DE102016115608A1 - Syringe pump with improved syringe loading procedure to prevent unwanted bolus administration - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzenpumpe (1) zur automatisierten Applikation von Medikamenten aus einer Spritze (2) an einen Patienten, mit einer Zylinderaufnahme (9) für einen Spritzenzylinder (28) der Spritze (2), einem gegenüber der Zylinderaufnahme (9) relativpositionierbaren Antriebskopf (13) zur Kontaktierung und Betätigung einer Spritzenkolbenplatte (30) der Spritze (2), einem Antrieb (4) zu deren Relativpositionierung und einer durch eine Bedienperson zu betätigenden Koppeleinheit (11) zum Koppeln und Entkoppeln des Antriebs (4) mit dem Antriebskopf (13), wobei die Koppeleinheit (11) den Antrieb (4) und Antriebskopf (13) infolge einer bedienpersonseitigen Betätigung entkoppelt, so dass der Antriebskopf (13) manuell relativ zur Zylinderaufnahme (9) positionierbar ist, und bei einer Kontaktierung der Spritzenkolbenplatte (30) durch den Antriebskopf (13, 46) automatisch koppelt. Sie betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Einlegen einer Spritze (2) in eine Spritzenpumpe (1), insbesondere in eine Spritzenpumpe (1) nach der Erfindung.The present invention relates to a syringe pump (1) for the automated application of medicaments from a syringe (2) to a patient, comprising a cylinder receptacle (9) for a syringe barrel (28) of the syringe (2), relative to the cylinder receptacle (9) A drive head (13) for contacting and actuating a syringe plunger plate (30) of the syringe (2), a drive (4) for relative positioning thereof and a coupling unit (11) to be actuated by an operator for coupling and decoupling the drive (4) with the drive head (13), wherein the coupling unit (11) the drive (4) and drive head (13) decoupled due to an operator-side operation, so that the drive head (13) manually relative to the cylinder receptacle (9) is positionable, and at a contacting of the syringe plunger plate ( 30) automatically coupled by the drive head (13, 46). It further relates to a method for inserting a syringe (2) in a syringe pump (1), in particular in a syringe pump (1) according to the invention.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritzenpumpe zur automatisierten Applikation von Medikamenten oder eines Medikaments aus einer Spritze an einen Patienten, mit einer Zylinderaufnahme für einen Spritzenzylinder der Spritze, einem gegenüber der Zylinderaufnahme relativpositionierbaren Antriebskopf zur Kontaktierung und Betätigung eines Spritzenkolbens bzw. einer Spritzenkolbenplatte der Spritze, einem Antrieb zu deren Relativpositionierung und einer durch eine Bedienperson zu betätigenden Koppeleinheit zum Koppeln und Entkoppeln des Antriebs mit dem Antriebskopf. Sie betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Einlegen einer Spritze in eine Spritzenpumpe, insbesondere in eine Spritzenpumpe nach der Erfindung. The present invention relates to a syringe pump for automated administration of medicaments or a medicament from a syringe to a patient, comprising a cylinder receptacle for a syringe barrel of the syringe, a drive head relative to the cylinder receptacle for contacting and actuating a syringe plunger or a syringe plunger plate of the syringe Drive for their relative positioning and an operable by an operator coupling unit for coupling and decoupling the drive with the drive head. It further relates to a method for inserting a syringe in a syringe pump, in particular in a syringe pump according to the invention.
In der Medizin, insbesondere bei einer intensivmedizinischen Behandlung von Patienten, ist oftmals eine kontinuierliche Zufuhr von Flüssigkeiten bzw. Medikamenten über einen längeren Zeitraum erforderlich. Üblicherweise werden zu diesem Zweck automatische Spritzenpumpen verwendet, mit denen eine stetige Zufuhr eines Medikaments mit weitgehend definiertem Volumenstrom über einen langen Zeitraum möglich und sichergestellt ist. Insbesondere hochwirksame Medikamente werden derart mittels Infusionsspritzenpumpen appliziert. Bei derartigen Pumpen wird eine mit einem entsprechenden Medikament gefüllte Spritze in die Vorrichtung eingelegt und fixiert. Eine Förderung des Medikaments aus der Spritze gewährleistet ein Antrieb, über den die in die Vorrichtung eingelegte Spritze betätigt wird. In medicine, especially in the intensive care of patients, a continuous supply of fluids or drugs over a longer period is often required. Usually automatic syringe pumps are used for this purpose, with which a steady supply of a drug with largely defined volume flow over a long period is possible and ensured. In particular, highly effective drugs are applied by means of infusion syringe pumps. In such pumps, a filled with a corresponding drug syringe is inserted and fixed in the device. A promotion of the drug from the syringe ensures a drive over which the inserted into the device syringe is actuated.
Es ist bei einer automatisierten Gabe von Medikamenten, insbesondere von hochwirksamen Medikamenten, wesentlich und ungemein wichtig, dass eine Applikation des Medikaments in der jeweils gewünschten und erforderlichen Weise, also mit entsprechendem Volumenstrom, Konstanz und Menge, erfolgt und sichergestellt ist. Abweichungen der Medikamentengabe davon können für den Patienten weitreichende Risiken beinhalten. Zum Beispiel kann bei hochwirksamen Medikamenten mit niedrigen Infusionsgeschwindigkeiten (also einem geringen Medikamentenvolumen pro Zeiteinheit) eine verspätete oder überhöhte Medikamentengabe (Medikamentenbolus) entstehen. Insbesondere der letztere Fall ist medizinisch unerwünscht, da es zu ungewollten Reaktionen des Patienten, wie z.B. Blutdruckänderungen, kommen kann, die ein kritisches Therapierisiko darstellen können. It is in an automated administration of drugs, in particular of highly effective drugs, essential and immensely important that an application of the drug in the respectively desired and required manner, ie with the appropriate volume flow, constancy and quantity, takes place and is ensured. Drug deviations from it can involve far-reaching risks for the patient. For example, with highly effective drugs with low infusion rates (ie, a small volume of medication per unit of time), delayed or excessive drug administration (medication bolus) may occur. In particular, the latter case is medically undesirable because it leads to unwanted reactions of the patient, e.g. Blood pressure changes, can come, which can represent a critical therapy risk.
Mit dem Einlegen und Wechseln von Spritzen in bekannte Spritzenpumpen sind Nachteile verbunden. Insbesondere beim manuellen Einlegen einer Spritze in eine dafür vorgesehene Aufnahmevorrichtungen und nachfolgenden Inbetriebnehmen kann es zu Druckvariationen und/oder zu einem nicht oder nur unzureichend kontrollierbaren Druck in der Spritze kommen. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn ein Ablauf des Medikaments aus der Spritze unterbrochen ist. Dabei ist ungünstig, dass Infusionsspritzen üblicherweise aus Kunststoff bestehen und einen durch eine Kolbenstange in einem Spritzenzylinder verschiebbaren Kolben aus einem Elastomer besitzen. Diese Materialien sind innerhalb bestimmter Kraft-/Druckbereiche reversibel verformbar, so dass es bei Druckvariationen im Spritzenzylinder zu Veränderungen des durch den Spritzenkolben eingeschlossenen Volumens kommen kann. There are disadvantages associated with inserting and changing syringes into known syringe pumps. In particular, when manually inserting a syringe into a receptacle provided for this purpose and subsequent commissioning, there may be pressure variations and / or insufficient or uncontrollable pressure in the syringe. This may in particular be the case when an expiration of the drug from the syringe is interrupted. It is unfavorable that infusion syringes are usually made of plastic and have a displaceable by a piston rod in a syringe barrel piston made of an elastomer. These materials are reversibly deformable within certain force / pressure ranges, so that it can lead to changes in the volume enclosed by the syringe plunger with pressure variations in the syringe barrel.
