DE102017201451A1

DE102017201451A1 - Greifervorrichtung für Kanülen

Info

Publication number: DE102017201451A1
Application number: DE102017201451.2A
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: EP3573691A1; JP2020505167A; JP7143306B2; WO2018138326A1; CN110234381A; US11744959B2; US20190336705A1

Abstract

Die Erfindung eine Greifervorrichtung für einen Kanülierautomaten und zum Greifen einer Kanüle mit einer Kanülenhalterung. 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.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Medizintechnik und betrifft insbesondere eine Greifervorrichtung für einen Kanülierautomaten zum Greifen einer Kanüle, einen Kanülierautomaten und ein Verfahren zum automatisierten Greifen 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 trainierten 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, wurden Hilfsvorrichtungen entwickelt, die das medizinische Personal bei der Kanülierung unterstützen. So ist beispielsweise aus der EP 1 244 491 B1 eine Vorrichtung zum Einführen des distalen Endes einer Kanüle in ein Gefäß bekannt.
Auch wird eine Kanülierung, da sie ein routinemäßige Arbeitsschritt bei vielen Behandlungen ist, häufig durchgeführt. Um dabei 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 Mittel sind zum Beispiel bekannt aus der EP 0 654 244 B1 , der US 2015/0065916 A1 und der WO 2015/052719 A1 .
Die dieser Erfindung zu Grunde liegende Auswertung von Beobachtungen bei der Verwendung von Kanülen und der Entwicklung von Kanülierautomaten und Hilfsvorrichtungen für die Kanülierung ergab, dass bei der Handhabung der Kanüle, insbesondere beim Greifen, Fehler auftreten können, die Kanüle verunreinigt werden kann und/oder eine Unterstützung oder ein Eingriff durch ein medizinisches Personal erforderlich sein kann. Dadurch wirkt sich das Greifen der Kanüle auf die Behandlungsqualität und/oder die Ressourceneffizienz, insbesondere bei einer automatisierten Kanülierung, aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, insbesondere für eine weitergehende Automatisierung der Kanülierung, das Greifen der Kanüle zu automatisieren, die Verlässlichkeit beim Greifen der Kanüle zu steigern und/oder die Hygiene zu verbessern.
Die Erfindung löst diese Aufgabe jeweils durch eine Greifervorrichtung gemäß der Lehre des unabhängigen Anspruchs 1, eine Kanülenhalterung gemäß der Lehre des unabhängigen Anspruchs 13, einen Kanülierautomaten gemäß der Lehre des unabhängigen Anspruchs 14 und ein Verfahren zum automatisierten greifen 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 eine Greifervorrichtung für einen Kanülierautomaten und zum Greifen einer Kanüle mit einer Kanülenhalterung. 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.
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.
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 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.
Ein Vorteil der Greifervorrichtung kann insbesondere darin liegen, dass die Kanüle mittels der Kanülenhalterung gegriffen wird, wodurch, insbesondere gegenüber einer handelsüblichen Kanüle ohne Kanülenhalterung, eine Anpassung an die jeweilige Kanüle und/oder Greifervorrichtung ermöglicht wird. Dabei steht wenigstens eines der Greifelemente im Eingriff mit der Kanülenhalterung, wodurch sich die mechanische Stabilität der Verbindung der Kanüle mit der Greifvorrichtung und somit die Verlässlichkeit steigern lässt. Auch lässt sich auf diese vorteilhafte Weise die Kanülenhalterung so formen und die Bewegung der zwei Greifelemente so auf die Kanülenhalterung abstimmen, dass ein automatisiertes Greifen ermöglicht oder die Verlässlichkeit dabei gesteigert wird. Auch kann ein Vorteil des Greifens mittels der Kanülenhalterung insbesondere darin liegen, dass die Greifervorrichtung die Kanüle bzw. die übrigen Bestandteile der Kanüle - außer der Kanülenhalterung - nicht greift und somit das Risiko für mögliche Verschmutzungen der Greifvorrichtung und/oder der Kanüle reduziert wird, wodurch insbesondere die Hygiene verbessert werden kann.
Insbesondere nachfolgend werden bevorzugte Weiterbildungen der Greifervorrichtung und ihre Komponenten beschrieben, die jeweils, soweit dies technisch möglich ist und nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird, nach Wunsch des Fachmanns miteinander kombiniert werden können. Entsprechend können die bevorzugten Weiterbildungen insbesondere auch mit bevorzugten Ausführungsformen oder Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weisen die Greifelemente, welche im Eingriff mit der Kanülenhalterung stehen, je einen Greifbereich auf, der als Negativform eines mit diesem korrespondierenden Bereichs der Kanülenhalterung geformt ist. Ein Vorteil der als Negativform geformten Greifbereiche kann insbesondere darin liegen, dass diese eine formschlüssige Verbindung mit dem korrespondierenden Bereich in der Kanülenhalterung und somit eine verlässliche mechanische Verbindung im Greifzustand ermöglichen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist wenigstens einer und sind vorzugsweise alle Greifbereiche dauerhaft geformt. Dabei sind diese Greifbereiche an vorbestimmten Positionen der Kanülenhalterung angeordnet. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich beim Greifen und insbesondere im Greifzustand sicherstellen, dass die Kanüle in einer mittels dieser Greifbereiche vorbestimmten Position relativ zu den Greifelementen angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist einer oder weisen mehrere, vorzugsweise alle, dauerhaft geformten Greifbereiche eine Zentriergeometrie auf, welche mit den korrespondierenden Bereichen so zusammenwirken, dass der jeweilige korrespondierende Bereich beim Greifen relativ zu dem jeweiligen Greifbereich zentriert wird. Vorzugsweise weist die Zentriergeometrie eine oder mehrere abgeschrägte Flächen auf oder besteht daraus. Entsprechend können auch die korrespondierenden Bereiche der Kanülenhalterung abgeschrägte Flächen aufweisen. Auf diese vorteilhafte Weise können die Greifbereiche mit Zentriergeometrie und die korrespondierenden Bereiche der Kanülenhalterung beim Greifen entlang der abgeschrägten Flächen aneinander vorbei gleiten, bis diese zueinander zentriert sind. Ein Vorteil der Zentriergeometrie kann insbesondere darin liegen, dass Abweichungen bei der anfänglichen Position der Kanüle, insbesondere der Kanülenhalterung, relativ zu der Greifervorrichtung, insbesondere den Greifelementen, ausgeglichen werden können und/oder die Präzision der Positionierung der Kanüle im Greifzustand erhöht werden kann, womit sich insbesondere die Verlässlichkeit des automatisierten Greifens und/oder aufgrund der präzisen Positionierung die Qualität der Behandlung steigern lässt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist zumindest im Greifzustand und vorzugsweise beim Greifen die Greifervorrichtung zumindest im Wesentlichen in einem oberen Bereich oberhalb einer Oberseite der Kanüle angeordnet und/oder sind die Greifbereiche so angeordnet und die Greifelemente so geformt, dass ein unterer Bereich unterhalb einer Unterseite der Kanüle zumindest im Wesentlichen frei bleibt.
