DD263877A3

DD263877A3 - INJECTION DEVICE

Info

Publication number: DD263877A3
Application number: DD29485186A
Authority: DD
Inventors: Manfred Von Ardenne; Willy Roggenbuck; Joerg Wehnert
Original assignee: Ardenne Forschungsinst
Priority date: 1986-10-01
Filing date: 1986-10-01
Publication date: 1989-01-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Injektionseinrichtung fuer die automatische Injektion von Pharmaka, wie z. B. fuer Diabetiker oder fuer andere spezielle Anwendungsgebiete. Die Einrichtung besteht aus einem elektromotorischen Antrieb fuer die Bewegung (Einstich) der Spritze und des Kolbens, einer Vibrationseinrichtung, die waehrend der Bewegung der Spritze auf diese eine Axialschwingung mit einer Frequenz von 40 bis 500 Hz ueberlagert, deren Schwingungsamplitude 0,1 bis 1,5 mm betraegt. Die Einstichtiefe der Kanuele ist auf 3 bis 15 mm einstellbar. Der Antrieb ist so ausgelegt, dass der gesamte Vorgang in 10 bis 20 sec. ausfuehrbar ist. Bei Verwendung als Doppelspritze ist ein T-Stueck auf die Injektionsspritze aufgesetzt, wobei der Abstand vorzugsweise 7,5; 11 und 14 mm betraegt. Fig. 1The invention relates to an injection device for the automatic injection of drugs, such. B. for diabetics or for other special applications. The device consists of an electromotive drive for the movement (puncture) of the syringe and the piston, a vibration device, which superimposed during the movement of the syringe on this axial vibration with a frequency of 40 to 500 Hz whose vibration amplitude 0.1 to 1, 5 mm. The penetration depth of the canoe is adjustable to 3 to 15 mm. The drive is designed so that the entire process can be carried out in 10 to 20 seconds. When used as a double syringe, a T-piece is placed on the syringe, the distance preferably 7.5; 11 and 14 mm. Fig. 1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Injektion von Pharmaka. Neben d jt übrchen Injektion von beispielsweise Insulin bei Diabetikern ist sie besonders zur Injektion spezieller Pharmaka in liochempfindi.che Körperteile bestimmt. Es ist auch die Möglichkeit der venösen Blutprobenentnahme gegeben.The invention relates to a device for the automatic injection of pharmaceuticals. In addition to d jt übrchen injection of as insulin for diabetics is particularly intended for injection of special drugs in liochempfindi.che body parts. There is also the possibility of venous blood sampling.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind verschiedene Ausführungen und Arten von Injektionsspritzen bekannt, die vom medizinischen Personal und auch bedingt vom Patienten selbst benutzt werden, um ein Pharmakon zu injizieren, oder auch Flüssigkeit aus einem biologischen Objekt zu entnehmen.Various types and types of hypodermic syringes are known, which are used by the medical staff and also by the patient himself to inject a drug or to remove fluid from a biological object.

Alle Spritzen, ob als Einwegspritzen oder wiederverwendbare Spritzen, haben einen Kolben, der von Hand bewegbar ist, um durch eine Kanüle das Pharmakon aufzuz ehen und durch Gegenbawegung nach Einstich in den Körper zu injizieren. Bei der Injektion ist es von außerordentlicher Bedeutung, die Kanüle an der richtigen Stelle des Körpers, in vorgeschriebener Richtung und Tiefe einzustechen und dann durch Druck auf den Kolben die Spritze zu entleerer. Diese Spritzen haben bei ihrer Anwendung den Nachteil, daß der Einstich für den Patienten abhängig von der Stärke der Kanüle und vom Können des die Injektion Vornehmenden mehr oder weniger schmerzhaft ist. Hinzu kommt noch, wenn die Injektion der Patient selbst vornehmen muß, wie es z.B. bei Diabetikern üblich ist, bereits beim Sehen der Naden bei vegetativ labilen Patienten eine gewisse Angst besteht, er diesen Vorgang verkrampft ausführt und sich dadurch der Schmerz noch erhöht.All syringes, whether as disposable syringes or reusable syringes, have a piston that is manually movable to cannulate the drug through a cannula and to inject it into the body by counterblowing after puncture. When injecting, it is of utmost importance to pierce the cannula in the correct position of the body, in the prescribed direction and depth, and then to empty the syringe by applying pressure to the plunger. These syringes, when used, have the disadvantage that the puncture is more or less painful to the patient depending on the strength of the cannula and the skill of the injector. In addition, if the injection is to be made by the patient himself, as e.g. is common in diabetics, even when seeing the nads in vegetatively unstable patients there is a certain fear, he performs this process cramped and thereby the pain is still increased.

