DE10160393A1

DE10160393A1 - Injektionseinrichtung

Info

Publication number: DE10160393A1
Application number: DE2001160393
Authority: DE
Inventors: Guy Brenner; Marcel Hinder; Lukas Schock; Carsten Fruendt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-18

Abstract

Eine Injektionseinrichtung zur Injektion eines Medikaments in ein subkutanes Gewebe hat zwei, jeweils von einem Federelement (9, 10) vorgespannte Bolzen (3, 4). Eine Bewegung der Bolzen (3, 4) lässt sich mittels eines Auslösers (5) freigeben und sperren. Beim ersten Niederdrücken des Auslösers (5) wird ein Teil des Medikaments als Hochdruckstrahl aus einer Öffnung (37) einer Ampulle (14) ausgestoßen. Beim zweiten Niederdrücken gelangt der restliche Teil des Medikaments als Hochdruckstrahl aus der Öffnung (37). Hierdurch gestaltet sich die Injektion einer größeren Menge des Medikaments besonders komfortabel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Injektionseinrichtung zur Injektion eines Mediums, insbesondere eines Medikaments in ein subkutanes Gewebe, mit einer eine Öffnung aufweisenden Kammer, mit einem Ampullenkolben zur Verkleinerung des Volumens der Kammer, mit einer Auslöseeinrichtung zur Bewegung einer von einem Federelement vorgespannten Druckeinrichtung gegen ein der Kammer abgewandtes Ende des Ampullenkolbens zur Verkleinerung der Kammer und mit einer Führung für die Druckeinrichtung.
Eine solche Injektionseinrichtung ist beispielsweise aus der WO 98/15307 oder der DE 199 55 201 A1 bekannt. Bei diesen Injektionseinrichtungen wird die als Druckstück ausgebildete Druckeinrichtung von einem einzelnen Auslöser gehalten und gelangt nach einem Betätigen des Auslösers von der Kraft des Federelementes gegen das der Kammer abgewandte Ende des Ampullenkolbens. Durch die Kraft des Federelementes wird der Ampullenkolben verschoben und damit das Volumen der Kammer verkleinert. Das in der Kammer befindliche Medium wird als Hochdruckstrahl durch eine Öffnung ausgestoßen und gelangt bei auf die Haut aufgesetzter Injektionseinrichtung in das subkutane Gewebe.
Häufig ist es erforderlich, Mengen von beispielsweise 0,5 ml oder mehr Medium in das subkutane Gewebe zu injizieren. Um Reizungen des Gewebes zu vermeiden oder um beispielsweise ein Anästhetikum im Gewebe gleichmäßig zu verteilen, werden jedoch meist nur 0,3 ml des Mediums mit einer einzelnen Injektion injiziert. Daher werden mit der bekannten Injektionseinrichtung für eine große Menge des zu injizierenden Mediums mehrere Injektionen mit kleinen Volumen an verschiedenen Stellen der Haut injiziert. Hierfür muss die Injektionseinrichtung nach der WO 98/15307 jeweils neu gespannt und mit einer neuen gefüllten Kammer versehen werden. Dies führt jedoch zu einer sehr aufwändigen Injektion der gesamten Menge des zu injizierenden Mediums.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Injektionseinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit ihr auch eine größere Menge des zu injizierenden Mediums mit besonders geringem Aufwand injiziert werden kann.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch zumindest einem Sperrmittel zum mittelbaren oder unmittelbaren Stoppen des Antriebs des in einer mittleren Position befindlichen Ampullenkolbens und eines Auslösers zum erneuten Antrieb des Ampullenkolbens.
Durch diese Gestaltung wird bei einem ersten Auslösen beispielsweise nur die halbe Menge des in der Kammer zu injizierenden Mediums in das subkutane Gewebe injiziert. Der Ampullenkolben stoppt daher auf halbem Wege an dem Sperrmittel. Erst nach dem Betätigen des Auslösers zur erneuten Bewegung des Ampullenkolbens kann die restliche, in der Kammer befindliche Menge des zu injizierenden Mediums injiziert werden. Für die zweite Injektion kann die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung auf eine andere Stelle der Haut gesetzt, um eine Reizung des Gewebes zu vermeiden oder das Medium gleichmäßig über das Gewebe zu verteilen, und erneut ausgelöst werden. Dabei ist es nicht erforderlich, dass die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung zwischen den beiden Injektionen nachgespannt oder die Kammer nachgefüllt wird. Daher lässt sich mit der erfindungsgemäßen Injektionseinrichtung auch eine größere Menge des zu injizierenden Mediums mit besonders geringem Aufwand injizieren.