Wird nach Einlegen einer Spritze und Vorliegen einer wie vorstehend beschriebenen Verformung ein Ablaufen des Medikaments aus der Spritze ermöglicht, zum Beispiel wenn mit einer beabsichtigten Medikamentengabe begonnen wird, stellen sich der Spritzenzylinder und -kolben aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften in ihre Ausgangsform zurück, was eine Volumenvariation des von Zylinder und Kolben bestimmten Volumens bewirkt. Ist der Patient bereits mit der Infusionsspritze verbunden, so kann es je nach in der Spritze aufgebautem Druck zu einem Ansaugen von Patientenblut oder einer Abgabe einer undefinierten Medikamentenmenge an den Patienten kommen. If, after insertion of a syringe and the presence of a deformation as described above, drainage of the medicament from the syringe is enabled, for example when an intended medication is started, the syringe barrel and piston return to their original shape due to their elastic properties, which results in volume variation of the volume determined by the cylinder and the piston. If the patient is already connected to the infusion syringe, depending on the pressure built up in the syringe, patient blood may be aspirated or an undefined amount of medication delivered to the patient.
Nach dem Stand der Technik kann ein Wechsel oder ein Einlegen einer Spritze grundsätzlich entweder nach einem manuellen oder nach einem automatischen Verfahren erfolgen:
Bei einem manuellen Einlegen oder Wechsel ist der Spritzenkolben manuell mit der Spritzenpumpe und deren Antrieb zu koppeln. Hierbei wird üblicherweise beim Einlegen der Spritze in eine Spritzenaufnahme der Pumpe deren Antriebskopf durch einen Hebelmechanismus vom Antrieb entkoppelt. Der Antriebskopf ist in der Folge relativ zur Spritze von Hand positionierbar und wird nach Einlegen der Spritze in die Spritzenpumpe durch eine Bedienperson von Hand in Richtung des Spritzenkolbens zugestellt. Berührt der Antriebskopf eine Kolbenplatte des Spritzenkolbens, stellt der Anwender die Zustellbewegung des Antriebskopfs ein und koppelt diesen wieder durch Betätigung des Hebelmechanismus mit dem Antrieb. Zeitgleich wird die Kolbenplatte automatisch oder durch manuelle Betätigung der Bedienperson mit dem Antriebskopf mechanisch fest verbunden. Hierbei kann es zu unbemerkten Druckvariationen in der Spritze kommen, die sich bei Konnektion mit dem Patienten ausgleichen, so dass es zu dem vorstehend beschriebenen Ansaugen von Patientenblut oder zu einer Gabe unkontrollierter Medikamentenmengen während eines kurzen Zeitraums kommen kann. In the prior art, a change or insertion of a syringe can in principle be done either by a manual or an automatic method:
When manually inserting or changing, the syringe plunger is to be manually coupled with the syringe pump and its drive. In this case, the drive head is usually decoupled from the drive by a lever mechanism when inserting the syringe into a syringe receptacle of the pump. The drive head is positioned in the sequence relative to the syringe by hand and is delivered after inserting the syringe in the syringe pump by an operator by hand in the direction of the syringe plunger. If the drive head touches a piston plate of the syringe plunger, the user adjusts the feed motion of the drive head and couples it back to the drive by actuating the lever mechanism. At the same time, the piston plate is automatically mechanically or firmly connected by manual operation of the operator with the drive head. This can lead to unnoticed pressure variations in the syringe, which balance when connected to the patient, so that it can come to the above-described aspiration of patient's blood or to a dose of uncontrolled amounts of medication during a short period.
Ein weiterer Nachteil von Spritzenpumpen mit manuellen Spritzenwechsel besteht darin, dass die Positionierung der Spritzenflügel in der Axialfixierung des Spritzenzylinders, die Ausrichtung der Kolbenstange in radialer Richtung und die Kopplung des Antriebskopfs mit der Spritzenkolbenplatte und die Fixierung der Kolbenplatte gleichzeitig durchgeführt werden müssen. Insbesondere wenn eine schnelle Inbetriebnahme der Pumpe, z.B. bei akuten Kreislaufproblemen eines Patienten, erforderlich ist, ist es problematisch, alle diese Handlungen sicher, korrekt und vollständig durchzuführen, so dass dabei leicht Fehler unterlaufen können. Es kann zum Beispiel zum Verkanten der Kolbenstange mit Folge einer späteren Infusionsunterbrechung kommen. Beim Einpassen der Kolbenstange in die dazu vorgesehene Aufnahmevorrichtung oder beim manuellen Heranfahren an die Kolbenplatte kann es zu einem ungewollten Medikamentenbolus kommen, der ggf. sogar nicht erkannt wird. Bei fehlender Axialfixierung des Spritzenzylinders kann es zu einem ungewollten Medikamentenfluss kommen. Another disadvantage of syringe pumps with manual syringe change is that the positioning of the syringe wings in the axial fixation of the syringe barrel, the alignment of the syringe Piston rod in the radial direction and the coupling of the drive head with the syringe plunger plate and the fixation of the piston plate must be performed simultaneously. In particular, if a quick start-up of the pump, for example, in acute circulatory problems of a patient, is required, it is problematic to perform all these actions safely, correctly and completely, so that it can easily make mistakes. It can, for example, come to tilt the piston rod resulting in a later infusion interruption. When fitting the piston rod into the receptacle provided for this purpose or when approaching the piston plate manually, an undesired medication bolus may occur, which may even not be detected. Lack of axial fixation of the syringe barrel may result in unwanted drug flow.
Bei einem automatischen Spritzenwechsel wird der Antriebskopf der Spritzenpumpe vor einem Einlegen einer Spritze zunächst motorisch in eine Endposition gefahren. Diese ist durch den maximalen Hub des Spritzenkolbens definiert und auf die größte verwendbare Spritze ausgelegt. Ist die Endposition erreicht, kann eine Bedienperson die Spritze in die Spritzenaufnahme einlegen. Nachfolgend fährt der Antriebskopf automatisch aus der Endposition in Richtung der Kolbenplatte des Spritzenkolbens vor. Ein Sensor stoppt bei einer Berührung des Antriebskopfs mit der Kolbenplatte sofort die motorische Bewegung. Es folgt eine mechanische Kopplung der Kolbenplatte mit dem Antriebskopf. Ein Druckaufbau in der Spritze kann durch die sensorgesteuerte Bewegung des Antriebskopfs und der so kontrolliert wirkenden Kräfte vermieden werden. Es ist jedoch von Nachteil, dass die Geschwindigkeit des Spritzenwechsels vom Anwender nicht beeinflussbar, sondern durch die automatischen Abläufe bestimmt ist. In the case of an automatic syringe change, the drive head of the syringe pump is first driven by a motor into an end position before inserting a syringe. This is defined by the maximum stroke of the syringe plunger and designed for the largest usable syringe. When the final position is reached, an operator can insert the syringe into the syringe holder. Subsequently, the drive head automatically advances from the end position in the direction of the piston plate of the syringe plunger. A sensor immediately stops the motor movement when the drive head touches the piston plate. This is followed by a mechanical coupling of the piston plate with the drive head. A pressure build-up in the syringe can be avoided by the sensor-controlled movement of the drive head and the so controlled acting forces. However, it is disadvantageous that the speed of the syringe change can not be influenced by the user, but is determined by the automatic sequences.
