DE102017201434A1

DE102017201434A1 - Kanülierautomat

Info

Publication number: DE102017201434A1
Application number: DE102017201434.2A
Authority: DE
Inventors: Pascal Kopperschmidt; Pia Daniel; Rainer Spickermann; Otto Arkossy; Cäcilia Scholz; Kai-Uwe Ritter; Elke Schulte; Christopher Hauke
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2018-08-02
Also published as: JP7123948B2; CN110545751B; WO2018138333A1; US11490970B2; JP2020505166A; US20190374700A1; EP3573564A1; CN110545751A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kanülierautomaten zum automatisierten Befestigen einer Kanüle am Patienten. Der Kanülierautomat weist eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen der Kanüle an dem Patienten anhand eines Klebstoffträgers auf. Der Kanülierautomat weist eine Positionierungseinrichtung auf, die zur Positionierung einer Kanülenhalterung der Kanüle bei einem Hautbereich des Patienten eingerichtet ist. Der Kanülierautomat weist eine Betätigungseinrichtung für ein Führungsmittel auf, wobei das Führungsmittel zum Führen des Klebstoffträgers an diesen Hautbereich eingerichtet ist. Die Betätigungseinrichtung ist eingerichtet, das Führungsmittel zu betätigen und dabei den Klebstoffträger mittels des Führungsmittels in Richtung des Hautbereichs zu bewegen, wobei der Klebstoffträger durch die Bewegung den Hautbereich berührt und mit diesem verklebt sowie zumindest nach dem Verkleben der Klebstoffträger so angeordnet ist, dass dieser mit der Kanüle verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Medizintechnik und betrifft insbesondere einen Kanülierautomaten, eine Kanülenhalterung und ein Verfahren zum automatisierten Befestigen einer Kanüle.
Die Punktion von Blutgefäßen, auch bezeichnet als Kanülierung, ist ein routinemäßig erforderlicher Arbeitsschritt der medizinischen Behandlung vieler Patienten, bei dem eine fluide Verbindung zwischen dem Blutkreislauf der Patienten und einem externen Fluidsystem, insbesondere einer Kanüle, geschaffen wird. Üblicherweise wird die Kanülierung von Ärzten oder trainiertem Personal durchgeführt. Die Qualität des durch die Kanülierung geschaffenen Gefäßzugangs hängt dabei von einer Vielzahl von Parametern ab, die insbesondere durch die individuellen, zeitlich veränderlichen Fähigkeiten des medizinischen Personals und körperlichen Eigenschaften der zu behandelnden Patienten sowie durch die Diversität der bei der Punktion eingesetzten technischen Hilfsmittel geprägt werden. Um die Kanülierung zu vereinheitlichen, finanzielle sowie personelle Ressourcen effizient zu nutzen und eine hohe Behandlungsqualität verlässlich sicherzustellen, wurden Kanülierautomaten entwickelt, die einen Kanüliervorgang am Patienten autonom vorbereiten und die Kanülierung durch geeignete Sensorik und Motorik autonom durchführen. Solche Kanülierautomaten und dabei verwendete technische Hilfsmittel sind zum Beispiel bekannt aus der EP 0 654 244 B1 , der US 2015/0065916 A1 und der WO 2015/052719 A1 .
Üblicherweise wird nach der Punktion des Blutgefäßes die Kanüle, insbesondere an einer Kanülenhalterung der Kanüle, mittels eines Klebebands an einem Hautbereich des Patienten befestigt, welcher in der Nähe der Einstichstelle liegt, sodass die Kanüle, insbesondere der Teil der Kanüle, welcher in das Blutgefäß eingestochen worden ist, in der gewünschten Position und Orientierung verbleibt. Sofern bei der Kanülierung nach der Punktion des Blutgefäßes mittels der Kanüle anschließend ein Katheter für die fluide Verbindung mit dem Blutkreislauf des Patienten verwendet wird, wird entsprechend der Katheter, insbesondere mittels einer Kanülenhalterung bzw. Katheterhalterung des Katheters, an dem Hautbereich des Patienten befestigt. Die Befestigung der Kanüle, oder insbesondere auch entsprechend des Katheters, wird üblicherweise von einer an der Behandlung beteiligten Person, insbesondere von einem medizinischen Personal, manuell durchgeführt, indem die an der Behandlung beteiligte Person die Kanüle mit einer Hand festhält und mit der anderen Hand einen Klebestreifen über der Kanüle, insbesondere der Kanülenhalterung, anbringt, welcher sich über einen Teil des Hautbereichs erstreckt und somit die Kanüle an dem Hautbereich befestigt.
Die dieser Erfindung zu Grunde liegende Auswertung von Beobachtungen bei der Verwendung von Kanülen und Kanülierautomaten ergab, dass eine Befestigung der Kanüle mittels Klebeband häufig manuell durchgeführt werden muss und oder dabei häufige Fehler auftreten können. Insbesondere kann sich dabei das Klebeband einrollen und dabei sich insbesondere mit sich selbst verkleben, das Klebeband an einer Stelle ankleben, welche nicht zum Verkleben vorgesehen gewesen ist - etwa an einem anderen Hautbereich des Patienten, einem anderen medizinischen Zubehör oder an einem Teil der Kanüle, welcher nicht mittels des Klebebands verklebt werden soll -, die Position oder Orientierung der Kanüle unerwünscht verändert werden und/oder die Kanüle oder das Klebeband verunreinigt werden. Dadurch wirkt sich das Befestigen der Kanüle auf die Behandlungsqualität, Behandlungssicherheit und/oder die Ressourceneffizienz, insbesondere bei einer automatisierten Kanülierung, aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, insbesondere für eine weiterentwickelte Automatisierung der Kanülierung, das Befestigen der Kanüle zu automatisieren, die Zuverlässigkeit beim Befestigen der Kanüle zu steigern und/oder die Hygiene zu verbessern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe jeweils durch einen Kanülierautomaten gemäß der Lehre des unabhängigen Anspruchs 1, eine Kanülenhalterung gemäß der Lehre des unabhängigen Anspruchs 14 und ein Verfahren zum automatisierten Befestigen einer Kanüle gemäß der Lehre des unabhängigen Anspruchs 15. Bevorzugte Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Varianten sind insbesondere Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Gegenstand der Ansprüche wird ausdrücklich zum Teil der Offenbarung der Beschreibung gemacht.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Kanülierautomaten zum automatisierten Befestigen einer Kanüle am Patienten bei der automatisierten Kanülierung eines Blutgefäßes des Patienten mittels der Kanüle, insbesondere für die Hämodialyse. Der Kanülierautomat weist eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen der Kanüle an dem Patienten anhand eines Klebstoffträgers auf, wobei die Kanüle insbesondere befestigt wird nachdem das Blutgefäß mittels der Kanüle punktiert worden ist. Zudem weist der Kanülierautomat eine Positionierungseinrichtung auf, die zur Positionierung einer Kanülenhalterung, welche Bestandteil der Kanüle ist und/oder mit welcher die Kanüle verbunden ist, bei einem Hautbereich des Patienten, bei welchen die Kanüle zu befestigen ist, eingerichtet ist. Außerdem weist der Kanülierautomat eine Betätigungseinrichtung für ein Führungsmittel auf, wobei das Führungsmittel zum Führen des Klebstoffträgers an diesen Hautbereich eingerichtet ist. Die Betätigungseinrichtung ist eingerichtet, das Führungsmittel zu betätigen und dabei den Klebstoffträger mittels des Führungsmittels in Richtung des Hautbereichs zu bewegen, wobei der Klebstoffträger durch die Bewegung den Hautbereich berührt und mit diesem mittels eines Klebstoffs verklebt sowie zumindest nach dem Verkleben der Klebstoffträger so angeordnet ist, dass dieser mit der Kanüle, insbesondere unmittelbar oder mittelbar, verbunden ist.
In einer breiten Auslegung sind die Kanüle, die Kanülenhalterung, das Führungsmittel, der Klebstoffträger und/oder der Klebstoff nicht ein Bestandteil des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten. Vorzugsweise können aber bei einer engeren Auslegung insbesondere das Führungsmittel, die Kanülenhalterung und/oder der Klebstoffträger ein Bestandteil des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten, vorzugsweise der Befestigungsvorrichtung, oder zumindest einer bevorzugten Ausführungsform davon sein.
Im Sinne der Erfindung ist unter einer „Befestigungsvorrichtung zum Befestigen einer Kanüle“ zumindest eine Vorrichtung zu verstehen, welche eingerichtet ist, mittels eines Klebstoffs eine Kanüle an einem Patienten zu befestigen. Insbesondere kann die Befestigungsvorrichtung einen Vorgang zum Befestigen ausführen, das heißt bei einem Hautbereich in der Nähe der Stelle, bei welcher ein Blutgefäß mittels der Kanüle punktiert worden ist, einen Klebstoffträger sowie den Klebstoff aufbringen und mittels dieser die Kanüle mittelbar oder unmittelbar mechanisch mit dem Hautbereich verbinden. Insbesondere kann dabei der Klebstoff den Klebstoffträger mit dem Hautbereich und/oder mit der Kanüle stoffschlüssig verbinden.
Im Sinne der Erfindung ist eine „Kanüle“ ein röhrenförmiger Körper, insbesondere eine starre oder flexible Injektionsnadel, mit einem Lumen, mit einer Geometrie und mit Außenabmessungen, die geeignet sind, um bei einer Kanülierung eines Blutgefäßes verwendet zu werden. Vorzugsweise weist die Kanüle eine Hohlnadel und ein Anschlussteil auf. Insbesondere kann das Anschlussteil am proximalen Ende der Kanüle angeordnet und mit der Hohlnadel, insbesondere integral, verbunden sein, so dass die Kanüle am proximalen Ende mit weiteren Vorrichtungen, insbesondere einem Infusionsschlauch oder einer medizinischen Spritze, formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere aufgesteckt, werden kann und das Lumen der Kanüle mit der weiteren Vorrichtung fluidverbunden werden kann. Vorzugsweise ist die Hohlnadel am distalen Ende der Kanüle, welches dafür vorgesehen ist, in ein Blutgefäß eingeführt zu werden, angespitzt - insbesondere mit einem schrägen Schliff geschärft - oder stumpf. Vorzugsweise ist die Hohlnadel aus Metall und/oder das Anschlussteil aus Kunststoff hergestellt. Bevorzugt kann die Kanüle auch eine Kanülenhalterung aufweisen, wobei die Kanüle, insbesondere die Hohlnadel und/oder das Anschlussteil, formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Kanülenhalterung verbindbar oder, vorzugsweise integral, verbunden ist.
Im Sinne der Erfindung ist ein „Katheter“ ein röhrenförmige Körper, insbesondere ein flexibler Schlauch, mit einem Lumen, mit einer Geometrie und mit Außenabmessungen, die geeignet sind, um zumindest teilweise in ein Blutgefäß eines Patienten eingeführt zu werden und so eine Fluidverbindung zwischen dem Blutgefäß und dem Lumen des Katheters herzustellen. Insbesondere kann ein Katheter bei einer Kanülierung, d.h. insbesondere Katheterisierung, in ein mittels einer Kanüle punktiertes Blutgefäß eingeführt werden. Vorzugsweise wird der Katheter dabei mittels oder zusammen mit der Kanüle eingeführt oder zunächst mit der Kanüle ein Seldinger-Draht eingeführt, welcher als Führung für den Katheter dient. Vorzugsweise ist der Katheter eingerichtet, mit einem distalen Ende des Katheters in das Blutgefäß eingeführt zu werden, und weist - vorzugsweise an einem proximalen Ende des Katheters, welches dem distalen Ende gegenüberliegt, - einen Anschlussteil auf. Mit diesem Anschlussteil kann der Katheter insbesondere mit dem externen Fluidsystem, vorzugsweise einem Infusionsschlauch und/oder medizinischen Vorrichtungen, insbesondere einem Hämodialysegerät, mechanisch, also insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig, verbunden werden - vorzugsweise als Steck- oder Schraubverbindung - sowie das Lumen des Katheters mit dem externen Fluidsystem fluidverbunden werden. Bevorzugt ist der Katheter oder zumindest der Teil des Katheters, welcher dafür vorgesehen ist, in das Blutgefäß eingeführt zu werden, aus einem flexiblen Material hergestellt und/oder ist der Katheter am distalen Ende stumpf, sodass die Belastung und/oder Reizung des Blutgefäßes und/oder das Risiko für eine Verletzung des Blutgefäßes reduziert wird.
Während die Erfindung bezüglich einer Befestigung einer Kanüle beschrieben wird, versteht es sich insbesondere, dass ein Katheter ebenfalls entsprechend und soweit technisch möglich befestigt werden kann und sich die Erfindung ausdrücklich auch auf die Befestigung eines Katheters bezieht.
Im Sinne der Erfindung ist unter einer „Kanülenhalterung“ zumindest eine Vorrichtung zu verstehen, mittels derer eine mechanische Verbindung zwischen einer Kanüle und einer Greifervorrichtung herstellbar ist. Insbesondere ist eine Kanülenhalterung eingerichtet, einerseits mit einer Kanüle mechanisch, insbesondere integral, verbunden zu werden und andererseits mit der Greifervorrichtung, mechanisch, vorzugsweise lösbar, verbunden zu werden. Insbesondere kann die Kanülenhalterung einen Bereich, insbesondere an einer Unterseite der Kanülenhalterung, aufweisen, welche mit einem Klebstoff beschichtet ist. Vorzugsweise weist die Kanülenhalterung einen Klebstoffträger und/oder ein Führungsmittel zum Führen eines Klebstoffträgers auf.
Ein Kanülierautomat ist eine Vorrichtung, die mindestens einen Prozessschritt der Kanülierung eines Blutgefäßes eines Patienten, oder einige oder alle dafür vorgesehenen Prozessschritte automatisch, das heißt zumindest zeitweise oder ununterbrochen, ohne Eingriff eines menschlichen Bedieners, z.B. medizinischen Personals, durchführt. Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass die Programmparameter der automatischen Kanülierung vom System und/oder vom Benutzer entsprechend gewählt werden. Ein Prozessschritt der Kanülierung wird insbesondere durch einen für diesen Prozessschritt spezifisch eingerichteten Apparatebestandteil des Kanülierautomaten, zum Beispiel eine Werkzeugeinrichtung, technisch implementiert und ist ausgewählt aus der Gruppe der möglichen Prozessschritte P1, P2, P3 ... umfassend, ohne Festlegung einer Reihenfolge durch diese Nummerierung:

P1: Verwendung eines vor Beginn der automatisierten Kanülierung in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung gewählten Zubehörsets für die Durchführung der Kanülierung; diese Auswahl kann zuvor erfolgt sein mittels eines optionalen Bestückungssystems des Systems zur Auswahl eines Zubehörsets und/oder Bestückung eines Zubehörträgers, insbesondere Zubehörbehälters; das Zubehörset kann zuvor in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung von einer optionalen Aussonderungsvorrichtung des Systems durch Aussonderung des im Zubehörset enthaltenen Zubehörs aus einer optionalen Lagervorrichtung des Systems zur Lagerung von Zubehör bereitgestellt worden sein; das Zubehörset kann ein oder mehrere medizinische Zubehöre, insbesondere Mullbinden, Tupfer, Klebeband, enthalten; die Zubehörteile dieses Zubehörsets können in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung und/oder in Abhängigkeit von patientenspezifischen Behandlungsdaten, die aus der angemeldeten Patientenkennung abgeleitet sein können, gewonnen worden sein; die Verwendung dieses Zubehörsets durch den Kanülierautomaten ist ein Arbeitsschritt der automatisierten Kanülierung und kann vorsehen, dass das Zubehör des Zubehörsets aus vorbestimmten Positionen eines Zubehörträgers /behälters automatisch entnommen wird, insbesondere indem die entsprechenden Programmparameter in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung und geeignet zur Entnahme gewählt werden; dazu wird insbesondere eine optionale Bestückungseinrichtung des Kanülierautomaten verwendet, die zur Entnahme des Zubehörs aus dem Zubehörbehälter eingerichtet ist und/oder zur Bestückung eines oder mehrere optionaler Werkzeugeinrichtungen des Kanülierautomaten eingerichtet ist;
P2: räumliche Fixierung eines Körperteils des Patienten, welches das Blutgefäß, insbesondere eine arteriovenöse Fistel, aufweist; die Programmparameter der automatisierten Kanülierung können hierbei in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung, also patientenindividuell, gewählt sein, indem diese Programmparameter die Lage oder die Abstände von einer oder mehreren optionalen Fixiereinrichtungen des Kanülierautomaten in Abhängigkeit von einer zuvor bestimmten Lage oder von zuvor am Körperteil dieses Patienten bestimmten Abständen so einstellen, dass eine geeignete Fixierung erreicht wird; die Fixierung erfolgt im Behandlungsraum des Kanülierautomaten, in dem das Körperteil des Patienten für die nachfolgende mindestens eine Punktion gelagert wird;
P3: Verwendung von in -insbesondere einer Patientendatenbank- gespeicherten Patientendaten, um Informationen über vergangene Kanülierungsprozessschritte am Blutgefäß des Patienten (historische Daten) zu ermitteln, und vorzugsweise die vorzunehmende Kanülierung, insbesondere die dabei verwendeten Programmparameter, in Abhängigkeit von diesen historischen Daten zu bestimmen; solche historischen Daten enthalten insbesondere die Lage eines oder mehrerer Blutgefäße des Patienten, die zuvor mit einer optionalen Messeinrichtung des Kanülierautomaten zur Messung der Lage und/oder Abmessungen mindestens eines Blutgefäßes unter der Haut des Patienten (Gefäßstrukturmesseinrichtung) gemessen wurden, und die insbesondere als Patientendaten zur Verfügung stehen; solche historischen Daten enthalten insbesondere Informationen über Lage und Beschaffenheit früherer Punktionsstellen am Köperteil des Patienten, die insbesondere als Patientendaten zur Verfügung stehen; die Gefäßstrukturmesseinrichtung kann zur Erfassung der Lage und/oder Abmessungen mindestens eines Blutgefäßes unter der Haut des Patienten mittels Ultraschall oder mittels optischer Strahlung ausgebildet sein;
P4: Identifizierung des zur Blutentnahme geeigneten Blutgefäßes unter der Haut des Körperteils des Patienten, insbesondere Auswählen einer geeigneten Einstichposition auf der Haut zur Punktion dieses Blutgefäßes; die Programmparameter der automatisierten Kanülierung können hierbei in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung, also patientenindividuell, gewählt sein, indem die für den angemeldeten Patienten vorgesehene Kanülierung anhand von mindestens einem Behandlungsparameter gewählt wurde, der patientenspezifisch ist; zum Beispiel kann ein Patient für eine Hämodialyse vorgesehen sein; ein Behandlungsparameter kann den Bedarf für eine Hämodialyse bei diesem Patienten codieren; durch Auswertung des Behandlungsparameters kann die Kanülierung eines arteriovenösen Blutgefäßes geplant werden; dieses ist zu identifizieren; die Identifizierung kann zum Beispiel im Steuerungssystem durch programmgesteuerte Analyse eines Bildes erfolgen, welches durch eine Gefäßstrukturmesseinrichtung gewonnen wurde;
P5: Desinfektion der Haut des Körperteils des Patienten, welches das Blutgefäß aufweist; die Programmparameter der automatisierten Kanülierung können hierbei in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung, also patientenindividuell, gewählt sein, indem eine für den Hauttyp oder die Hautmorphologie des Patienten spezifisch ausgewählte Desinfektionsverfahren ausgewählt wird, das zum Beispiel durch die Dauer der Behandlung, oder die Menge und Zusammensetzung des verwendeten Desinfektionsverfahrens charakterisiert ist; auch Behandlungsdaten können berücksichtigt werden, die für den Patienten spezifisch sind; es kann für die genannte Desinfektion eine optional beim Kanülierautomaten oder separat davon vorgesehene Desinfektionseinrichtung eingesetzt werden, welche zur Ausführung der genannten Funktion eingerichtet ist; Hauttyp oder die Hautmorphologie des Patienten sind insbesondere als Patientendaten der Patientendatenbank dem System vorzugsweise bekannt;
P6: Physische Behandlung zur Vorbereitung der Punktion des Körperteils des Patienten, welches das Blutgefäß aufweist, insbesondere Stauen des Blutflusses des Körperteils, Druckausübung auf das Körperteil, Temperierung des Körperteils, Positionieren des fixierten Körperteils; die Programmparameter der automatisierten Kanülierung können hierbei in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung, also patientenindividuell, gewählt sein, indem Vorbereitungsdaten herangezogen werden, die für die geplante Behandlung des Patienten, z.B. eine Hämodialyse, spezifisch sind, oder die als vorbekannte Vorbereitungsdaten der Patientendatenbank entnommen werden können; diese Vorbereitung der Punktion des Körperteils wird insbesondere von einer optional vorgesehenen Vorbereitungseinrichtung des Kanülierautomaten durchgeführt, der für diesen Zweck entsprechend eingerichtet ist;
P7: besonders bevorzugt: Punktion des Blutgefäßes, insbesondere einer arteriovenösen Fistel; vorzugsweise werden für eine Blutentnahme aus dem Blutgefäß eine erste Punktion und Kanülierung und für die Blutrückführung in das Blutgefäß eine zweite Punktion und Kanülierung automatisch durchgeführt, insbesondere bei der Hämodialyse; die Programmparameter der automatisierten Kanülierung können hierbei in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung, also patientenindividuell, gewählt sein, indem durch die Programmparameter eine patientenabhängige Bewegungssteuerung für einen optional beim Kanülierautomaten vorgesehenen robotergesteuerten Werkzeugarm definiert wird, mittels der zum Beispiel ein medizinisches Zubehör wie etwa eine Injektionsnadel vom Werkzeugarm gegriffen und am Körperteil positioniert wird, wobei die Injektionsnadel zuvor patientenspezifisch ausgewählt und vorbereitet wurde; zwei Kanülierautomaten können für die Punktion von Blutgefäßen an unterschiedlichen Körperteilen eingerichtet sein, indem z.B. ein erster Kanülierautomat für die Kanülierung an einem Arm eingerichtet sein kann und ein zweiter Kanülierautomat für die Kanülierung an einem Bein eingerichtet sein kann; die Auswahl des geeigneten Kanülierautomaten kann patientenspezifisch und/oder behandlungsspezifisch erfolgen;
P8: Blutentnahme aus dem punktierten Blutgefäß und Überführen des Blutes in mindestens eine Bluttransporteinrichtung oder in mindestens ein Probenbehältnis; die Programmparameter der automatisierten Kanülierung können hierbei in Abhängigkeit von der angemeldeten Patientenkennung, also patientenindividuell, gewählt sein, indem in Abhängigkeit von patientenspezifischen Behandlungsdaten eine geeignete Bluttransporteinrichtung oder ein geeignetes Probenbehältnis vorausgewählt wurde und nun in geeigneter Weise vom Kanülierautomaten verwendet wird; der Kanülierautomat und das Steuerungssystem können mittels entsprechender Wahl der Programmparameter dazu eingerichtet sein, mindestens ein Probenbehältnis in Abhängigkeit von Behandlungsdaten für die nachfolgende, vorzugsweise automatische und vom System gesteuerte Bearbeitung, insbesondere Diagnostik, bereitzustellen;
P9: Greifen einer Kanüle mittels einer Greifervorrichtung für den bzw. des Kanülierautomaten;
P10: Befestigen einer Kanüle mittels einer Befestigungsvorrichtung des Kanülierautomaten.