Es ist eine automatische Injektionseinrichtung bekannt, die aus einer auswechselbaren auf einer Wiege befindlichen Injektionsspritze besteht, die Antriebsmittel besitzt, um die Kanüle und den Spritzenkolben zv bewegen. Der Kolbenhub und die Eindringtiefe werden mittels Anschlagen begrenzt. Die Spritze kann auch mit einem Mehrnadelkopf ausgerüstet sein. Zu genannten Bewegungen werden elektrische, mechanische, elektromagnetische ooer pneumatische Antriebsmittel verwendet (DD-PS 132169).There is known an automatic injection device consisting of a replaceable cradle-type injection syringe having drive means for zv moving the cannula and the syringe plunger . The piston stroke and the penetration depth are limited by means of stops. The syringe can also be equipped with a multi-needle head. For these movements electrical, mechanical, electromagnetic ooer pneumatic drive means are used (DD-PS 132169).

Diese Injektior.seinrichtung ist mit dem Mangel behaftet, daß der Einstich der Kanüle für den Patienten nach wie vor schmerzhaft ist, beFonders im speziellen Anwendungsfall der Penis-Stimulation. Ein weiterer Nachteil der Einrichtung besteht darin, daß der Einstich der Kanüle stoßartig, ausgelöst durch einen Elektromagneten, erfolgt und dadurch, wiederum an empfindlichen Körperteilen den Schmerz erhöht. Bei derartigen Injektionen führt es zu Verkrampfungen und unexakten Einstichen bezüglicn Tiefe und Ort. Schließlich hat diese Injektionseinrichtung noch den Nachteil, daß sie von einom elektrischen Netzanschluß abhängig ist.This Injektior.seinrichtung is afflicted with the defect that the puncture of the cannula for the patient is still painful, especially in the specific application of penile stimulation. Another disadvantage of the device is that the puncture of the cannula jerky triggered by an electromagnet, and thereby, in turn, increases the pain on sensitive parts of the body. In such injections, it leads to cramps and inexact punctures concerning depth and location. Finally, this injection device still has the disadvantage that it depends on an electrical power supply.

Zur Beseitigung des letztgenannten Mangels sind mit Batterie betriebene Injektiouseinrichtungen bekannt, die aber andererseits kein schmerzfreies Injizieren ermöglichen, denn der Einstich der Kanüle in den Körper erfolgt manuell, nur der Kolbenvorschub wird von einem Elektromotor ausgeübt (DE-OS 2809990).For the elimination of the latter shortage are operated with battery Injektiouseinrichtungen, but on the other hand allow painless injection, because the puncture of the cannula into the body is done manually, only the piston feed is exerted by an electric motor (DE-OS 2809990).

Es ist bekannt, drahiförmige Sonden in tiefliegende Bereiche des Körpers derart einzubringen, daß das angespitzte Ende, mit einem Durchmesser von max. 0,2 mm, mit einer Frequenz von über 1000Hz axial schwingend mit sehr geringem Druck eingeführt wird (DD-PS 22029). Die Schwingung wird von einem Ultraschallschwinger erzeugt. Diese Einrichtung hat die Nachteile, daß sie einen hohen apparativen Aufwand für die Erzeugung der Schwingungen erfordert ι md keinen kontinuierlichen und definierten Axialvorsch üb ermöglicht. Weiterhin sind zur Einführung und F jhrung c!er Sonde i'usätzliche Mittel auf der Hautoberfläche erforderlich und di 3 Einrichtung ist nicht zur Injektion von Flüssigkeiten verwendbar.It is known to introduce drahiförmige probes in low-lying areas of the body such that the sharpened end, with a diameter of max. 0.2 mm, with a frequency of about 1000Hz axially oscillating with very low pressure is introduced (DD-PS 22029). The vibration is generated by an ultrasonic transducer. This device has the disadvantages that it requires a high expenditure on equipment for the generation of vibrations ι md no continuous and defined Axialvorsch permits. Furthermore, additional agents on the skin surface are required for the introduction and guidance of the probe, and the device is not usable for the injection of fluids.