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.
Vorzugsweise sind die Greifbereiche so angeordnet und die Greifelemente so geformt, dass im Greifzustand die Greifelemente höchstens 2 cm, vorzugsweise höchstens 1 cm, vorzugsweise höchstens 0,5 cm und weiter bevorzugt höchstens 1 mm in den unteren Bereich über die Kanülenhalterung hinausragen.
Ein Vorteil des zumindest im Wesentlichen Freibleibens des unteren Bereichs, welcher bei der Kanülierung dem Patienten zugewandt ist, also insbesondere des begrenzten Hinausragens in den unteren Bereich, kann insbesondere darin liegen, dass der untere Bereich zur Orientierung und Positionierung der Kanüle verwendet werden kann und/oder der erzielbare Winkel zwischen dem Patienten und der Kanüle zumindest im Wesentlichen nicht durch in den unteren Bereich ragende Teile der Greifervorrichtung beschränkt wird. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich insbesondere ein flacher Winkel beim Einstechen oder anschließenden positionieren der Kanüle erzielen, die Behandlungsqualität und/oder der Komfort für den Patienten steigern.
Vorzugsweise bestimmen einer oder mehrere der Greifbereiche und/oder die korrespondierenden Bereiche der Kanülenhalterung eine Rotationsstellung der Kanüle bezüglich einer Rotation der Kanüle um eine Längsachse der Kanüle. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich die Kanüle auf mittels dieser Greifbereiche vorbestimmte Weise in eine bestimmte Rotationsstellung bringen und somit die Kanüle bezüglich ihrer Längsachse relativ zu einem Patienten orientieren, wobei insbesondere die üblicherweise schräge Spitze am distalen Ende der Kanüle so gedreht werden kann, dass diese Rotationsstellung für die jeweilige Kanülierung besonders geeignet ist. Insbesondere kann dabei die Kanüle, d.h. insbesondere ihrer Hohlnadel, in Richtung der Oberseite der Kanüle abgeschrägt sein, so dass die schneidende Kante der Kanüle auf der Unterseite der Kanüle liegt und zum Patienten hin orientiert ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung berührt die Greifervorrichtung zumindest im Greifzustand die Kanüle nur an der bzw. mittels der Kanülenhalterung. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich die Hygiene und somit die Behandlungssicherheit steigern.
Um insbesondere die Hygiene zu verbessern, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung die Kanülenhalterung am proximalen Ende der Kanüle angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung für eine Kanüle mit einer am proximalen Ende angeordneten Kanülenhalterung bewegt die Bewegungseinrichtung beim Greifen die Greifelemente nur in einer Umgebung der Kanülenhalterung und/oder die Greifelemente sind so angeordnet und die Bewegungseinrichtung bewegt die Greifelemente beim Greifen so, dass eine Umgebung des distalen Endes der Kanüle frei bleibt von den Greifelementen. Vorzugsweise erstreckt sich dabei die Umgebung des distalen Endes wenigstens 5 mm um das distale Ende herum, weiter bevorzugt 15 mm und/oder bevorzugt wenigstens ein Drittel der Länge der Kanüle und weiter bevorzugt wenigstens die Hälfte der Länge der Kanüle. Auch vorzugsweise erstreckt sich dabei die Umgebung des proximalen Endes auf höchstens die Hälfte der Länge der Kanüle, weiter bevorzugt höchstens ein Drittel der Länge der Kanüle und/oder höchstens 5 cm um das proximale Ende der Kanüle herum, weiter bevorzugt höchstens 3 cm und noch weiter bevorzugt höchstens 1 cm. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich eine Berührung der Kanüle, insbesondere der Hohlnadel der Kanüle, vermeiden und somit die Hygiene und/oder Behandlungsqualität steigern. Ein Vorteil der so erzielbaren Beabstandung der Greifelemente von dem distalen Ende der Kanüle kann insbesondere darin liegen, dass die Hygieneanforderungen an die Greifelemente reduziert werden können, womit sich insbesondere der Betrieb und/oder die Konstruktion der Greifervorrichtung bei gleicher oder gesteigerter Hygiene bezüglich der Kanüle und der Behandlung des Patienten vereinfachen lässt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Bewegungseinrichtung einen elektrischen Aktuator - insbesondere einen Elektromotor, vorzugsweise Schrittmotor - auf oder besteht daraus, mit dem auf vorteilhafte Weise die Bewegung der Greifelemente elektrisch gesteuert werden kann.
Vorzugsweise weist die Bewegungseinrichtung ein Federelement auf, welches auf vorteilhafte Weise ermöglicht, die Greifelemente in Eingriff mit der Kanülenhalterung zu bringen, den Eingriff aufrechtzuerhalten und/oder den Eingriff zu lösen. Damit lässt sich insbesondere die Konstruktion eines steuerbaren, insbesondere elektronischen, Aktuators vereinfachen. Auch ist die Greifervorrichtung vorzugsweise eingerichtet, mit dem Federelement den Eingriff, insbesondere ohne zusätzliche Aktivierung des steuerbaren Aktuators aufrechtzuerhalten, womit sich ein passives Festhalten der gegriffenen Kanüle erzielen lässt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die, insbesondere genau zwei, Greifelemente zueinander benachbart angeordnet und weisen jeweils eine dem jeweils anderen abgewandte Seite, eine Aufnahmeseite, welche vorzugweise eine Unterseite ist und mit einer Unterseite der Kanüle korrespondiert, sowie eine Aussparung zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kanülenhalterung auf. Zudem ist bei den abgewandten Seiten je ein Greifbereich ausgeformt. Die Aussparung erstreckt sich dabei von der einen abgewandten Seite zu der anderen abgewandten Seite und durch die Greifbereiche und ist zur Aufnahmeseite der zwei Greifelemente offen, so dass in einem Aufnahmezustand der Greifervorrichtung ein Mittelteil der Kanülenhalterung von der Aufnahmeseite der zwei Greifelemente aus in die Aussparung eingebracht werden kann. Außerdem ist die Bewegungseinrichtung eingerichtet, zum Greifen der Kanüle, nachdem der Mittelteil der Kanülenhalterung in die Aussparung eingebracht worden ist, die zwei Greifelemente entlang des Mittelteils und jeweils in Richtung der abgewandten Seiten voneinander weg zu bewegen bis zumindest der jeweilige Greifbereich mit dem korrespondierenden Bereich der Kanülenhalterung formschlüssig und/oder kraftschlüssig ist. Ein Vorteil des Greifens durch Von-einander-wegfahren der Greifelemente kann insbesondere darin liegen, dass die Greifvorrichtung, d.h. insbesondere die Greifelemente, im Aufnahmezustand eine geringere räumliche Ausdehnung als im Greifzustand haben, wodurch die Zuverlässigkeit beim Aufnehmen und/oder beim Greifen gesteigert werden kann, etwa da keine störenden Gegenstände zusätzlich zu der Kanülenhalterung in den Aufnahmebereich gelangen können. Auch lässt sich, vorzugsweise mittels einer Endlagenfühlervorrichtung, welche insbesondere eine auf der Messung von Strahlung, insbesondere Licht, oder Kraft basierende aufweisen kann, ein Endpunkt beim Greifen bestimmen, bei welchem zumindest der jeweilige Greifbereich mit dem korrespondierenden Bereich der Kanülenhalterung formschlüssig und/oder kraftschlüssig ist, und sich auf diese vorteilhafte Weise das Greifen an verschiedenen Größen, insbesondere Längen, der Kanülenhalterung, insbesondere des Mittelteils, dynamisch anpassen. Außerdem kann ein Vorteil der nach unten gerichteten Aussparung insbesondere darin liegen, dass der untere Bereich unter der Unterseite der Kanüle zumindest im Wesentlichen frei bleiben kann. Auch lässt sich auf diese vorteilhafte Weise die Kanüle von einer Ablagefläche aus aufnehmen, indem die Greifervorrichtung über die Ablagefläche gefahren und auf diese so abgesenkt wird, dass die Kanülenhalterung in die Aussparung eingebracht wird.