Unter dem Begriff „Kanülierung“ wird ein Vorgang verstanden, bei dem eine Kanüle durch Punktion der Haut und Punktion der Wand eines Blutgefäßes im Körperteil des Patienten in das Blutgefäß eingeführt wird, so dass das distale Ende der Kanüle im Blutgefäß angeordnet ist, und das proximale Ende der Kanüle außerhalb des Körperteils angeordnet ist, so dass eine Fluidverbindung zwischen Kanüle und Blutgefäß geschaffen ist, über die Fluid, insbesondere Blut und/oder fluide Medien, über die Fluidverbindung ausgetauscht werden können. Der „Austausch“ des Fluids bedeutet in diesem Kontext beinhaltet, dass das Fluid aus dem Blutkreislauf des Patienten in ein extrakorporales, also außerhalb des Patientenkörpers gelegenes Fluidsystem, insbesondere zur Fluidlagerung oder Fluidführung, überführt wird, und/oder beinhaltet, dass das Fluid aus dem extrakorporalen System in den Blutkreislauf überführt wird. Vorzugweise wird die Kanüle nach der Punktion - oder entsprechend ein Katheter nach dem Einführen in das Blutgefäß - an dem Patienten befestigt, insbesondere um sicherzustellen, dass die Fluidverbindung aufrechterhalten bleibt und/oder die Kanüle bzw. der Katheter sich relativ zu dem Blutgefäß nicht bewegt und/oder das Blutgefäß, etwa aufgrund einer Bewegung der Kanüle bzw. des Katheters, nicht verletzt wird.
Patienten mit chronischer Erkrankung benötigen regelmäßig wiederholte Punktionen der Blutgefäße, um die erforderliche Behandlung sicherzustellen. Eine solche chronische Erkrankung ist das Nierenversagen, das unter anderem zum Ausfall der natürlichen Blutreinigungsfunktion führt. Diese kann durch technische Lösungen ersetzt werden. Hämodialysegeräte sind als künstliche Nieren dienende extrakorporale Filteranlagen, in die das Blut des Patienten geleitet wird, um dort gereinigt und aufbereitet zu werden, bevor es in den Blutkreislauf des Patienten zurückgeführt wird, bekannt. Die Entnahme des Blutes und die Rückführung des Blutes erfolgt in der Regel über eine auf chirurgischem Wege in einem Arm oder Bein des Patienten subkutan geschaffene, künstliche Verbindung zwischen einer Vene und einer Arterie. Diese Verbindung kann aus einem dazu vorbereiteten eigenen Gefäßabschnitt des Patienten oder aus einem künstlichen Material bestehen und wird als Fistel bzw. arteriovenöse Fistel (AV-Fistel, AVF) bezeichnet.
Der am meisten genutzte permanente Gefäßzugang bei chronischen Hämodialysepatienten ist eine native arteriovenöse Fistel. Nach dem Legen der nativen arteriovenösen Fistel wird diese durch den erhöhten Blutdurchfluss stärker, wodurch die wiederholte Punktion für die Dialysebehandlung einfacher wird.
Hämodialyse muss regelmäßig durchgeführt werden, typischer Weise im Abstand weniger Tage. Dies führt zu einer hohen mechanischen Belastung des Gefäßes, bzw. der arteriovenösen Fistel. Um den Zugang zu einem Gefäß bzw. einer arteriovenösen Fistel zu legen, sind verschiedene Techniken bekannt, die darauf abzielen, das Gefäß im Laufe der wiederkehrenden Punktionen möglichst zu schonen. Bei der Strickleiterpunktion wird für jede Behandlung eine neue Kanülierungsstelle gesucht, die von der vorhergehenden ein Stück weit entfernt liegt, z.B. ca. 2 cm. Üblicherweise wird bei diesem Verfahren die Punktionsserie am unteren Ende des Gefäßes begonnen und dann nach oben fortgesetzt, bis das obere Ende erreicht ist und der Vorgang wieder von unten gestartet wird. Hierbei muss vom Behandler das Positionierschema genau eingehalten werden, um die Ausheilung der punktierten Gefäßpositionen zu ermöglichen. Dagegen wird bei der Knopflochtechnik eine Nadel immer an genau derselben Stelle mit demselben Winkel eingeführt. Mit der Zeit entsteht so ein Narbenzylinder, in welchem der gebildete Thrombus bei Punktion immer wieder verdrängt wird und dadurch belastbarer wird. Es wurde beobachtet, dass sich Ergebnisse der Knopflochtechnik verbessern lassen, wenn die Punktion stets von demselben Behandlungspersonal durchgeführt wird.
Durch die Häufigkeit der Punktionen bei Hämodialysepatienten ist die arteriovenöse Fistel unabhängig von der Punktionstechnik generell einer besonders hohen Belastung ausgesetzt, die zu Veränderungen der Hautoberfläche und der Beschaffenheit der arteriovenösen Fistel und ihres Verlaufs führen kann.
Ein Vorteil des Kanülierautomaten kann insbesondere darin liegen, dass dieser, insbesondere bei Behandlung von chronischen Erkrankungen - insbesondere bei Hämodialysepatienten -, durch die automatisierte Kanülierung das medizinische Personal entlasten kann und/oder eine gleich bleibend hohe Präzision bei der Kanülierung ermöglicht, wodurch insbesondere die Behandlungsqualität und/oder Behandlungssicherheit gesteigert werden kann.
Ein Vorteil der Betätigungseinrichtung kann insbesondere darin liegen, dass diese in Zusammenwirkung mit dem Führungsmittel den Klebstoffträger zu dem Hautbereich führt, also insbesondere zu diesem Hautbereich bewegt, bei welchem die Kanüle befestigt werden soll. Durch das Führen des Klebstoffträgers lässt sich ein Verkleben mit anderen, nicht erwünschten Bereichen - etwa der Kanüle, des Klebstoffträgers selbst oder anderen Hautbereichen des Patienten - vermeiden und/oder das Risiko vermindern, dass der Klebstoffträger seine zum Aufkleben erforderliche Form verliert - also sich etwa einrollt. Des Weiteren ermöglicht die Positionierungseinrichtung, die Kanülenhalterung so zu positionieren, dass diese anhand des Klebstoffträgers mit dem Hautbereich befestigt werden kann, wodurch die gewünschte Position und/oder Orientierung, insbesondere für eine Behandlung nach der Kanülierung, sichergestellt werden kann.
Gegenüber einem manuellen Befestigen der Kanüle hat die Befestigungsvorrichtung insbesondere den Vorteil, dass die Kanülierung weiter automatisiert werden kann, da zur Befestigung kein manueller Eingriff erforderlich ist. Insbesondere kann durch die Befestigungsvorrichtung, welche die Kanülenhalterung geeignet positioniert und den Klebstoffträger zu dem gewünschten Hautbereich bewegt, die Zuverlässigkeit beim Befestigen der Kanüle gesteigert und so insbesondere die Behandlungssicherheit und/oder Behandlungsqualität erhöht und/oder der personelle Aufwand bei der Kanülierung reduziert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoffträger auf. Die Aussonderungsvorrichtung weist eine Lagereinrichtung für Klebstoffträger auf und ist eingerichtet, den Klebstoffträger auszusondern und dazu aus dieser Lagereinrichtung einen Klebstoffträger zu entnehmen und an einen Bereich bei der Betätigungseinrichtung abzugeben. Ein Vorteil der Aussonderungsvorrichtung für den Klebstoffträger kann insbesondere darin liegen, dass diese den Klebstoffträger an einem Bereich für das Führen mittels des Führungsmittels, welches durch die Betätigungseinrichtung betätigt wird, herausgibt, womit das Befestigen der Kanüle weiter automatisiert werden kann. Insbesondere ermöglicht das Lagern des Klebstoffträgers, die Kanüle an dem Patienten mittels der Befestigungsvorrichtung automatisiert - hier also auch ohne manuellen Eingriff zum Zuführen oder Anbringen des Klebstoffträgers - zu befestigen.
Vorzugsweise ist die Lagereinrichtung für Klebstoffträger eingerichtet, mehrere Klebstoffträger, welche jeweils eine vorbestimmte, zum jeweiligen Befestigen der Kanüle geeignete Länge aufweisen, zu lagern und jeweils einen Klebstoffträger - vorzugsweise mit für das jeweilige Befestigen geeigneter Länge - zu entnehmen. Auf diese vorteilhafte Weise wird es ermöglicht, dass die Befestigungsvorrichtung mehrfach und automatisiert - hier also ohne manuellen Eingriff zum Zuführen von Klebstoffträgern - Kanülen an Patienten befestigt. Bei Lagerung von Klebstoffträgern mit verschiedener, vorbestimmter Menge kann ein weiterer Vorteil darin liegen, dass jeweils ein Klebstoffträger mit geeigneter Länge bereitgestellt werden kann, wodurch insbesondere der Benutzungskomfort gesteigert werden kann.
Bevorzugt und alternativ oder zusätzlich ist die Lagereinrichtung eingerichtet, einen längeren Klebstoffträger, welcher länger sein kann als es für ein einzelnes Befestigen erforderlich ist, zu lagern und von diesem längeren Klebstoffträger jeweils einen Abschnitt, insbesondere mit einer Länge, welche für das jeweilige Befestigen geeignet ist, abzutrennen. Insbesondere kann dieser längere Klebstoffträger eine Klebstoffträgerrolle sein und die Lagereinrichtung eine Abrolleinrichtung für diese Klebstoffträgerrolle sowie die Aussonderungsvorrichtung eine Trenneinrichtung zum Abtrennen des jeweiligen Abschnitts aufweisen. Ein Vorteil der Lagerung des längeren Klebstoffträgers kann insbesondere darin liegen, dass dieser als eine physische Einheit gelagert und, insbesondere beim Entnehmen von Klebstoffträgern bzw. von Abschnitten des längeren Klebstoffträgers, als physische Einheit gehandhabt werden kann. Auch wird auf diese vorteilhafte Weise ermöglicht, Klebstoffträger, d.h. Abschnitte des längeren Klebstoffträgers, spezifisch für das jeweilige Befestigen der Kanüle bereitzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Führungsmittel ein Bestandteil der Befestigungsvorrichtung und weist eine Transporteinrichtung, einen Führungskanal sowie eine Anpresseinrichtung auf oder besteht aus diesen. Dabei ist die Transporteinrichtung eingerichtet, den Klebstoffträger schrittweise oder kontinuierlich, vorzugsweise gleichmäßig, durch den Führungskanal hindurch zu der Anpresseinrichtung zu transportieren. Zudem ist die Betätigungseinrichtung eingerichtet, zumindest die Anpresseinrichtung und den Führungskanal entlang des Hautbereichs, an dem die Kanüle zu befestigen ist, zu bewegen. Dabei ist die Anpresseinrichtung zum Anpressen jenes Teils des Klebstoffträgers eingerichtet, welcher zwischen der Anpresseinrichtung und jenem Abschnitt des Hautbereichs angeordnet ist, über welchem die Betätigungseinrichtung die Anpresseinrichtung jeweils bewegt.
Insbesondere kann diese Bewegung einen Weg, insbesondere einen Bogen, auf dem Hautbereich beschreiben und/oder über die Kanülenhalterung und/oder über einen Schlauch, welcher mit der Kanülenhalterung verbunden ist, verlaufen. Insbesondere kann die Bewegung - und damit das Verkleben des Klebstoffträgers - bei der Kanülenhalterung bzw. bei dem Schlauch beginnen oder enden. Bevorzugt und alternativ kann die Bewegung - und damit das Anbringen des Klebstoffträgers - mit einem vorbestimmten Abstand von der Kanülenhalterung bzw. dem Schlauch auf dem Hautbereich beginnen. Insbesondere kann die Bewegung auch bei einem weiteren vorbestimmten Abstand von der Kanülenhalterung bzw. dem Schlauch enden.
Vorzugsweise ist der bei der Bewegung zurückgelegte Weg, d.h. die Wegstrecke, mit dem Transport des Klebstoffträgers synchronisiert, wodurch auf vorteilhafte Weise insbesondere jeweils genau so viel des Klebstoffträgers ausgesondert, d.h. insbesondere heraus transportiert, wird wie bei der Bewegung auf den Hautbereich anzukleben ist. Dazu weist der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungsvorrichtung, vorzugsweise eine Wegstreckenbestimmungseinrichtung auf, welche virtuell basierend auf einem Datenmodell der Bewegung und/oder mittels einer auf der Messung von Strahlung, insbesondere Licht, insbesondere Lichtimpulsen, Ultraschall, elektrischen Widerständen und/oder elektrischer Kapazitäten basierenden Sensorik den jeweils zurückgelegten Weg entlang des Hautbereichs und/oder die Bewegung der Betätigungseinrichtung und/oder die Bewegung eines robotergesteuerten Werkzeugarms des Kanülierautomaten, mit welchem die Betätigungseinrichtung verbunden ist, erfasst und daraus die jeweils zurückgelegte Wegstrecke, insbesondere Weglänge, bestimmt und in Form von Wegstreckendaten abspeichert.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem „Führungskanal“ zumindest eine Vorrichtung zu verstehen, die wenigstens zwei Begrenzungseinrichtungen aufweist, welche einen Durchgang durch den Führungskanal zu zwei Seiten hin begrenzen, und die zum Führen einer Sache durch diesen Durchgang und mittels der wenigstens zwei Begrenzungseinrichtungen eingerichtet ist. Vorzugsweise ist der Führungskanal an wenigstens drei Seiten geschlossen. Insbesondere kann der Führungskanal eine Einlassöffnung aufweisen, durch welche die zu führende Sache aufgenommen werden kann. Insbesondere kann der Führungskanal eine Herausgabeöffnung aufweisen, durch welche die durch den Durchgang geführte Sache herausgegeben werden kann. Insbesondere kann ein Führungskanal als Begrenzungseinrichtungen zwei Platten aus einem hinreichend festen Material aufweisen, welche benachbart zueinander und beabstandet voneinander angeordnet sind, so dass zwischen den beiden Platten ein Freiraum besteht, welcher der Durchgang des Führungskanal ist. Dabei wird der Bewegungsfreiraum bei der Bewegung der zu führenden Sache durch den Durchgang mittels der beiden Platten begrenzt. Ein Führungskanal im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Rinne, ein Rohr - insbesondere mit runder oder eckiger, insbesondere rechteckiger, Grundfläche - oder ein zum Führen hinreichend stabiler Schlauch.
Ein Vorteil des Führens des Klebstoffträgers sowie des Anpressens des jeweils ausgesonderten Teils des Klebstoffträgers kann insbesondere darin liegen, dass jene Teile des Klebstoffträgers welche ausgesondert - insbesondere herausgeführt - worden sind mit jeweils korrespondierenden Abschnitten des Hautbereichs verklebt sind, während übrige Teile des Klebstoffträger noch gelagert, transportiert und/oder geführt werden und somit insbesondere nicht fehlerhaft Verkleben können. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich insbesondere die Zuverlässigkeit beim Befestigen der Kanüle steigern.
Vorzugsweise weist der Klebstoffträger ein Transportband auf, welches an einer Seite des übrigen Klebstoffträgers angeordnet ist, die jener Seite, welche dafür vorgesehen ist, mittels des Klebstoffs an die Hautoberfläche geklebt zu werden, gegenüberliegt.
Vorzugsweise ist die Transporteinrichtung für den Klebstoffträger eingerichtet, den Klebstoffträger mittels des Transportbands, vorzugsweise durch Aufrollen des Transportbands, zu transportieren. Dabei ist die Verbindung zwischen dem Transportband und dem übrigen Klebstoffträger so in ihrer Stärke ausgeprägt, dass sich das Transportband von dem übrigen Klebstoffträger nach dem Ankleben auf dem Hautbereich aufgrund einer geringeren Verbindungskraft zwischen dem Transportband und dem übrigen Klebstoffträger im Vergleich zu der Haftkraft auf dem Hautbereich löst. Ein Vorteil des Transports des Klebstoffträgers mittels des Transportbands kann insbesondere darin liegen, dass der Klebstoffträger durch ein Ziehen an dem Transportband transportiert werden kann und/oder die Belastung für den Hautbereich reduziert werden kann, da mögliche Zugbelastungen auf den Hautbereich zum Transport und/oder zur Unterstützung des Transports durch Ziehen am Transportband reduziert und vorzugsweise verhindert werden können. Gegenüber einem schiebenden Transport kann ein ziehender Transport insbesondere auch darin einen Vorteil haben, dass das Ziehen den Klebstoffträger in Zugrichtung zieht und somit eine Ausweichbewegung des Klebstoffträgers in eine unerwünschte Richtung vermieden werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung zwei Führungsmittel mit Transporteinrichtung, Führungskanal und Anpresseinrichtung sowie entsprechend zwei Betätigungseinrichtungen auf, die jeweils eines dieser Führungsmittel betätigen. Auf diese vorteilhafte Weise wird es ermöglicht, die jeweilige Bewegung zum Anbringen des jeweiligen Klebstoffträgers bei einem gemeinsamen Startbereich, insbesondere bei der Kanülenhalterung und/oder dem Schlauch, zu beginnen, womit die Zeitdauer zum Befestigen der Kanüle reduziert werden kann und/oder bei einer Bewegung in gegenläufiger Richtung die Belastung des Hautbereichs und/oder Kräfte, welche auf die Kanüle wirken, reduziert werden können, da die jeweiligen Kräfte des einen Führungsmittels den Kräften des anderen Führungsmittels entgegenwirken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kanülenhalterung den Klebstoffträger auf, wobei dieser an einer Unterseite der Kanülenhalterung, welche mit einer Unterseite der Kanüle korrespondiert, angeordnet und mit der Kanülenhalterung physisch, insbesondere stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig, verbunden ist.