Schließlich ist noch ein chirurgisch es Nadelgerät bekannt, mit deYn durch mehrere Nadeln kleinsten Durchmessers künstliche Exantheme erzeugt werden. Ein Nadelkopf wird durch einen elektromechanischen Vibrationserzeuger, der mit 220 V Wechselstrom gespeist wird, hin- und herbewegt, und das mit einer Schwingungsamplitude von mi χ. 0,8mm. Die Spritzenbewegung ist mittels Anschlägen einsteilbar (DE-AS 2351748). Dieses Gerät hat den NachU il, daß es nur zur Hautreizung, die in der Regel unblutig ist, verwendbar ist und kein Vorschub der Nadeln erfolgt.Finally, there is still a surgical needle device known, with the help of several needles of the smallest diameter artificial rashes are generated. A needle head is reciprocated by an electromechanical vibration generator powered by 220 V AC, with a vibration amplitude of mi χ. 0.8mm. The syringe movement can be adjusted by means of stops (DE-AS 2351748). This device has the effect that it is only for skin irritation, which is usually bloodless, usable and no advance of the needles.

Sämtliche bekannten Einrichtungen sind mit dem Mangel behaftet, daß kein scni^erzf reies Injizieren eines Pharmakons möglich ist, bei genau definierter Tiefe und einstellbarem Abstand der Einstichstellen.All known devices suffer from the defect that no scintillating injection of a drug is possible, with a well-defined depth and adjustable spacing of the puncture sites.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist eine Injektionseinrichtung für Pharmaka zu schaffen, die dem Patienten beim Einstich und der Injektion kaum Schmerzen bereitet und für die Selbstanwendung durch den Patienten bei hoher Sicherheit geeignat ist. Die Handhabung, insbesondere in bezug auf Sterilität, soll einfach und risikofrei sein.It is an injection device for pharmaceuticals to create, which causes the patient during puncture and injection hardly pain and suitable for self-administration by the patient with high security. The handling, especially with regard to sterility, should be simple and risk-free.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgebe zugrunde, eine Iniektionseinrichtung zum automatischen Injizieren eher genau dosierten Menge eines Pharmakonr· schmerzarm, insbesondere an empfindlichen Körperteilen, zu gewährleisten. Eo soll auch möglich sein, die Injektion gleichzeitig an zwei oder auch mehreren benachbarten Steilen, die auf Grund anatomischer Bedingungen genau definiert sind, exakt, besonders in bezug auf die Tiefe des Einstiches vorzunehmen. In der Ausführung als Doppelspritze soll der Abstand der Kanülen, d.h. die Geometrie des KanülensysteTis der Patientenanatomie anpaßbar sein. Der gesamte Vorgang vom Einstich bis zur Zurückziehung der Kanüle, die sich im Startzustand der Einrichtung unsichtbar in deren Gehäuse befindet, soll automatisch gesteuert ablaufen, wobei die Einrichtung netzunabhängig arbeiten soll. Die Spritze soll schnell auswechselbar sein.The invention is based on the task of ensuring an injection device for automatically injecting a more precisely metered quantity of a pharmaceutical drug into a painless system, in particular on sensitive parts of the body. Eo should also be possible to perform the injection simultaneously on two or more adjacent parts, which are precisely defined on the basis of anatomical conditions, exactly, especially with respect to the depth of the puncture. In the double syringe design, the distance of the cannulas, i. the geometry of the cannula system may be adaptable to patient anatomy. The entire process from the puncture to the withdrawal of the cannula, which is in the start state of the device invisible in the housing, should run automatically controlled, the device should work independently of the mains. The syringe should be interchangeable quickly.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Einrichtung, bestehend aus einer mittels Elektromotor zum Zweck des Einstiches der Kanüle und der Injektion angetriebenen aurwechselbaren Injektionsspritze mit einer oder mehreren Kanülen, mit Mitteln zur Begrenzung des Weges, im Startzustand der Einrichtung verdeckt angeordneten Kanülen, einer Vibrationseinrichtung, vorzugsweise einem Elektromotor, dadurch gelöst, daß während des Vorschubes der gesamten Injektionsspritze, die auf einem in axialer Richtung gleitenden Halter definiert angeordnet ist, oder nur auf der Kanüle eine Axialschwingung mit einer Frequenz von 40 bis 500Hz bei einer Schwingungsamplitude von 0,1 bis 1,5mm je nach Frequenz überlagert ist. Der Halter ist über eine Kupplung mit dem die axiale Vibration hervorrufenden Antrieb gekoppelt, um bei Erreichen der Endstellung für den Vorschub und die Kolbenbewegung durch Rutschen der Kupplung keine weiteren Kräfte auf den Halter wirken zu lassen, aber andererseits während des gesamten Vorschubs von Injektionsspritze und Kolben die Vibration gleitend zu übertragen, d. h., ihn zu überlagern.According to the invention, the object is provided with a device consisting of a driven by electric motor for the purpose of puncturing the cannula and injection auricular injection syringe with one or more cannulas, with means for limiting the path, in the starting state of the device concealed arranged needles, a vibration device, preferably an electric motor, achieved in that during the advancement of the entire injection syringe, which is arranged defined on a holder sliding in the axial direction, or only on the cannula an axial oscillation with a frequency of 40 to 500 Hz at a vibration amplitude of 0.1 to 1, 5mm depending on the frequency superimposed. The holder is coupled via a coupling with the drive causing the axial vibration, so as not to exert any further forces on the holder upon reaching the end position for the feed and the piston movement by slipping the clutch, but on the other hand during the entire feed of injection syringe and piston slidably transferring the vibration, d. h. to superimpose him.