Vorzugsweise sind die Greifbereiche jeweils entweder zum proximalen oder zum distalen Ende der Kanüle orientiert, womit insbesondere die Kraft zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Festhalten der Kanüle zumindest im Wesentlichen entlang einer Längsachse der Kanüle wirkt, wodurch sich insbesondere eine ungewollte Veränderung der Orientierung der Längsachse aufgrund von lateral wirkenden Kräften, also insbesondere eine Veränderung des Winkels der Kanüle zum Patienten, - speziell bei der Kanülierung - vermeiden und somit die Behandlungssicherheit und/oder Behandlungsqualität steigern lässt.
Vorzugsweise sind die Greifbereiche und/oder die korrespondierenden Bereiche der Kanülenhalterung rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse der Kanüle, wodurch sich auf vorteilhafte Weise die Kanüle frei - oder entsprechend der Symmetriewinkel der Rotationssymmetrie - um die Längsachse herum rotieren und damit orientieren lässt sowie vorzugsweise im Greifzustand mittels Kraftschluss in der gewählten Rotationsstellung fixieren lässt und/oder sich die Kanüle unabhängig von ihrer Rotationsstellung um Ihre Längsachse in den Aufnahmebereich aufnehmen lässt.
Vorzugsweise sind die Greifbereiche und die korrespondierenden Bereiche der Kanülenhalterung asymmetrisch bezüglich der Längsachse der Kanüle, wodurch auf vorteilhafte Weise die Rotationsstellung der Kanüle um Ihre Längsachse zumindest im Greifzustand vorbestimmt ist. Dabei weisen die Greifbereiche und/oder die korrespondierenden Bereiche vorzugsweise eine Zentriergeometrie auf, welche bewirkt, dass, falls beim Greifen die Rotationsstellung der Kanüle von der aufgrund der Asymmetrie vorbestimmten Rotationsstellung abweicht, die Greifbereiche und die korrespondierenden Bereiche aneinander vorbei gleiten und somit die Kanüle um die Längsachse rotiert, bis die vorbestimmte Rotationsstellung erreicht ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Greifervorrichtung des Weiteren einen Aufnahmebereich zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kanülenhalterung auf. Dabei sind die, vorzugsweise genau zwei, Greifelemente benachbart zum Aufnahmebereich angeordnet und weisen jeweils eine dem Aufnahmebereich zugewandte Seite auf. Zudem ist bei den zugewandten Seiten wenigstens ein Greifbereich ausgeformt. Außerdem ist die Bewegungseinrichtung eingerichtet, zum Greifen der Kanüle, nachdem die Kanülenhalterung in dem Aufnahmebereich angeordnet worden ist, die Greifelemente aufeinander zu sowie den wenigstens einen Greifbereich relativ zur Kanülenhalterung in Richtung des korrespondierenden Bereichs der Kanülenhalterung zu bewegen bis zumindest der wenigstens eine Greifbereich mit dem korrespondierenden Bereich formschlüssig und/oder kraftschlüssig ist. Ein Vorteil des Aufeinanderzubewegens kann insbesondere darin liegen, dass beim Greifen auf die Kanülenhalterung eine Druckbelastung wirkt, wodurch sich für die Kanülenhalterung Materialien verwenden lassen, welche bezüglich Druckbelastungen aber nicht notwendigerweise in gleichem Ausmaß bezüglich Zugbelastungen stabil sind. Insbesondere lässt sich bei der Verwendung von bezüglich Druckbelastung stabilen Materialien für die Kanülenhalterung - etwa vorzugsweise festen, inkompressiblen Materialien - eine gegenüber einer Belastung mit Scherkräften und/oder Zugkräften höhere Kraft und damit, insbesondere kraftschlüssige, Fixierung der Kanülenhalterung mittels der Greifelemente realisieren.
Vorzugsweise weisen bei wenigstens zwei Greifbereichen alle bis auf einen Greifbereich und/oder des damit korrespondierenden Bereichs der Kanülenhalterung ein relativ zu diesem einen Greifbereich bzw. Bereich der Kanülenhalterung größeres Spiel auf, so dass die Position und/oder Orientierung der Kanülenhalterung im Greifzustand zumindest im Wesentlichen durch diesen einen Greifbereich bzw. Bereich der Kanülenhalterung bestimmt wird, während bei den übrigen Bereichen aufgrund des Spiels ein Bewegungsfreiraum besteht. Diese vorteilhafte Weise lassen sich eine Überdefinition der Position und/oder Orientierung der Kanülenhalterung und/oder eine falsche Positionierung oder Orientierung und/oder Kräfte aufgrund mangelnder Passung vermeiden
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind zumindest im Greifzustand und vorzugsweise beim Greifen ein erstes der Greifelemente auf einer ersten Längsseite der Kanüle und ein zweites der Greifelemente auf einer zweiten Längsseite der Kanüle, welche der ersten Längsseite gegenüberliegt, angeordnet. Dabei ist der zugewandten Seite des ersten und/oder des zweiten Greifelements je ein Greifbereich ausgeformt.
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.
Ein Vorteil der Anordnung der Greifelemente auf der ersten und der zweiten Längsseite kann insbesondere darin liegen, dass die Greifelemente seitlich an die Kanüle angenähert werden können und dabei insbesondere ein unterer Bereich unterhalb der Unterseite der Kanüle zumindest im Wesentlichen frei bleiben kann. Auch lässt sich die Rotationsstellung bezüglich der Längsachse der Kanüle und bezüglich der Fläche, welche den oberen Bereich von einem unteren Bereich unterhalb trennt, auf diese vorteilhafte Weise vorgeben.
