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Über Stichverletzungen
im medizinischen Bereich gibt es sehr wenige veröffentlichte Informationen.
Vielleicht rührt
das auch daher, dass vor keiner Sache Patienten soviel Angst haben
wie vor dem Einstich von Injektionsspritzen. Hinzu kommt vielfach auch
eine damit verbundene versteckte Angst vor der Welt der Fixer oder
vor dem Angesteckt werden mit schlimmen Krankheiten durch infizierte
Spritzen.
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Auch
das medizinische Personal scheint die Verletzung und Infektion durch
gebrauchte oder noch in Betrieb befindliche Injektionsspritzen nicht
sonderlich ernst zu nehmen. Wenn sie passieren werden sie meist
einfach totgeschwiegen und als unwichtige Verletzung abgetan. Neueste
Zahlen aus der Marktforschung und aus internationalen Erhebungen
zeigen allerdings alarmierende Zahlen.
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Einer
neuen Marktforschung des Fessel-GfK-Institutes bei Praktikern und
Internisten in Österreich
zufolge, haben sich innerhalb eines Jahres über 20% der Befragten nach
der Applikation einer Spritze selbst an der Spritze verletzt. Internationale
Studien haben zudem gezeigt, dass sich innerhalb der EU jährlich 440.000
Personen des medizinischen Pflegepersonals in Krankenhäusern nach
Injektionen an ungeschützten
Spritzennadeln verletzen Mit anderen Worten: Mindestens 20% des
Pflegepersonals stechen sich an einer gebrauchten Spritze. Besonders
häufig
passiert das beim so genannten „Re-Capping", dem Wiederaufstecken der Gummikappe
auf die Nadel, oder beim unachtsamen Hantieren auf dem Weg zum Spritzenbehälter.
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Bei
ca. 8200 dieser Personen führt
eine solche Verletzung zu einer Hepatitis B-Infektion. Neben dem persönlichen
Schicksal der Betroffenen fallen darüber hinaus aber auch die direkten
Krankheitskosten bzw. die Lohnausfallskosten und ähnliche Kosten
an.
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Aufgrund
der, durch allgemeine menschliche Erfahrung gestützten Annahme, dass bei weitem nicht
alle Nadelstichverletzungen gemeldet werden, ist davon auszugehen,
dass die Dunkelziffer solcher Verletzungen beträchtlich höher ist.
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Als
Spritze bezeichnet man ein medizinisches Instrument, das zur Verabreichung
von flüssigen
Medikamenten verwendet wird. Man spricht bei diesem Vorgang von
einer Injektion.
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Umgangssprachlich
wird der Begriff Spritze auch für
den Vorgang der Injektion selbst verwendet. So sagt man, ein betreffender
Mensch hat eine Spritze bekommen anstelle der korrekten Aussage,
der Betreffende hat eine Injektion bekommen.
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Eine
Spritze besteht aus einem zylinderförmigen Hohlraum, einem darin
beweglichen Kolben und einer Düse
(Wikipedia).
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An
die Düse
kann eine Hohlnadel (Kanüle) oder
ein Schlauch angeschlossen werden. Gängige Einwegspritzen bestehen
aus Kunststoff oder Kunststoff und Gummi. Mehrwegspritzen (heute überwiegend
obsolet), bestehen aus Glas, Metall und Gummi. Handelsübliche Größen reichen
von 1 bis 100 ml Volumen.
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Durch
einen Zug am Kolben wird die Spritze befüllt. Durch einen Druck auf
den Kolben wird dann der Inhalt der Spritze durch die Düse gepresst.
Werden Medikamente mit einer Spritze verabreicht, spricht man von
einer Injektion.
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Nach
dem Ort der Verabreichung wird unterschieden zwischen einer subkutanen
Spritze, einer intravenösen
Spritze oder einer intramuskulären Spritze.
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Ferner
gibt es seltener angewendete Injektionen die zum Beispiel nach dem
Ort der Anwendung mit intrakutan, intrathekal, intraarteriell, intraperitoneal
oder intraossär
bezeichnet werden.
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Injektionen
wirken im allgemeinen schneller und besser als oral gegebene Medikamente,
da sie auf dem Weg zum Wirkort weniger physiologische Schranken überwinden
müssen.
Demgegenüber steht
das Infektionsrisiko durch Eintrag von Bakterien in den Körper und
andere Risiken, die je nach dem Injektionsweg zu beachten sind.