Vorzugsweise ist der Klebstoffträger aus einem verformbaren Material hergestellt - weist dieses also insbesondere auf oder besteht daraus. Ein solches verformbares Material kann insbesondere ein Schaumstoff, ein Gummi oder eine pastöse Masse sein. Vorzugsweise ist das verformbare Material bzw. dessen Verformbarkeit so gewählt, dass diese Verformbarkeit vergleichbar mit der Verformbarkeit der Haut eines Menschen ist, wodurch sich der Klebstoffträger, wenn dieser auf den Hautbereich an gepresst wird, zumindest im Wesentlichen im gleichen Maße wie die Haut oder mehr als die Haut verformt. Ein Vorteil der Verformbarkeit kann insbesondere darin liegen, dass diese beim Ankleben eine im Rahmen der Verformbarkeit anpassbare Positionierung der Kanüle und/oder Kanülenhalterung ermöglicht und/oder den Komfort für den Patienten erhöht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kanülierautomat, insbesondere die Positionierungseinrichtung, einen robotergesteuerten Werkzeugarm auf, welcher als Werkzeugeinrichtung zumindest eine Greifervorrichtung zum Greifen der Kanüle mit der Kanülenhalterung trägt.
Vorzugsweise ist dabei die Positionierungseinrichtung eingerichtet, den robotergesteuerten Werkzeugarm auf Basis eines oder mehrerer Steuerungsparametern für Bewegungen zu steuern und die Kanülenhalterung, welche von der Greifervorrichtung gegriffen ist, mittels des Werkzeugarms bei dem Hautbereich zu positionieren. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich die Kanülenhalterung mittels des Werkzeugarms und/oder durch die Bewegungen des Werkzeugarms positionieren.
Insbesondere kann die Positionierungseinrichtung als robotergesteuerter Werkzeugarm mit Greifervorrichtung ausgebildet sein. Vorzugsweise kann dabei die Greifervorrichtung der Positionierungseinrichtung die Greifervorrichtung des Kanülierautomaten sein oder alternativ die Greifervorrichtung der Positionierungseinrichtung eine zusätzliche Greifervorrichtung des Kanülierautomaten sein. Insbesondere können diese beiden Greifervorrichtungen an dem robotergesteuerten Werkzeugarm des Kanülierautomaten angebracht sein. Alternativ kann der Kanülierautomat bzw. die Positionierungseinrichtung des Kanülierautomaten je einen robotergesteuerten Werkzeugarm für jeweils eine der beiden Greifervorrichtungen aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform für eine Kanüle, bei welcher deren Kanülenhalterung an der Unterseite den Klebstoffträger aufweist, und mit einem robotergesteuerten Werkzeugarm weist die Betätigungseinrichtung die Positionierungseinrichtung auf. Zudem ist die Betätigungseinrichtung eingerichtet, mittels der Positionierungseinrichtung die Kanülenhalterung in Richtung des Hautbereichs zu bewegen und den Klebstoffträger mittels des Führungsmittels, welches die Kanülenhalterung aufweist oder daraus besteht, an den Hautbereich anzupressen. Dadurch verklebt der Klebstoffträger mittels des Klebstoffs mit dem Hautbereich und stellt so eine physische, insbesondere mechanische, Verbindung zwischen diesem Hautbereich und der Kanülenhalterung her.
Insbesondere kann die Kanülenhalterung oder ein Bestandteil davon als das Führungsmittel dienen oder mit diesem zur Führung des Klebstoffträgers zusammenwirken. Dazu kann die Kanülenhalterung insbesondere als das Führungsmittel eingerichtet sein bzw. insbesondere das Führungsmittel die zur Führung eingerichtete Kanülenhalterung aufweisen. Alternativ und bevorzugt können die Kanülenhalterung und das Führungsmittel separate Bestandteile des Kanülierautomaten, insbesondere der Befestigungsvorrichtung, sein oder zumindest eines davon kein Bestandteil des Kanülierautomaten sein, wobei beide insbesondere separat voneinander sind, d.h. das Führungsmittel keinen Bestandteil der Kanülenhalterung aufweist und umgekehrt die Kanülenhalterung keinen Bestandteil des Führungsmittels aufweist.
Ein Vorteil der Kombination aus der Kanülenhalterung mit dem Klebstoffträger an der Unterseite und dem Anpressen des Klebstoffträgers mittels des robotergesteuerten Werkzeugarms kann insbesondere darin liegen, dass die Position - und damit insbesondere auch die Orientierung - des Klebstoffträgers bereits durch die Kanülenhalterung, welche das Führungsmittel darstellt, vorgegeben wird und sich so insbesondere ein Ankleben an einer unerwünschten Stelle vermeiden lässt und/oder insbesondere der technische Aufwand zum Befestigen der Kanüle reduziert werden kann.
Hierbei ist es erforderlich, dass die Greifervorrichtung so ausgebildet ist, dass ein Bereich an der Unterseite der Kanülenhalterung, d.h. insbesondere der Bereich an dem der Klebstoffträger angebracht ist, in einem Greifzustand der Greifervorrichtung frei bleibt und damit die Haut berühren kann. Insbesondere kann dazu die Greifervorrichtung Greifbereiche aufweisen, welche bezüglich der Längsachse der Kanüle schmaler als die Kanülenhalterung sind. Auch vorzugsweise ist dazu die Kanülenhalterung entlang einer Längsachse der Kanüle und/oder entlang einer Querachse der Kanüle so groß dimensioniert, dass ein Greifen mittels der Greifervorrichtung ermöglicht wird und zugleich ein Bereich an der Unterseite der Kanülenhalterung frei bleibt.
Auch kann ein Vorteil einer vergrößerten Fläche an der Unterseite der Kanülenhalterung insbesondere darin liegen, dass eine größere Fläche für den Klebstoffträger und damit eine größere Klebefläche und folglich eine erhöhte Klebekraft ermöglicht wird.
Alternativ oder zusätzlich und auch bevorzugt kann der Klebstoffträger an einem Schlauch, welcher an der Kanülenhalterung befestigt ist, in der Nähe dieser Befestigung und an einer Unterseite des Schlauchs, welche mit der Unterseite der Kanüle korrespondiert angebracht werden, wodurch auch Ausführungsformen der Greifervorrichtung ermöglicht werden, welche keinen freien Bereich an der Unterseite der Kanülenhalterung aufweisen.
Vorzugsweise ist der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungseinrichtung, eingerichtet, die Befestigung der Kanüle mittels des an der Unterseite der Kanülenhalterung angebrachten Klebstoffträgers als Vorfixierung, d.h. insbesondere als Vorbefestigung, zu verwenden und anschließend eine zusätzliche Befestigung gemäß weiterer bzw. anderer Ausführungsformen durchzuführen. Ein Vorteil der Vorbefestigung kann darin liegen, dass es bei der weiteren Befestigung nicht erforderlich ist, die Kanüle weiter in der gewünschten Position, etwa mittels einer Greifervorrichtung und/oder der Positionierungseinrichtung, zu halten. Dadurch ist die Kanüle, insbesondere die Kanülenhalterung und/oder der Schlauch, für Befestigungsvorrichtungen weiterer bzw. anderer Ausführungsformen besser zugänglich und bei der weiteren Befestigung kann diese Befestigungsvorrichtung einen größeren räumlichen Bereich einnehmen und/oder sich durch einen größeren räumlichen Bereich bei dem Hautbereich bewegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung eine Verbindungseinrichtung für einen robotergesteuerten Werkzeugarm auf. Dabei ist diese Verbindungseinrichtung zur Verbindung der Befestigungsvorrichtung mit einem robotergesteuerten Werkzeugarm, insbesondere des Kanülierautomaten, eingerichtet. Ein Vorteil dieser Verbindungseinrichtung kann insbesondere darin liegen, dass der robotergesteuerte Werkzeugarm mit der Befestigungsvorrichtung bestückt und dazu, insbesondere lösbar, verbunden werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit dem robotergesteuerten Werkzeugarm ist der Werkzeugarm mit der Greifervorrichtung und mit der Befestigungsvorrichtung bestückt. Insbesondere können die Greifervorrichtung und die Befestigungsvorrichtung eine gemeinsame, insbesondere physische, Einheit bilden, bei welcher die Befestigungsvorrichtung benachbart zu der Greifervorrichtung angeordnet ist, wodurch sich auf vorteilhafte Weise die Greifervorrichtung und die Befestigungsvorrichtung mittels des robotergesteuerten Werkzeugarms gemeinsam, insbesondere synchron, bewegen.
Vorzugsweise weist die Befestigungsvorrichtung die Betätigungseinrichtung und das Führungsmittel auf, wobei das Führungsmittel benachbart zur Betätigungseinrichtung angeordnet ist. Dabei ist die Befestigungsvorrichtung vorzugsweise benachbart zur Greifervorrichtung angeordnet bildet mit dieser insbesondere eine gemeinsame Einheit, wobei das Führungsmittel auch benachbart zur Greifervorrichtung angeordnet ist.
Alternativ und bevorzugt ist die Greifervorrichtung eingerichtet, das Führungsmittel benachbart zur Betätigungseinrichtung anzuordnen. Insbesondere können dabei die Greifervorrichtung und die Befestigungsvorrichtung benachbart zueinander angeordnet sein und/oder die Befestigungsvorrichtung die Betätigungseinrichtung aufweisen.
Vorzugsweise sind die Greifervorrichtung, der robotergesteuerte Werkzeugarm und/oder die Positionierungseinrichtung separate Bestandteile des Kanülierautomaten.
Insbesondere kann aber alternativ die Greifervorrichtung zusammen mit dem robotergesteuerten Werkzeugarm nach der Punktion des Blutgefäßes bei der Kanülierung als Positionierungseinrichtung eingerichtet sein.
Vorzugsweise ist die Positionierungseinrichtung eingerichtet, die Kanülenhalterung erst nach der Punktion bei dem Hautbereich zu positionieren oder zumindest in Richtung des Hautbereichs so zu bewegen, dass sich ein Winkel zwischen einem Hautbereich um eine Punktionsstelle, insbesondere Einstichstelle, bei welcher mittels der Kanüle das Blutgefäß punktiert worden ist, und der Kanüle verkleinert und insbesondere die Kanüle und/oder die Kanülenhalterung den Hautbereich zum Befestigen der Kanüle berührt.
Ein Vorteil der benachbarten Anordnung der Greifervorrichtung und der Befestigungsvorrichtung kann insbesondere darin liegen, dass nach der Punktion des Blutgefäßes bei der Kanülierung, während die Befestigungsvorrichtung die Kanüle befestigt, die Kanülenhalterung mittels der Greifervorrichtung positioniert werden kann wodurch insbesondere keine zusätzliche Vorrichtung zur Positionierung der Kanülenhalterung während des Befestigens erforderlich ist. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich insbesondere der technische Aufwand reduzieren und/oder die Zuverlässigkeit, da insbesondere kein Umgreifen von der Greifervorrichtung zu einer weiteren Vorrichtung erforderlich ist, steigern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Befestigungsvorrichtung eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoff auf. Die Befestigungsvorrichtung ist eingerichtet, mittels der Aussonderungsvorrichtung für Klebstoff einen Klebstoff auf den Klebstoffträger und/oder auf den Hautbereich des Patienten und/oder auf die Kanülenhalterung und/oder auf einen Schlauch, welcher mit der Kanülenhalterung verbunden ist, aufzubringen. Vorzugsweise ist dabei der Klebstoff ein sprühfähiger Klebstoff, insbesondere ein Sprühkleber, welcher mittels der Aussonderungsvorrichtung für diesen Klebstoff auf den Klebstoffträger bzw. den Hautbereich bzw. die Kanülenhalterung gesprüht wird. Ein Vorteil des Aufbringens des Klebstoffs kann insbesondere darin liegen, dass der Klebstoff zeitlich und/oder räumlich gezielt aufgebracht werden kann, womit sich vermeiden lässt, dass ein Verkleben an einer unerwünschten Stelle oder zu einer unerwünschten Zeit auftritt, und sich somit insbesondere die Zuverlässigkeit beim Befestigen der Kanüle steigern lässt.
Auch bevorzugt und alternativ oder zusätzlich kann der Klebstoffträger, insbesondere unabhängig von einem Aufbringen eines Klebstoffs durch eine Aussonderungsvorrichtung bereits einen Klebstoff aufweisen. Gegenüber einem erforderlichen Aufbringen des Klebstoffs lässt sich auf diese vorteilhafte Weise der technische Aufwand reduzieren und/oder lassen sich verschiedene Klebstoffträger mit jeweils mit einem Klebstoff, der auf den jeweiligen Klebstoffträger abgestimmt ist, zur Verwendung vorbereitet bereitstellen. Zusammen mit einem zusätzlichen Aufbringen eines zusätzlichen Klebstoffs lässt sich die Klebewirkung steigern und/oder lassen sich verschiedene Bereiche/Stellen - vorzugsweise etwa der Hautbereich bzw. die Kanülenhalterung - auf unterschiedliche Art, d.h. insbesondere mit unterschiedlichen Klebstoffen oder einer anpassbaren Kombination an Klebstoffen, verkleben.
Vorzugsweise weist der Klebstoffträger den Klebstoff in einer aktivierbaren Form auf, welche zunächst nicht aktiviert ist, das heißt bei welcher der Klebstoffträger mit diesem aktivierbaren Klebstoff zunächst nicht klebt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform für einen Klebstoffträger mit einem aktivierbaren Klebstoff weist die Befestigungsvorrichtung eine Aktivierungseinrichtung für diesen aktivierbaren Klebstoff auf und ist eingerichtet, mittels dieser Aktivierungseinrichtung den Klebstoff des Klebstoffträgers, insbesondere bei jenem Bereich des Klebstoffträgers, welcher anschließend den Hautbereich oder die Kanülenhalterung oder den Schlauch berührt, zu aktivieren.
Insbesondere kann die Befestigungsvorrichtung den aktivierbaren Klebstoff auch mittels einer Aussonderungsvorrichtung für Klebstoff auf den Klebstoffträger aufbringen.
Vorzugsweise weist die Aktivierungseinrichtung für aktivierbaren Klebstoff eine Lichtquelle auf, wobei ein Klebstoff verwendet wird, welcher mittels Licht aktivierbar ist. Bevorzugt und alternativ oder zusätzlich weist die Aktivierungseinrichtung für aktivierbaren Klebstoff eine Aussonderungsvorrichtung für einen Aktivierungsstoff auf, wobei ein Klebstoff verwendet wird, welcher mittels dieses Aktivierungsstoffs aktivierbar ist. Ein solcher Klebstoff kann insbesondere ein Zweikomponenten-Klebstoff sein, wobei eine Komponente der Aktivierungsstoff ist, oder ein Klebstoff, dessen Klebereaktion mit einem chemischen Katalysator beschleunigt werden muss, wobei der Aktivierungsstoff dieser Katalysator ist, oder ein Klebstoff auf Wasser, der zunächst in trockener Form vorliegt und durch Zugabe von Wasser, welches hier der Aktivierungsstoff ist, angelöst und somit klebefähig wird.
Ein Vorteil des Aktivierens des Klebstoffs kann insbesondere darin liegen, dass der Klebstoff zeitlich und/oder räumlich gezielt aktiviert werden kann, womit sich vermeiden lässt, dass ein Verkleben an einer unerwünschten Stelle oder zu einer unerwünschten Zeit auftritt, und sich somit insbesondere die Zuverlässigkeit beim Befestigen der Kanüle steigern lässt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kanülenhalterung ein Verbindungsmittel zur Verbindung mit dem Klebstoffträger auf. Entsprechend weist der Klebstoffträger vorzugsweise ein Verbindungsmittel zur Verbindung mit der Kanülenhalterung auf. Insbesondere weisen die Kanülenhalterung und der Klebstoffträger je ein Verbindungsmittel auf, wobei diese beiden Verbindungsmittel miteinander korrespondieren und zur physischen Verbindung miteinander eingerichtet sind.
Im Sinne der Erfindung können Verbindungsmittel insbesondere ein Klebstoff, korrespondierende Einrastelemente, Magnete und vorzugsweise zusätzlich ferromagnetische Materialien, Schraubverbindungselemente oder ein Zusammenschweißen sein.
Im Sinne der Erfindung ist eine physische Verbindung vorzugsweise eine mechanische Verbindung. Insbesondere kann eine physische Verbindung stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, bei welcher der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungsvorrichtung, für die Verwendung eines Klebstoffträgers und einer Kanüle mit einer Kanülenhalterung, welche wenigstens ein Verbindungsmittel und vorzugsweise je ein Verbindungsmittel zur Verbindung mit dem jeweils anderen aufweisen, eingerichtet ist, weist die Befestigungsvorrichtung die Betätigungseinrichtung und das Führungsmittel auf. Zudem ist die Befestigungsvorrichtung eingerichtet, den Klebstoffträger mit dem Hautbereich zu verkleben und dabei mittels des Führungsmittels so entlang dieses Hautbereichs zu führen, dass sich der Klebstoffträger nach dem Verkleben mit dem Hautbereich über jenen Abschnitt des Hautbereichs erstreckt, über dem die Kanülenhalterung mittels der Positionierungseinrichtung für das Befestigen zu positionieren ist. Auf diese vorteilhafte Weise lassen sich die Kanülenhalterung und der Klebstoffträger mittels des Verbindungsmittels bzw. mittels der korrespondierenden Verbindungsmittel verbinden, wodurch insbesondere die Kanüle verlässlich befestigt wird.
Vorzugsweise ist die Befestigungsvorrichtung eingerichtet den Klebstoffträger so mit dem Hautbereich zu verkleben, dass das Verbindungsmittel des Klebstoffträgers, sofern dieser ein Verbindungsmittel aufweist, bei dem Abschnitt des Hautbereichs angeordnet ist, über welchem die Kanülenhalterung zum Befestigen zu positionieren ist. Zudem ist dabei die Positionierungseinrichtung eingerichtet, nach dem Verkleben des Klebstoffträgers mit dem Hautbereich die Kanülenhalterung zu dem Klebstoffträger zu bewegen und mittels des Verbindungsmittels oder, sofern auch die Kanülenhalterung ein Verbindungsmittel aufweist, mittels der korrespondierenden Verbindungsmittel miteinander zu verbinden.
Ein Vorteil der Verbindung des Klebstoffträgers und der Kanüle mittels des Verbindungsmittels oder mittels der, insbesondere wenigstens zwei, korrespondierenden Verbindungsmittel kann insbesondere darin liegen, dass die Kanüle über die Kanülenhalterung mittels des Verbindungsmittels bzw. der Verbindungsmittel verlässlich an dem Hautbereich des Patienten befestigt werden kann.
Vorzugsweise kann der Klebstoffträger bereits zu Beginn der Kanülierung, d.h. insbesondere vor der Punktion des Blutgefäßes, mit dem Hautbereich verklebt werden. Insbesondere ist dazu ein Steuerungssystem eingerichtet, die Punktionsstelle und die gewünschte Lage, d.h. insbesondere Position und/oder Orientierung, der Kanüle und die dazu erforderliche Positionierung der Kanülenhalterung sowie den Hautbereich zum Befestigen der Kanüle bereits vor oder zumindest zu Beginn der Kanülierung - d.h. insbesondere vor dem Verkleben des Klebstoffträgers mit dem Hautbereich des Patienten und vor der Punktion des Blutgefäßes - zu bestimmen. Zudem ist das Steuerungssystem eingerichtet, zeitlich vor der Punktion des Blutgefäßes den Weg entlang des Hautbereichs zu bestimmen, entlang dem der Klebstoffträger mit dem Hautbereich verklebt wird, basierend darauf einen oder mehrere Steuerungsparameter, welche diesen Weg kennzeichnen, zu bestimmen und die Befestigungsvorrichtung und/oder einen robotergesteuerten Werkzeugarm, welcher mit der Befestigungsvorrichtung bestückt ist, auf Basis dieser Steuerungsparameter so anzusteuern, dass die Befestigungsvorrichtung den Klebstoffträger entlang dieses Weges mit dem Hautbereich verklebt.