Die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung könnte beispielsweise zwei in der Bewegungsrichtung der Druckeinrichtung hintereinander angeordnete Auslöser aufweisen. Dabei würde die Druckeinrichtung nach dem Betätigen des in der Bewegungsrichtung ersten Auslösers gegen den zweiten Auslöser gelangen und durch Betätigen des zweiten Auslösers erneut freigegeben werden. Dabei würde der zweite Auslöser als Sperrmittel ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung lässt sich besonders einfach handhaben, wenn die Auslöseeinrichtung einen einzelnen Auslöser für eine erste Bewegung der Druckeinrichtung von einer Grundstellung bis zu dem Sperrmittel und für die zweite Bewegung der Druckeinrichtung von dem Sperrmittel bis zu der vorgesehenen vollständigen Entleerung der Kammer hat. Weiterhin werden durch diese Gestaltung Fehlbedienungen zuverlässig vermieden.
Die Ansteuerung der Bewegungen der Druckeinrichtung erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen baulichen Aufwand, wenn die Auslöseeinrichtung ein Knopfelement zur Ansteuerung von Bewegungen der Druckeinrichtung freigebenden oder koppelnden Rastmitteln hat.
Vorgesehene Druckkräfte auf den Ampullenkolben lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei dessen beiden Bewegungen einfach einstellen, wenn die Druckeinrichtung für jede der Bewegungen des Ampullenkolbens jeweils einen vorgespannten Bolzen hat.
Die Bolzen der Druckeinrichtung könnten nebeneinander angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung gestaltet sich jedoch besonders handlich und kompakt, wenn zumindest einer der Bolzen nahe dem Ampullenkolben angeordnet und topfförmig zur Aufnahme des anderen, dem Ampullenkolben fernen Bolzens gestaltet ist.
Die Dosis des zu injizierenden Mediums lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei jeder Injektion besonders genau bemessen, wenn jeder der Bolzen einen Anschlag zur Begrenzung seiner Bewegung hat.
Der Auslöser gelangt nach der ersten Injektion selbständig in seine Ausgangsstellung zurück, wenn der Auslöser ein Federelement zu seiner Vorspannung in eine Grundstellung hat.
Die Führung der Druckeinrichtung gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn die Bolzen jeweils einen radial nach außen weisenden Kragen haben und wenn die Kragen in einem die Anschläge aufweisenden Grundkörper geführt sind.
Die Steuerung der Druckeinrichtung gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn die Rastmittel die Bewegungen der Bolzen wahlweise miteinander koppeln oder freigeben und wenn der Auslöser Steuerelemente für die Rastmittel aufweist.
Zur weiteren Verringerung der Abmessungen der erfindungsgemäßen Injektionseinrichtung trägt es bei, wenn der dem Ampullenkolben ferne Bolzen rohrförmig zur Aufnahme des Auslösers gestaltet ist.
Der Auslöser lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach fertigen, wenn er langgestreckt gestaltet ist und wenn die Steuerelemente als Rampen und Absätze ausgebildet sind.
Die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn die Bolzen Ausnehmungen für Zapfen der Rastmittel haben.
Die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung lässt sich wie die bekannte Injektionseinrichtung in einem einzigen Spannvorgang spannen und ist damit für die vorgesehene Anzahl von Injektionen vorbereitet, wenn die Zapfen quer zur Bewegungsrichtung der Steuerelemente vorgespannt sind.