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Die
subkutane Injektion (direkt unter die Haut) ist besonders einfach
durchzuführen.
Sie ist wenig schmerzhaft, komplikationsarm und kann vom Patienten
selbst durchgeführt
werden. Diese Injektion eignet sich nur für geringe Stoffmengen maximal 1
bis 2 ml). Für
die subkutane Verabreichung sind Medikamente wie Insulin (zur Behandlung
von Diabetes mellitus) und Heparinpräparate (zur Thromboseprophylaxe)
gebräuchlich.
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Auch
die intramuskuläre
Injektion bei normal großen
und normal schweren Patienten ist nicht besonders schwierig, wird
aber meist von geschultem Personal ausgeführt, da sie mit größeren Risiken
behaftet ist (Periostverletzung, sehr schmerzhaft, oder versehentliche
intravenöse
oder intraarterielle Injektion). Sie ist in bestimmten Situationen
kontraindiziert, zum Beispiel bei einem Verdacht auf Herzinfarkt
oder Störungen
der Blutgerinnung. Es können
hierbei Stoffmengen bis zu 20 ml verabreicht werden. Oft wird der
intramuskuläre
Weg gewählt
wenn ein schneller Wirkungseintritt gewünscht ist, oder eine orale
Verabreichung nicht in Frage kommt. Häufig intramuskulär gegebene
Mittel sind Schmerzmittel und Kortikoide.
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Die
intravenöse
Injektion ist technisch schwieriger, wenn zuerst eine Venenpunktion
durchgeführt
werden muss. Ist bereits ein venöser
Zugang vorhanden, zum Beispiel eine Venenverweilkanüle, wird
sie gegenüber
der intramuskulären
Injektion bevorzugt. Die Vorteile sind ein besonders schneller Wirkungseintritt
und die Möglichkeit,
größere Mengen
an Flüssigkeit
zu verabreichen. Allerdings liegt darin auch ein Risiko, da manche
Medikamente bei schneller Verabreichung Nebenwirkungen haben, die sonst
selten sind. Weitere Risiken liegen in der Embolisierung von Blutgefäßen und
vasovagalen Reaktionen (Kreislaufkollaps).
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Zur
dem generellen Problem der Verletzung an Injektionsspritzen ist
in der
DE 690 34 152
T2 unter anderem folgendes vermerkt:
Bei Injektionsspritzen
müssen
die Nadeln sehr scharf sein, damit sie die Haut des Patienten schnell
und leicht durchstechen können,
um Arzneimittel unter der Hautschicht zu verabreichen. Darüber hinaus
ist die Injektionsnadel in der Regel sehr dünn und schwer zu sehen, insbesondere
bei schlechten Lichtverhältnissen.
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Daher
erscheint es in dieser Druckschrift als wünschenswert, dass die Injektionsnadel
vor der Injektion in einen sicheren Zustand gebracht werden kann,
so dass sich der Benutzer nicht versehentlich in den Finger sticht
und vor der Injektion des Patienten eine neue sterilisierte Nadel
benötigt.
Des Weiteren wird eine Erfordernis darin gesehen, dass nach der
Injektion unter Verwendung der Injektionsnadel die Nadel sicher
und leicht entsorgt werden kann, ohne dass sie ein ständiges Gesundheitsrisiko
für alle
darstellt, die mit der Injektionsnadel in Berührung kommen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe soll gemäß dem Anspruch
1 der
DE 690 34 152
T2 eine besondere, dort beschriebene, Nadelvorrichtung
unter Schutz gestellt werden.
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Mit
dieser Vorrichtung wird erreicht, dass die Nadelanordnung sicher
und leicht in einem besonders ausgeführten Stempel zurückgezogen
werden kann. Des Weiteren wird der Stempel in einem besonders ausgeführten Zylinder
festgehalten. Der Zylinder, der Stempel und die Nadelanordnung können leicht
entsorgt werden, und zwar ohne die damit verbundenen Gefahren einer
frei gelegten Nadel oder einer Nadel, deren Kappe leicht verloren
geht.