Aus dem Patent
Ein weiterer Nachteil von Spritzenpumpen mit automatischem Spritzenwechsel kann darin bestehen, dass die für einen Spritzenwechsel erforderliche Zeitdauer von der maximalen Verfahrgeschwindigkeit des Antriebskopfs zur Endposition und zurück sowie von deren Lage relativ zur Kolbenplatte bestimmt ist. Dies kann bei einigen Anwendungen problematisch sein, insbesondere wenn ein schneller Beginn einer Medikamentengabe erforderlich ist. In diesen Fällen gibt die Verfahrgeschwindigkeit des Antriebskopfs die Zeit bis zum Infusionsbeginn zwingend vor und kann durch den Anwender nicht verkürzt werden. Another disadvantage of syringe pumps with automatic syringe change may be that the time required for a syringe change from the maximum travel speed of the drive head to the end position and back and is determined by their position relative to the piston plate. This can be problematic in some applications, especially if a rapid onset of drug administration is required. In these cases, the traversing speed of the drive head dictates the time until infusion start and can not be shortened by the user.
Unerwünschte Schwankungen der Medikamentengabe können nicht nur durch Einlegen und Wechsel der Spritze, sondern auch infolge einer unzulänglichen Fixierung der Spritze in der Spritzenpumpe bewirkt sein: Unwanted fluctuations in drug administration can be caused not only by inserting and changing the syringe, but also as a result of inadequate fixation of the syringe in the syringe pump:
Einerseits ist die Kolbenplatte als Bestandteil der Spritze direkt mit dem Antrieb der Spritzenpumpe verbunden. Über die Kolbenplatte werden Kräfte vom Antrieb in Bewegungsrichtung des Spritzenkolbens auf die Spritze ausgeübt und bewirken ein kontrolliertes Entleeren der Spritze. Nun verfügen unterschiedliche Spritzen in der Regel über unterschiedliche Kolbenplatten, die sich in Durchmesser und Dicke unterscheiden. Dies kann dazu führen, dass die Kolbenplatte nicht ausreichend mit dem Antriebskopf fixiert ist und sich bei Erschütterungen oder bei einem Unterdruck im Spritzenzylinder löst. Es kann zu unkontrolliertem Medikamentenfluss zum Patienten kommen. Es sind Kolbenplattenfixierungen bekannt, bei denen zum Erzielen einer sicheren und den Patienten nicht gefährdenden Funktion eine Bremseinrichtung für die Kolbenstange vorgesehen ist. Diese verhindert, dass es während des Fixiervorgangs der Kolbenplatte an dem Antriebskopf zu einem Verschieben der Kolbenstange in axialer Richtung kommen kann. On the one hand, the piston plate is connected as part of the syringe directly to the drive of the syringe pump. Forces from the drive in the direction of movement of the syringe plunger are exerted on the syringe via the piston plate and cause a controlled emptying of the syringe. Now, different syringes usually have different piston plates, which differ in diameter and thickness. This can cause the piston plate is not sufficiently fixed to the drive head and dissolves in vibration or a negative pressure in the syringe barrel. There may be an uncontrolled flow of medication to the patient. There are known Kolbenplattenfixierungen in which a braking device for the piston rod is provided to achieve a safe and the patient not endangering function. This prevents it during the fixing of the piston plate on the drive head to a displacement of the piston rod can come in the axial direction.
Andererseits ist die Spritze über ihren Zylinder in der Spritzenpumpe gehalten und fixiert. Unterschiedliche Spritzen besitzen in der Regel unterschiedliche Spritzenzylinderdurchmesser und -längen. Folge ist, dass der Spritzenzylinder wie auch die Kolbenplatte des Spritzenkolbens in radialer Richtung gegenüber der Anlagefläche der Spritzenaufnahme unterschiedliche Abstände haben, so dass der Antriebskopf diesen an unterschiedlichen Punkten kontaktiert. Hierdurch kann es zum Verkanten der Kolbenstange kommen.On the other hand, the syringe is held over its cylinder in the syringe pump and fixed. Different syringes usually have different syringe barrel diameters and lengths. The result is that the syringe cylinder as well as the piston plate of the syringe piston in the radial direction relative to the contact surface of the syringe holder have different distances, so that the drive head contacts this at different points. This can lead to tilting of the piston rod.
Neben einer ausreichenden Fixierung der Kolbenplatte ist außerdem der Spritzenzylinder in axialer Richtung zu fixieren. Nach dem Stand der Technik erfolgt dies über Aufnahmevorrichtungen für Spritzenflügel, die bei üblichen Spritzen endseitig am Spritzenzylinder vorgesehen sind. Werden die Aufnahmevorrichtungen von einem Anwender versehentlich nicht oder falsch genutzt, kann es zu ungewollten Schwankungen bei der Medikamentengabe kommen, bis hin zur Selbstentleerung. In addition to a sufficient fixation of the piston plate also the syringe barrel is to be fixed in the axial direction. According to the prior art, this takes place via receiving devices for syringe wings, which are provided at the end of the syringe barrel in conventional syringes. If the recording devices are mistakenly not used by a user or used incorrectly, unwanted fluctuations in medication can occur, including self-emptying.
Es sind Fixierungen bekannt, die bei kleinen Spritzen mit kleinen Kolbenplattenteller eine Kraftkomponente erzeugen, die in radialer Richtung auf die Kolbenstange der Spritze wirkt. Infolge dessen kann es zu einem Verkannten der Kolbenstange kommen, so dass diese im Spritzenzylinder verklemmt und die Medikamentengabe unterbrochen oder verzögert wird. Zur Vermeidung ist bekannt, z.B. eine zusätzliche Bremseinrichtung der Kolbenstange einzusetzen. Dies stellt einen erhöhten technischen Aufwand dar.Fixations are known which, in the case of small syringes with small plunger plates, produce a force component which acts in the radial direction on the piston rod of the syringe. As a result, there may be a tilting of the piston rod, so that they jammed in the syringe barrel and the medication is interrupted or delayed. To avoid is known, for example, an additional braking device of the piston rod use. This represents an increased technical effort.