Für spezielle Anwendungsfälle der Injektionseini ichiung, wenn an mehreren Stellen ein Pharmakon zu injizieren ist, wie z. B. bei der Penis-Stimulation an zwei Stellen, ist es sehr vorteilhaft, diese Injektion gleichzeitig vorzunehmen. Dazu ist auf den Kopf der Injektionsspritze ein T-Stück, auch ein Wegwerfteil, aufgesetzt, auf welches zwei Kanülen parallel verlaufend aufgesteckt sind, deren Abstand ebenso wie die Eins'.ichtiefe und die Phat π nkonmenge auf Grund anatomischer Verhältnisse vom Arzt festgelegt wird. Vorzugsweise sind die Abstände der Kanülen auf 7,5; 11 oder 14mm festgelegt, aber können auch kontinuierlich veränderbar sein.For special applications, the injection device should be injected with a drug at several points, such as: As in penis stimulation in two places, it is very advantageous to make this injection simultaneously. For this purpose, a T-piece, including a disposable part, placed on the head of the syringe, are placed on which two cannulas running parallel, the distance as well as the Eins'.ichtiefe and the Phat π nkonmenge on the basis of anatomical conditions determined by the doctor. Preferably, the distances of the cannulas to 7.5; 11 or 14mm, but can also be continuously variable.

Einp weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, den Antrieb für den Vorschub der Injektionsspritze umschaltbar auszuführen, um auch die Rückführung der Kanüle automatisch und mit oder auch ohne axial übeilagerter Schwingung vorzunehmen, während auch im allgemeinen das Herausziehen von Hand möglich ist. Durch den Rücklauf wird die Einrichtung in die Startstellung gebracht.Einp further advantageous embodiment is to perform the drive for the advancement of the injection syringe reversible to make the return of the cannula automatically and with or without axially übeilagerter vibration, while also in general the extraction by hand is possible. Through the return the device is brought into the starting position.