Vorzugsweise sind die Greifbereiche bei der ersten und der zweiten Längsseite und die korrespondierenden Bereiche der Kanülenhalterung asymmetrisch bezüglich einer Querachse der Kanüle, welche von den Greifbereichen bei der ersten Längsseite zu den Greifbereichen bei der zweiten Längsseite verläuft. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich eine Rotationsstellung bezüglich der Querachse mittels der asymmetrischen Greifbereiche und korrespondierenden Bereiche der Kanülenhalterung vorgeben.
Auch vorzugsweise werden die Greifelemente mit den Greifbereichen bei einer der Längsseiten entlang der Querachse auf die gegenüberliegenden Greifelemente bei der anderen der Längsseiten zubewegt. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich eine um diese Querachse schwenkbare Greifervorrichtung einfach realisieren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind das erste und das zweite Greifelemente zangenartig ausgebildet. Zudem sind das erste und das zweite Greifelemente relativ zueinander um eine Drehachse in Richtung einer Längsachse der Kanüle drehbar gelagert. Insbesondere lässt sich mittels dieser Lagerung eine zangenartige Bewegung realisieren. Ein Vorteil der zangenartigen Ausbildung dieser Greifelemente kann insbesondere darin liegen, dass die Drehung um die Drehachse und die dazu erforderliche Lagerung mechanisch besonders robust, bewährt und/oder zuverlässig ist, wodurch sich insbesondere das automatisierte Greifen verbessern - d.h. insbesondere verlässlicher machen - lässt und/oder ein mechanisch einfacher und damit auch gegenüber Ausbildungen mit linearen Bewegungen mit einem reduzierten Gewicht realisieren lässt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist zumindest im Greifzustand ein erstes der Greifelemente in einem oberen Bereich oberhalb einer Oberseite der Kanüle und ein zweites der Greifelemente in einem unteren Bereich unterhalb einer Unterseite der Kanüle angeordnet. Zudem ist die Bewegungseinrichtung zum Bewegen des zweiten Greifelements entlang einer Längsachse der Kanüle sowie in Richtung des oberen Bereichs eingerichtet. Ein Vorteil der Anordnung des zweiten Greifelements in dem unteren Bereich sowie des bewegen dieses zweiten Greifelements in Richtung des oberen Bereichs kann insbesondere darin liegen, dass beim Greifen die Kanüle zunächst durch eine Bewegung von dem proximalen Ende hin zum distalen Ende in den Aufnahmebereich gebracht werden kann und anschließend die Kanüle durch Bewegen des zweiten Greifelements hin zum ersten Greifelement fixiert werden kann. Hierdurch kann insbesondere die Position und Rotationsstellung bezüglich einer Querachse, welche in der Trennfläche zwischen dem oberen und dem unteren Bereich verläuft und zumindest im Wesentlichen orthogonal zu einer Längsachse der Kanüle ist, verlässlich vorgegeben und gegen Abweichungen davon mittels der Kraft beim Greifen entgegengewirkt werden. Bei entsprechenden Greifbereichen - d.h. insbesondere Greifbereichen mit einer Zentriergeometrie und/oder asymmetrischer Form - kann insbesondere auch die Rotationsstellung bezüglich der Längsachse und/oder einer Hochachse, welche von dem oberen Bereich zu dem unteren Bereich zeigt, vorgegeben werden.
Vorzugsweise weist eine Kanülenhalterung einer Kanüle bzw. für eine Kanüle eines oder mehrere Einrastelemente, insbesondere Aufnahmebohrungen, auf
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weisen eines oder mehrere erste der, vorzugsweise wenigstens drei, Greifelemente Greifbereiche auf, welche als mit den Einrastelementen der Kanülenhalterung korrespondierende Einrastelemente ausgeformt sind. Zudem ist eines oder sind mehrere zweite der Greifelemente jeweils gegenüber den ersten Greifelemente so angeordnet, dass diese beim Greifen, d.h. beim Einrasten der ersten Greifelemente, die Kanüle an der bzw. mittels der Kanülenhalterung tragen und dabei eine Gegenkraft bewirken, welche der Kraft zum einrasten entgegenwirkt. Ein Vorteil des Einrastens kann insbesondere darin liegen, dass das Befestigen mittels Einrasten bewährt und damit zuverlässig ist. Auch lässt sich mittels des Einrastens ein passives Festhalten der Kanüle erzielen, insbesondere muss also nach dem Einrasten kein steuerbarer Aktuator aktiviert sein bzw. bleiben, um den Eingriff der Greifelemente mit der Kanülenhalterung und somit die Fixierung der Kanüle aufrechtzuerhalten.
Vorzugsweise weist eine Kanülenhalterung einer Kanüle bzw. für eine Kanüle ein Innengewinde auf.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist ein erstes der, insbesondere genau zwei, Greifelemente eine Spindel mit einem Außengewinde auf, welches mit einem Innengewinde der Kanülenhalterung korrespondiert. Zudem weist ein zweites der Greifelemente ein mit dem Außengewinde der Spindel korrespondierendes Innengewinde auf. Dabei ist die Bewegungseinrichtung eingerichtet, beim Greifen wenigstens einen Teil der Spindel in das Innengewinde einzuschrauben. Ein Vorteil der so erzielbaren Schraubverbindungen kann insbesondere darin liegen, dass das Greifen der Kanüle mittels Verschraubungen besonders robust und damit verlässlich ist und/oder sich mit einer Zentriergeometrie kombinieren lässt, so dass auch bei anfänglicher leichter Abweichung die Kanülenhalterung mit der Greifervorrichtung mittels der Spindel verschraubt werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Kanülenhalterung, insbesondere für eine Greifervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die Kanülenhalterung weist einen oder mehrere Bereiche auf, welche mit Greifbereichen der Greifervorrichtung korrespondieren und welche vorzugsweise dauerhaft geformt sind. Zudem weist die Kanülenhalterung einen Verbindungsbereich zum, insbesondere integralen, Verbinden mit einer Kanüle auf.