Vor dem vorstehend beschriebenen Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine medizintechnische Spritzenpumpe zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile bekannter Pumpen nicht aufweist. Die Pumpe soll nutzerfreundlich und einfach zu bedienen sein, wobei im Hinblick auf einen Spritzenwechsel eine schnelle Verfügbarkeit des Medikaments für den Patienten gegeben sein soll, ohne dass dieser durch ungenaue oder abweichende Medikamentengaben zum Beispiel infolge eines ungewollten Druckaufbaus im Spritzenzylinder gefährdet wird. Im Hinblick auf die Kopplung des Spritzenkolbens einer Spritze mit dem Antrieb der Spritzenpumpe soll stets eine feste, sichere und korrekte Kopplung gewährleistet sein. Des Weiteren soll eine feste, sichere und korrekte Fixierung des Spritzenzylinders in der Pumpe gewährleistet sein. Die bei einem Einlegen einer Spritze erforderliche Zeitspanne bis zum Infusionsbeginn ist den Bedürfnissen entsprechend zu minimieren. Insbesondere soll ein unkontrollierter Medikamentenfluss beim Spritzenwechsel vermieden werden. Schließlich soll der Aufwand an technischen Komponenten für einen automatisierten Spritzenwechsel gering und gegenüber dem Stand der Technik reduziert sein. Against the background described above, the invention has for its object to provide a medical syringe pump, which does not have the aforementioned disadvantages of known pumps. The pump should be user-friendly and easy to use, with a view to a syringe change rapid availability of the drug should be given to the patient, without this being compromised by inaccurate or deviant drug administration, for example due to an unwanted pressure buildup in the syringe barrel. With regard to the coupling of the syringe plunger of a syringe with the drive of the syringe pump always a solid, safe and correct coupling should be ensured. Furthermore, a firm, secure and correct fixation of the syringe barrel in the pump should be ensured. The time required to insert a syringe until infusion begins is to be minimized as needed. In particular, an uncontrolled drug flow during syringe change should be avoided. Finally, the cost of technical components for an automated syringe change should be low and reduced compared to the prior art.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung vorrichtungsseitig gelöst durch eine medizintechnische Spritzenpumpe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Koppeleinheit infolge einer bedienpersonseitigen Betätigung Antrieb und Antriebskopf voneinander entkoppelt, insbesondere mechanisch entkoppelt, und im Falle einer gegenseitigen Kontaktierung von Spritzenkolbenplatte und Antriebskopf automatisch Antrieb und Antriebskopf miteinander koppelt. Erfindungsgemäß ist der Antriebskopf im entkoppelten Zustand manuell relativ zur Zylinderaufnahme positionierbar. Im Falle einer Kontaktierung des Antriebskopfs durch die Spritzenkolbenplatte bewirkt die erfindungsgemäße Ausbildung der Spritzenpumpe eine sofortige und nur mit geringer Verzögerung erfolgende automatische Wiederkopplung. In der Folge kann der Antriebskopf im gekoppelten Zustand nicht ohne Verstellung des Antriebs bewegt werden. Man kann auch sagen, dass der Antriebskopf im gekoppelten Zustand infolge seiner Kopplung mit dem Antrieb relativ zur Zylinderaufnahme fixiert ist und eine Relativpositionierung des Antriebskopfs hinsichtlich der Zylinderaufnahme und einer darin befindlichen Spritze nicht möglich ist. Unbeabsichtigte Medikamentengaben sind somit ohne eine Verstellung des Antriebs, der vorzugsweise von einer Steuerung der Pumpe kontrolliert und gebremst oder im Stillstand fixiert ist, nicht möglich. Auf diese Weise kann die Erfindung ein bolusfreies Einlegen der Spritze in die Spritzenpumpe ermöglichen, wobei aber anders als bei bekannten Pumpen, die solches ermöglichen, dennoch eine besonders schnelle und effektive Demontage und Montage einer Spritze durch manuelles Verstellen der Spritzenpumpe möglich ist. Des Weiteren können durch die Erfindung Verfahrwege, bei denen die Spritzenkolbenplatte und der Antriebskopf (noch) nicht miteinander in Eingriff oder Kontakt stehen, besonders schnell und unabhängig von der maximalen Verfahrgeschwindigkeit des Antriebs manuell verfahren werden. Ein manuelles Verfahren wird erst und sofort unterbunden, sobald die Spritzenkolbenplatte und der Antriebskopf miteinander in Kontakt stehen und eine Relativpositionierung des Spritzenkolbens im Spritzenzylinder erfolgen könnte.This object is achieved according to the present invention on the device side by a medical syringe pump according to the preamble of
Im Hinblick auf ein Verfahren wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Einlegen einer Spritze in eine Spritzenpumpe, insbesondere in eine Spritzenpumpe nach der Erfindung, der vorliegenden Beschreibung oder nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Zylinderaufnahme für einen Spritzenzylinder der Spritze, einem gegenüber der Zylinderaufnahme relativpositionierbaren Antriebskopf zur Kontaktierung und Betätigung eines Spritzenkolbens/einer Spritzenkolbenplatte der Spritze, einem Antrieb zu deren Relativpositionierung und einer durch eine Bedienperson zu betätigenden Koppeleinheit zum Koppeln und Entkoppeln des Antriebs mit dem Antriebskopf, wobei
- – die Koppeleinheit durch eine Bedienperson betätigt wird, wodurch der Antrieb und der Antriebskopf entkoppelt, insbesondere mechanisch entkoppelt, werden,
- – der Antriebskopf nachfolgend manuell relativ zur Zylinderaufnahme in eine ein Einlegen einer Spritze ermöglichende Wechselposition positioniert wird,
- – nachfolgend eine Spritze in die Zylinderaufnahme eingelegt wird und
- – nachfolgend der Antriebskopf in Richtung der Zylinderaufnahme positioniert, insbesondere manuell positioniert, und mit der Spritzenkolbenplatte in Kontakt gebracht wird, wobei bei Inkontaktgelangen von Spritzenkolbenplatte und Antriebskopf der Antrieb mit dem Antriebskopf automatisch gekoppelt wird. Infolge dieser automatischen Kopplung sind der Antriebskopf und die Zylinderaufnahme zueinander relativpositioniert und fixiert (ein manuelles Positionieren des Antriebskopf ist nicht mehr möglich), so dass ihre relative Lage zueinander und damit auch die Lage des Spritzenkolbens im Spritzenzylinder bestimmt und gehalten ist.
- - The coupling unit is actuated by an operator, whereby the drive and the drive head decoupled, in particular mechanically decoupled,
- The drive head is subsequently positioned manually relative to the cylinder receptacle in a change position enabling insertion of a syringe,
- - Subsequently, a syringe is inserted into the cylinder receptacle and
- - Subsequently, the drive head positioned in the direction of the cylinder mount, in particular manually positioned, and is brought into contact with the syringe plunger plate, wherein when Inkontaktgelangen syringe plunger plate and drive head of the drive is automatically coupled to the drive head. As a result of this automatic coupling of the drive head and the cylinder receiving each other are relatively positioned and fixed (a manual positioning of the drive head is no longer possible), so that their relative position to each other and thus the position of the syringe plunger in the syringe barrel is determined and maintained.
Bei der vorliegenden Beschreibung der Erfindung bezieht sich die Bezeichnung „axiale Richtung“ auf eine zur Mittellängsachse einer bestimmungsgemäß in der Spritzenpumpe aufgenommenen Spritze parallele Richtung. Die Bezeichnung „radiale Richtung“ bezeichnet eine Richtung orthogonal dazu. Die Erfindung ist nicht auf eine Positionierung des Antriebskopfs relativ zur Zylinderaufnahme beschränkt, sondern umfasst außerdem Ausführungsformen, bei denen die Zylinderaufnahme relativ zum Antriebskopf positioniert wird bzw. positionierbar ist. In the present description of the invention, the term "axial direction" refers to a direction parallel to the central longitudinal axis of a syringe intended to be received in the syringe pump. The term "radial direction" refers to a direction orthogonal thereto. The invention is not limited to a positioning of the Driven head limited relative to the cylinder mount, but also includes embodiments in which the cylinder mount is positioned relative to the drive head and can be positioned.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert. Advantageous embodiments of the invention are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.