Weiterhin ist es vorteilhaft, für den Vorschub der Injektionsspritze und die Kolbenbewegung sowie für die Erzeugung der Schwingung einen einzigen Motor mit entsprechenden Getrieben für die jeweilige Funktion zu verwenden. Eine weitere Ausgestaltung der Einrichtung besteht darin, daß mittels einer Spindel bewegbare Anschläge die Einstichtiefe der Kanüle und der Weg für den Kolben, um die Menge des Pharmakons zu dosieren, einstellbar sind. Dazu sind auch Endschalter verwendbar, die die sofortige Abschaltung der Antriebe oder die Rückführung der Injektionsspritze bewirken.Furthermore, it is advantageous to use a single motor with corresponding gears for the respective function for the advance of the injection syringe and the piston movement and for the generation of the vibration. A further embodiment of the device is that by means of a spindle movable stops the penetration depth of the cannula and the way for the piston to dose the amount of the drug are adjustable. For this purpose, limit switches can be used, which cause the immediate shutdown of the drives or the return of the injection syringe.

Ausführungsbeispielembodiment

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings show:

Fig. 1: einen Schnitt durch die Injektionseinrichtung im Bereich der Vibrationseinriohtung mit Stromversorgungsteil mit1 shows a section through the injection device in the region of Vibrationseinriohtung with power supply part with

aufgesetzter Injektionsspritze mit zwei Kanülenattached hypodermic syringe with two cannulas

Fig. 2: einen Schnitt durch die Injektionseinnchtung im Bereich des Spritzenantriebes. 2 shows a section through the injection device in the region of the syringe drive.

In einem pistolenförmigen Gehäuse 1 ist im cberon Teil die Injektionsspritze 2, eine Wegwerfspritze, in der Spritzenaufnahme 3 gehalten. Die Injektionsspritze 2 ist mit einem T-Stück 4, ebenfalls als Wegwerfteil, mit zwei Kanülen 5 bestückt. Die Spritzenaufnahme 3 ist auf einem Halter 6 befestigt, der auf seiner Unterseite mit einem rauhen Kupplungsbelag, z. B. Leder, belegt ist. Im Griff 7 des Gehäuses 1 ist die Stromversorgungseinrichtung, bestehend aus Batterien 8, Ladeeinrichtung und erforderlichen elektrischen Bauelementen, untergebracht. Weiterhin befindet sich im Griff ein Motor 9, der mit einer Spannung von 3 V betrieben wird. Über einen bekannten Kurbeltrieb 10 wird eine Schwingung mit einer Frequenz von etwa 50 Hz in Richtung der Achse der Injektionsspritze 2 (Pfeilrichtung) erzeugt; mit einer Amplitude von etwa 1,5mi i. Die Schwingung überträgt sich auf den Schwinger 11, der mit seiner rauhen Oberfläche an dem Kupplungsbelag des Halters 6 anliegt und somit als Rutschkupplung wirkt.In a gun-shaped housing 1, the injection syringe 2, a disposable syringe, is held in the syringe receptacle 3 in the cberon part. The injection syringe 2 is equipped with a T-piece 4, also as a disposable part, with two cannulas 5. The syringe holder 3 is mounted on a holder 6, which on its underside with a rough clutch lining, z. B. leather, is occupied. In the handle 7 of the housing 1, the power supply device consisting of batteries 8, charger and required electrical components, housed. Furthermore, located in the handle of a motor 9, which is operated with a voltage of 3 volts. About a known crank mechanism 10, a vibration with a frequency of about 50 Hz in the direction of the axis of the syringe 2 (arrow) is generated; with an amplitude of about 1.5mi i. The vibration is transmitted to the oscillator 11, which rests with its rough surface on the clutch lining of the holder 6 and thus acts as a slip clutch.