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Der
Umgang mit einer normalen Injektionsnadel ist also nicht nur schmerzhaft
und deshalb mit Angst besetzt, sondern erfordert insgesamt einen
gehörigen
Aufwand an Sicherheitsmaßnahmen.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung
liegt deshalb die Aufgabe zugrunde eine Injektion zu ermöglichen,
die nicht nur nahezu schmerzfrei eine Injektion von Flüssigkeit
in lebendes Gewebe bewerkstelligt, sondern auch nach der Injektion
keinerlei Verletzungsgefahr darstellt.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. einem Verfahren nach Anspruch
14.
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Die
grundlegende Überlegung
für eine
Vorrichtung nach Anspruch 1 beruht auf Beobachtungen aus dem Tierreich.
So ist schon manches Mal ein Mensch von einer Schlange gebissen
worden, ohne den Einstich selbst zu bemerken. Hier setzt die erfindungsgemäße Überlegung
und Entwicklung an.
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Die
höchst
entwickelte Form eines Zahns bei Schlangen ist, neben dem aglyphen
Zahn, dem opistoglyphen Zahn und dem proteroglyphen Zahn, der so
genannte solenoglyphe Zahn.
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Vipern
und Grubenottern verfügen über diesen
am höchsten
entwickelten Zahntyp, den vorderständigen Röhrengiftzahn oder solenoglyphen
Zahn.
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Er
unterscheidet sich vom proteroglyphen Zahn durch den komplett geschlossenen
Giftkanal, welcher durch den Zahn verläuft und eine Austrittsstelle
kurz oberhalb der Zahnspitze aufweist.
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Dieser
Zahn weist im Wesentlichen, bis auf seine hakenförmige Biegung, eine keilförmige Form auf.
Weiter ist ein solcher Zahn an der Spitze geschlossen und weist
lediglich im vorderen Teil hinter der Spitze eine Öffnung auf
in die der Giftkanal mündet.
Diese Öffnung
ist meist länglich
und verjüngt
sich zur Spitze des Zahnes hin. Die insgesamt hakenförmige Form
eines solchen solenoglyphen Zahns hat wohl zusätzlich die Funktion kleinere
Beutetiere besser zurückzuhalten
und am Entkommen zu hindern.
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Der
wesentliche Unterschied zu einer Injektionsspitze besteht jedoch
offensichtlich darin, dass die zu injizierende Flüssigkeit
nicht an der Spitze des in das biologische Gewebe eindringenden
Körpers austritt,
sondern an der Seite.
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Demzufolge
kann ein solenoglypher Zahn viel leichter in biologisches Gewebe
eindringen da er das Gewebe quasi durch seine keilförmige Form
beiseite schiebt. Im Gegensatz dazu wird bei einer Injektionspritze,
und sei sie auch noch so dünn,
das Gewebe durch die Schnittflächen
an der Spitze der Kanüle
regelrecht zerschnitten. Deshalb werden bei dem gewöhnlichen
Injektionsverfahren immer sehr viele Zellen zerstört. Da sich
in biologischem Gewebe kleine und kleinste Gefäße im Verbund mit zahllosen Nervenverbindungen
befinden, verursacht die Anwendung einer normalen Injektionsspritze
immer Verletzungen die mehr oder weniger Schmerzen bereiten.
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Im
Grunde genommen erfüllt
deshalb das Einstechen einer Injektionsspritze den Tatbestand einer
Körperverletzung.
Da bei einer solchen Sichtweise die ärztliche Tätigkeit jedoch zu sehr in Misskredit geraten
würde,
setzt man deshalb juristisch ein stillschweigendes Einverständnis des
Patienten voraus.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
nimmt sich deshalb die Natur zum Vorbild und sticht zwar gleichermaßen zum
Zweck einer Injektion durch die Haut, jedoch verletzt ein solcher
Einstich wesentlich weniger als die Anwendung einer normalen Injektionsnadel.
Denn die Spitze des die Haut durchdringenden Werkzeugs besteht nicht
aus messerscharfen Kanten, sondern aus einem dünnen Zylinder der nadelähnlich an
der Spitze verrundet ist. Eine vergleichsweise ähnliche Empfindung des Einstichs
ergibt sich bei dem Setzen von Akupunkturnadeln, das in seltensten
Fällen
als schmerzhaft empfunden wird, beispielsweise wenn direkt ein Nerv
getroffen wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung näher
beschrieben.