Bei einer Ausführungsform kann die Koppeleinheit relativ zum Antriebskopf fixiert sein. Sie kann insbesondere in axialer Richtung fest mit dem Antriebskopf verbunden sein, zum Beispiel über eine Schubstange oder Führungsstange oder eine andere, insbesondere Schubkräfte in axialer Richtung zwischen Koppeleinheit und Antriebskopf übertragende Einheit. Auf diese Weise sind die Koppeleinheit und der Antriebskopf in axialer Richtung zusammen relativ zur Zylinderaufnahme positionierbar. Ist die Koppeleinheit vom Antrieb entkoppelt, liegt also eine Entkopplung von Antrieb und Antriebskopf vor, kann die Koppeleinheit zusammen mit dem Antriebskopf durch eine manuelle bedienpersonseitige Betätigung relativ zur Zylinderaufnahme und zum Antrieb frei positioniert werden. Nach erfolgter automatischer Kopplung sind der Antriebskopf und die an oder mit diesem fixierte Koppeleinheit einerseits und die Zylinderaufnahme und der Antrieb andererseits zueinander relativpositioniert und fixiert, so dass ihre relative Lage zueinander und damit auch die Lage des Spritzenkolbens im Spritzenzylinder bestimmt und gehalten ist. In one embodiment, the coupling unit can be fixed relative to the drive head. It may in particular be connected in the axial direction fixed to the drive head, for example via a push rod or guide rod or other, in particular thrust forces in the axial direction between the coupling unit and drive head transmitting unit. In this way, the coupling unit and the drive head can be positioned together in the axial direction relative to the cylinder receptacle. If the coupling unit is decoupled from the drive, so there is a decoupling of the drive and drive head, the coupling unit can be freely positioned together with the drive head by a manual operator-side operation relative to the cylinder holder and the drive. After the automatic coupling of the drive head and fixed to or with this coupling unit on the one hand and the cylinder holder and the drive on the other hand relatively positioned and fixed to each other, so that their relative position to each other and thus the position of the syringe plunger in the syringe barrel is determined and maintained.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinheit eine mit dem Antrieb mittelbar oder unmittelbar zusammenwirkende erste Kupplung und eine mit dem Antriebskopf mittelbar oder unmittelbar zusammenwirkende zweite Kupplung aufweist. Die erste Kupplung kann insbesondere als mechanische Kupplung ausgebildet sein, während die zweite Kupplung insbesondere als elektromagnetische Kupplung ausgebildet sein kann. Die erste Kupplung bewirkt vorzugsweise eine Kopplung bzw. Entkopplung des Antriebskopfs zusammen mit der Koppeleinheit mit dem Antrieb bzw. vom Antrieb. Ist die erste Kupplung entkoppelt, kann der Antriebskopf mit der Koppeleinheit manuell positioniert werden. Ist die erste Kupplung gekoppelt, kann ein Antriebsmoment vom Antrieb auf die Koppeleinheit und den Antriebskopf übertragen und so eine motorisch angetriebene Positionierung des Antriebskopfs bewirkt werden und eine manuelle Positionierung des Antriebskopfs ist nicht möglich. Aufgabe und Wirkung der zweiten Kupplung ist, im Falle einer Kontaktierung von Antriebskopf und Spritzenkolbenplatte eine schnellstmöglich und weitgehend sofortige Wiederkopplung von Antrieb und Antriebskopf zu bewirken. Dies erfolgt vorzugsweise, indem die zweite Kupplung im Falle einer Kontaktierung automatisch entkoppelt wird und in ihre entkoppelte Position übertritt, wobei sie die erste Kupplung mitnimmt und in den gekoppelten Zustand überführt. Das automatische Entkoppeln kann beispielsweise durch Aufbringen einer Vorspannung, zum Beispiel durch eine Feder, auf die zweite Kupplung erfolgen. An embodiment of the invention is characterized in that the coupling unit has a first clutch interacting directly or indirectly with the drive and a second clutch interacting directly or indirectly with the drive head. The first clutch may in particular be designed as a mechanical clutch, while the second clutch may be designed in particular as an electromagnetic clutch. The first coupling preferably causes a coupling or decoupling of the drive head together with the coupling unit with the drive or from the drive. If the first clutch is decoupled, the drive head can be manually positioned with the coupling unit. If the first clutch is coupled, a drive torque can be transmitted from the drive to the coupling unit and the drive head and so a motor-driven positioning of the drive head can be effected and a manual positioning of the drive head is not possible. Task and effect of the second clutch is to effect a fastest possible and largely immediate re-coupling of drive and drive head in case of contacting of the drive head and syringe plunger plate. This is preferably done by the second clutch is automatically decoupled in the case of a contact and transferred to its decoupled position, wherein it entrains the first clutch and transferred to the coupled state. The automatic decoupling can be done for example by applying a bias, for example by a spring, to the second clutch.
Die erste Kupplung kann insbesondere bei gekuppelter zweiter Kupplung durch eine bedienpersonseitige Betätigung der Koppeleinheit entkuppelbar sein. Zum Beispiel kann über die gekuppelte zweite Kupplung eine durch eine Bedienperson auf die Koppeleinheit ausgeübte Verschiebung in axialer Richtung auf die erste Kupplung übertragen werden. Infolge einer solchen Verschiebung in axialer Richtung kann die erste Kupplung vom gekuppelten Zustand in den entkuppelten Zustand überführt werden. The first clutch can be decoupled by a user-side actuation of the coupling unit, in particular when the second clutch is coupled. For example, via the coupled second clutch, a displacement exerted on the coupling unit by an operator can be transmitted in the axial direction to the first clutch. As a result of such a displacement in the axial direction, the first clutch can be transferred from the coupled state to the uncoupled state.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die erste Kupplung in ihre gekuppelte Position vorgespannt ist, insbesondere mittels einer Feder/ Druckfeder. Dies begünstigt ein Wiedereinkuppeln der ersten Kupplung und ein dadurch bewirktes Koppeln von Antrieb und Antriebskopf im Falle einer gegenseitigen Kontaktierung von Spritzenkolbenplatte und Antriebskopf. It is particularly advantageous when the first clutch is biased in its coupled position, in particular by means of a spring / compression spring. This promotes re-engagement of the first clutch and thereby coupling the drive and drive head in the event of mutual contacting of syringe plunger plate and drive head.
