift und geometrisch der Sägezahnform angepaßt ist, verhindert. Die Bewegung der Kolbenstange 4 nach unten erfolgt mittels der mit dem inneren Anschlag 5 definierter Höhe versehenen oberen Hülse 3 mit Klemmbügel 2 und Klemmbügelhalter 1, die auf die untere Hülse 10 teilweise aufgeschoben ist. Die Kolbenstange 4 ist durch die Mittelbohrung des Anschlages 5 geführt, wobei die Mitnahme durch ein radial in diesem angeordnetes federbelastetes Arretierglied, das ebenfalls der Sägezahnform der Rasterung der Kolbenstange 4 angepaßt ist, gewährleistet wird. Die Teilung der Rasterung der Kolbenstange 4 korrespondiert mit den zu injizierenden Einheiten, hier 2 Einheiten. In gespanntem Zustand sind beide Arretierglieder (5; 14) bezüglich der Kolbenstange 4 im Eingriff. Durch Herunterdrücken der oberen Hülse 3 gegenüber der unteren Hülse 10 bis zur Berührung von oberem Verschlußstück 7 der unteren Hülse 10 mit dem Anschlag 5 der oberen Hülse 3 erfolgt über die obere Arretierung der Mitnahme der Kolbenstange 4 und damit des Kolbens 8. Die Rückführung der oberen Hülse 3 in die Ausgangslage geschieht mit Hilfe der im oberen Verschlußstück 7 der unteren Hülse 10 fixierten Druckfeder 6, die zwischen Verschlußstück 7 und Anschlag 5 angeordnet ist. Die statische Führung der Hülsen 3; 10 erfolgt mittels in diese eingebrachte Nut-Naseführungen. Zur Abdeckung der Injektionskanüle 12 dient die Kappe 13. Zum Füllen wird die obere Hülse 3 durch 90°-Drehung aus der Arretierung gelöst, wobei das Arretierstück im Anschlag 5 in die neutrale, abgeflachte Phase der Kolbenstange 4 gleitet, und abgezogen. Nach Lösung der Arretierung der Kolbenstange 4 in der Hülse 10 in gleicher Weise durch 90°-Drehung wird die Injektionseinrichtung auf übliche Weise aud einem Medikamentenreservoir gefüllt. Im oberen Anschlag erfolgt durch 90°-Drehung das Einrasten der Arretierung 14 in die Sägezahnrasterung der Kolbenstange 4. Nach Aufstecken der oberen Hülse 3 und Einrasten der Arretierung im Anschlag 5 durch Drehung um 90° ist die Injektionseinrichtung einsatzbereit.

Claims

1. Injektionseinrichtung mit Tagesmedikamentdepot, bestehend aus einer Injektionsspritze als Mediumdepot mit Kolben, Kolbenstange und Injektionskanüle, angeordnet in einer zylindrischen Aufnahmeeinrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß

— eine konventionelle, wiederverwendbare Injektionsdepoteinrichtung (9) mit Kanüle (12), Kolben (8) und zweiseitig über der gesamten Länge geflachter und an den nichtgeflachten Seiten mit einer sägezahnartigen Rasterung versehenen Kolbenstange (4) in einem zylindrischen Metallmantel (10) mit Sichtschlitzen angeordnet ist, wobei das Injektionsdepot (9) zwischen zwei an den äußeren Enden des Metallmantels (10) angebrachten konzentrischen Verschlußstücken (7; 11) mit Innenbohrung für die Führung von Kanüle (12) und Kolbenstange (4) starr fixiert ist,

— das obere Verschlußstück (7) radial ein federbelastetes Arretierglied (14) aufweist, welches in die sägezahnartige Rasterung der Kolbenstange (4) eingreift oder eine der abgeflachten Seiten der Kolbenstange (4) tangiert,

— der Metallmantel (10) teilweise in einer beweglich bezüglich des Metallmantels (10) zylindrischen Metallhülse (3) mit innerem Anschlag (5) definierter Höhe und Mittelbohrung, durch die die Kolbenstange (4) geführt ist, angeordnet ist, wobei im Anschlag (5) radial ein federbelastetes Arretierstück enthalten ist, das in die Rasterung der Kolbenstange (4) eingreift oder eine ihrer abgeflachten Seiten tangiert,

— Metallmantel (10) und Metallhülse (3) statisch mittels Nut-Nase-Kopplung fixiert sind und zwischen Verschlußhülse (7) des Metallmantels (10) und des Anschlages (5) der Metallhülse (3) eine Druckfeder (6) angeordnet ist.

2. Injektionseinrichtung mit Tagesmedikamentdepot nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand der Sägezähne der Kolbenstange (4) mit dem Abstand der gegenüberliegenden Begrenzungsflächen von Verschlußstück (7) und Anschlag (5) geometrisch korrespondiert oder letzterer dem ganzzahligen Vielfachen davon entspricht.

3. Injektionseinrichtung mit Tagesmedikamentdepot nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Arretierglieder im Verschlußstück (7) und dem Anschlag (5) bezüglich der Kolbenstange (4) im gespannten Zustand gleichzeitig im Eingriff sind und daß die geometrische Form der Arretierglieder der Sägezahnform auf der Kolbenstange (4) angepaßt sind.

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Anwendungsgebiet der Erfindung