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Es
zeigen im Einzelnen:
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1:
eine nadelförmige
Vorrichtung einer ersten Bauform
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2:
eine nadelförmige
Vorrichtung einer zweiten Bauform
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3:
eine nadelförmige
Vorrichtung einer dritten Bauform
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4:
eine nadelförmige
Vorrichtung einer vierten Bauform
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5:
eine Sonderbauform in verschiedenen Varianten Allen erfindungsgemäßen Bauformen ist
gemeinsam, dass bei einer normalen Injektionsspritze lediglich die
bisherige Kanüle
durch eine andere Kanüle
ersetzt werden muss.
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Es
ist bekannt, dass bei jedem Einstich mit einer gewöhnlichen
Injektionsspritze, auch wenn für Präzisionsanwendungen
die Injektionskanüle
einen extrem geringen Durchmesser im Sub-mm-Bereich hat und das
das Ende in eine Sub-Mikrometer-Spitze ausläuft, eine
verletzungsfreie Einführung
in ein Gewebe grundsätzlich
ausgeschlossen ist. Demzufolge werden auch mit jedem Einstich Wundeffekte
hervorgerufen. Bei einer Zell – oder
Gewebeverwundung werden chemische Signale (Aussendung molekularer
Botenstoffe) oder zellulär
getragene Prozesse, wie zum Beispiel eine Fibroplasteneinwanderung, eine
Fibronektinaussonderung oder dergl. erzeugt. Die Reaktion verletzter
Zellen beeinflusst jedoch die Wirkung der injizierten Zellen oder
Zusatzstoffe. Beispielsweise verhalten sich Stammzellen in der Umgebung
einer Zellverwundung anders als Stammzellen in einem intakten Zellmaterial.
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Zudem
wurde festgestellt, dass, entgegen bisherigen Feststellungen, selbst
adhäsiv
gebundene Zellen verletzungsfrei räumlich voneinander getrennt
werden können.
Dies ermöglicht
im Prinzip die mechanische Einführung
von Sonden in Zellmaterial. Die Zellen bleiben dabei bei der Bewegung
der Sonde, als solche kann eine Injektionskanüle gelten, durch das Zellmaterial
unverletzt. Dies gilt jedoch nur, wenn die Vortriebsgeschwindigkeit
der Sonde genügend
klein ist, sodass sich die Adhäsionskontakte zwischen
den Zellen auf natürliche,
das heißt
die Zellen nicht zerstörende
Weise lösen
und in der sich verändernden
Umgebung neu bilden lassen.
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Dieser
beschriebene Mechanismus tritt natürlich nur auf wenn die Sonde
mit einer Vortriebsgechwindigkeit bewegt wird, die kleiner oder
gleich einer Bezugsgeschwindigkeit ist, die durch die physiologische
Bindungsrate biologischer Zellen bestimmt wird (Bindungsgeschwindigkeit
der Zellen). Es ist bekannt, dass sich bestimmte Typen von Immunzellen (z.B.
Makrophagen) durch Verdrängung
vorhandener Zellen selbst durch dichtes Gewebe bewegen. Weniger
bekannt ist, dass diese Verdrängungsbewegung auch
mit Sonden, die erheblich größer als
Immunzellen sind und makroskpische Dimensionen im Sub-Millimeter-Bereich besitzen
bei Einstellung einer bestimmten niedrigen Vortriebsgeschwindigeit
realisierbar ist. Während
der Sondenbewegung werden laufend makromolekulare Bindungen (zum
Beispiel membranständige
Makromoleküle
der Integrin- und Catherinfamilie) zwischen den Zellen getrennt
und zum Beispiel mit der Sondenoberfläche neu geknüpft.
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Die
physiologische Bezugsgeschwindigkeit ist an sich bekannt (vgl. G.Fuhr
et al in Biol. Chem., 1998, Bd.379, S.1161 bis 1173) oder an tierischen oder
humanen Zellen messbar. Die interessierende Bindungsrate ist zum
Beispiel durch Messung der Dynamik von Adhäsionsmustern einzelner Zellen
auf künstlichen
Oberflächen
ableitbar.
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Wenn
die Sonde einer permanent wirkenden Vortriebskraft ausgesetzt wird,
kann die Bewegung der Sonde mit der gewünschten Vortriebsgeschwindigkeit
selbst bei geringstem Kraftaufwand ausgeführt werden.