Die bereits 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 Greifervorrichtung gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung mit einer bzw. für eine Kanüle mit einer solchen Kanülenhalterung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung 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 und diese gemeinsam desinfiziert und anschließend verpackt. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich die Hygiene verbessern und/oder die Behandlungsqualität oder Behandlungssicherheit steigern.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist der Verbindungsbereich von den Bereichen der Kanülenhalterung, welche mit den Greifbereichen korrespondieren, so beabstandet, dass die Greifelemente der Greifervorrichtung zumindest im Greifzustand und vorzugsweise beim Greifen von der Kanüle, insbesondere der Hohlnadel der Kanüle, beabstandet sind. Ein Vorteil dieser Beabstandung kann insbesondere darin liegen, dass sich Verunreinigungen beim Greifen oder zumindest im Greifzustand durch Bestandteile der Greifervorrichtung vermeiden lassen, wodurch sich insbesondere die Behandlungssicherheit steigern lässt und/oder die Hygieneanforderungen der Greifervorrichtung gegenüber einer Lösung, bei welcher die Greifervorrichtung Bestandteile der Kanüle - insbesondere solche, welche zum Einführen in den Patienten vorgesehen sind - berührt, reduzieren lassen und sich somit die Konstruktionsanforderungen und/oder vereinfachen Herstellungskosten reduzieren lassen.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen Kanülierautomaten für die automatisierte Kanülierung eines Blutgefäßes eines Patienten mit einer Greifervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Die bereits vorausgehend genannten möglichen Vorteile sowie Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Varianten des ersten und/oder des zweiten Aspekts der Erfindung gelten entsprechend auch für den erfindungsgemäßen Kanülierautomaten.
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 P2, 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 arteriovenösen 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 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.
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. 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 vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Greifen einer Kanüle mit den folgenden Verfahrensschritten. 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 die Kanüle mit Kanülenhalterung in einem Aufnahmebereich einer Greifervorrichtung angeordnet. In einem Verfahrensschritt werden wenigstens zwei Greifelemente der Greifervorrichtung relativ zueinander und wenigstens eines der Greifelemente relativ zu der Kanülenhalterung bewegt bis wenigstens eines der Greifelemente mit der Kanülenhalterung im Eingriff steht.
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 greifen einer Kanüle. Umgekehrt gelten mögliche Vorteile sowie Ausführungsformen, Weiterbildungen oder Varianten des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform des vierten Aspekts der Erfindung entsprechend auch für die vorhergehenden Aspekte der Erfindung.
Vorzugsweise wird in einem Verfahrensschritt ein Kanülierautomat mit einer Greifervorrichtung, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, bestückt oder weist eine solche auf.
Vorzugsweise kann auch der Kanülierautomat einen robotergesteuerten Werkzeugarm aufweisen, mittels welchem dieser die Greifervorrichtung zu der Kanüle bewegt, so dass die Kanüle in dem Aufnahmebereich der Greifervorrichtung angeordnet wird. Dabei kann die Kanüle zunächst vorzugsweise auf einer Ablagefläche oder in einem Lagerbereich oder einem Zubehörset angeordnet sein.
Vorzugsweise und alternativ zum Anordnen der Kanüle mit Kanülenhalterung in dem Aufnahmebereich kann zunächst auch eine Kanülenhalterung in einem Aufnahmebereich, insbesondere an den Greifelementen, angeordnet werden und anschließend mittels der Greifelemente in Zusammenwirkung mit der Kanülenhalterung die Kanüle, welche zunächst keine Kanülenhalterung aufweist, in dem Aufnahmebereich angeordnet und schließlich gegriffen werden.
Insbesondere kann die Bereitstellung der jeweiligen Mittel - insbesondere des Kanülierautomaten, eines robotergesteuerten Werkzeugarms, der Greifervorrichtung und/oder der Kanülenhalterung - ein Teil des Verfahrens, also insbesondere ein Verfahrensschritt, sein oder diese Mittel bereits vor Durchführung des Verfahrens bereitgestellt sein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird die Greifervorrichtung mittels eines robotergesteuerten Werkzeugarms eines Kanülierautomaten an das proximale Ende der Kanüle gefahren und anschließend zumindest ein zweites der Greifelemente und vorzugsweise die Greifervorrichtung entlang einer Längsachse der Kanüle in Richtung des distalen Endes der Kanüle bewegt bis die Kanülenhalterung in dem Aufnahmebereich angeordnet ist. Auf diese vorteilhafte Weise bleibt eine Umgebung des distalen Endes der Kanüle beim Anordnen der Kanüle in den Aufnahmebereich frei, womit sich insbesondere Verschmutzungen vermeiden lassen und somit die Hygiene gesteigert werden kann. Außerdem kann dabei insbesondere die Kanüle, insbesondere eine Hohlnadel der Kanüle, mit einer Schutzabdeckung versehen sein, welche diese vor Verschmutzungen schützt. Vorzugsweise wird diese Schutzabdeckung erst unmittelbar vor der Kanülierung, also hier unmittelbar vor der Punktion des Blutgefäßes, oder zumindest erst nach dem Greifen oder im Greifzustand entfernt. Dazu kann der Kanülierautomat oder die Greifervorrichtung ein Mittel zum Entfernen der Schutzabdeckung, insbesondere eine Entfernungseinrichtung - etwa zusätzliche Greifelemente zum Greifen und Abziehen der Schutzabdeckung -, aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird ein Schlauch, insbesondere ein Infusionsschlauch, mit einem Anschlussteil der Kanüle vor, während oder nach der Kanülierung sowie vor dem Lösen des Eingriffs zwischen Kanülenhalterung und Greifervorrichtung automatisiert fluidverbunden. Ein Vorteil des Verbindens, während die Kanülenhalterung mit der Greifervorrichtung im Eingriff steht, kann insbesondere darin liegen, dass sich die mechanische Belastung des kanülierten Blutgefäßes reduzieren lässt. Ein Vorteil des Verbindens vor der Kanülierung oder zumindest bevor ein Zugang zum Blutgefäß besteht kann insbesondere darin liegen, dass dabei kein Austritt von Blut 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.
Vorzugsweise weist die Kanülenhalterung einen Anschlussteil, der für eine Fluidverbindung mit einem Schlauch eingerichtet ist. Insbesondere kann dieser Anschlussteil 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, insbesondere gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, eine oder mehrere Kanülen sowie eine oder mehrere Kanülenhalterungen, insbesondere gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, und wenigstens eine Greifervorrichtung für eine Kanüle mit einer Kanülenhalterung, insbesondere gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, auf. Vorzugsweise sind die Kanülen jeweils integral mit einer Kanülenhalterung 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 vierten Aspekt der Erfindung auszuführen. Insbesondere kann dazu der Kanülierautomat einen Werkzeugarm aufweisen, der mit der Greifervorrichtung bestückt ist, und mittels dieses Werkzeugarm eine Kanüle mit Kanülenhalterung aus dem Lagerbereich entnehmen, also insbesondere mit der Greifervorrichtung greifen.
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.
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.
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 und/oder wenigstens eine aufweisen und insbesondere als Bestandteil in einer physischen Geräteeinheit integrieren.