Ein Verhaken der Zapfen an den Steuerelementen lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn die Zapfen an ihrer den Steuerelementen gegenüberstehenden Seite kugelförmig gestaltet sind.
Zur weiteren Vereinfachung der Handhabung der erfindungsgemäßen Injektionseinrichtung trägt es bei, wenn das Knopfelement zum Ansteuern der Rastmittel drehbar gehalten und zum Freigeben der Bewegung der Bolzen niederdrückbar ist. Die Niederdrückbarkeit des Knopfelementes lässt sich im einfachsten Fall durch eine Längsführung des Auslösers erreichen.
Zur weiteren Vereinfachung des baulichen Aufwandes der erfindungsgemäßen Injektionseinrichtung trägt es bei, wenn einer der Anschläge der Bolzen als Sperrmittel ausgebildet ist.
Die Steuerung der ersten Bewegung des Ampullenkolbens erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen besonders geringen baulichen Aufwand, wenn die Rastmittel zur formschlüssigen Verbindung des der Ampulle fernen Bolzens mit einer an dem Grundkörper angeordneten Führung des Auslösers ausgebildet sind.
Die Bolzen lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei der ersten Bewegung des Ampullenkolbens miteinander verbinden und zur zweiten Bewegung des Ampullenkolbens voneinander trennen, wenn die Rastmittel zur Kopplung der Bewegung der Bolzen ausgebildet sind.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Injektionseinrichtung in einer Grundstellung,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung aus Fig. 1 während des Spannvorgangs,
Fig. 3 die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung aus Fig. 1 im gespannten Zustand nach der Montage einer Ampulle,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung aus Fig. 1 nach einer ersten Injektion,
Fig. 5 die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung aus Fig. 1 nach einer zweiten Injektion.
Fig. 1 zeigt eine Injektionseinrichtung mit einem Grundkörper 1 und mit einer darin angeordneten Druckeinrichtung 2. Die Druckeinrichtung 2 weist zwei ineinanderschiebbare Bolzen 3, 4 auf. Einer der Bolzen 4 ist rohrförmig gestaltet und nimmt einen Teil eines Auslösers 5 auf. Der Grundkörper 1 hat an seiner Innenseite Führungen 6 für radial abstehende Kragen 7, 8 der Bolzen 3, 4. Die Bolzen 3, 4 sind mit ihren Kragen 7, 8 von jeweils einem Federelement 9, 10 gegen in dem Grundkörper 1 angeordnete Anschläge 11, 12 vorgespannt. Der Grundkörper 1 weist an einem Ende eine Aufnahme 13 zum Anschluss einer in Fig. 3 dargestellten Ampulle 14 auf und ist an seinem anderen Ende von einem Deckel 15 verschlossen. Das den von der Aufnahme 13 entfernten Bolzen 4 vorspannende Federelement 10 stützt sich an dem Deckel 15 ab, während sich das den der Aufnahme 13 nahen Bolzen 3 vorspannende Federelement 9 an dem Kragen 8 des anderen Bolzens 4 abstützt. Der Auslöser 5 lässt sich mittels eines Knopfelement 16 niederdrücken und drehen. Hierfür sind Auslöser 5 und Knopfelement 16 über einen Vierkant 17 miteinander verbunden. Weiterhin hat der Auslöser 5 mehrere als Absätze und Rampen ausgebildete Steuerelemente 18, 19. Der Auslöser 5 ist längsverschieblich in einer mit dem Grundkörper 1 verbundenen Führung 20 angeordnet und von einem Federelement 21 in die mit dem Knopfelement 16 aus dem Grundkörper 1 hervortehende Stellung vorgespannt. Die Bolzen 3, 4 haben jeweils den Steuerelementen 18, 19 gegenüberstehende Rastmittel 22, 23 zu ihrer Verbindung miteinander und mit der Führung 20 des Auslösers 5. Die Rastmittel 22, 23 weisen jeweils in einem Kanal 24 angeordnete, von einem Federelement 25 vorgespannte kugelförmige Zapfen 26, 27 und in dem gegenüberstehenden Bauteil eine Ausnehmung 28, 29 auf. Das dem Zapfen 26, 27 abgewandte Ende des Kanals 24 ist von einem Stopfen 30 verschlossen.