Ein Vorteil des Verklebens des Klebstoffträgers mit dem Hautbereich zeitlich vor der Punktion des Blutgefäßes kann insbesondere darin liegen, dass die Kanüle nach der Punktion mit dem bereits am Patienten angebrachten Klebstoffträger verbunden werden kann, wodurch sich insbesondere die Zuverlässigkeit steigern und/oder die technische Realisierung vereinfachen lässt. Auch kann ein Vorteil, insbesondere zusammen mit einem geeignet am Patienten angebrachten und ausgebildeten Klebstoffträger - insbesondere bezüglich seiner räumlichen Masse, Materialeigenschaften und/oder Steifigkeit und/oder Verformbarkeit - darin liegen, dass die Punktion des Blutgefäßes mittels des Klebstoffträgers unterstützt werden kann. So kann ein solcher Klebstoffträger insbesondere das Blutgefäß und/oder die Haut in der Umgebung des Blutgefäßes - insbesondere mittels seiner Form im angeklebten Zustand, seiner Steifigkeit und/oder seines Widerstands gegenüber Verwindungen - stabilisieren. Insbesondere machen sich die Erfinder dabei zu Nutze, dass, insbesondere gegenüber einer manuellen Kanülierung, die gewünschte Position der Kanüle und/oder der Kanülenhalterung bereits vor Beginn der Kanülierung oder zumindest vor der Punktion des Blutgefäßes mittels der Automatisierung, d.h. insbesondere mittels des Steuerungssystems, bestimmt werden kann.
Bevorzugt und alternativ kann der Klebstoffträger oder zusätzlich ein weiterer Klebstoffträger erst nach der Punktion des Blutgefäßes - und insbesondere nach der Positionierung der Kanülenhalterung bei dem Hautbereich - mit dem Hautbereich verklebt werden. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich auf Veränderungen und oder Ereignisse während der Punktion des Blutgefäßes reagieren und/oder der Klebstoffträger so anbringen, dass zumindest ein Teil der Kanülenhalterung zwischen dem Klebstoffträger und dem Hautbereich angeordnet ist, wodurch insbesondere eine besonders stabile Verbindung mit der Kanülenhalterung und/oder eine besonders verlässliche Befestigung der Kanüle erzielt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kanülenhalterung wenigstens zwei Befestigungselemente und einen Grundkörper auf. Dabei ist der Grundkörper der Kanülenhalterung mit der Kanüle verbunden oder zumindest zur Verbindung mit der Kanüle eingerichtet. Relativ zu dem Grundkörper sind die Befestigungselemente jeweils mittels eines Lagerelements der Kanülenhalterung beweglich gelagert. Vorzugsweise sind eines oder mehrere der Befestigungselemente, insbesondere alle, drehbar bezüglich einer Rotation um eine Rotationsachse gelagert. Insbesondere können auch verschiedene der Befestigungselemente verschiedene Rotationsachsen aufweisen. Vorzugsweise zeigt die jeweilige Rotationsachse, wenn die Kanülenhalterung mit der Kanüle verbunden ist, zumindest im Wesentlichen in Richtung der Längsachse der Kanüle oder entlang der Querachse der Kanüle oder liegt zumindest im Wesentlichen in einer Ebene, welche durch die Längsachse und die Querachse der Kanüle aufgespannt wird. Insbesondere weist eines oder weisen mehrere der Lagerelemente je ein Gelenk, insbesondere Scharnier, auf, welches eine Rotation um die jeweilige Rotationsachse ermöglicht, oder bestehen jeweils daraus. Insbesondere sind eines oder mehrere der Lagerelemente als Filmscharniere ausgebildet. Vorzugsweise sind eines oder mehrere der Befestigungselemente als an dem Grundkörper beweglich gelagerte Flügelelemente der Kanülenhalterung ausgebildet und so angeordnet und gelagert, dass diese Flügelelemente zum Befestigen der Kanüle bzw. Kanülenhalterung am Hautbereich aufgeklappt werden können.
Vorzugsweise wird die Kanülenhalterung mit einem Spritzgießverfahren hergestellt und/oder mit einem Kunststoff hergestellt oder besteht aus einem Kunststoff. Insbesondere lassen sich dabei auf vorteilhafte Weise eines oder mehrere der Lagerelemente als Filmscharniere fertigen.
Vorzugsweise ist eines oder sind mehrere der Befestigungselemente der Kanülenhalterung als der Klebstoffträger eingerichtet. Diese Befestigungselemente sind dazu mit dem Klebstoff beschichtet und/oder zumindest eingerichtet, mit dem Klebstoff beschichtet zu werden. Insbesondere sind dabei die Lagerelemente der Kanülenhalterung als das Führungsmittel eingerichtet, wobei diese jeweils eines der Befestigungselemente, insbesondere durch eine Rotationsbewegung, in Richtung des Hautbereichs führen.
Bevorzugt und alternativ oder zusätzlich für einen zusätzlichen Klebstoffträger weisen eines oder mehrerer der Befestigungselemente ein Verbindungsmittel für den Klebstoffträger bzw. den zusätzlichen Klebstoffträger auf. Insbesondere kann auch der Grundkörper der Kanülenhalterung ein solches Verbindungsmittel aufweisen. Auf diese vorteilhafte Weise wird es ermöglicht, den Klebstoffträger bzw. den zusätzlichen Klebstoffträger bei der Herstellung oder Vorbereitung der Kanülenhalterung für das Befestigen der Kanüle oder bei der Kanülierung, insbesondere bei dem Befestigen der Kanüle, mit der Kanülenhalterung mittels der Verbindungselemente zu verbinden. Insbesondere weist die Kanülenhalterung den Klebstoffträger auf und ist mit diesem mittels der Verbindungsmittel verbunden; oder alternativ weist die Kanülenhalterung den Klebstoffträger bzw. den zusätzlichen Klebstoffträger nicht auf und ist eingerichtet, mittels der Verbindungsmittel sich mit diesem Klebstoffträger zu verbinden.
Vorzugsweise weisen eines oder mehrere der Befestigungselemente der Kanülenhalterung, insbesondere bei einer Kanülenhalterung mit Verbindungsmitteln, je eine Aussparung auf, welche sich entlang des jeweiligen Befestigungselements und von der Seite, auf welcher der Klebstoffträger angeordnet, anzuordnen oder mittels Verbindungsmitteln der Kanülenhalterung zu verbinden ist, zu der gegenüberliegenden Seite erstreckt, so dass durch diese Aussparung hindurch der Klebstoffträger oder zumindest ein Teilbereich davon zugänglich bleibt, wenn der Klebstoffträger und das jeweilige Befestigungselement an dem Hautbereich anliegen. Ein Vorteil dieser Aussparung kann insbesondere darin liegen, dass der Klebstoffträger durch diese Aussparung hindurch, etwa mittels einer Anpresseinrichtung, an den Hautbereich des Patienten angepresst werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungsvorrichtung, eingerichtet, zur Befestigung der Kanüle am Patienten eine das Führungsmittel aufweisende Kanülenhalterung zu verwenden, welche als das Führungsmittel wenigstens zwei Befestigungselemente und jeweils ein Lagerelement für jeweils eines der Befestigungselemente aufweist. Dazu weist die Betätigungseinrichtung eine oder mehrere Druckstangen die jeweils einem oder mehreren der Befestigungselemente zugeordnet sind, sowie einen Aktuator für die Druckstangen auf. Zudem ist die Betätigungseinrichtung eingerichtet, mittels des Aktuators die Druckstangen zu betätigen und jeweils ein distales Ende der jeweiligen Druckstange zu jeweils einem der zugeordneten Befestigungselemente zu bewegen und jeweils mittels der Druckstange das Befestigungselement in Richtung des Hautbereichs zu drücken, insbesondere bis der bei den Befestigungselementen angeordnete Klebstoffträger den Hautbereich berührt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aktuator der Betätigungseinrichtung mit einer Verbindungseinrichtung für einen robotergesteuerten Werkzeugarm mechanisch verbunden. Zudem ist die Verbindungseinrichtung vorbestimmter Weise zu der Positionierungseinrichtung und der mittels der Positionierungseinrichtung positionierten Kanülenhalterung angeordnet und/oder kann mittels des robotergesteuerten Werkzeugarms so angeordnet werden, dass die Druckstangen der Betätigungseinrichtung bei der Kanülenhalterung - insbesondere bei deren Befestigungselementen - angeordnet sind oder angeordnet werden können und zur Betätigung der Befestigungselemente diese drücken können. Dazu kann insbesondere ein Steuerungssystem des Kanülierautomaten einen oder mehrere Steuerungsparameter für die Bewegung des robotergesteuerten Werkzeugarms zu einer vorbestimmten Position relativ zu der Positionierungseinrichtung und/oder der Kanülenhalterung bestimmen und auf Basis dieser Steuerungsparameter den robotergesteuerten Werkzeugarm so ansteuern, dass dieser zu der vorbestimmten Position fährt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungsvorrichtung, eingerichtet, eine Kanülenhalterung zu verwenden, welche einen Grundkörper aufweist und bei welcher die Befestigungselemente als Flügelelemente ausgebildet sind, die relativ zu dem Grundkörper drehbar um eine Rotationsachse mittels des jeweiligen Lagerelements gelagert sind, wobei insbesondere deren Flügelenden in einem Ausgangszustand vor dem Befestigen der Kanüle von dem Hautbereich weg zeigen. Die Betätigungseinrichtung ist eingerichtet, mittels des Aktuators die distalen Enden der Druckstangen zunächst in Richtung des Grundkörpers oder in Richtung eines jeweils zugeordneten Flügelelements oder dessen Lagerelements zu bewegen und bei auftreffen auf einen mechanischen Widerstand, insbesondere auf dem Grundkörper bzw. des jeweils zugeordneten Flügelelements oder dessen Lagerelements, eine Spreizbewegung zu bewirken, bei welcher die distalen Enden der Druckstangen jeweils entlang des zugeordneten Flügelelements vom Grundkörper weg nach außen bewegt werden. Auf diese vorteilhafte Weise lassen sich die Flügelelemente vom Grundkörper weg in Richtung des Hautbereichs aufklappen.
Vorzugsweise weisen die Druckstangen an ihren distalen Enden jeweils eine Anpresseinrichtung, insbesondere eine Rolle, auf, welche den Klebstoffträger an den Hautbereich anpressen. Das Anpressen des Klebstoffträgers erfolgt vorzugsweise mittels der Befestigungselemente, denen jeweils eine der Druckstangen zugeordnet ist. Alternativ und bevorzugt erfolgt das Anpressen des Klebstoffträgers durch Aussparungen der Befestigungselemente hindurch, wobei die Anpresseinrichtungen jeweils direkt auf den Klebstoffträger pressen. Insbesondere können bei Befestigungselementen mit Aussparungen die Druckstangen die jeweiligen Befestigungselemente auch durch einen Druck auf jeweils einen Teil des Klebstoffträgers, welcher durch die Aussparung zugänglich ist, in Richtung des Hautbereichs bewegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Betätigungseinrichtung zwei Druckstangen auf, die jeweils mittels eines Gelenks um eine Rotationsachse relativ zu einem Trägerelement rotierbar gelagert sind. Das Trägerelement ist mittels eines Aktuators entlang einer Achse, insbesondere einer Achse, welche auf die Kanülenhalterung zeigt, bewegbar. Die Druckstangen weisen jeweils ein distales und ein proximales Ende auf, wobei die distalen Enden von dem Trägerelement entfernt angeordnet sind und die Druckstange in Richtung ihrer distalen Enden von dem Trägerelement weg zeigen. Insbesondere sind dabei die Druckstangen jeweils an Ihrem proximalen Ende am Trägerelement drehbar gelagert. Bei der Bewegung des Trägerelements entlang einer ersten Richtung der Achse bewegen sich die Druckstangen und dabei die distalen Enden der Druckstangen zunächst in gleicher Richtung wie das Trägerelement, bis die distalen Enden der Druckstangen je auf einen mechanischen Widerstand, insbesondere auf die Kanülenhalterung, auftreffen. Bei Auftreffen auf den mechanischen Widerstand führt die weitere Bewegung des Trägerelements aufgrund der drehbaren Lagerung der Druckstangen zu einer Rotationsbewegung der Druckstangen relativ zu dem Trägerelement. Dabei beschreiben die Druckstangen insbesondere eine Spreizbewegung, bei welcher die distalen Enden der Druckstangen nach außen weg bewegt werden.
Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung und/oder weisen die Druckstangen, insbesondere jeweils, ein Rückstellelement, insbesondere eine Feder, auf, welches eine Rotationskraft bewirkt, die entgegen der Rotationsbewegung aufgrund der Bewegung des Trägerelements entlang der ersten Richtung der Achse wirkt.
Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich eine Kanülenhalterung mit Flügelelementen, insbesondere mit seitlichen Flügelelementen, an dem Patienten befestigen, indem die distalen Enden der Druckstangen jeweils ein Flügelelement in Richtung des Hautbereichs des Patienten klappen, nachdem diese auf das jeweilige Flügelelement oder auf den Grundkörper bei der Bewegung in der ersten Richtung entlang der Achse aufgetroffen sind, wobei der Grundkörper oder das jeweilige Flügelelement als mechanischer Widerstand wirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Lagereinrichtung für Klebstoffträger ist diese Lagereinrichtung zur Lagerung von wenigstens zwei verschiedenen Klebstoffträgern eingerichtet. Alternativ oder zusätzlich und bevorzugt kann diese Ausführungsform auch eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoff aufweisen, welche eingerichtet ist wenigstens zwei verschiedene Klebstoffe auszusondern.
Der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungsvorrichtung, weist ein Erkennungssystem für Gewebe- und/oder Hauttypen auf, das mittels einer auf der Messung von Strahlung, insbesondere Licht, von mechanischen Kräften und/oder von chemischen Substanzen basierenden Sensorik Daten über die Beschaffenheit eines Hautbereichs und vorzugsweise des darunter liegenden Gewebes, insbesondere des Blutgefäßes, erfasst und in Form von Erkennungsdaten für Gewebe- und/oder Hauttypen abspeichert. Dieses Erkennungssystem kann insbesondere ein Bilderkennungssystem aufweisen oder daraus bestehen, wobei das Bilderkennungssystem eine oder mehrere Kameras aufweist, um Daten über Hauttypen durch Erfassen eines oder mehrerer Bilder zu gewinnen.
Außerdem ist der Kanülierautomat zum Ausführen eines Auswahlverfahrens eingerichtet. Dabei kann der Kanülierautomat insbesondere ein Steuerungssystem aufweisen oder mit einem solchen Steuerungssystem verbunden sein, das eingerichtet ist, das Auswahlverfahren auszuführen. Das Auswahlverfahren weist die folgenden Schritte auf. In einem Verfahrensschritt des Auswahlverfahrens werden Daten über die Beschaffenheit der Haut und vorzugsweise des darunter liegenden Gewebes bei dem Hautbereich des Patienten, bei welchem die Kanüle zu befestigen ist, mittels des Erkennungssystems für Gewebe und/oder Hauttypen erfasst. In einem Verfahrensschritt des Auswahlverfahrens wird auf Basis dieser Erkennungsdaten der Gewebetyp und/oder Hauttyp bei dem Hautbereich bestimmt mittels einer Datenbank für Gewebe- und/oder Hauttypen. In einem Verfahrensschritt des Auswahlverfahrens wird von den gelagerten Klebstoffträgern jener Klebstoffträger und/oder von den Klebstoffen jener Klebstoff mittels dieser Datenbank oder einer weiteren Datenbank ausgewählt, welcher für den bestimmten Gewebetyp und/oder Hauttyp geeignet ist. In einem Verfahrensschritt des Auswahlverfahrens wird einer oder werden mehrere Steuerungsparameter für wenigstens eine der Aussonderungsvorrichtungen ausgegeben, welche den ausgewählten Klebstoffträger und/oder den ausgewählten Klebstoff kennzeichnen.
Schließlich ist wenigstens diese Aussonderungsvorrichtung des Kanülierautomaten, insbesondere der Befestigungsvorrichtung, eingerichtet, auf Basis dieser Steuerungsparameter von dem Kanülierautomaten, insbesondere der Befestigungsvorrichtung oder dem Steuerungssystem, angesteuert zu werden und den Klebstoffträger und/oder den Klebstoff auszusondern, welchen diese Steuerungsparameter kennzeichnen.
Ein Vorteil der Auswahl und Aussonderung eines geeigneten Klebstoffträgers und/oder Klebstoffs kann insbesondere darin liegen, dass die Befestigung der Kanüle verlässlicher gemacht werden kann und/oder sich Probleme bei der Befestigung - etwa Allergien, mangelnde Klebekraft oder zu hohe Klebekraft, welche ein späteres Entfernen des Klebstoffträgers erschwert, - vermeiden lassen und sich so insbesondere der Benutzungskomfort und/oder die Behandlungssicherheit steigern lassen.
Vorzugsweise kann etwa bei einer feuchten Haut ein Klebstoff verwendet, insbesondere ausgewählt, werden, welcher nicht oder zumindest nur schwer wasserlöslich ist und somit auch bei feuchter Haut eine ausreichende Klebekraft erzielt, und/oder Klebstoffträger verwendet, insbesondere ausgewählt, werden, welche einen Abtransport der Feuchtigkeit - etwa durch Poren - ermöglicht.
Auch kann etwa vorzugsweise bei einem behaarten Hautbereich ein Klebstoffträger verwendet, insbesondere ausgewählt, werden, welcher an seiner Klebeseite eine flexible Fläche oder Struktur und/oder ein Profil aufweist, womit freie Stellen des Hautbereichs durch die Behaarung hindurch erreicht werden können, und/oder ein Klebstoff verwendet, insbesondere ausgewählt, werden, welcher besonders gut von Haaren gelöst werden kann - etwa ein wasserlöslicher Klebstoff oder ein Klebstoff, dessen Klebekraft an Haaren reduziert ist.
Auch kann etwa vorzugsweise ein Klebstoffträger mit einer Farbe verwendet, insbesondere ausgewählt, werden, welcher zumindest im Wesentlichen der Hautfarbe des Patienten entspricht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungsvorrichtung, ein Erkennungssystem für die Lage der Kanüle auf, das mittels einer auf Messung von Strahlung, insbesondere Licht, von mechanischen Kräften und/oder von Ultraschall basierenden Sensorik Daten über die Lage einer Kanüle, insbesondere in einem Blutgefäß, erfasst und in Form von Erkennungsdaten für die Kanülenlage abspeichert. Dabei ist der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungsvorrichtung, eingerichtet, nach der Befestigung der Kanüle die Kanüle mittels der Positionierungseinrichtung, insbesondere mit einer vorbestimmten und vorzugsweise geringen Auslenkung und/oder Kraft, zu bewegen. Das Erkennungssystem ist eingerichtet, die Veränderung der Lage der Kanüle, insbesondere in dem punktierten Blutgefäß des Patienten, bei der Bewegung zu erfassen. Schließlich ist der Kanülierautomat, insbesondere die Befestigungsvorrichtung und/oder ein Steuerungssystem, eingerichtet, auf Basis der erfassten Bewegung der Kanüle zu bestimmen, ob die Kanüle ausreichend befestigt ist.
Ein Vorteil des Überprüfens der Befestigung der Kanüle mittels einer Bewegung kann insbesondere darin liegen, dass diese Bewegung einer realen Situation entspricht - bei welcher etwa die Kanüle oder ein daran befestigter Schlauch mechanisch belastet werden - und damit das Ergebnis dieser Überprüfung, insbesondere gegenüber einer passiven Überprüfung ohne Bewegung der Kanüle, besonders verlässlich ist, wodurch sich insbesondere die Behandlungssicherheit steigern lässt. Ein Vorteil der vorbestimmten und geringen Auslenkung bei der Bewegung und/oder der vorbestimmten und geringen Kraft kann insbesondere darin liegen, dass ein Ablösen der befestigten Kanüle aufgrund einer übermäßigen Bewegung bzw. Kraft vermieden werden kann. Insbesondere kann die Auslenkung und/oder die Kraft so vorbestimmt sein, dass einerseits auf die befestigte Kanüle eine realistische Kraft für reale Belastungssituationen, welche vor, während oder nach einer Behandlung des Patienten auftreten können, wirkt und andererseits die Kraft noch so gering ist, dass keine Verschlechterung der Befestigung oder gar ein Lösen der Befestigung - insbesondere bei zuvor ordnungsgemäßer Befestigung - auftritt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Kanülierautomat ein Steuerungssystem auf oder ist mit einem Steuerungssystem datenverbunden.