In Figur 2 Ist der Antrieb der Injektionsspritze 2 bei abgenommener Injektionsspritze 2 dargestellt. Der Mctor 12. ebenfalls für 3-V-Gleichstrom, treibt über ein Schneckengetriebe 13 eine Spindel 14, auf welcher in Längsrichtung ein Mitnehmer 15 bewegt wird, der am Anfang des V jrschubes den Halter 6 mit der eingespannten Injektionsspritze 2 bis zum Anschlag 16 bewegt, um den Einstich der Kanüle 5 in der vorgegebenen Tiefe in den Körper des Patienten vorzunehmen. Danach bewegt sich nur noch der in der Halterung 17 des Halters 6 gehaltene Teil des Koibens 18 der Injektionsspritze 2. Der Kolben 18 bewirkt die injektion der Phannakonlösung, d. h., die Entleerung der Injektionsspritze 2, bis der Anschlag 19 mit seinem Endschalter erreicht ist. Durch Umschalten des Antriebes mittels eines im Griff eingebauten Umschalters (nicht gezeichnet) läuft der Mitnehmer 15 zurück bis zum Anschlag 20 und zieht die Kanülen 5 aus dem Körper. Mittels des Anschlages 16 wird die Einstichtiefo, zwischen 5 und 15 mm, eingestellt. Der gesamte Injektionsvorgang dauert 10 bis 20s und läuft automatisch ab. Im Startzustand befinden sich die Spritzen der Kanülen 5 gerade hinter dem Mundstück 21, welches auf die Haut des Patienten aufgesetzt wird. Die Einrichtung ist elektrisch so ausgestattet, daß über ein Anschlußkabel jede beliebige Spannung zwischen 12 und 220 V zugeführt werden kann, dadurch die Batterien geladen werden und somit die Injektionseinrichtung im Gebrauch ohne Netzverbindung arbeitet.FIG. 2 shows the drive of the injection syringe 2 with the injection syringe 2 removed. The Mctor 12. also for 3 V DC, drives via a worm gear 13, a spindle 14 on which a driver 15 is moved in the longitudinal direction, which moves the holder 6 with the clamped injection syringe 2 to the stop 16 at the beginning of Vr to make the puncture of the cannula 5 at the predetermined depth in the body of the patient. Thereafter, only moves the held in the holder 17 of the holder 6 part of the Koibens 18 of the syringe 2 The piston 18 causes the injection of the Phannakonlösung, d. h., the emptying of the syringe 2 until the stop 19 is reached with its limit switch. By switching the drive by means of a built-in handle switch (not shown), the driver 15 runs back to the stop 20 and pulls the cannulas 5 from the body. By means of the stop 16, the penetration depth, between 5 and 15 mm, is set. The entire injection process lasts 10 to 20s and runs automatically. In the starting state, the syringes of the needles 5 are just behind the mouthpiece 21, which is placed on the skin of the patient. The device is electrically equipped so that any voltage between 12 and 220 V can be supplied via a connecting cable, thereby the batteries are charged and thus the injection device operates in use without network connection.

Claims

An injection device, comprising an electromagnetic drive for the axial feed and the movement of the piston of a syringe with at least one cannula, which is arranged interchangeable on an axially movable holder from an electrically driven vibration device, means for Begrenzunn the movement of the syringe and the Piston, characterized in that the holder for the injection syringe during the advancing movement of the injection syringe (2) and the Kolbenbewsgung via a coupling connected to a frequency of 40 to 500 Hz vibrating device coupling an axial vibration is superimposed.

2. Injection device according to claim 1, characterized in that on the injection syringe when used as a double syringe a T-piece (4) for two parallel cannulas (5) as disposable unit with variable spacing of the cannulas (5) is arranged umchselbar.

3. Injection device according to claim 2, characterized in that the distance of the cannulas (5) in the T-piece (4) 7.5; 11 or 14mm is.

4. Injection device according to claim 1, characterized dal ', the clutch is a slip clutch, which consists of a with the holder (6) of the injection syringe (2), provided with rough clutch lining plate, which by friction with a rough surface , which is mounted on the vibration device, is connected.

5. Injection device according to claim 1,2 and 4, characterized in that the drive for the injection syringe (2) and the piston (18) is switchable in the direction of movement.

6. Injection device according to claim 1 to 5, characterized in that for the advancement of the injection syringe (2), the movement of the piston (18) and the vibration device via corresponding gear a common motor is arranged.

7. Injection device according to claim 1 to 6, characterized in that the means for limiting the penetration depth of the cannula (5) and the movement of the piston (18) as stops (16; 19; 20) by means of spindle (14) and turret of externally adjustable and displayed.

8. Einspritzseinrichiung according to claim 7, characterized in that the means for limiting the penetration depth of the cannula (5) and the movement of the piston (18) are connected to limit switches.

9. Injection device according to claim 1 to 8, characterized in that the cannula or cannulas (5) in the state in the housing state (1) are arranged concealed.

For this 2 pages drawings