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Die
Vortriebsgeschwidgkeit mit der die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zweck einer
Injektion in das Gewebe getrieben wird, ist in der Praxis natürlich wesentlich
größer als
dass eine völlige
Verletzungsfreiheit der betroffenen Zellen erreicht werden könnte. Nichtsdestoweniger
ist die zu ereichende Verletzungsrate wesentlich geringer als bei
dem „Stanzvorgang „ einer
gewöhnlichen
Injektion. Die geringere Schmerzentfaltung des erfindungsgemäßen Injektionswerkzeugs
ist zudem ein wesentlicher Fortschritts – Effekt.
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Die
in der 1 gezeigte Bauform zeigt eine erfindungsgemäße Kanüle bei der
in der Mitte der Kanal zur Zufuhr der Injektionsflüssigkeit
zu erkennen ist der im unteren Teil der Kanüle in zwei Austrittsöffnungen
mündet
die in ihrer länglichen
Ausführung einem
Schlangenzahn sehr ähneln.
Anstelle einer Austrittsöffnung
bei dem Zahn einer Schlange sind hierbei zwei Öffnungen vorgesehen. Selbstverständlich ist
auch eine ausreichende Injektionswirkung mit lediglich einer Austrittsöffnung gewährleistet.
Diese Bauform lehnt sich auch insofern eng an ihr natürliches
Vorbild an als die Injektion quasi entgegengesetzt zur Richtung
des Hauptzuführungskanals
erfolgt. Auf diese Weise ist es erstmals möglich mittels eines Injektionswerkzeugs
Substanzen gezielt in den Bereich zu spritzen der direkt unter der
Haut liegt. Je nach der gewählten
Einstichtiefe des erfindungsgemäßen Werkzeugs
lassen sich bestimmte Bereiche der Beeinflussung erreichen. Die
Kanüle
weist hinsichtlich der Anschlußpassung
an den druckerzeugenden Teil der Spritze dieselben Abmessungen auf wie
normale Kanülen.
Je langsamer das Einführen erfolgt,
umso schmerzfreier wird die Injektion vonstatten gehen. Dies erfordert
zum Teil eine andere Strategie des Einstichs wie bei normalen Injektionen, bei
denen oftmals ein schneller Einstich den Schmerz überdecken
soll.
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Der
zweite Teil der 1 zeigt die erfindungsgemäße Kanüle von außen. Daneben
ist eine Ansicht im Querschnitt zu erkennen.
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Die
in der 2 gezeigte Bauform weist eine prinzipielle Kombination
der in der 1 gezeigten Richtung der Austrittsöffnungen
mit einer Bauform auf, bei der zusätzlich zwei weitere Öffnungen
in die entgegen gesetzte Richtung weisen. Hierbei ist eine besonders
intensive Injektion im Nahbereich der Spitze der Kanüle gewährleistet.
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Eine
weitere Bauform die nochmals eine erhöhte Injektionsleistung gewährleistet,
ist in der Bauform gemäß 3 gezeigt.
Durch den horizontalen Austritt der Injektionsflüssigkeit ist eine unmittelbare Erreichbarkeit
des umliegenden Gewebes gewährleistet,
die durch die jeweils vier Austrittsöffnungen in einer Ebene erheblich
verstärkt
wird. Mit einer gewöhnlichen
Injektionsnadel ist ersichtlich keine vergleichbare unmittelbare
räumliche
Verteilung des Injektionsguts erreichbar.
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Für den Fall
einer gezielt auf einen Bereich gerichteten Injektion ist in der 4 noch
einmal eine besonders einfach gestaltete Bauform gezeigt. Diese Bauform
erscheint besonders für
intravenöse
Injektionen geeignet wenn hinsichtlich der gezeigten Öffnung am
anderen Ende der Kanüle
eine sichtbare Markierung für
eine geeignete Orientierung sorgt. Ein versehentliches Durchstechen
einer Ader ist mit der erfindungsgemäßen Kanüle, gleich welcher Bauform, ohnehin
kaum mehr möglich.
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In
der 5 sind summarisch alle denkbaren sinnvollen Kombinationen
von Austrittsöffnungen aufgezeigt.
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Für Sonderfälle ist
es natürlich
auch möglich die
Austrittsöffnungen
der Injektionsflüssigkeit
in den linearen Bereich der Kanüle
zu verlegen oder weitere Austrittsöffnungen im linearen und im
keilförmigen Teil
der Kanüle
vorzusehen.