Das Steuerungssystem ist vorzugsweise eingerichtet den Kanülierautomaten und/oder wenigstens einen Teil seiner Bestandteile und/oder Funktionen zu steuern bzw. auszuführen. Insbesondere ist das Steuerungssystem eingerichtet, einen robotergesteuerten Werkzeugarm des Kanülierautomaten auf Basis von Steuerungsparametern zu steuern. Insbesondere ist das Steuerungssystem eingerichtet, ein Auswahlverfahren für die Auswahl eines Klebstoffträgers und/oder eines Klebstoffs auszuführen und/oder eine Aussonderungsvorrichtung des Kanülierautomaten, insbesondere der Befestigungsvorrichtung, zum Aussondern des ausgewählten Klebstoffträgers und/oder des ausgewählten Klebstoffs zu steuern. Insbesondere ist das Steuerungssystem eingerichtet, eine Greifervorrichtung, eine Befestigungsvorrichtung, eine Betätigungsvorrichtung und/oder eine Positionierungseinrichtung des Kanülierautomaten zu steuern. Auf diese vorteilhafte Weise lassen sich eine oder mehrere Funktionen des Kanülierautomaten automatisiert und/oder programmgesteuert ausführen.
Vorzugsweise ist das Steuerungssystem auch eingerichtet, Daten zumindest von dem Kanülierautomaten, insbesondere von einem Teil der Bestandteile des Kanülierautomaten, zu empfangen und zu verarbeiten, insbesondere auch diese Bestandteile anzusteuern, um diese zu veranlassen, entsprechende Daten an das Steuerungssystem auszugeben - d.h. insbesondere zu senden -, und/oder basierend auf den empfangenen Daten und/oder den Ergebnissen der Verarbeitung dieser Daten wiederum den Kanülierautomaten oder seine Bestandteile zu steuern. Insbesondere ist das Steuerungssystem eingerichtet, ein Erkennungssystem für eine Lage einer Kanüle und/oder ein Erkennungssystem für Gewebe- und/oder Hauttypen anzusteuern und/oder Daten davon zu empfangen. Auf diese vorteilhafte Weise kann der Kanülierautomat mit seiner Umgebung und/oder seinen Bestandteilen interagieren. So lässt sich insbesondere eine Regelung - vorzugsweise etwa eines robotergesteuerten Werkzeugarms des Kanülierautomaten - realisieren.
Die Erfindung bezieht sich ausdrücklich auch auf eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen einer Kanüle an einem Patienten.
Vorzugsweise weist die Befestigungsvorrichtung die Positionierungseinrichtung, die Betätigungseinrichtung, die Greifervorrichtung und/oder die Verbindungseinrichtung für einen robotergesteuerten Werkzeugarm auf. Bevorzugt und zusätzlich oder alternativ kann die Befestigungsvorrichtung auch einen robotergesteuerten Werkzeugarm aufweisen, wobei dieser insbesondere eine Verbindungseinrichtung für einen Kanülierautomaten aufweisen kann. Ferner kann die Befestigungsvorrichtung ein Erkennungssystem für die Lage einer Kanüle, ein Erkennungssystem für Gewebe- und/oder Hauttypen, eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoffträger, eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoffe, eine Aussonderungsvorrichtung für Kanülenhalterungen und/oder Kanülen, einen oder mehrere Klebstoffträger, einen oder mehrere Klebstoffe, eine oder mehrere Kanülenhalterungen, eine oder mehrere Kanülen, insbesondere mit jeweiligen Kanülenhalterungen, und/oder das Führungsmittel aufweisen. Dabei versteht es sich, dass diese auch jeweils nicht Bestandteil der Befestigungsvorrichtung sein können.
Die bereits vorausgehend genannten möglichen Vorteile sowie Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Varianten bezüglich einer Befestigungsvorrichtung des Kanülierautomaten gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Kanülenhalterung, insbesondere für eine Befestigungsvorrichtung und/oder einen Kanülierautomaten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die Kanülenhalterung weist einen Grundkörper sowie einen oder mehrere Bereiche zum Befestigen der Kanülenhalterung an einem Patienten auf. Der Grundkörper ist mit der Kanüle verbunden und/oder zur Verbindung mit einer Kanüle eingerichtet. Die Bereiche der Kanülenhalterung sind mit einem oder mit mehreren Klebstoffträgern verbunden oder zur Verbindung mit diesen eingerichtet.
Die vorausgehend genannten möglichen Vorteile sowie Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Varianten des ersten Aspekts der Erfindung gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Kanülenhalterung. Umgekehrt gelten nachfolgend genannte mögliche Vorteile sowie Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Varianten einer Kanülenhalterung gemäß einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung entsprechend auch für eine Befestigungsvorrichtung und/oder einen Kanülierautomaten gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung mit einer bzw. für eine Kanüle mit einer solchen Kanülenhalterung.
Insbesondere kann die Kanüle ein Bestandteil der Kanülenhalterung sein oder umgekehrt die Kanülenhalterung ein Bestandteil der Kanüle, welche insbesondere auch eine Hohlnadel zum Punktieren eines Blutgefäßes des Patienten aufweist, sein.
Vorzugsweise weist die Kanülenhalterung, insbesondere der Grundkörper, einen Verbindungsbereich zum, insbesondere integralen, Verbinden mit der Kanüle oder mit der Hohlnadel auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kanülenhalterung aus einem desinfizierbaren Material hergestellt. Vorzugsweise ist die Kanülenhalterung aus einem Kunststoff hergestellt. Auch vorzugsweise wird die Kanülenhalterung mit einer Kanüle bereits im Herstellungsprozess verbunden werden und diese gemeinsam desinfiziert und anschließend verpackt. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich die Hygiene verbessern und/oder die Behandlungsqualität oder Behandlungssicherheit steigern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bereiche zum Befestigen der Kanülenhalterung bei dem Grundkörper so angeordnet und ist der Grundkörper, insbesondere der Verbindungsbereich des Grundkörpers, so eingerichtet, dass die Bereiche zum Befestigen der Kanülenhalterung von der Kanüle, insbesondere der Hohlnadel der Kanüle, beabstandet sind. Ein Vorteil dieser Beabstandung kann insbesondere darin liegen, dass sich Verunreinigungen beim Befestigen der Kanüle vermeiden lassen und insbesondere die Hohlnadel der Kanüle anhand der Kanülenhalterung am Patienten befestigt werden kann, wodurch sich insbesondere die Behandlungssicherheit steigern lässt und/oder die Belastung der Punktionsstelle reduziert werden kann.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Befestigen einer Kanüle am Patienten bei der automatisierten Kanülierung eines Blutgefäßes des Patienten mittels der Kanüle, insbesondere für die Hämodialyse. Insbesondere kann ein Kanülierautomat gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung mit dem Verfahren betrieben werden und/oder bei dem Verfahren eine Kanülenhalterung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung verwendet werden. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf. In einem Verfahrensschritt wird eine Kanüle mit einer Kanülenhalterung bereitgestellt oder eine Kanüle ohne Kanülenhalterung zunächst mit einer Kanülenhalterung verbunden und dann bereitgestellt. In einem Verfahrensschritt wird ein Führungsmittel mittels einer Betätigungseinrichtung betätigt, wobei das Führungsmittel einen Klebstoffträger an einen Hautbereich des Patienten führt, bei welchem die Kanüle zu befestigen ist. In einem Verfahrensschritt wird die Kanülenhalterung bei dem Hautbereich mittels einer Positionierungseinrichtung positioniert. In einem Verfahrensschritt wird die Kanüle, insbesondere nachdem das Blutgefäß mittels der Kanüle punktiert worden ist, anhand der Kanülenhalterung und des Klebstoffträgers an dem Hautbereich befestigt, wobei der Klebstoffträger mittels eines Klebstoffs mit dem Hautbereich verklebt und mit der Kanüle verbunden ist.
Die bereits vorausgehend genannten möglichen Vorteile sowie Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Varianten der vorhergehenden Aspekte der Erfindung gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Verfahren zum automatisierten Befestigen einer Kanüle. Umgekehrt gelten mögliche Vorteile sowie Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Varianten des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform des dritten Aspekts der Erfindung entsprechend auch für die vorhergehenden Aspekte der Erfindung.
Insbesondere kann die Bereitstellung der jeweiligen Mittel - insbesondere des Kanülierautomaten, des Klebstoffträgers, des Klebstoffs und/oder der Kanülenhalterung - jeweils ein Teil des Verfahrens, also insbesondere ein Verfahrensschritt, sein oder alternativ eines oder mehrerer dieser Mittel bereits vor der Durchführung des Verfahrens bereitgestellt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Schlauch, insbesondere Infusionsschlauch, mit einem Anschlussteil der Kanüle vor, während oder nach der Kanülierung, das heißt insbesondere der Punktion des Blutgefäßes und/oder des Befestigens der Kanüle, automatisiert fluidverbunden.
Ein Vorteil des Verbindens, während die Kanülenhalterung mit einer Greifervorrichtung im Eingriff steht oder die Kanülenhalterung mittels der Positionierungseinrichtung positioniert ist, kann insbesondere darin liegen, dass sich die mechanische Belastung des kanülierten Blutgefäßes reduzieren lässt.
Ein Vorteil des Verbindens vor der Kanülierung oder zumindest vor der Punktion des Blutgefäßes kann insbesondere darin liegen, dass dabei kein Austritt von Blut durch den Anschlussteil hindurch verhindert werden muss und somit das verbinden einfacher ist und/oder die Kanüle keine zusätzliche Einrichtung, etwa ein Ventil oder Stellhebel, aufweisen muss, um einen Austritt von Blut zu verhindern.
Ein Vorteil des Verbindens nach der Kanülierung oder zumindest nach dem Befestigen der Kanüle kann insbesondere darin liegen, dass die Lage der Kanüle durch die Befestigung sichergestellt werden kann und/oder die Kanüle oder ihre Kanülenhalterung nicht durch Vorrichtungen gegriffen werden muss, um ihre Lage festzulegen, und somit solche Vorrichtungen, etwa die Greifervorrichtung und/oder die Positionierungseinrichtung, beim Verbinden mit dem Schlauch bereits von der Kanüle bzw. ihrer Kanülenhalterung entfernt sein können, wodurch sich insbesondere Kollisionen zwischen verschiedenen Vorrichtungen zum Halten oder Befestigen der Kanüle und zum Verbinden des Schlauchs mit der Kanüle vermeiden lassen.
Vorzugsweise weist die Kanülenhalterung einen Anschlussteil, der für eine Fluidverbindung mit einem Schlauch eingerichtet ist, auf. Insbesondere kann dieser Anschlussteil der Kanülenhalterung der Anschlussteil der Kanüle für den Schlauch sein.
Die Erfindung bezieht sich ausdrücklich auch auf ein System zur Behandlung und insbesondere zur Kanülierung eines Patienten. Dieses System weist einen Kanülierautomaten für die automatisierte Kanülierung eines Blutgefäßes eines Patienten und dabei eine Befestigungsvorrichtung für die Befestigung der Kanüle am Patienten, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, eine oder mehrere Kanülen sowie eine oder mehrere Kanülenhalterungen, insbesondere gemäß dem zweiten der Aspekt Erfindung, und ein Steuerungssystem auf. Vorzugsweise sind die Kanülen jeweils integral mit einer der Kanülenhalterungen verbunden. Auch vorzugsweise weist das System wenigstens einen Lagerbereich für Kanülen, insbesondere Kanülen mit Kanülenhalterungen, auf. Vorzugsweise ist das System eingerichtet, ein Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung auszuführen. Insbesondere kann dazu der Kanülierautomat einen robotergesteuerten Werkzeugarm aufweisen, der mit der Befestigungsvorrichtung und/oder einer Greifervorrichtung bestückt ist, und mittels dieses Werkzeugarms eine Kanüle mit Kanülenhalterung aus dem Lagerbereich entnehmen - also insbesondere mit der Greifervorrichtung greifen - und/oder nach der Punktion des Blutgefäßes die Kanüle mittels der Befestigungsvorrichtung am Patienten befestigen.
Unter der Oberseite der Kanüle ist jene Seite der Kanüle bezüglich einer Unterteilung der Kanüle entlang einer Ebene, in welcher eine Längsachse der Kanüle liegt, zu verstehen, welche, wenn das distale Ende der Kanüle in einen Patienten eingeführt wird, d.h. insbesondere bei oder nach der Kanülierung, dem Patienten abgewandt ist. Entsprechend ist die andere Seite, d.h. die dem Patienten zugewandte Seite, die Unterseite der Kanüle.
Eine Kanüle weist üblicherweise ein distales und ein proximales Ende auf. Dabei erstreckt sich eine Längsachse der Kanüle von dem proximalen Ende zu dem distalen Ende der Kanüle und üblicherweise entlang einer Hohlnadel der Kanüle. Vorzugsweise wird im Bereich des proximalen Endes eine Kanülenhalterung mit der Kanüle, insbesondere integral, verbunden oder verbindbar.
Im verbundenen Zustand und/oder im Falle, wenn die Kanülenhalterung ein Bestandteil der Kanüle oder umgekehrt die Kanüle ein Bestandteil der Kanülenhalterung ist, entsprechen sich insbesondere die Oberseite der Kanüle und die Oberseite der Kanülenhalterung sowie die Unterseite der Kanüle und die Unterseite der Kanülenhalterung.
Eine Hochachse einer Kanüle oder eine Kanülenhalterung erstreckt sich insbesondere von der Unterseite zur Oberseite.
Eine Kanüle weist üblicherweise zwei Längsseiten, eine ersten Längsseite und eine zweite Längsseite, auf. Die Längsseiten sind durch eine Ebene der Kanüle definiert, welche zwischen dem distalen und dem proximalen Ende der Kanüle verläuft und/oder mit der Längsachse einen Winkel von höchstens 45°, vorzugsweise höchstens 15°, vorzugsweise höchstens 5° und weiter bevorzugt 0° einschließt, und liegen auf der einen bzw. der anderen Seite dieser Ebene. Auch verläuft diese Ebene von der Oberseite der Kanüle zu der Unterseite der Kanüle und schließt insbesondere mit einer Fläche, welche einen oberen Bereich oberhalb der Oberseite der Kanüle von einem unteren Bereich unterhalb der Unterseite der Kanüle trennt, einen Winkel zwischen 45° und 135°, vorzugsweise zwischen 70° und 110° und vorzugsweise zwischen 85° und 95° ein und ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen orthogonal zu dieser Fläche.
Im Sinne der Erfindung ist unter einer „Querachse“ der Kanüle zumindest eine Achse zu verstehen, welche sich von einer ersten der Längsseiten der Kanüle zu einer zweiten der Längsseiten der Kanüle erstreckt.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem „Klebstoffträger“ zumindest ein Trägermaterial für Klebstoff zu verstehen. Vorzugsweise ist der Klebstoffträger aus einem streifenförmigen Trägermaterial für Klebstoff oder weist ein solches auf. Solche Trägermaterialien können insbesondere Kunststofffolien, Schäume, insbesondere aus Kunststoff, Pflanzengewebe, Papier, Metallfolien, Textilgewebe oder eine Kombination daraus sein. Vorzugsweise ist der Klebstoffträger auf wenigstens einer Seite - der Klebeseite - mit Klebstoff beschichtet. Bevorzugt und alternativ oder zusätzlich kann der Klebstoffträger eingerichtet sein, mit einem Klebstoff auf der Klebeseite beschichtet zu werden. Ein Klebstoffträger der bereits mit einem Klebstoff beschichtet ist wird auch als selbstklebender Klebstoffträger bezeichnet. Auch kann der Klebstoffträger weitere Klebeseiten aufweisen. Insbesondere kann der Klebstoffträger je eine Klebeseite auf zwei gegenüberliegenden Seiten aufweisen - also ein doppelseitiger Klebstoffträger sein.
Vorzugsweise ist der Klebstoffträger so flexibel, dass dieser auf einen, insbesondere nicht-planen, Hautbereich eines Patienten - etwa auf die Haut eines Arms eines Patienten - geklebt werden kann, ohne die Haut und/oder das darunter liegende Gewebe zumindest im Wesentlichen zu verformen. Vorzugsweise wirken der Klebstoffträger, der Klebstoff und der Hautbereich so zusammen, dass eine anhand des Klebstoffträgers am Hautbereich befestigte Kanüle bei gewöhnlichen, zu erwartenden Belastungen der Kanüle nicht gelöst wird. Vorzugsweise ist der Klebstoffträger so reißfest, dass dieser, nachdem er an einen Hautbereich eines Patienten geklebt worden ist, bei gewöhnlichen Belastungen, insbesondere an einer Verbindungsstelle mit der Kanülenhalterung, nicht reißt und/oder zum Entfernen des Klebstoffträgers von dem Hautbereich heruntergezogen werden kann und dabei die Klebekraft des Klebstoffs gegenüber der Haut und/oder gegenüber des Klebstoffs überwindet.
Klebstoffträger im Sinne der Erfindung sind insbesondere ein Heftpflaster, ein Klebeband - insbesondere ein medizinisches Klebeband -, ein Acrylatschaum-Klebeband, ein doppelseitiges Klebeband, ein medizinischer Verband, ein streifenförmigen Tuch, eine Mullbinde oder eine Kombination daraus.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem „Aktuator“ zumindest eine steuerbare Antriebsvorrichtung zum mechanischen Bewegen und/oder Verstellen einer Sache zu verstehen. Dazu ist ein solcher Aktuator vorzugsweise eingerichtet, basierend auf einem Signal gesteuert zu werden und dieses Signal in eine Bewegung umzusetzen. Vorzugsweise weist ein Aktuator eine oder mehrere Antriebseinrichtungen auf. Insbesondere kann ein Aktuator ein Elektroaktuator sein und elektrisch angesteuert werden. Dazu weist ein solcher Elektroaktuator vorzugsweise einen oder mehrere Elektromotoren als Antriebseinrichtungen auf. Vorzugsweise weist der Aktuator ein Getriebe auf, das zur Umwandlung einer Bewegung wenigstens einer der Antriebseinrichtungen in die mechanische Bewegung für die Bewegung und/oder das Verstellen Sache eingerichtet ist. Insbesondere kann ein solches Getriebe eingerichtet sein, eine rotierende Bewegung in eine translatorische Bewegung umzusetzen. Ferner kann der Aktuator eine auf der Messung von Strahlung - insbesondere Licht -, mechanischen Kräften, elektrischen Widerständen, elektrischen Kapazitäten, elektrischen Interaktivitäten und/oder mechanischen Drücken basierende Sensorik aufweisen, insbesondere um die jeweils erreichte Stellung bei der mechanischen Bewegung und/oder dem Verstellen der Sache zu erfassen.
Im Sinne der Erfindung ist unter einer „Greifervorrichtung“ zumindest eine Vorrichtung zu verstehen, welche zum mechanischen Greifen einer Sache eingerichtet ist. Insbesondere kann die Greifvorrichtung einen Vorgang zum Greifen ausführen, d.h. die Sache greifen, und dabei eine mittelbare oder unmittelbare mechanische Verbindung mit der Sache herstellen. Vorzugsweise ist diese Verbindung lösbar, die gegriffene Sache kann also losgelassen werden.
Insbesondere ist die Greifervorrichtung für einen Kanülierautomaten und zum Greifen einer Kanüle mit einer Kanülenhalterung eingerichtet. Die Greifervorrichtung weist zwei Greifelemente und eine Bewegungseinrichtung auf. Die zwei Greifelemente sind relativ zueinander bewegbar und wirken zum Greifen der Kanülenhalterung zusammen. Die Bewegungseinrichtung ist eingerichtet, die zwei Greifelemente relativ zueinander und wenigstens eines der Greifelemente relativ zu der Kanülenhalterung zu bewegen. Dabei ist die Greifervorrichtung zum Greifen mittels der Bewegungseinrichtung in einen Greifzustand bringbar, in welchem wenigstens eines der Greifelemente mit der Kanülenhalterung im Eingriff steht.