Bei einer Ausführungsform kann die Koppeleinheit ein mit der zweiten Kupplung wirkverbundenes Stellglied zum Entkuppeln der ersten Kupplung aufweisen. Dieses kann mit zumindest einem Koppelelement der ersten Kupplung zusammenwirken, vorzugsweise derart, dass das Koppelelement in eine den Antrieb mit dem Antriebskopf kuppelnde Position (gekoppelt) und in eine den Antrieb vom Antriebskopf entkuppelnde Position (entkoppelt) positionierbar ist. Insbesondere kann das Koppelelement ein schwenkbar an der Koppeleinheit angeordneter Koppelarm sein, der über eine schiefe Ebene oder Gleitschräge mit dem Stellglied wirkverbunden ist. Durch eine Verschiebung des Stellglieds in axialer Richtung gegenüber dem Koppelelement kann ein Verschwenken des Koppelelements bewirkt werden, wodurch dieses zwischen seiner gekuppelten und seiner entkuppelten Stellung verschwenkt wird. Das Stellglied kann insbesondere als Hülse ausgebildet sein, die einerseits mit der zweiten Kupplung und andererseits mit dem Koppelelement oder den Koppelelementen der ersten Kupplung wirkverbunden ist. Es kann insbesondere durch Betätigung der zweiten Kupplung relativ zur ersten Kupplung und damit dem Koppelelement positioniert, zum Beispiel verschoben, werden. Durch eine solche Relativpositionierung des Stellglieds wird die erste Kupplung betätigt und insbesondere gekuppelt bzw. entkuppelt. Das Koppelelement kann in seiner gekoppelten Position unmittelbar oder mittelbar über eine Übertragungseinheit mit dem Antrieb wirkverbunden sein. In der gekoppelten Position ist die Koppeleinheit durch Wirkung des Antriebs relativ zur Zylinderaufnahme positionierbar, insbesondere in axialer Richtung positionierbar. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Stellglied mit einer Druckfeder vorgespannt, die einerseits am Stellglied und andererseits am Koppelelement abgestützt ist und die erste Kupplung in ihre gekuppelte Stellung vorspannt. In one embodiment, the coupling unit may have an operatively connected to the second clutch actuator for decoupling the first clutch. This can cooperate with at least one coupling element of the first clutch, preferably in such a way that the coupling element can be positioned (coupled) into a position coupling the drive with the drive head and (decoupled) into a position uncoupling the drive from the drive head. In particular, the coupling element may be a pivotably arranged on the coupling unit coupling arm, which is operatively connected via an inclined plane or sliding bevel with the actuator. By a displacement of the actuator in the axial direction relative to the coupling element, a pivoting of the coupling element can be effected, whereby it is pivoted between its coupled and its uncoupled position. The actuator may in particular be formed as a sleeve, which is operatively connected on the one hand with the second clutch and on the other hand with the coupling element or the coupling elements of the first clutch. It can in particular be positioned, for example displaced, by actuation of the second clutch relative to the first clutch and thus the coupling element. By such a relative positioning of the actuator, the first clutch is actuated and in particular coupled or decoupled. The coupling element may be operatively connected in its coupled position directly or indirectly via a transmission unit with the drive. In the coupled position, the coupling unit can be positioned by the action of the drive relative to the cylinder receptacle, in particular positionable in the axial direction. In a particularly advantageous embodiment, the actuator biased by a compression spring which is supported on the one hand on the actuator and on the other hand on the coupling element and biases the first clutch in its coupled position.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung einen Elektromagneten aufweist. Die zweite Kupplung kann durch eine bedienpersonseitige Betätigung der Kopplungseinheit in ihrer Entkupplungsposition und durch Strombeaufschlagung des Elektromagneten in ihrer Kupplungsposition positionierbar sein. Die zweite Kupplung kann insbesondere durch den Elektromagneten in ihrer gekuppelten Stellung gehalten sein. Wird die Energetisierung des Elektromagneten eingestellt, ist die zweite Kupplung entkuppelt oder kann infolge einer Vorspannung in ihren entkuppelten Zustand überführt werden, vorzugsweise automatisch überführt werden. Vorzugsweise ist die zweite Kupplung in ihre entkuppelte Position vorgespannt. Dies kann nach der Erfindung insbesondere mittels einer Feder oder Druckfeder bewirkt sein. An embodiment of the invention is characterized in that the second clutch comprises an electromagnet. The second clutch can be positioned in its coupling position by an operator-side actuation of the coupling unit in its uncoupling position and by applying current to the electromagnet. The second clutch may in particular be held in its coupled position by the electromagnet. If the energization of the electromagnet is set, the second clutch is decoupled or can be transferred due to a bias voltage in its uncoupled state, preferably automatically transferred. Preferably, the second clutch is biased to its disengaged position. This can be effected according to the invention, in particular by means of a spring or compression spring.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Koppeleinheit gegenüber der Zylinderaufnahme relativpositionierbar ist. Sie kann insbesondere mit einer Linearführung, zum Beispiel in Form einer Führungsstange, relativ zur Zylinderaufnahme in axialer Richtung positionierbar geführt sein. Die Koppeleinheit kann insbesondere nach Art oder in Form eines Schlittens ausgebildet sein. Insbesondere kann die Koppeleinheit die erste Kupplung und die zweite Kupplung sowie das ggf. vorhandene Stellglied zwischen der ersten und der zweiten Kupplung tragen oder lagern. Des Weiteren kann die Koppeleinheit eine Lagerung, zum Beispiel in Form eines Lagerzapfens oder Lagerstifts, tragen oder ausbilden, die einer Lagerung, insbesondere schwenkbaren Lagerung, des Koppelelements der ersten Kupplung dient. It is particularly advantageous if the coupling unit relative to the cylinder receiving is relatively positionable. In particular, it can be guided so as to be positionable in the axial direction relative to the cylinder receptacle with a linear guide, for example in the form of a guide rod. The coupling unit may in particular be designed in the manner or in the form of a carriage. In particular, the coupling unit can carry or store the first clutch and the second clutch as well as the possibly existing actuator between the first and the second clutch. Furthermore, the coupling unit can bear or form a bearing, for example in the form of a bearing journal or bearing pin, which serves for a bearing, in particular pivotable mounting, of the coupling element of the first coupling.
Nach einer Ausführungsform ist die Koppeleinheit mit einem Schwenkhebelmechanismus zur bedienpersonseitigen Betätigung der Spritzenpumpe wirkverbunden. Sie ist insbesondere durch dessen bedienpersonseitige Betätigung positionierbar. Vorzugsweise kann die zweite Kupplung mit dem Schwenkhebelmechanismus wirkverbunden sein und durch dessen bedienpersonseitige Betätigung in ihre Entkupplungsposition positionierbar sein. According to one embodiment, the coupling unit is operatively connected to a pivot lever mechanism for operator-side actuation of the syringe pump. It is in particular positionable by its operator-side operation. Preferably, the second clutch may be operatively connected to the pivot lever mechanism and be positionable by its operator-side operation in its uncoupling position.