Zum Spannen wird die Injektionseinrichtung, wie Fig. 2 zeigt, in eine Spannvorrichtung 31 eingesetzt und der Auslöser 5 über sein Knopfelement 16 gedreht. Beim Drehen des Auslösers 5 gelangt das Steuerelement 18 aus der Bewegungsbahn des Rastmittels 22 des der Aufnahme 13 nahen Bolzens 3. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist die Spannvorrichtung 31 schematisch dargestellt. Die Spannvorrichtung 31 hat einen von einem Hebel 32 bewegbaren Druckbolzen 33. Der Druckbolzen 33 dringt durch die Aufnahme 13 für die in Fig. 3 dargestellte Ampulle 14 in den Grundkörper 1 ein und stützt sich an dem der Aufnahme 13 nahen Bolzen 3 ab. Durch Auslenken des Hebels 32 im Uhrzeigersinn lässt sich zunächst der der Aufnahme 13 nahe Bolzen 3 und anschließend der der Aufnahme 13 ferne Bolzen 4 gegen die Kräfte der Federelemente 9, 10 eindrücken, bis sie von den Rastmitteln gehalten werden.
Nach dem Spannen der Injektionseinrichtung lässt sich die Ampulle 14 mit dem Grundkörper 1 verbinden, wie Fig. 3 zeigt. In dem gespannten Zustand ragt das Knopfelement des Auslösers 5 aus dem Grundkörper 1 heraus. In dieser Stellung ist die Injektionseinrichtung für eine Injektion vorbereitet. Die Ampulle 14 hat einen in der Aufnahme 13 des Grundkörpers 1 befestigten Ampullenkörper 34 mit einer zylindrischen Kammer 35 zur Aufnahme eines zu injizierenden Mediums. In der zylindrischen Kammer 35 ist ein Ampullenkolben 36 verschiebbar geführt. Weiterhin hat die Kammer 35 eine Öffnung 37 zum Austritt des zu injizierenden Mediums. Beim Verschieben des Ampullenkolbens 36 in Richtung der Öffnung 37 wird die Kammer 35 verkleinert und das zu injizierende Medium tritt als Hochdruckstrahl aus der Öffnung 37 heraus. Wenn man die Injektionseinrichtung mit der Öffnung 37 auf die Haut eines Menschen oder Tieres setzt, gelangt das zu injizierende Medium in das subkutane Gewebe.
Fig. 4 zeigt die Injektionseinrichtung aus Fig. 3 nach dem Niederdrücken des Knopfelementes 16 des Auslösers 5. Hierbei werden die Rastmittel 23 des der Ampulle 14 fernen Bolzens 4 gelöst. Damit wird ein Formschluss zwischen der Führung 20 des Auslösers 5 und dem der Ampulle 14 fernen Bolzens 4 gelöst. Dieser Bolzen 4 gelangt von der Kraft des Federelementes 10 zusammen mit dem der Ampulle 14 nahen Bolzen 3 gegen den Ampullenkolben 36 und drückt diesen in Richtung der Öffnung 37 der Kammer 35. Die Bewegung des der Ampulle fernen Bolzens wird von dem Anschlag 12 gestoppt. Der Anschlag 12 ist damit als Sperrmittel bei der Bewegung der Druckeinrichtung 2 ausgebildet. Hierdurch wird etwa die Hälfte des in der Kammer 35 befindlichen Mediums aus der Öffnung 37 ausgestoßen. Anschließend wird das Knopfelement 16 des Auslösers 5 von seinem Federelement 21 wieder aus dem Grundkörper 1 herausgedrückt. Zur Vorbereitung der nächsten Injektion wird der Auslöser 5 an seinem Knopfelement 16 gedreht, so dass als Rampen ausgebildete Steuermittel 18 in eine die Bolzen 3, 4 miteinander verbindenden Rastmitteln 22 gegenüberstehende Position gestellt werden.
Fig. 5 zeigt die Injektionseinrichtung nach Auslösen der zweiten Injektion. Hierbei wird das Knopfelement 16 ein zweites Mal niedergedrückt und durch Lösen der die beiden Bolzen 3, 4 miteinander verbindenden Rastmittel 22 die Bewegung des der Ampulle 14 nahen Bolzens 3 freigegeben. Dieser Bolzen 3 drückt durch die Kraft seines Federelementes 9 den Ampullenkolben 36 vollständig in die Kammer 35 hinein, so dass die zweite Hälfte des zu injizierenden Mediums durch die Öffnung 37 ausgestoßen wird. Anschließend liegen beide Bolzen 3, 4 mit ihren Kragen 7, 8 an den im Grundkörper 1 angeordneten Anschlägen 11, 12 an.
Zur Erzeugung von mehr als zwei Injektionen können in analoger Anwendung der oben beschriebenen Injektionseinrichtung mehrere topf- und rohrförmige Bolzen 3, 4 eingesetzt werden.