Unter „eingerichtet“ ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, dass eine Vorrichtung nicht nur prinzipiell geeignet ist eine bestimmte Funktion zu erfüllen - etwa erst nachdem ein bestimmter Programmcode aufgespielt worden ist, also die Vorrichtung programmiert worden ist, oder die Vorrichtung in bestimmter Weise ausgeformt worden ist -, sondern die Vorrichtung bereits alle Mittel besitzt, um die Funktion tatsächlich zu erfüllen. Vorzugsweise ist dazu die Vorrichtung bereits mit einem Programmcode für diese Funktion programmiert und/oder bereits so geformt und/oder so angeordnet und/oder weist dazu bereits eine solche Konfiguration auf, dass die Vorrichtung die Funktion tatsächlich erfüllt.
Im Sinne der Erfindung ist unter „auf Basis“ zumindest „bedingt durch“ und/oder „in Abhängigkeit von“ zu verstehen. Insbesondere kann das Bestimmen eines oder mehrerer zu bestimmender Parameter auf Basis einer Kennung, einer Eingangsgröße oder eines oder mehrerer vorhergehender Parameter oder eine Kombination daraus erfolgen. Dabei kann das Ergebnis, d.h. die bestimmten Parameter, von einem Teil der Basis, auf welcher das Bestimmen basiert, abhängen - insbesondere funktional, insbesondere linear oder polynomial -, während das Ergebnis von einem anderen Teil der Basis nicht abhängt. Auch kann die Abhängigkeit durch einen Teil der Basis bedingt werden, d.h. insbesondere, dass dieser Teil der Basis bedingt, von welchen Teilen der Basis das Ergebnis abhängt. Entsprechendes gilt für das Steuern oder Ansteuern, insbesondere auf Basis von Parametern, Kennungen oder Eingangsgrößen.
Unter einer „Behandlung eines Patienten“ ist im Sinne der Erfindung zumindest ein medizinisches, d.h. insbesondere therapeutisches oder diagnostisches, oder kosmetisches Verfahren zu verstehen, welches den Körper und/oder die Gesundheit des Patienten verändert oder mittels dessen der Gesundheitszustand des Patienten bestimmt wird. Eine Behandlung ist insbesondere eine Verabreichung von Arzneimitteln, eine Kanülierung, ein Blutreinigungsverfahren wie die Dialyse, eine Operation und/oder eine Untersuchung des Patienten.
Eine „Gruppe von Behandlungen“ im Sinne der Erfindung können jeweils bestimmte Operationen, die Therapie einer bestimmten Erkrankung, die Eingangsuntersuchung eines Patienten oder eine Dialyse-Behandlung, welche wiederum Untergruppen, insbesondere Behandlung mittels Hämodialyse, Hämofiltration, Hämodiafiltration, Hämoperfusion oder Peritonealdialyse, aufweisen kann, sein. Eine Apherese ist ein weiteres Beispiel für eine mögliche Behandlungsgruppe.
Unter einer „an der Behandlung beteiligten Person“ ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine behandelnde Person, etwa ein Arzt oder eine Ärztin, oder eine Person, die die Behandlung unterstützt, etwa eine Pflegekraft, zu verstehen. Insbesondere kann auch der zu behandelnde Patient selbst eine an der Behandlung beteiligte Person oder behandelnde Person sein.
Unter einer „Datenverarbeitungsvorrichtung“ im Sinne der Erfindung ist zumindest eine Vorrichtung zu verstehen, welche eingerichtet ist, Daten zu verarbeiten, d.h. insbesondere Daten zu empfangen, empfangene Daten zu speichern, gespeicherte Daten auszulesen, empfangene und/oder gespeicherte bzw. ausgelesene Daten mittels logischer und/oder mathematischer Operationen zu transformieren, transformierte Daten zu speichern und/oder transformierte bzw. ausgelesene Daten auszugeben. Vorzugsweise ist eine solche Datenverarbeitungsvorrichtung programmierbar, d.h. insbesondere dass die Verfahren zum Verarbeiten der Daten zumindest teilweise durch einen Programmcode bestimmt werden und dieser Programmcode zumindest teilweise veränderbar ist.
Vorzugsweise ist die Datenverarbeitungsvorrichtung ein handelsüblicher Computer. Weiter bevorzugt weist die Datenverarbeitungsvorrichtung wenigstens einen Datenprozessor - also eine Recheneinheit -, insbesondere einen Mikroprozessor, einen nicht-flüchtigen - d.h. insbesondere dauerhaften - Datenspeicher, insbesondere eine Festplatte, einen Read-Only-Memory (ROM) oder ein Laufwerk mit Datenträger, sowie wenigstens eine Hardwareschnittstelle auf. Auch vorzugsweise weist die Datenverarbeitungsvorrichtung einen flüchtigen elektrischen Datenspeicher, insbesondere als Arbeitsspeicher, auf, vorzugsweise einen Halbleiterspeicher, insbesondere mit integrierten Kondensatoren und/oder Flip-Flops (bistabile Multivibratoren) zur Datenspeicherung, etwa Dynamisches RAM oder statisches RAM.
Im Sinne der Erfindung ist eine „Datenspeichervorrichtung“ eine Vorrichtung zum Speichern von Daten. Diese ist insbesondere zur Ausbildung einer Datenverbindung mit einer weiteren Vorrichtung, insbesondere einer Datenverarbeitungsvorrichtung, eingerichtet und/oder weist eine Datenverbindung mit der weiteren Vorrichtung auf, wobei mittels der Datenverbindung Daten von der weiteren Vorrichtung zur Datenspeichervorrichtung zum Speichern übertragen werden können und/oder zum Abrufen von gespeicherten Daten diese von der Datenspeichervorrichtung zur weiteren Vorrichtung übertragen werden können. Vorzugsweise weist die Datenspeichervorrichtung wenigstens einen nicht-flüchtigen Datenspeicher auf. Auch vorzugsweise weist die Datenspeichervorrichtung wenigstens einen flüchtigen elektrischen Datenspeicher auf.
Eine Kommunikationseinrichtung ist vorzugsweise eingerichtet für das Senden und/oder Empfangen von Daten, insbesondere für den Datenaustausch über eine durch die Kommunikationseinrichtung bereitgestellte Datenverbindung, insbesondere für eine Datenfernverbindung mit einem entfernten Gerät. Die Datenverbindung, insbesondere Datenfernverbindung, kann über ein beschränktes (insbesondere ein Intranet) oder weltweites Netzwerk aus Computern (insbesondere ein WAN und/oder das Internet) aufgebaut werden. Die Datenverbindung, insbesondere Datenfernverbindung, kann auch über eine drahtlose Verbindung, insbesondere Funkverbindung aufgebaut werden. Die Datenverbindung, insbesondere Datenfernverbindung, kann insbesondere über eine Mobilfunkverbindung aufgebaut werden.
Eine Datenverbindung verbindet insbesondere zwei datenverarbeitende Einheiten, insbesondere zwei Datenverarbeitungseinrichtungen oder -vorrichtungen, in der Weise, dass Daten zwischen den Einheiten ausgetauscht werden können, entweder unidirektional oder bidirektional. Die Datenverbindung kann leitungsgebunden realisiert sein oder drahtlos, insbesondere als Funkverbindung. Eine Datenfernverbindung verbindet insbesondere zwei datenverarbeitende Einheiten, insbesondere zwei Datenverarbeitungseinrichtungen, die entfernt voneinander angeordnet sind, die also insbesondere nicht Bestandteil desselben Geräts, insbesondere derselben Benutzerschnittstelleneinrichtung oder desselben Steuerungssystems sind, falls die genannten Geräte als separate Geräte ausgeführt sind. Eine Datenverbindung, insbesondere eine Datenfernverbindung, eines Geräts mit einem anderen Gerät wird vorzugsweise über eine direkte Verbindung der beiden Geräte realisiert, oder eine mittelbare Verbindung der beiden Geräte, so dass ein drittes Gerät zwischen die beiden Geräte geschaltet ist, um die Daten weiterzuvermitteln. Eine Datenfernverbindung kann insbesondere über ein Netzwerk aus Computern realisiert sein, bei denen die über die Datenfernverbindung verbundenen Geräte über das Netzwerk verbunden sind. Das Netzwerk kann ein beschränktes Netzwerk sein, z.B. ein Intranet, oder kann ein weltweites Netzwerk sein, insbesondere ein WAN und/oder das Internet.
Im Sinne der Erfindung dient eine „Schnittstelleneinrichtung“ der Verbindung von zwei Einheiten - insbesondere auch von Systemen, Vorrichtungen, Einrichtungen oder Mechanismen, insbesondere mit solchen Einheiten -, die jeweils Signale, insbesondere Informationen, insbesondere Daten, verarbeiten, also insbesondere senden und/oder empfangen, können. Eine Schnittstelleneinrichtung kann wenigstens eine Hardwareschnittstelle aufweisen und insbesondere als Bestandteil in einer physischen Geräteeinheit integrieren.
Im Sinne der Erfindung ist ein „Steuerungssystem“ ein System, welches eine Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder einen flüchtigen oder dauerhaften Datenspeicher, insbesondere eine Datenspeichervorrichtung, aufweist und eingerichtet ist, ein System mit dem Steuerungssystem, insbesondere das mobile Auswahlsystem, dessen Bestandteile und/oder eine oder mehrere dem System externe Vorrichtungen, d.h. insbesondere auch weitere Systeme oder Mechanismen, vorzugsweise etwa einen Kanülierautomaten oder einen robotergesteuerten Werkzeugarm oder eine Greifervorrichtung oder eine Befestigungsvorrichtung oder eine Aussonderungsvorrichtung - zu steuern. Das Steuerungssystem ist vorzugsweise eingerichtet, das Auswahlverfahren und/oder ein Steuerverfahren auszuführen insbesondere durch einen für diesen Zweck geeignet ausgebildeten, von einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausführbaren Programmcode.
Das Steuerungssystem kann durch eine einzelne Steuerungsvorrichtung gebildet sein. Vorzugsweise weist das Steuerungssystem eine Mehrzahl von Steuerungseinrichtungen auf, die eigenständige Vorrichtungen sein können oder die Bestandteile anderer Vorrichtungen des Systems sein können. Insbesondere können diese Steuerungseinrichtungen teilweise oder alle in einem Netzwerk zum Datenaustausch organisiert sein. In dem Fall, dass eine Benutzerschnittstelle eine eigene Steuerungseinrichtung aufweist und/oder der Kanülierautomat eine eigene Steuerungseinrichtung aufweist, können diese Steuerungseinrichtungen als Bestandteile des Steuerungssystems angesehen werden. Es ist aber auch möglich, dass das Steuerungssystem diese optional vorgesehenen Steuerungseinrichtungen nicht aufweist.
Insbesondere kann das Steuerungssystem aber auch zusammen mit dem Kanülierautomaten und/oder der Befestigungsvorrichtung in einer physischen Geräteeinheit integriert sein.
Das Steuerungssystem, eine Benutzerschnittstelle des Steuerungssystems, das Erkennungssystem, die Befestigungsvorrichtung oder Bestandteile dieser Komponenten können auch zumindest teilweise durch Softwarefunktionen implementiert sein oder können insbesondere teilweise Programmcode implementieren.
Im Sinne der Erfindung erfolgt ein „Steuern“, insbesondere das Steuern durch ein Steuerungssystem, vorzugsweise auf Basis einer Kennung, einer Eingangsgröße, eines oder mehrerer Parameter oder einer Kombination daraus. Auch kann das Steuern ein Regeln beinhalten. So kann etwa ein Steuerungssystem auf Basis von Steuerparametern für eine Bewegung einen robotergesteuerten Werkzeugarm so steuern, dass dieser einen Teil von sich und insbesondere ein Werkzeug - vorzugsweise eine Greifervorrichtung und/oder eine Befestigungsvorrichtung - entsprechend dieser Steuerparameter bewegt. Dabei kann diese Bewegung von einer Sensorik, insbesondere des robotergesteuerten Werkzeugarms, erfasst werden und können die Steuerungsparameter mittels der erfassten Bewegung in einer Regelungsschleife angepasst werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung wenigstens eines Ausführungsbeispiels und/oder aus den Figuren. Gleiche Bauteile der Ausführungsformen werden im Wesentlichen durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet, falls dies nicht anders beschrieben wird oder sich nicht anders aus dem Kontext ergibt.
Dabei zeigen, teilweise schematisiert:

1A eine Befestigungsvorrichtung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten in einer frontalen Ansicht;
1B ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung in einer frontalen Ansicht;
2 eine Betätigungseinrichtung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten in einer frontalen Ansicht;
3A ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung zusammen mit einer Kanüle in einer frontalen Ansicht;
3B eine seitliche Ansicht dieser Kanülenhalterung;
4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten;
5 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatisierten Befestigen einer Kanüle.

1A stellt eine Befestigungsvorrichtung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten in einer frontalen Ansicht dar.
Die Befestigungsvorrichtung 10 weist eine Betätigungseinrichtung 100, eine Positionierungseinrichtung 120 und eine Befestigungsbasis 140 auf. Mit der Befestigungsbasis 140 sind die Betätigungseinrichtung 100 und die Positionierungseinrichtung 120 physisch verbunden und bilden somit eine physische Einheit, bei welcher die relativen Anordnungen zueinander aufgrund der Befestigung vorbestimmt sind.
Die Betätigungseinrichtung 100 weist zwei Aktuatoren 102 und zwei Druckstangen 104 auf, wobei jeweils einer der Aktuatoren 102 eingerichtet ist, jeweils eine der Druckstangen 104 entlang einer Achse von dem jeweiligen Aktuator 102 in Richtung eines distalen Endes 106 der jeweiligen Druckstange 104 zu bewegen. Durch diese Bewegung in Richtung des jeweiligen distalen Endes 106 kann ein Führungsmittel betätigt werden. Nach Betätigung des Führungsmittels können die Druckstangen 104 durch die Aktuatoren 102 insbesondere wieder in Gegenrichtung bewegt werden.
Die Positionierungseinrichtung 120 ist zur Positionierung einer Kanülenhalterung bei einem Hautbereich des Patienten, bei welchen die Kanüle zu befestigen ist, eingerichtet. Dazu weist die Positionierungseinrichtung 120 eine Greifervorrichtung 20 auf und/oder ist eingerichtet, eine Greifervorrichtung 20 relativ zu dem Patienten zu bewegen, um die Kanülenhalterung zu positionieren. Vorzugsweise weist die Positionierungseinrichtung 120 dazu einen Aktuator 122 - insbesondere einen Elektroaktuator - auf, der einerseits mit der Befestigungsbasis 140 der Befestigungsvorrichtung und andererseits mit der Greifervorrichtung 20 physisch verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich und auch bevorzugt kann die Befestigungsvorrichtung 10, insbesondere die Befestigungsbasis 140, eine Verbindungseinrichtung 142 aufweisen, mittels welcher die Befestigungsvorrichtung 10 mit einem robotergesteuerten Werkzeugarm verbunden werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Befestigungsvorrichtung 10 und ihre Greifervorrichtung 20 bzw. die mit ihr verbundene Greifervorrichtung 20 mittels des robotergesteuerten Werkzeugarms relativ zu dem Patienten bewegen und somit die Kanülenhalterung positionieren.
Die Greifervorrichtung 20 weist zwei Greifelemente 124, welche um einen Aufnahmebereich 128 angeordnet sind, und eine Bewegungseinrichtung 126 auf. Mittels der Bewegungseinrichtung 126, welche vorzugsweise einen Elektroantrieb aufweist, lassen sich die beiden Greifelemente 124 relativ zueinander bewegen und so durch Aufeinanderzubewegen der beiden Greifelemente 124 eine Kanülenhalterung, insbesondere an einem oder mehreren Greifbereichen der Kanülenhalterung, welche mit den Greifelementen 124 und/oder dem Aufnahmebereich 128 korrespondieren, greifen.
1B zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kanülenhalterung, insbesondere für die Befestigungsvorrichtung aus 1A,sowie eine Querachse 214 und eine Hochachse 216 der Kanülenhalterung und/oder einer Kanüle, welche mit der Kanülenhalterung verbunden ist, in einer frontalen Ansicht. Zudem ist die Lage einer Oberseite 226 und einer Unterseite 228 der Kanülenhalterung bzw. der Kanüle illustriert.
Die Kanülenhalterung 200 weist einen Grundkörper 240 und zwei Bereiche 252 zum Befestigen der Kanülenhalterung an einem Patienten auf. Mit dem Grundkörper 240 sind zwei Befestigungselemente 254 jeweils mittels eines Lagerelements 256 physisch verbunden, wobei die Lagerelemente 256 die Befestigungselemente 254 relativ zu dem Grundkörper 240 rotierbar um eine Rotationsachse lagern. Die Rotationsachse verläuft vorzugsweise, wie dargestellt, zumindest im Wesentlichen in Richtung einer Längsachse der Kanülenhalterung bzw. Kanüle, welche aus der Zeichenebene heraus zeigt. Alternativ und auch bevorzugt verläuft die Rotationsachse der Querachse 214 oder liegt zumindest im Wesentlichen in einer Ebene, welche durch die Längsachse und die Querachse aufgespannt wird. Insbesondere sind die Befestigungselemente 254 als Flügelelemente ausgebildet, welche relativ zum Grundkörper 240 bzgl. der 1B nach oben, d.h. insbesondere vom Patienten weg, und nach unten, d.h. insbesondere zum Patienten hin, geklappt werden können.
Vorzugsweise ist die Kanülenhalterung 200 aus einem Kunststoff hergestellt oder besteht daraus und/oder mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt. Vorzugsweise sind die Lagerelemente 256 als Filmscharniere ausgebildet. Vorzugsweise ist die Kanülenhalterung 200 aus einem desinfizierbaren Material, insbesondere einem desinfizierbaren Kunststoff hergestellt, sodass die Kanülenhalterung nach ihrer Herstellung und/oder nach dem Verbinden mit einer Kanüle desinfiziert werden kann.
Zum Verbinden mit einer Kanüle weist die Kanülenhalterung 200 einen Verbindungsbereich 242 auf, bei welchem die Kanüle mit der Kanülenhalterung, insbesondere integral, verbunden werden kann. Dieser Verbindungsbereich 242 ist vorzugsweise innerhalb oder bei dem Grundkörper 240 angeordnet und so eingerichtet, dass eine mit der Kanülenhalterung verbundene Kanüle relativ zu dem Grundkörper 240 starr orientiert und/oder angeordnet ist, also insbesondere die Position und/oder Orientierung der Kanüle anhand der Position bzw. Orientierung der Kanülenhalterung vorgegeben werden kann.
Zum Greifen und/oder Positionieren der Kanüle weist die Kanülenhalterung 200 wenigstens einen Greifbereich 248 auf. Dieser ist mit dem Grundkörper 240 starr verbunden und/oder als Teil des Grundkörpers ausgebildet, so dass die Position und/oder Orientierung der Kanülenhalterung durch eine Greifervorrichtung, insbesondere durch die Greifervorrichtung 20 aus 1A, welche mit dem Greifbereich 248 im Eingriff steht, vorgegeben werden kann. Insbesondere kann der Greifbereich 248 bezüglich der Zeichenebene in 1B relativ zu den Bereichen 252, wie dargestellt, am Grundkörper 240 weiter vorne angeordnet sein oder alternativ hinter dem Grundkörper 240 angeordnet sein. Ein Vorteil dieser Anordnung kann darin liegen, dass sich Kollisionen zwischen den Bereichen 252 und dem Greifbereich 248 und/oder Kollisionen zwischen den jeweiligen Vorrichtungen für diese Bereiche vermeiden lassen.
Insbesondere ist die Oberseite 226 der Kanülenhalterung über den Grundkörper 240 und dessen vorgesehener Position und/oder Orientierung bei der Kanülierung, insbesondere bei der Befestigung der Kanüle, vorgegeben und liegt gegenüber der Unterseite 228 der Kanülenhalterung. Dabei erstreckt sich die Hochachse 216 von der Unterseite 228 in Richtung der Oberseite 226.