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 seitliche Ansicht auf eine Kanüle mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung;
1B eine frontale Ansicht auf ein Greifelement eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung;
1C einen Schnitt durch zwei Greifelemente eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung im Aufnahmezustand zusammen mit einer Kanüle mit Kanülenhalterung;
1D einen Schnitt durch zwei Greifelemente eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung im Greifzustand zusammen mit einer Kanüle mit Kanülenhalterung;
2A eine Ansicht von oben auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung zusammen mit einer Kanüle mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung;
2B eine seitliche Ansicht dieser Greifervorrichtung sowie eine seitliche Ansicht dieser Kanülenhalterung;
2C eine Ansicht dieser Greifervorrichtung im Greifzustand von oben, welche diese Kanülenhalterung greift;
2D eine Schwenken dieser Greifervorrichtung mit gegriffener Kanüle in einer seitlichen Ansicht;
3A eine Ansicht von oben auf eine Kanüle mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung;
3B einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung im Aufnahmezustand zusammen mit einer Kanüle mit Kanülenhalterung in seitlicher Darstellung;
4A eine seitliche Ansicht auf eine Kanüle mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung;
4B eine frontale Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung;
4C einen Ausschnitt dieser Greifervorrichtung im Greifzustand, welche diese Kanülenhalterung greift, in frontaler Darstellung;
5A eine seitliche Ansicht auf eine Kanüle mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung;
5B eine Ansicht von oben dieser erfindungsgemäßen Kanülenhalterung;
5C einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung im Aufnahmezustand zusammen mit einem Schnitt durch diese Kanülenhalterung in frontaler Darstellung;
5D den Schnitt durch diese Greifervorrichtung, wobei diese im Greifzustand ist und diese Kanülenhalterung greift;
6A eine frontale Ansicht dieser Greifervorrichtung, welche den Eingriff mit dieser Kanülenhalterung löst;
6B eine alternative Variante eines Greifelements dieser Greifervorrichtung in einer Schnittdarstellung und zwei seitlichen Darstellungen;
7A eine seitliche Ansicht auf eine Kanüle mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung;
7B eine Ansicht von oben dieser erfindungsgemäßen Kanülenhalterung;
7C einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung im Aufnahmezustand zusammen mit einem Schnitt durch diese Kanülenhalterung in frontaler Darstellung;
7D den Schnitt durch diese Greifervorrichtung, wobei diese im Greifzustand ist und diese Kanülenhalterung greift;
8 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kanülierautomaten;
9 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatisierten Greifen einer Kanüle;
10A ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten sowie ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung, welche mit einer Kanüle verbunden ist, bei einem Verfahrensschritt eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatisierten Greifen einer Kanüle;
10B diesen Kanülierautomaten und diese Kanülenhalterung bei einem weiteren Verfahrensschritt dieses Verfahrens;
10C die Greifervorrichtung dieses Kanülierautomaten zusammen mit der Kanülenhalterung bei noch einem weiteren Verfahrensschritt dieses Verfahrens.

In 1A ist eine seitliche Ansicht auf eine Kanüle 220 mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung 200 dargestellt. Eine Längsachse 212 der Kanüle 220 erstreckt sich von dem proximalen Ende 224 zu dem distalen Ende 222 der Kanüle 220. Am distalen Ende 222 hat die Kanüle eine schräge Spitze zum Einstechen in ein Gewebe. Insbesondere kann für die Kanüle 220 eine Oberseite 226 und einer Unterseite 228, wie oben beschrieben, bezüglich der Lage zu einem Patienten oder bezüglich der schrägen Spitze definiert werden. Dabei ist die Unterseite 228 jene Seite, auf welcher die Spitze endet. Vorzugsweise wird eine Kanüle zur Kanülierung so relativ zum Patienten positioniert, dass das Ende der schrägen Spitze näher an dem Patienten ist als der Ansatz der schrägen Spitze, welcher weiter in Richtung des proximalen Endes 224 der Kanüle liegt. In diesem Fall entsprechen sich die Definitionen für die Oberseite und die Unterseite der Kanüle.
Die Kanülenhalterung 200 weist zwei Bereiche 230, 232, welche mit entsprechenden Bereichen einer Greifervorrichtung korrespondieren, einen Verbindungsbereich 240, welcher mit der Kanüle 220 integral verbunden ist, und einen Mittelteil 242 auf. Die zwei Bereiche 230, 232 sind einander zugewandt, durch den Mittelteil 242 beabstandet und verjüngen sich zum Mittelteil 242 hin.
Vorzugsweise ist die Kanülenhalterung 200 um die Längsachse 212 rotationssymmetrisch, insbesondere zylindrisch, geformt. Vorzugsweise sind die Bereiche 230, 232 trapezförmig oder konisch oder als deformierter Konus mit einer ovalen Grundfläche oder als Pyramide, insbesondere mit einer Grundfläche eines unregelmäßigen Dreiecks, geformt. Dabei ermöglicht die Rotationssymmetrie die Kanülenhalterung 200 und damit die Kanüle 220 in verschiedenen Rotationsstellungen, für welche die Kanülenhalterung 200 rotationssymmetrisch ist, mittels einer Greifervorrichtung aufzunehmen, während eine Asymmetrie ermöglicht, eine bestimmte Rotationsstellung vorzugeben.
Vorzugsweise ist die Kanülenhalterung 200 aus einem desinfizierbaren Kunststoff, insbesondere PEEK oder Polypropylen, hergestellt.
Vorzugsweise ist die Kanülenhalterung 200 am proximalen Ende 224 der Kanüle angeordnet, wodurch ermöglicht wird, dass eine Umgebung des distalen Endes 222 der Kanüle 200 beim Greifen oder zumindest im Greifzustand frei bleibt. Insbesondere kann die Kanülenhalterung 200 zunächst separat von der Kanüle 220 hergestellt werden und anschließend mit der Kanüle, etwa durch Anschmelzen des Kunststoffs oder mittels eines Klebstoffs, mit der Kanüle integral verbunden werden. Bevorzugt und alternativ kann die Kanülenhalterung zusammen mit der Kanüle hergestellt werden, wobei insbesondere die Kanülenhalterung in einem Spritzgießverfahren um einen Bereich der Kanüle, insbesondere um einen Bereich an ihrem proximalen Ende, gespritzt wird. Anschließend werden vorzugsweise die so verbundene Kanülenhalterung und Kanüle desinfiziert und steril verpackt.