Claims

1. Injektionseinrichtung zur Injektion eines Mediums, insbesondere eines Medikaments in ein subkutanes Gewebe, mit einer eine Öffnung aufweisenden Kammer, mit einem Ampullenkolben zur Verkleinerung des Volumens der Kammer und mit einer Auslöseeinrichtung zur Bewegung einer von einem Federelement vorgespannten Druckeinrichtung gegen ein der Kammer abgewandtes Ende des Ampullenkolbens zur Verkleinerung der Kammer, gekennzeichnet durch zumindest einem Sperrmittel zum mittelbaren oder unmittelbaren Stoppen des Antriebs des in einer mittleren Position befindlichen Ampullenkolbens (36) und eines Auslösers (5) zum erneuten Antrieb des Ampullenkolbens (36).

2. Injektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung einen einzelnen Auslöser (5) für eine erste Bewegung der Druckeinrichtung (2) von einer Grundstellung bis zu dem Sperrmittel und für die zweite Bewegung der Druckeinrichtung (2) von dem Sperrmittel bis zu der vorgesehenen vollständigen Entleerung der Kammer (35) hat.

3. Injektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseeinrichtung ein Knopfelement (16) zur Ansteuerung von Bewegungen der Druckeinrichtung (2) freigebenden oder koppelnden Rastmittel (22, 23) hat.

4. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (2) für jede der Bewegungen des Ampullenkolbens (36) jeweils einen vorgespannten Bolzen (3, 4) hat.

5. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Bolzen (3) nahe dem Ampullenkolben (36) angeordnet und topfförmig zur Aufnahme des anderen, dem Ampullenkolben (36) fernen Bolzens (4) gestaltet ist.

6. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Bolzen (3, 4) einen Anschlag (11, 12) zur Begrenzung seiner Bewegung hat.

7. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser (5) ein Federelement (21) zu seiner Vorspannung in eine Grundstellung hat.

8. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (3, 4) jeweils einen radial nach außen weisenden Kragen (7, 8) haben und dass die Kragen (7, 8) in einem die Anschläge (11, 12) aufweisenden Grundkörper (1) geführt sind.

9. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmittel (22) die Bewegungen der Bolzen (3, 4) wahlweise miteinander koppeln oder freigeben und dass der Auslöser (5) Steuerelemente (18) für die Rastmittel (22) aufweist.

10. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Ampullenkolben ferne Bolzen (4) rohrförmig zur Aufnahme des Auslösers (5) gestaltet ist.

11. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöser (5) langgestreckt gestaltet ist und dass die Steuerelemente (18, 19) als Rampen und Absätze ausgebildet sind.

12. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (3, 4) Ausnehmungen (28, 29) für Zapfen (26, 27) der Rastmittel (22, 23) haben.

13. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (26, 27) quer zur Bewegungsrichtung der Steuerelemente (18, 19) vorgespannt sind.

14. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (26, 27) an ihrer den Steuerelementen (18, 19) gegenüberstehenden Seite kugelförmig gestaltet sind.

15. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Knopfelement (16) zum Ansteuern der Rastmittel (22) drehbar gehalten und zum Freigeben der Bewegung der Bolzen (3, 4) niederdrückbar ist.

16. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anschläge (12) der Bolzen (4) als Sperrmittel ausgebildet ist.

17. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmittel (23) zur formschlüssigen Verbindung des der Ampulle (14) fernen Bolzens (4) mit einer an dem Grundkörper (1) angeordneten Führung (20) des Auslösers (5) ausgebildet sind.

18. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmittel (22) zur Kopplung der Bewegung der Bolzen (3, 4) ausgebildet sind.