Die Kanülenhalterung 200 und insbesondere der Grundkörper 240 weist zwei Längsseiten auf, wobei sich die Querachse 214 von einer der Längsseiten zu der anderen der Längsseiten erstreckt. Zudem schließen die Querachse 214 und die Hochachse 216 einen Winkel zwischen 45° und 135°, vorzugsweise zwischen 70° und 110°, vorzugsweise zwischen 80° und 100° und weiter bevorzugt zwischen 86° und 94° ein und stehen insbesondere zumindest im Wesentlichen aufeinander senkrecht. Insbesondere liegen die Querachse 214 und die Hochachse 216 bei 1B zumindest im Wesentlichen in der Zeichenebene, während die Längsachse zumindest im Wesentlichen aus der Zeichenebene heraus zeigt - und somit in den 1A und 1B nicht dargestellt ist.
Vorzugsweise ist an den Befestigungselementen 254, wie dargestellt, jeweils ein Klebstoff 262 aufgetragen, so dass die Befestigungselemente 254 selbstklebend sind. Alternativ oder zusätzlich und auch bevorzugt kann eine Befestigungsvorrichtung eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoff aufweisen, mittels welcher ein Klebstoff auf die Befestigungselemente aufgebracht werden kann - insbesondere also die Befestigungselemente 254 mit Klebstoff beschichtet werden können. Der Klebstoff 262 ist jeweils an einer Seite des jeweiligen Befestigungselements 254 aufgetragen, welche, wenn das Befestigungselement 254 nach unten geklappt wird und mit dem Grundkörper 240 zumindest im Wesentlichen auf einer Ebene liegt, der Unterseite 228 der Kanülenhalterung 200 entspricht bzw. ein Teil der Unterseite 228 ist.
Hierbei bilden die Befestigungselemente 254 bzw. die jeweiligen Seiten der Befestigungselemente einen Klebstoffträger 260 und die Lagerelemente 256, insbesondere zusammen mit den Befestigungselementen 254, ein Führungsmittel 160, welches den Klebstoffträger 260 - d.h. insbesondere die mit dem Klebstoff 262 beschichteten Seiten der Befestigungselemente 254 - bei einer Betätigung mittels einer Betätigungseinrichtung, insbesondere mittels der Betätigungseinrichtung 100 aus 1A, an den Hautbereich des Patienten führt. Hierbei sind also die Bereiche 252 ausgebildet als die mit Klebstoff beschichteten Seiten der Befestigungselemente 254.
Insbesondere ist die Befestigungsvorrichtung 10 aus 1A eingerichtet, mit der Kanülenhalterung 200 aus 1B zusammenzuwirken und so die Kanülenhalterung 200 und insbesondere eine mit der Kanülenhalterung verbundene Kanüle an einem Hautbereich eines Patienten zu befestigen. Dazu wird die Greifervorrichtung 20 so bei der Kanülenhalterung 200 angeordnet, dass der Greifbereich 244 in dem Aufnahmebereich 128 angeordnet ist. Daraufhin werden die Greifelemente 124 aufeinander zu und auf den Greifbereich 244 zu bewegt bis diese miteinander im Eingriff stehen. Mittels des Aktuators 122 und/oder eines robotergesteuerten Werkzeugarms, welcher mit der Befestigungsvorrichtung 10 und der Greifervorrichtung 20 bestückt ist, wird die Kanülenhalterung über dem Hautbereich des Patienten positioniert, bei welchem die Kanülenhalterung zu befestigen ist. Zudem sind die Druckstangen 104 der Betätigungseinrichtung 100 so angeordnet, dass, wenn die Kanülenhalterung positioniert ist, die Druckstangen 104 bei den Befestigungselementen 254 angeordnet sind - sich insbesondere also in den 1A und 1B über den Befestigungselementen 254 befinden. Durch das Bewegen der Druckstangen 104 in Richtung ihres distalen Endes 106 berühren diese jeweils eines der Befestigungselemente und klappen dieses nach unten bis der Hautbereich von den mit dem Klebstoff 262 beschichteten Seiten - also den Bereichen 252 - berührt wird, wobei die Bewegung dieser Seiten - also des Klebstoffträgers 260 - mittels des Führungsmittels 160 - also insbesondere der Befestigungselemente 254 und der Lagerelemente 256, geführt wird.
In 2 ist eine Betätigungseinrichtung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten, insbesondere einer Befestigungsvorrichtung des Kanülierautomaten, zusammen mit einer Querachse 214 und einer Hochachse 216 in einer frontalen Ansicht dargestellt. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten und Vorteile dieses Ausführungsbeispiels jenen aus den vorhergehenden Figuren. Zudem kann der Kanülierautomat, die Befestigungsvorrichtung und/oder die Betätigungseinrichtung weitere Bestandteile aufweisen, welche in dieser Figur der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind, insbesondere aber erfindungsgemäß Bestandteil davon sind.
Von der Betätigungseinrichtung 100 zeigt 2 einen Aktuator 102, zwei Druckstangen 104, ein Trägerelement 110, ein Rotationslager 112 und ein Rückstellelement 114. Die beiden Druckstangen 104 sind an ihren proximalen Enden 108 mittels des Rotationslagers 112 mit dem Trägerelement 110 verbunden und drehbar um eine Rotationsachse, welche insbesondere aus der Zeichenebene heraus zeigt gelagert. An den distalen Enden 106 weisen die Druckstangen 104 jeweils eine Anpresseinrichtung 116 auf, welche insbesondere als Rolle ausgebildet ist.
Der Aktuator 102 ist eingerichtet, das Trägerelement 110 und damit die Druckstangen 104 entlang einer Bewegungsachse, welche insbesondere in Richtung bzw. in Gegenrichtung zur Hochachse 216 verläuft, in Richtung der distalen Enden 106 zu bewegen. Wenn die Anpresseinrichtungen 116 bei dieser Bewegung auf einen mechanischen Widerstand auftreffen, insbesondere auf eine Kanülenhalterung und/oder einen Klebstoffträger, bewegen sich die Anpresseinrichtungen 116 entlang des mechanischen Widerstands, insbesondere in einer Spreizbewegung. Dabei wirkt das Rückstellelement 114 dieser Spreizbewegung so entgegen, dass die Anpresseinrichtungen 116 gegen den mechanischen Widerstand pressen. Insbesondere können die Anpresseinrichtungen, welche insbesondere als Rollen ausgebildet sind, entlang des mechanischen Widerstands rollen. Insbesondere kann die Bewegung entlang des mechanischen Widerstands in Richtung oder entgegen der Richtung der Querachse 214 erfolgen.
In den 3A und 3B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung, insbesondere für einen Kanülierautomaten und/oder eine Befestigungsvorrichtung mit der Betätigungseinrichtung aus 2, zusammen mit einer Kanüle, einer Längsachse 212, einer Querachse 214 und einer Hochachse 216 dargestellt. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten und Vorteile dieses Ausführungsbeispiels jenen aus den vorhergehenden Figuren. Zudem kann die Kanülenhalterung weitere Bestandteile aufweisen, welche in diesen Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind, insbesondere aber erfindungsgemäß Bestandteile davon sind.
3A zeigt die Kanülenhalterung 200 in einer frontalen Ansicht. Die Kanülenhalterung 200 weist eine Kanüle 220 auf und ist mit dieser, insbesondere integral, verbunden. Zudem weist die Kanülenhalterung 200 einen Grundkörper 240, einen Greifbereich 248, zwei Befestigungselemente 254 - insbesondere ausgebildet als Flügelelemente -, zwei Lagerelemente 256 und einen Klebstoffträger 260 auf.
Die beiden Lagerelemente 256 sind jeweils an einer Längsseite des Grundkörpers 240 angeordnet und lagern die beiden Flügelelemente 254 drehbar um eine Rotationsachse, welche insbesondere aus der Zeichenebene heraus zeigt. Insbesondere erstreckt sich die Querachse 214 der Kanülenhalterung 200 von einer der Längsseiten zu der anderen der Längsseiten. Insbesondere zeigt die Rotationsachse in Richtung der Längsachse, welche insbesondere aus der Zeichenebene heraus zeigt und daher in dieser Figur nicht dargestellt ist.
Der Klebstoffträger 260 ist vorzugsweise zweigeteilt und je ein Teil davon an einer der beiden Längsseiten angeordnet. Dabei ist der Klebstoffträger 260 jeweils mittels eines Verbindungsmittels 266 mit jeweils einer der Längsseiten verbunden, insbesondere an den Grundkörper 240 an geschweißt.
Alternativ zur Zweiteilung des Klebstoffträgers 260 und auch bevorzugt kann sich der Klebstoffträger auch einteilig von einer Längsseite zur anderen Längsseite weiter erstrecken und insbesondere entlang der Unterseite der Kanülenhalterung, insbesondere des Grundkörpers 240, verlaufen, so dass an der Unterseite ein zusätzlicher, klebender Befestigungsbereich angeordnet ist.
Die Flügelelemente 254 weisen jeweils ein Verbindungsmittel 206 zur Verbindung mit dem Klebstoffträger 260 auf. Vorzugsweise sind die Verbindungsmittel 206 als Einrastelemente ausgebildet, in welche der Klebstoffträger 260, vorzugsweise lösbar, eingerastet ist. Ein Vorteil einer derartigen lösbaren Verbindung kann insbesondere darin liegen, dass die Einrastelemente 206 nach dem Befestigen der Kanüle von dem Klebstoffträger gelöst werden können und vorzugsweise auch von der Kanülenhalterung 200, insbesondere durch Abreißen der Lagerelemente 256, entfernt werden können, wodurch sich insbesondere der Benutzungskomfort, also insbesondere der Tragekomfort nach dem Befestigen der Kanüle, steigern lässt.
3B zeigt die Kanülenhalterung 200 mit der Kanüle 220 in einer seitlichen Ansicht als Teilschnitt durch den Grundkörper 240 entlang der Längsachse 212. Die Kanüle weist ein distales Ende 222 und ein proximales Ende 224 auf, wobei sich die Längsachse 212 der Kanüle 220 von dem proximalen Ende 224 zu dem distalen Ende 222 erstreckt.
Vorzugsweise ist der Greifbereich 248 näher am distalen Ende 222 angeordnet als die Lagerelemente 256 und die mit diesen gelagerten Flügelelementen 254. Auf diese vorteilhafte Weise können die Flügelelemente bewegt - insbesondere bezüglich der Hochachse 216 nach unten geklappt - werden, ohne dass diese mit dem Greifbereich 248 und einer Greifervorrichtung, insbesondere der Greifervorrichtung 20 aus 1A, kollidieren.
Die Flügelelemente 254 weisen jeweils eine Aussparung 258 auf, durch welche der Klebstoffträger - in 3B nicht dargestellt - jeweils von der gegenüberliegenden Seite des Flügelelements aus von einer Betätigungseinrichtung, insbesondere der Betätigungseinrichtung 100 aus 2, erreicht und/oder bewegt werden kann. Insbesondere können die Anpresseinrichtungen 116 der Betätigungseinrichtung 100 aus Figur 2 bei Ihrer Bewegung entlang des mechanischen Widerstands, welcher von dem Grundkörper 240, den Lagerelementen 256, den Flügelelementen 254 und dem Klebstoffträger ausgebildet wird, den Klebstoffträger erreichen, anhand des Klebstoffträgers über die Verbindungsmittel 206 die Flügelelemente 254 betätigen - d.h. insbesondere aufklappen -, und den Klebstoffträger an den Hautbereich anpressen.
In 4 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten, insbesondere mit einer Befestigungsvorrichtung und einer Greifervorrichtung, dargestellt. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten und Vorteile dieses Ausführungsbeispiels jenen aus den vorhergehenden Figuren. Zudem können der Kanülierautomat, die Befestigungsvorrichtung und/oder die Greifervorrichtung weitere Bestandteile aufweisen, welche in dieser Figur der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind, insbesondere aber erfindungsgemäß Bestandteil davon sind.
Der Kanülierautomat 1 weist eine Befestigungsvorrichtung 10, eine Greifervorrichtung 20 und zwei robotergesteuerte Werkzeugarme 340 auf, wobei jeweils einer der Werkzeugarme 340 mit der Befestigungsvorrichtung 10 bzw. der Greifervorrichtung 20 bestückt ist. Insbesondere kann der Kanülierautomat 1 alternativ nur einen Werkzeugarm oder wenigstens drei Werkzeugarme aufweisen. Insbesondere kann ein Werkzeugarm auch mit zwei Werkzeugeinrichtungen, insbesondere mit der Befestigungsvorrichtung 10 und der Greifervorrichtung 20, zugleich bestückt sein.
Der Kanülierautomat 1 weist ein Zentralsystem 310 auf, welches mehrere Bestandteile des Kanülierautomaten in einem gemeinsamen Gehäuse aufnimmt und/oder eine standfeste Basis für weitere Bestandteile des Kanülierautomaten bietet. Dabei sind an dem Zentralsystem 310 des Kanülierautomaten 1 die Werkzeugarme 340 befestigt, wodurch ihre räumliche Position zumindest bezüglich Ihrer Befestigungsbereiche an dem Zentralsystem 310 vorgegeben sind.
Wenigstens einer der Werkzeugarme 340 ist an einem Ende mit dem Zentralsystem 310 verbunden und weist Gelenke sowie an dem anderen Ende eine Verbindungseinrichtung 342 auf, die zum Verbinden mit einer Werkzeugeinrichtung eingerichtet ist, wobei die Gelenke eine Bewegung dieser Werkzeugeinrichtung relativ zu dem Zentralsystem 310 ermöglichen. Eine solche Werkzeugeinrichtung kann insbesondere eine Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung und/oder einer Ausführungsform der Greifervorrichtung sein.
Wie illustriert, ist die Greifervorrichtung 20 mit der Verbindungseinrichtung 342 eines der Werkzeugarme 340 mechanisch, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden. Dabei ist der Kanülierautomat 1 eingerichtet, die Greifervorrichtung 20 mittels des Werkzeugarms 340 so zu Körperteilen des Patienten zu bewegen, dass ein Blutgefäß dieses Körperteils mittels einer Kanüle, welche die Greifervorrichtung 20 greift, punktiert werden kann und/oder eine Kanülenhalterung, welche mit der Kanüle verbunden ist, an einem Hautbereich, insbesondere in der Umgebung der Punktionsstelle, positioniert und anhand eines Klebstoffträgers an diesem Hautbereich befestigt werden kann.
Wie illustriert, ist eine Befestigungsvorrichtung 10 mit der Verbindungseinrichtung 342 eines der Werkzeugarme 340 mechanisch, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden. Dabei ist der Kanülierautomat 1 eingerichtet, die Befestigungsvorrichtung 10 mittels des Werkzeugarms 340 so zu Körperteilen des Patienten zu bewegen, dass eine Betätigungseinrichtung des Kanülierautomaten ein Führungsmittel betätigen kann und eine Kanüle anhand eines Klebstoffträgers, welchen das Führungsmittel an einen Hautbereich eines Patienten führt, an welchem die Kanüle zu befestigen ist, befestigt werden kann.
Vorzugsweise entspricht die Befestigungsvorrichtung 10 einer Befestigungsvorrichtung aus den vorhergehenden Figuren, wobei diese auch die Greifervorrichtung 20 aufweisen kann oder dieser Werkzeugarm 340 sowohl mit der Befestigungsvorrichtung 10 als auch der Greifervorrichtung 20 bestückt ist.
Alternativ und bevorzugt weist der Kanülierautomat 1 eine weitere Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung als Befestigungsvorrichtung 10 oder als zusätzliche Befestigungsvorrichtung auf.
Diese Befestigungsvorrichtung 10 weist vorzugsweise eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoffträger mit einer Lagereinrichtung für Klebstoffträger auf, wobei die Aussonderungsvorrichtung eingerichtet ist, einen Klebstoffträger oder einen Teil davon, insbesondere einen Abschnitt davon, aus der Lagereinrichtung auszusondern. Auch weist diese Befestigungsvorrichtung eine Betätigungseinrichtung und ein Führungsmittel auf, wobei das Führungsmittel eine Transporteinrichtung, einen Führungskanal und eine Anpresseinrichtung aufweist oder aus diesen besteht und wobei die Transporteinrichtung eingerichtet ist, den ausgesonderten Klebstoffträger von der Aussonderungsvorrichtung aufzunehmen und durch den Führungskanal hindurch zu der Anpresseinrichtung zu transportieren. Zudem ist die Betätigungseinrichtung eingerichtet, zumindest die Anpresseinrichtung und den Führungskanal entlang des Hautbereichs, an dem die Kanüle zu befestigen ist, zu bewegen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Betätigungseinrichtung auch, insbesondere über eine Befestigungsbasis der Befestigungsvorrichtung und einer Verbindungseinrichtung der Befestigungsvorrichtung mit einem robotergesteuerten Werkzeugarm, insbesondere einem der Werkzeugarme 340 des Kanülierautomaten 1, entlang des Hautbereichs bewegt werden. Insbesondere kann die Befestigungsvorrichtung 10 diesen Werkzeugarm aufweisen. Schließlich ist die Anpresseinrichtung zum Anpressen jenes Teils des Klebstoffträgers eingerichtet, welcher zwischen der Anpresseinrichtung und jenem Abschnitt des Hautbereichs angeordnet ist, über welchem die Betätigungseinrichtung bzw. der Werkzeugarm die Anpresseinrichtung jeweils bewegt.
Insbesondere diese Befestigungsvorrichtung 10 kann eine Positionierungseinrichtung zur Positionierung der Kanülenhalterung aufweisen oder alternativ kann die Greifervorrichtung 20 des Kanülierautomaten 1, insbesondere zusammen mit einem der Werkzeugarme 340 des Kanülierautomaten 1, als die Positionierungseinrichtung ausgebildet sein.
Vorzugsweise wird insbesondere diese Befestigungsvorrichtung 10 und mit ihr die Anpresseinrichtung bereits vor der Punktion des Blutgefäßes über den Hautbereich bewegt und der Klebstoffträger an den Hautbereich angeklebt; daraufhin wird die Greifervorrichtung 20, welche die Kanüle greift, mit einem der Werkzeugarme 340 des Kanülierautomaten 1 so bewegt, dass die Kanüle das Blutgefäß punktiert, und anschließend die Kanüle, insbesondere die Kanülenhalterung, zu einem Teil des angeklebten Klebstoffträgers bewegt wird und mit diesem, insbesondere mittels eines Verbindungsmittels des Klebstoffträgers und/oder der Kanülenhalterung, verbunden wird.
Vorzugsweise weist der Kanülierautomat 1 eine Lagereinrichtung 330 auf, die für die Lagerung von Kanülenhalterungen, Kanülen und/oder von Kanülen mit Kanülenhalterungen eingerichtet ist. Dabei ist der Kanülierautomat 1 vorzugsweise eingerichtet, eine Kanüle mit Kanülenhalterung durch Greifen mittels der Greifervorrichtung 20 aus der Lagereinrichtung 330 zu entnehmen.
Zur Steuerung, insbesondere der Werkzeugarmeinrichtung 350 und/oder der Greifervorrichtung 100, weist das Zentralsystem 310 vorzugsweise ein Steuerungssystem 314 auf, welches mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung 312 des Zentralsystems 310 datenverbunden ist. Insbesondere ist dazu die Datenverarbeitungsvorrichtung 312 zur Bestimmung von Steuerungsparametern zur programmgesteuerten Kanülierung eingerichtet. Zudem ist das Steuerungssystem 314 vorzugsweise eingerichtet, diese Steuerungsparameter in Steuerungssignale, insbesondere für einen der robotergesteuerten Werkzeugarm 340, die Befestigungsvorrichtung 10 und/oder die Greifervorrichtung 20, zu transformieren und zur Steuerung auszugeben.
In 5 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatisierten Befestigen einer Kanüle am Patienten bei der automatisierten Kanülierung eines Blutgefäßes des Patienten mittels der Kanüle, insbesondere für einen Kanülierautomaten und/oder für eine Kanülenhalterung gemäß einer der vorhergehenden Figuren, insbesondere für die Hämodialyse, dargestellt.
Das Verfahren 400 weist die Verfahrensschritte 410, 412, 414 und 415 auf. Das Verfahren 400 beginnt mit dem Verfahrensstart SA und endet mit dem Verfahrensende SΩ, wobei einer oder mehrere Verfahrensschritte, insbesondere eine Sequenz von Verfahrensschritten, und vorzugsweise das gesamte Verfahren wiederholt ausgeführt werden können.