1B zeigt eine frontale Ansicht auf ein Greifelement 110 eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung, insbesondere für die Kanülenhalterung 200 aus 1A. In der frontalen Ansicht ist dem Betrachter eine Seite 114 des Greifelements 110 zugewandt, welche von einer Seite eines weiteren Greifelements dieses Ausführungsbeispiels der Greifervorrichtung abgewandt ist. Auf dieser abgewandten Seite 114 ist ein Greifbereich 130 des Greifelements 100 ausgeformt. Zudem weist das Greifelement 110 eine Aufnahmeseite, insbesondere Unterseite, 128, eine Aussparung 120 zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kanülenhalterung 200 und vorzugsweise eine Oberseite 126 auf. Wenn in der Aussparung die Kanülenhalterung 200 aufgenommen worden ist, korrespondieren die Oberseite und die Unterseite des Greifelements 110 mit der Oberseite bzw. Unterseite der Kanüle 220. Die Aussparung 120 erstreckt sich von der abgewandten Seite 114 durch den Greifbereich 130 hindurch und ist zur Aufnahmeseite 128 hin offen, so dass in einem Aufnahmezustand der Greifvorrichtung der Mittelteil 242 der Kanülenhalterung 200 von der Aufnahmeseite 128 aus in die Aussparung 120 eingebracht werden kann. Dabei zeigt die Längsachse der Kanüle 220 in Richtung des Betrachters oder von diesen weg und ist folglich in 1B nicht dargestellt. Vorzugsweise ist der Greifbereich 130 als Negativform des korrespondierenden Bereichs der Kanülenhalterung dauerhaft geformt. So ist der Greifbereich 130 für einen konusförmigen korrespondierenden Bereich vorzugsweise als Konus geformt, welcher sich zur abgewandten Seite 114 hin verbreitert.
In den 1C und 1D ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung 100 in einem Aufnahmezustand bzw. in einem Greifzustand dargestellt. Die Greifervorrichtung 100 weist zwei Greifelemente 110, 112 auf, welche relativ zueinander bewegbar sind und zum Greifen der Kanülenhalterung 200 zusammenwirken. Die Greifelemente 110, 112 entsprechen vorzugsweise dem Greifelement 110 aus 1B. Das Greifelement 110 weist, entsprechend wie in 1B beschrieben, eine Oberseite, eine Unterseite, eine Aussparung und einen Greifbereich 130 auf. Entsprechend weist das Greifelement 112 eine Oberseite, eine Unterseite, eine Aussparung und einen Greifbereich 132 auf. Zudem sind die Greifelemente 110, 112 zueinander benachbart angeordnet und das Greifelement 110 weist eine dem Greifelement 112 abgewandte Seite 114 sowie entsprechend das Greifelement 112 eine dem Greifelement 110 abgewandte Seite 116 auf.
Die Greifelemente sind als Schnittdarstellung mit einem Schnitt durch eine Ebene, welche zwischen der jeweiligen Oberseite und der Unterseite liegt und durch die Aussparung sowie die Greifbereiche 130, 132 verläuft, dargestellt. Demgemäß sind die Oberseiten und Unterseiten hier nicht dargestellt und, der Übersichtlichkeit halber, auch die Aussparung ohne Bezugszeichen. Die Kanülenhalterung 200 ist mit einer Kanüle 220 verbunden und ist vorzugsweise die Kanülenhalterung 200 aus 1A, wobei diese bezüglich Oberseite und Unterseite um ihre Längsachse 212 um 90° gedreht ist bzw. die Ober- und die Unterseite nicht mit den Oberseiten bzw. Unterseiten der Greifelemente korrespondieren, d.h. insbesondere die Ober- und die Unterseiten der Greifelemente sind zu Längsseiten der Kanüle gerichtet.
Im Aufnahmezustand sind, wie in 1C dargestellt, die Greifelemente 110, 112 mit einem vorbestimmten Abstand voneinander so angeordnet oder berühren sich so sowie ist die Aussparung dafür vorgesehen, einen Teil der Kanülenhalterung 200 so aufzunehmen, dass der Greifbereich 130 benachbart zu einem korrespondierenden Bereich 230 der Kanülenhalterung 200 und der Greifbereich 132 benachbart zu einem korrespondierenden Bereich 232 angeordnet ist.
Zum Bringen in den Greifzustand werden die Greifelemente 110, 112 in Richtung ihrer jeweiligen abgewandten Seiten 114, 116 und vorzugsweise entlang der Längsachse 212 voneinander weg bewegt. Vorzugsweise werden zum Lösen des Greifzustands und zum Bringen in den Aufnahmezustand die Greifelemente 110, 112 aufeinander zu bewegt, insbesondere bis sich diese, wie in 1C dargestellt, berühren. Dazu weist die Greifervorrichtung 100 eine Bewegungseinrichtung 160 auf. Vorzugsweise ist diese, wie in 1D dargestellt, seitlich zu den Greifelementen angeordnet oder weiter bevorzugt an der Oberseite der Greifelemente angeordnet, so dass die Aufnahmeseite, d.h. insbesondere die Unterseite, frei bleibt.
Im Greifzustand sind, wie in 1D dargestellt, die Greifelemente 110, 112 mittels der Bewegungseinrichtung 160 so weit voneinander weg gefahren, dass die Greifbereiche 130, 132 mit den korrespondierenden Bereichen 230, 232 der Kanülenhalterung 200 im Eingriff stehen sowie formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sind. Ein Vorteil der Anordnung der Kanülenhalterung 200 am proximalen Ende 224 der Kanüle sowie des Voneinander-weg-fahrens der Greifelemente in einer Umgebung des proximalen Endes 224 kann insbesondere darin liegen, dass eine Umgebung des distalen Endes 222 der Kanüle frei bleibt und so insbesondere das Risiko für Verschmutzungen und/oder der Aufwand zum Vermeiden von dortigen Verschmutzungen reduziert werden kann.
In den 2A bis 2D sind ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung sowie ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung, welche mit der Greifervorrichtung korrespondiert, dargestellt. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten und Vorteile dieser Ausführungsbeispiele jenen aus den 1A bis 1D.
Wie bei der Ansicht von oben in 2A besonders gut zu erkennen, weist die Greifervorrichtung 100 einen Aufnahmebereich 108 zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kanülenhalterung 200 auf. Zudem weist die Greifervorrichtung 100 genau zwei Greifelemente 110, 112 auf, welche benachbart zum Aufnahmebereich 108 angeordnet sind. Die Greifelemente 110, 112 weisen jeweils eine Seite 118 auf, die dem Aufnahmebereich 108 zugewandt ist. Bei den zugewandten Seiten 118 ist jeweils der Greifbereich 130 bzw. 132 ausgeformt. Dabei sind diese Greifbereiche vorzugsweise als Negativform der jeweils korrespondierenden Bereiche 230, 232 der Kanülenhalterung 200 dauerhaft, d.h. insbesondere aus einem festen Material, geformt.