Eine Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskopf zwei schwenkbare Klemmelemente aufweist. Diese sind zum Klemmen des Spritzenkolbens und/oder der daran vorgesehenen Spritzenkolbenplatte von gegenüberliegenden Seiten dazwischen ausgebildet und bestimmt. Die Klemmelemente sind jeweils derart geformt, dass eine vom jeweiligen Klemmelement auf den Spritzenkolben bzw. die Spritzenkolbenplatte ausgeübte Klemmkraft radial zur Mittellängsachse des Spritzenkolbens ausgerichtet ist. Insbesondere können die Klemmelemente jeweils eine Klemmkontur aufweisen, deren Form derart ausgebildet ist, dass Kontaktbereiche der Klemmelemente mit dem Spritzenkolben bzw. der Spritzenkolbenplatte in Abhängigkeit vom Durchmesser des Spritzenkolbens bzw. der Spritzenkolbenplatte und der Lage in der Zylinderaufnahme auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Mittellängsachse des Spritzenkolbens ausgebildet sind. Des Weiteren können die Kontaktbereiche der Klemmelemente konkav bogenförmig ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der Spritzenkolben bzw. die Spritzenkolbenplatte teilweise bogenförmig umgriffen werden, so dass eine Stützwirkung in mehrere Richtungen vorliegt und ein Verschieben oder Verkanten des Spritzenkolbens infolge von tangential wirkenden Haltekräften vermieden werden kann. An embodiment is characterized in that the drive head has two pivotable clamping elements. These are designed and fixed for clamping the syringe plunger and / or the syringe plunger plate provided thereon from opposite sides therebetween. The clamping elements are each shaped such that a clamping force exerted by the respective clamping element on the syringe plunger or the syringe plunger plate is aligned radially to the central longitudinal axis of the syringe plunger. In particular, the clamping elements may each have a clamping contour, the shape of which is formed such that contact areas of the clamping elements with the syringe plunger or the syringe plunger plate depending on the diameter of the syringe plunger or the syringe plunger plate and the position in the cylinder receptacle on diametrically opposite sides of the central longitudinal axis of the Syringe plunger are formed. Furthermore, the contact regions of the clamping elements may be concave in an arc shape. In this way, the syringe plunger or the syringe plunger plate can be partially arcuately encompassed, so that a supporting effect is present in several directions and a displacement or tilting of the syringe plunger can be avoided due to tangentially acting holding forces.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderaufnahme eine Radialfixierung zum Fixieren der Spritze, insbesondere des Spritzenzylinders, in radialer Richtung in der Zylinderaufnahme aufweist. Die Radialfixierung ist vorzugsweise als ein in radialer Richtung der Zylinderaufnahme positionierbarer und in Richtung der Zylinderaufnahme (in eine Klemmstellung) vorgespanntes Riegelelement ausgebildet. Sie kann in eine Einlegeposition, also in eine von der Zylinderaufnahme entfernte Position, sowie in eine Klemmposition, also in eine nah an der Zylinderaufnahme liegende Position, positioniert werden und dient in der Letzteren dazu, eine in der Zylinderaufnahme befindliche Spritze insbesondere durch Kontaktierung und Klemmung des Spritzenzylinders zu fixieren. Die Zylinderaufnahme kann des Weiteren einen Lagesensor aufweisen, der eine bestimmungsgemäße Lage und Fixierung und Klemmung der Spritze in der Zylinderaufnahme erfasst. Außerdem kann in der Zylinderaufnahme eine Aufnahme für Spritzenflügel der Spritze ausgebildet sein, was eine zusätzliche Fixierung und Lagesicherung der Spritze in der Spritzenpumpe ermöglicht. A further embodiment of the invention is characterized in that the cylinder receptacle has a radial fixation for fixing the syringe, in particular the syringe barrel, in the radial direction in the cylinder receptacle. The radial fixing is preferably designed as a locking element which can be positioned in the radial direction of the cylinder receptacle and is prestressed in the direction of the cylinder receptacle (in a clamping position). It can be positioned in a loading position, that is to say in a position remote from the cylinder receptacle, and in a clamping position, ie in a position close to the cylinder receptacle, and serves in the latter for a syringe located in the cylinder receptacle, in particular by contacting and clamping to fix the syringe barrel. The cylinder receptacle may further comprise a position sensor which detects a proper position and fixation and clamping of the syringe in the cylinder receptacle. In addition, a receptacle for syringe wings of the syringe may be formed in the cylinder receptacle, which allows additional fixation and securing the position of the syringe in the syringe pump.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Antriebskopf einen Sensor auf, der eine Kontaktierung des Spritzenkolbens bzw. der Spritzenkolbenplatte mit dem Antriebskopf erfasst. Sobald zwischen dem Antriebskopf und der Spritze ein Kontakt besteht, gibt der Sensor ein Sensorsignal aus, das für eine sofortige, zumindest möglichst sofortige Kopplung des Antriebskopfs mit dem Antrieb genutzt wird, so dass eine weitere manuelle Positionierung des Antriebskopf relativ zur Spritze nicht weiter möglich ist und unbeabsichtigte Bolusgaben verhindert werden. According to one embodiment of the invention, the drive head to a sensor which detects a contacting of the syringe plunger and the syringe plunger plate with the drive head. As soon as there is a contact between the drive head and the syringe, the sensor outputs a sensor signal which is used for an immediate, at least as immediate as possible coupling of the drive head to the drive, so that further manual positioning of the drive head relative to the syringe is no longer possible and unintentional bolus administration.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist der Antriebskopf einen Druckteller auf, der gegenüber dem Antriebskopf in der axialen Richtung beweglich ist und einer Kontaktierung der Spritzenkolbenplatte dient. Der Druckteller kann insbesondere elastisch ausgebildet sein, zum Beispiel als Membranteller. Die Beweglichkeit und/oder die Elastizität des Drucktellers dient zwei Zwecken, zum einen kann ein Kontakt von Druckteller und Spritzenkolbenplatte einfach durch eine Verschiebung oder Verformung des Drucktellers erfasst werden, zum anderen kann die Verschieblichkeit und/oder Elastizität derart ausgebildet sein, dass auch bei einem anfänglichen leichten Kontakt eine Bewegung des Spritzenkolbens im Spritzenzylinder vermieden wird. According to a further embodiment, the drive head on a pressure plate, the is movable relative to the drive head in the axial direction and a contacting of the syringe plunger plate is used. The pressure plate may in particular be designed to be elastic, for example as a diaphragm plate. The mobility and / or the elasticity of the pressure plate serves two purposes, on the one hand a contact of pressure plate and syringe plunger plate can be detected simply by a displacement or deformation of the pressure plate, on the other hand, the displaceability and / or elasticity can be designed such that even at a initial light contact, movement of the syringe plunger in the syringe barrel is avoided.
Die Antriebseinheit der Spritzenpumpe besteht nach einer Ausführungsform aus einem Antrieb, der vorzugsweise durch einen Elektromotor gebildet ist, sowie aus einer Getriebeeinheit zur Wandlung des Antriebsmoments des Antriebs in eine entsprechende gewünschte Linearbewegung. Die Getriebeeinheit kann insbesondere als Bandgetriebe im weitesten Sinne, zum Beispiel mit einem Zahnriemen, einem Keilriemen, einem Kettentrieb oder einem Seilzug, oder als Spindeltrieb mit einer Gewindespindel und einer Spindelmutter ausgebildet sein. Im Falle eines Spindeltriebs können die Koppelelemente der ersten Kupplung mit besonderem Vorteil mit einer Art halbschaligen Spindelmutter ausgebildet sein und die Spindel direkt kontaktieren. According to one embodiment, the drive unit of the syringe pump consists of a drive, which is preferably formed by an electric motor, and of a gear unit for converting the drive torque of the drive into a corresponding desired linear movement. The transmission unit can be designed in particular as a band transmission in the broadest sense, for example with a toothed belt, a V-belt, a chain drive or a cable, or as a spindle drive with a threaded spindle and a spindle nut. In the case of a spindle drive, the coupling elements of the first coupling may be formed with particular advantage with a kind of half-shell spindle nut and contact the spindle directly.
Einer Kopplung bzw. Entkopplung des Antriebs und des Antriebskopfs im Sinne der Erfindung kann durch direkte oder indirekte Wirkung der Koppeleinheit auf den Antrieb bewirkt werden. Die Koppeleinheit kann die aus Antrieb und Getriebeeinheit gebildete Antriebseinheit an beliebiger Stelle kontaktieren, insbesondere kann eine Kontaktierung zum Koppeln/Entkoppeln der Getriebeeinheit erfolgen. Zum Beispiel können die Koppelelemente der Koppeleinheit mit der Getriebeeinheit, beispielsweise mit einem Zahnriemen oder einer Gewindespindel, in Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht werden und deren Bewegung sperren bzw. freigeben. A coupling or decoupling of the drive and the drive head according to the invention can be effected by direct or indirect action of the coupling unit on the drive. The coupling unit can contact the drive unit formed from drive and gear unit at any point, in particular, a contact can be made for coupling / decoupling of the gear unit. For example, the coupling elements of the coupling unit with the gear unit, for example with a toothed belt or a threaded spindle, are engaged and disengaged and lock their movement or release.