Im Verfahrensschritt 410 wird eine Kanüle mit einer Kanülenhalterung bereitgestellt oder alternativ zunächst eine Kanüle ohne Kanülenhalterung bereitgestellt und diese mit einer ebenfalls bereitgestellten Kanülenhalterung verbunden.
In dem Verfahrensschritt 412 wird ein Führungsmittel mittels einer Betätigungseinrichtung betätigt, wobei das Führungsmittel einen Klebstoffträger an einen Hautbereich des Patienten führt, an welchem die Kanüle zu befestigen ist.
In dem Verfahrensschritt 414 wird die Kanülenhalterung, welche mit der Kanüle verbunden ist, bei dem Hautbereich mittels einer Positionierungseinrichtung positioniert.
Im Verfahrensschritt 416, welcher insbesondere ausgeführt wird nachdem das Blutgefäß mittels der Kanüle punktiert worden ist, wird die Kanüle anhand der Kanülenhalterung und des Klebstoffträgers an dem Hautbereich befestigt. Dabei verklebt der Klebstoffträger insbesondere mit dem Hautbereich mittels eines Klebstoffs und wird mit der Kanüle, insbesondere über die Kanülenhalterung oder über einen mit der Kanüle verbundenen Schlauch, verbunden.
Es versteht sich, dass einzelne Verfahrensschritte oder Sequenzen des Verfahrens 400 auch, soweit technisch möglich, in anderer Reihenfolge durchgeführt werden können. Insbesondere hängt die Reihenfolge der Verfahrensschritte 412 und 414 von dem jeweiligen Kanülierautomaten, der jeweiligen Befestigungsvorrichtung und/oder der jeweiligen Kanülenhalterung ab.
Bei einer bevorzugten Variante kann der Klebstoffträger bereits vor der Kanülierung oder zumindest vor der Punktion des Blutgefäßes oder zumindest vor der Positionierung der Kanüle bzw. Kanülenhalterung an den Hautbereich angeklebt werden, wobei dieser Hautbereich, an welchem die Kanüle zu befestigen ist, aufgrund des automatisierten Verfahrens bereits vor der Punktion bekannt ist. Nach der Punktion des Blutgefäßes wird die Kanülenhalterung positioniert - Verfahrensschritt 414 - und schließlich die Kanüle befestigt - Verfahrensschritt 416. Dabei kann die Kanüle, d.h. insbesondere die Kanülenhalterung, so mit dem Klebstoffträger verbunden werden, dass der Klebstoffträger, also insbesondere ein Teil davon, zwischen dem Hautbereich und der Kanülenhalterung angeordnet ist und die Kanülenhalterung mit diesem Teil des Klebstoffträgers, insbesondere mittels eines Verbindungsmittels, verbunden ist.
In einer bevorzugten, anderen Variante wird zunächst das Blutgefäß punktiert und dann die Kanülenhalterung positioniert - Verfahrensschritt 414. Daraufhin wird das Führungsmittel mittels der Betätigungseinrichtung betätigt - Verfahrensschritt 412 -, wodurch der Klebstoffträger mittels des Führungsmittels zu dem Hautbereich geführt wird. Dabei ist der Klebstoffträger bereits mit der Kanülenhalterung verbunden - insbesondere kann die Kanülenhalterung den Klebstoffträger aufweisen - oder der Klebstoffträger wird, insbesondere mittels des Führungsmittels, mit der Kanülenhalterung verbunden und so - Verfahrensschritt 416 - die Kanüle an dem Hautbereich befestigt.
Während vorausgehend wenigstens ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist auch zu beachten, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zur Implementierung mindestens einer Ausführungsform liefern, wobei es sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird.
Bezugszeichenliste

1: Kanülierautomat
10: Befestigungsvorrichtung
20: Greifervorrichtung
100: Betätigungseinrichtung
102: Aktuator der Betätigungseinrichtung
104: Druckstange der Betätigungseinrichtung
106: distales Ende einer Druckstange
108: proximales Ende einer Druckstange
110: Trägerelement der Betätigungseinrichtung
112: Rotationslager der Betätigungseinrichtung
114: Rückstellelement der Betätigungseinrichtung
116: Anpresseinrichtung
120: Positionierungseinrichtung
122: Aktuator der Positionierungseinrichtung
124: Greifelement
126: Bewegungseinrichtung der Greifervorrichtung
128: Aufnahmebereich der Greifervorrichtung
140: Befestigungsbasis der Befestigungsvorrichtung
142: Verbindungseinrichtung der Befestigungsvorrichtung
160: Führungsmittel
200: Kanülenhalterung
206: Verbindungsmittel der Kanülenhalterung zur Verbindung mit einem Klebstoffträger
212: Längsachse einer Kanüle
214: Querachse einer Kanüle
216: Hochachse einer Kanüle
220: Kanüle
222: distales Ende der Kanüle
224: proximales Ende der Kanüle
226: Oberseite der Kanüle / Kanülenhalterung
228: Unterseite der Kanüle / Kanülenhalterung
240: Grundkörper der Kanülenhalterung
242: Verbindungsbereich der Kanülenhalterung zum Verbinden mit einer Kanüle
248: Greifbereich der Kanülenhalterung
252: Bereiche der Kanülenhalterung zum Befestigen an einem Patienten
254: Befestigungselement
256: Lagerelement
258: Aussparung bei einem Befestigungselement
260: Klebstoffträger
262: Klebstoff
266: Verbindungsmittel des Klebstoffträgers zur Verbindung mit der Kanülenhalterung
310: Zentralsystem des Kanülierautomaten
312: Datenverarbeitungsvorrichtung
314: Steuerungssystem
330: Lagereinrichtung des Kanülierautomaten für Kanülen und/oder Kanülenhalterungen
340: robotergesteuerter Werkzeugarm
342: Verbindungseinrichtung eine Werkzeugarms zum Verbinden mit einer Werkzeugeinrichtung
400: Verfahren zum automatisierten Befestigen einer Kanüle
SA: Verfahrensstart
SΩ: Verfahrensende
410 bis 416: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0654244 B1 [0002]
US 2015/0065916 A1 [0002]
WO 2015/052719 A1 [0002]

Claims

Kanülierautomat (1) zum automatisierten Befestigen einer Kanüle (220) am Patienten bei der automatisierten Kanülierung eines Blutgefäßes des Patienten mittels der Kanüle (220, insbesondere für die Hämodialyse, aufweisend: eine Befestigungsvorrichtung (10) zum Befestigen der Kanüle (220) an dem Patienten anhand eines Klebstoffträgers (260), insbesondere nachdem das Blutgefäß mittels der Kanüle punktiert worden ist; eine Positionierungseinrichtung (120), die zur Positionierung einer Kanülenhalterung (200), welche Bestandteil der Kanüle (220) ist und/oder mit welcher die Kanüle verbunden ist, bei einem Hautbereich des Patienten, bei welchem die Kanüle zu befestigen ist, eingerichtet ist; und eine Betätigungseinrichtung (100) für ein Führungsmittel (160), das zum Führen des Klebstoffträgers (260) an diesen Hautbereich eingerichtet ist; und wobei die Betätigungseinrichtung (100) eingerichtet ist, das Führungsmittel (160) zu betätigen und dabei den Klebstoffträger (260) mittels des Führungsmittels in Richtung des Hautbereichs zu bewegen, wobei der Klebstoffträger durch die Bewegung den Hautbereich berührt und mit diesem mittels eines Klebstoffs (262) verklebt sowie nach dem Verkleben der Klebstoffträger so angeordnet ist, dass dieser mit der Kanüle (220) verbunden ist.
Kanülierautomat (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Befestigungsvorrichtung (10) eine Verbindungseinrichtung (142) für einen robotergesteuerten Werkzeugarm aufweist, wobei diese Verbindungseinrichtung zur Verbindung der Befestigungsvorrichtung mit einem Werkzeugarm (340) des Kanülierautomaten (1) eingerichtet ist.
Kanülierautomat (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche des Weiteren einen robotergesteuerten Werkzeugarm (340) aufweist, der zumindest mit einer Greifervorrichtung (20) zum Greifen der Kanüle (220) bestückt ist; und wobei die Positionierungseinrichtung (120) eingerichtet ist, den robotergesteuerten Werkzeugarm (340) auf Basis eines oder mehrerer Steuerungsparameter für Bewegungen zu steuern und die Kanülenhalterung, welche von der Greifervorrichtung (20) gegriffen ist, mittels des robotergesteuerten Werkzeugarms (340) bei dem Hautbereich zu positionieren.
Kanülierautomat (19) gemäß Anspruch 3, wobei: der robotergesteuerte Werkzeugarm (340) mit der Greifervorrichtung (20) und mit der Befestigungsvorrichtung (10) bestückt ist; die Greifervorrichtung (20) und die Befestigungsvorrichtung (10) dadurch eine gemeinsame, insbesondere physische, Einheit bilden, bei welcher die Befestigungsvorrichtung benachbart zu der Greifervorrichtung angeordnet ist, wobei die Greifervorrichtung und die Befestigungsvorrichtung mittels des robotergesteuerten Werkzeugarms gemeinsam, insbesondere synchron, bewegbar sind; die Befestigungsvorrichtung (10) die Betätigungseinrichtung (100) aufweist; und das Führungsmittel (160), welches die Befestigungsvorrichtung (10) des Weiteren aufweist, benachbart zur Betätigungseinrichtung (100) und zur Greifervorrichtung (20) angeordnet ist oder die Greifervorrichtung (20) eingerichtet ist, das Führungsmittel (160) benachbart zur Betätigungseinrichtung (100) anzuordnen.
Kanülierautomat (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die Befestigungsvorrichtung (10) die Betätigungseinrichtung (100) und das Führungsmittel (160) aufweist; das Führungsmittel eine Transporteinrichtung, einen Führungskanal und eine Anpresseinrichtung aufweist oder aus diesen besteht; die Transporteinrichtung eingerichtet ist, den Klebstoffträger (260) durch den Führungskanal hindurch zu der Anpresseinrichtung zu transportieren; die Betätigungseinrichtung eingerichtet ist, zumindest die Anpresseinrichtung und den Führungskanal entlang des Hautbereichs, an dem die Kanüle zu befestigen ist, zu bewegen; und die Anpresseinrichtung zum Anpressen jenes Teils des Klebstoffträgers eingerichtet ist, welcher zwischen der Anpresseinrichtung und jenem Abschnitt des Hautbereichs angeordnet ist, über welchem die Betätigungseinrichtung die Anpresseinrichtung jeweils bewegt.
Kanülierautomat (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: der Kanülierautomat (1), insbesondere die Befestigungsvorrichtung (10), für die Verwendung eines Klebstoffträgers (260) und einer Kanüle (220) mit einer Kanülenhalterung (200), welche je ein Verbindungsmittel (206, 266) zur Verbindung mit dem jeweils anderen aufweisen, eingerichtet ist; die Befestigungsvorrichtung (10) die Betätigungseinrichtung (100) und das Führungsmittel (160) aufweist; die Befestigungsvorrichtung eingerichtet ist, den Klebstoffträger mit dem Hautbereich zu verkleben und dabei mittels des Führungsmittels so entlang dieses Hautbereichs zu führen, dass sich der Klebstoffträger nach dem Verkleben mit dem Hautbereich über jenen Abschnitt des Hautbereichs erstreckt, über dem die Kanülenhalterung mittels der Positionierungseinrichtung für das Befestigen zu positionieren ist, und das Verbindungsmittel (266) des Klebstoffträgers bei diesem Abschnitt angeordnet ist; und die Positionierungseinrichtung eingerichtet ist, nach dem Verkleben des Klebstoffträgers mit dem Hautbereich die Kanülenhalterung mit dem Verbindungsmittel (206) zu dem Klebstoffträger (260) zu bewegen und die beiden Verbindungsmittel (206, 266) miteinander zu verbinden.
Kanülierautomat (1) gemäß Anspruch 3 für eine Kanüle, deren Kanülenhalterung an der Unterseite den Klebstoffträger aufweist, wobei die Betätigungseinrichtung die Positionierungseinrichtung aufweist und eingerichtet ist, mittels der Positionierungseinrichtung die Kanülenhalterung in Richtung des Hautbereichs zu bewegen und den Klebstoffträger mittels des Führungsmittels, welches die Kanülenhalterung aufweist oder daraus besteht, an den Hautbereich anzupressen.
Kanülierautomat (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 7, wobei: der Kanülierautomat (1), insbesondere die Befestigungsvorrichtung (10), eingerichtet ist, zur Befestigung der Kanüle (220) am Patienten eine das Führungsmittel (160) aufweisende Kanülenhalterung (200) zu verwenden, welche als das Führungsmittel wenigstens zwei Befestigungselemente (254) und jeweils ein Lagerelement (256) für jeweils eines der Befestigungselemente (254) aufweist; die Betätigungseinrichtung (100) weist eine oder mehrere Druckstangen (104), die jeweils einem oder mehreren der Befestigungselemente (254) zugeordnet sind, sowie einen Aktuator (102) für die Druckstangen (104) auf; und die Betätigungseinrichtung (100) ist eingerichtet, mittels des Aktuators (102) die Druckstangen (104) zu betätigen und jeweils ein distales Ende (106) der jeweiligen Druckstange (104) zu jeweils einem der zugeordneten Befestigungselemente (254) zu bewegen und jeweils mittels der Druckstange das Befestigungselement in Richtung des Hautbereichs zu drücken, insbesondere bis der bei den Befestigungselementen angeordnete Klebstoffträger (260) den Hautbereich berührt.
Kanülierautomat (1) gemäß Anspruch 8, wobei: die Kanülenhalterung (200) einen Grundkörper (240) aufweist und die Befestigungselemente (254) der Kanülenhalterung als Flügelelemente ausgebildet sind, die relativ zu dem Grundkörper (240) drehbar um je eine Rotationsachse (212) mittels des jeweiligen Lagerelements (256) gelagert sind, wobei deren Flügelenden in einem Ausgangszustand vor dem Befestigen der Kanüle (220) von dem Hautbereich weg zeigen; und die Betätigungseinrichtung (100) eingerichtet ist, mittels des Aktuators (102) die distalen Enden (106) der Druckstangen zunächst in Richtung des Grundkörpers (240) oder in Richtung eines jeweils zugeordneten Flügelelements (254) oder dessen Lagerelement (256) zu bewegen und bei Auftreffen auf einen mechanischen Widerstand, insbesondere auf den Grundkörper (240) bzw. das jeweilige Flügelelement (254) oder dessen Lagerelement (256), eine Spreizbewegung zu bewirken, bei welcher die distalen Enden der Druckstangen (104) jeweils entlang des zugeordneten Flügelelements (254) vom Grundkörper (240) weg nach außen bewegt werden.
Kanülierautomat (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungsvorrichtung eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoff aufweist und eingerichtet ist, mittels dieser Aussonderungsvorrichtung einen Klebstoff auf den Klebstoffträger und/oder auf den Hautbereich des Patienten und/oder auf die Kanülenhalterung und/oder auf einen Schlauch, welcher mit der Kanülenhalterung verbunden ist, aufzubringen.
Kanülierautomat (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die Befestigungsvorrichtung eine Aussonderungsvorrichtung für Klebstoffträger aufweist; die Aussonderungsvorrichtung eine Lagereinrichtung für Klebstoffträger aufweist, die eingerichtet ist einen oder mehrere Klebstoffträger zu lagern; und die Aussonderungsvorrichtung für das Aussondern des Klebstoffträgers zum Befestigen der Kanüle eingerichtet ist.
Kanülierautomat (1) gemäß Anspruch 11, wobei: die Lagereinrichtung zur Lagerung von wenigstens zwei verschiedenen Klebstoffträgern eingerichtet ist; der Kanülierautomat, insbesondere Befestigungsvorrichtung, ein Erkennungssystem für Gewebe- und/oder Hauttypen aufweist, das mittels einer auf der Messung von Strahlung, insbesondere Licht, von mechanischen Kräften und/oder von chemischen Substanzen basierenden Sensorik Daten über die Beschaffenheit eines Hautbereichs und vorzugsweise des darunter liegenden Gewebes, insbesondere des Blutgefäßes, erfasst und in Form von Erkennungsdaten für Gewebe- und/oder Hauttypen abspeichert; der Kanülierautomat, insbesondere ein Steuerungssystem (314) des Kanülierautomaten (1), zum Ausführen eines Auswahlverfahrens eingerichtet ist, welches die Verfahrensschritte aufweist: - Erfassen von Daten über Beschaffenheit der Haut und vorzugsweise des darunter liegenden Gewebes bei dem Hautbereich des Patienten, bei welchem die Kanüle zu befestigen ist, mittels des Erkennungssystems für Gewebe- und/oder Hauttypen; - Bestimmen des Gewebe- und/oder Hauttyps bei dem Hautbereich mittels einer Datenbank für Gewebe- und/oder Hauttypen auf Basis dieser Erkennungsdaten; - Auswählen jenes Klebstoffträgers von den gelagerten Klebstoffträgern und/oder eines Klebstoffs, welcher für den bestimmten Gewebetyp und/oder Hauttyp geeignet ist, mittels dieser Datenbank oder einer weiteren Datenbank; und - Ausgabe eines oder mehrerer Steuerungsparameter für wenigstens eine der Aussonderungsvorrichtungen, ; und wobei wenigstens diese Aussonderungsvorrichtung eingerichtet ist, auf Basis dieser Steuerungsparameter gesteuert zu werden und den Klebstoffträger (260) und/oder den Klebstoff (262) auszusondern, welchen diese Steuerungsparameter kennzeichnen.
Kanülierautomat (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Erkennungssystem für die Lage der Kanüle (220) , das mittels einer auf Messung von Strahlung, insbesondere Licht, von mechanischen Kräften und/oder von Ultraschall basierenden Sensorik Daten über die Lage einer Kanüle, insbesondere in einem Blutgefäß, erfasst und in Form von Erkennungsdaten für die Kanülenlage abspeichert; wobei: der Kanülierautomat (1), insbesondere die Befestigungsvorrichtung (10), eingerichtet ist, nach der Befestigung der Kanüle die Kanüle (220) mittels der Positionierungseinrichtung (120), insbesondere mit einer vorbestimmten und vorzugsweise geringen Auslenkung und/oder Kraft, zu bewegen; das Erkennungssystem eingerichtet ist, die Veränderung der Lage der Kanüle, insbesondere in dem Blutgefäß, bei der Bewegung zu erfassen; der Kanülierautomat, insbesondere Befestigungsvorrichtung und/oder ein Steuerungssystem (314), eingerichtet ist, auf Basis der erfassten Bewegung der Kanüle zu bestimmen, ob die Kanüle ausreichend befestigt ist.
Kanülenhalterung (200) für einen Kanülierautomaten (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: einen Grundkörper (240), welcher mit einer Kanüle (220) verbunden oder zur Verbindung mit einer Kanüle (220) eingerichtet ist; und einen oder mehrere Bereiche (252) zum Befestigen der Kanülenhalterung an einem Patienten, welche mit einem oder mit mehreren Klebstoffträgern (260) verbunden oder zur Verbindung mit diesen eingerichtet sind.
Verfahren (400) zum automatisierten Befestigen einer Kanüle (220) am Patienten bei der automatisierten Kanülierung eines Blutgefäßes des Patienten mittels der Kanüle (220), insbesondere für einen Kanülierautomaten (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder für eine Kanülenhalterung (200) gemäß Anspruch 14, insbesondere für die Hämodialyse, mit den folgenden Verfahrensschritten: (410) Bereitstellen einer Kanüle mit einer Kanülenhalterung oder Bereitstellen einer Kanüle ohne Kanülenhalterung und Verbinden dieser Kanüle mit einer Kanülenhalterung; (412) Betätigen eines Führungsmittels mittels einer Betätigungseinrichtung, wobei das Führungsmittel einen Klebstoffträger an einen Hautbereich des Patienten führt, bei welchem die Kanüle zu befestigen ist; (414) Positionieren der Kanülenhalterung bei dem Hautbereich mittels einer Positionierungseinrichtung; und (416) Befestigen der Kanüle, insbesondere nachdem das Blutgefäß mittels der Kanüle punktiert worden ist, über die Kanülenhalterung und den Klebstoffträger an dem Hautbereich, wobei der Klebstoffträger mit dem Hautbereich mittels eines Klebstoffs verklebt und mit der Kanüle verbunden ist.