Durch die Erfindung können insbesondere die folgenden Vorteile erzielt werden:
- – Ein schnelles, bolusfreies und manuelles Einlegen der Spritze in die Pumpe ist möglich. Der Anwender kann den Antriebskopf manuell mit der für ihn sinnvollen Geschwindigkeit verschieben, um eine gefüllte Spritze in die Spritzenaufnahme einzulegen und mit dem Antriebskopf koppeln zu können.
- – Sobald der Antriebskopf mit der Spritze, dem Spritzenkolben oder der Spritzenkolbenplatte in Kontakt gelangt und eine Möglichkeit besteht, dass der Kolben gegenüber dem Spritzenzylinder relativpositioniert werden könnte, erfolgt erfindungsgemäß eine Kopplung und damit Verriegelung und Lagefixierung von Antrieb und Antriebskopf und damit von Spritzenkolben und Spritzenzylinder, so dass durch die Erfindung ein möglicher, ungewollter Medikamentenfluss sicher vermieden werden kann.
- – Ein sicheres, automatisches Fixieren der Kolbenplatte am Antriebskopf ist insbesondere ohne Verursachen von Verkantungen der Lage der Spritze in der Spritzenaufnahme möglich. Der Anwender muss diese Fixierung nicht manuell auslösen oder durchführen. Es können alle bekannten Kolbenplattengeometrien sicher fixiert werden.
- – Eine Überwachung, ob der Spritzenzylinder plan, also bestimmungsgemäß, in der Spritzenzylinderaufnahme aufliegt, ist möglich, um ein falsches Einlegen der Spritzenflügel durch den Anwender in die dafür ggf. vorgesehene Axialfixierung zu signalisieren.
- - Fast, bolus-free and manual insertion of the syringe into the pump is possible. The user can manually move the drive head at the speed that suits him or her to insert a filled syringe into the syringe holder and couple it to the drive head.
- - As soon as the drive head with the syringe, the syringe plunger or the syringe plunger plate comes into contact and there is a possibility that the piston relative to the syringe barrel could be relatively positioned, according to the invention a coupling and thus locking and fixing the position of drive and drive head and thus of syringe plunger and syringe barrel , so that a possible, unwanted drug flow can be safely avoided by the invention.
- - A secure, automatic fixing of the piston plate on the drive head is possible in particular without causing tilting of the position of the syringe in the syringe holder. The user does not have to trigger or perform this fixation manually. All known piston plate geometries can be securely fixed.
- - It is possible to monitor whether the syringe barrel rests flat in the syringe barrel receptacle, as intended, in order to signal the incorrect insertion of the syringe blades by the user into the axial fixation provided therefor.
Zusammenfassend kann man auch sagen, dass die Erfindung eine Spritzenpumpe umfasst, die für einen grundsätzlich manuellen Spritzenwechsel eingerichtet und ausgebildet ist. Nach einem Einlegen einer Spritze in die Spritzenpumpe wird nach der Erfindung die Vorwärtsbewegung des Antriebskopfs überwacht und unterbrochen, sobald eine Kolbenplatte der Spritze vom Antriebskopf erkannt wird. Die erfindungsgemäße Spritzenpumpe ermöglicht des Weiteren eine automatische Fixierung der Kolbenplatte ohne Verkanten der Kolbenstange. Zusätzlich kann erfindungsgemäß der manuelle Einlegevorgang durch eine Lageüberwachung des Spritzenzylinders verbessert werden. Dies verbessert letztendlich eine sichere und schnelle Handhabung der Infusionsspritzenpumpe. In summary, it can also be said that the invention comprises a syringe pump which is set up and designed for a basically manual syringe change. After inserting a syringe in the syringe pump, the forward movement of the drive head is monitored and interrupted according to the invention as soon as a piston plate of the syringe is detected by the drive head. The syringe pump according to the invention further allows an automatic fixation of the piston plate without tilting the piston rod. In addition, according to the invention, the manual loading operation can be improved by monitoring the position of the syringe barrel. This ultimately improves safe and quick handling of the infusion syringe pump.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung der Erfindung anhand von Figuren. Diese sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Dabei zeigen: Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following exemplary and non-limiting description of the invention with reference to figures. These are merely schematic in nature and are only for understanding the invention. Showing:
Die Spritzenpumpe
Die Koppeleinheit
In der entkuppelten Stellung der ersten Kupplung
Die Spritze
Die
Der Betätigungshebel
Der Antriebskopf
Der Antriebskopf
Es wird eine Spritze
Im Falle eines fehlerhaften Einlegens der Spritze (siehe
Ist die Spritze
Das Verfahren der
Während einer Medikamentengabe durch die Spritzenpumpe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Spritzenpumpe syringe pump
- 22
- Spritze syringe
- 33
- Antriebseinheit drive unit
- 44
- Antrieb drive
- 55
- Spindeltrieb spindle drive
- 6 6
- Spindel spindle
- 7a, b7a, b
- Spindellager, Lagerung Spindle bearings, storage
- 88th
- Grundplatte baseplate
- 99
- Spritzenzylinderaufnahme, Spritzenaufnahme Syringe cylinder receptacle, syringe pickup
- 1010
- Linearführung linear guide
- 1111
- Koppeleinheit coupling unit
- 1212
- Betätigungseinheit operating unit
- 1313
- Antriebskopf powerhead
- 1414
- Antriebsrohr, Schubrohr Drive tube, torque tube
- 1515
- Betätigungsstange, Entriegelungsstange Operating rod, unlocking rod
- 1616
- Schlitten carriage
- 1717
- erste Kupplung first clutch
- 1818
- zweite Kupplung second clutch
- 1919
- Stellglied actuator
- 2020
- Elektromagnet electromagnet
- 2121
- Hebelarm, Koppelelement Lever arm, coupling element
- 2222
- Lagerstift bearing pin
- 2323
- Eingriffsbereich, Gewindemutter, Spindelmutter Engagement area, threaded nut, spindle nut
- 2424
- Anschlagarm stop arm
- 2525
- Druckfeder compression spring
- 2626
- Hülse shell
- 2727
- Feldlinien field lines
- 2828
- Spritzenzylinder syringe barrel
- 2929
- Spritzenkolben syringe plunger
- 3030
- Spritzenkolbenplatte Syringe piston plate
- 3131
- Radialfixierung radial fixation
- 3232
- Axialfixierung axial fixation
- 3333
- Spritzenflügel syringe wings
- 3434
- Spalt gap
- 3535
- Lagesensor position sensor
- 3636
- Gehäuse casing
- 3737
- Betätigungshebel actuating lever
- 3838
- Drehachse axis of rotation
- 3939
- Hebelarm, Mitnehmer Lever arm, driver
- 4040
- Gleitschräge sliding bevel
- 4141
- Zugfeder mainspring
- 4242
- Sensor sensor
- 4343
- Lichtschranke photocell
- 4646
- Druckteller, Membranteller Pressure plate, diaphragm plate
- 4747
- Stift pen
- 4848
- Klemmelement, Klemmarm Clamping element, clamping arm
- 4949
- Innenwand inner wall
- 5050
- Zahnradgetriebe gear transmission
- 5151
- Steuerung control
- 5252
- Klemmfläche clamping surface
- FF
- Radialkraft radial force
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2599511 B1 [0009] EP 2599511 B1 [0009]
Claims (16)
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