Die Kanülenhalterung 200 ist mit einer Kanüle, vorzugsweise integral, mechanischsowie fluid-verbunden. In 2A ist bezüglich der Zeichnung die Kanüle 220 mit ihrem distalen Ende 222 nach oben sowie mit Ihren Längsseiten 229 nach der linken bzw. rechten Seite der Zeichenebene angeordnet. Die Kanülenhalterung 200 ist mit der Kanüle 220 an dem proximalen Ende der Kanüle verbunden sowie mit einem Schlauch 250, insbesondere einem Infusionsschlauch, fluidverbunden, wobei die Kanülenhalterung 200 eine fluide Verbindung zwischen dem Schlauch 250 und der Kanüle 220 herstellt. Zur Verbindung der Kanülenhalterung 200 mit dem Schlauch 250 kann die Kanülenhalterung 200 vorzugsweise einen Anschlussteil aufweisen. Dieser Anschlussteil kann insbesondere ein Element für eine Luer-Lock-Verbindung aufweisen oder daraus bestehen, so dass der Schlauch 250 und die Kanülenhalterung 200 miteinander verschraubt werden können.
2A zeigt die Greifervorrichtung 100 in einem Aufnahmezustand. Die Längsachse 212 der Kanüle erstreckt sich von dem proximalen Ende der Kanüle zum distalen Ende 222 der Kanüle. Die Querachse 214 verläuft von einer der Längsseiten 229 zu der anderen der Längsseiten 229. Im Aufnahmezustand zur Aufnahme der Kanülenhalterung 200 sind die Greifelemente 110, 112 entlang der Querachse 214 voneinander sowie von der Kanülenhalterung 200 so weit beabstandet, dass die Kanülenhalterung 200 zunächst in den Aufnahmebereich 108 eingebracht werden kann. Wenn die Kanüle 220 mit der Kanülenhalterung 200 daraufhin in dem Aufnahmebereich 108, insbesondere zum Greifen der Kanüle, angeordnet ist, sind die Greifelemente 110, 112 bei der einen bzw. der anderen Längsseite 229 so angeordnet, dass die Greifbereiche 130, 132 benachbart zu den korrespondierenden Bereichen 230, 232 sind.
2B zeigt eine seitliche Ansicht der Ausführungsbeispiele aus 2A, bei welcher die Querachse aus der Zeichenebene heraus zeigt. Dabei ist das Greifelement 110 versetzt von der Kanülenhalterung 200 dargestellt, so dass diese und der Bereich 230 sichtbar sind. Der der Bereich 230, welcher mit dem Greifbereich 130 korrespondiert, weist vorzugsweise eine D-förmige Grundfläche auf und ist konvex geformt, erstreckt sich also insbesondere in Richtung des Betrachters. Umgekehrt ist der mit Strichlinien angedeutete Greifbereich 130 ebenfalls mit einer D-förmigen Grundfläche aber konkav geformt, um den Bereich 230 aufzunehmen. Insbesondere kann der Greifbereich 130 und/oder der Bereich 230 eine Zentriergeometrie aufweisen, d.h. insbesondere sich nach oben, das heißt in dieser Darstellung aus der Zeichenebene heraus, verjüngen, so dass beim Greifen der Bereich 230 und damit die Kanülenhalterung 200 relativ zu dem Greifbereich 130 zentriert wird. Entsprechendes gilt vorzugsweise auch für das, hier nicht dargestellte, Greifelement 112, dessen Greifbereich 132 sowie den korrespondierenden Bereich 232 der Kanülenhalterung 200.
2C zeigt die Greifervorrichtung 100 aus 1A in einem Greifzustand, in welchem diese die Kanülenhalterung 200 greift. Dabei ist die Greifervorrichtung 100 mittels einer Bewegungseinrichtung 160 der Greifervorrichtung 100 von dem Aufnahmezustand in den Greifzustand bringbar. Dazu ist die Bewegungseinrichtung 160 eingerichtet, zum Greifen der Kanüle, nachdem die Kanülenhalterung 200 in dem Aufnahmebereich angeordnet worden ist, die Greifelemente 110, 112 aufeinander zu sowie wenigstens einen der Greifbereiche relativ zu der Kanülenhalterung 200 zu bewegen. Vorzugsweise wird dabei wenigstens eines der Greifelemente entlang der Querachse 214 bewegt. Dazu weist die Bewegungseinrichtung 160 vorzugsweise einen elektrisch steuerbaren, linearen Aktuator auf.
Vorzugsweise weist die Greifervorrichtung 100 des Weiteren eine Verbindungseinrichtung 170 zum Verbinden der Greifervorrichtung 100 mit einem robotergesteuerten Werkzeugarm, insbesondere eines Kanülierautomaten, auf. Des Weiteren ist die Bewegungseinrichtung 160 vorzugsweise eingerichtet nur das Greifelement 110 relativ zu der Verbindungseinrichtung 170 zu bewegen, während das Greifelement 112 relativ zu der Verbindungseinrichtung 170 nicht bewegt wird. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich einerseits die relative Position und/oder Orientierung der gegriffenen Kanüle - relativ zu der Verbindungseinrichtung 170 - durch das Greifelement 112 vorgeben, während die Kanülenhalterung 200 durch Bewegen des Greifelements 110 gegriffen und die Greifbereiche 130, 132 mit den korrespondierenden Bereichen der Kanülenhalterung 200 in Eingriff gebracht werden.
Allgemein ist es bei dieser Erfindung bevorzugt, dass eine zumindest Variante der Ausführungsformen der Greifervorrichtung 100 eine Verbindungseinrichtung 170 aufweist. Weiter ist es bevorzugt, dass von den wenigstens zwei Greifelementen 110, 112 wenigstens ein Greifelement, insbesondere genau ein Greifelement, relativ zu der Verbindungseinrichtung 170 starr, d.h. insbesondere für unbeweglich die Bewegungseinrichtung 160 ist, wodurch auf vorteilhafte Weise durch dieses starre Greifelement die relative Position und/oder Orientierung der Kanüle mit Kanülenhalterung vorgegeben wird. Auf diese vorteilhafte Weise kann insbesondere die Bewegungssteuerung eines robotergesteuerten Werkzeugarms, mit welchem die Greifervorrichtung 100 mittels der Verbindungseinrichtung 170 verbunden ist, vereinfacht werden, weil bei bekannter Position und/oder Orientierung des Werkzeugarms und damit der Verbindungseinrichtung 170 und damit dieses wenigstens einen Greifelements auch die Position und/oder Orientierung der Kanülenhalterung sowie Kanüle bekannt ist.
2D illustriert ein Schwenken der Greifervorrichtung 100 sowie der Kanüle 220 um die Querachse in einer seitlichen Ansicht, bei welcher die Querachse in Richtung des Betrachters zeigt und folglich nicht dargestellt ist.
In den 3A und 3B sind ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung zum Greifen dieser Kanülenhalterung dargestellt. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten und Vorteile dieser Ausführungsbeispiele jenen aus den vorhergehenden Figuren.
In 3A ist die Kanülenhalterung 200 in einer Ansicht von oben dargestellt. Die Kanülenhalterung 200 ist mit einer Kanüle 220 und einem Schlauch 250 fluidverbunden. Vorzugsweise sind diese Bereiche 230, 232 als Flügel ausgeformt und erstrecken sich jeweils von einer der Längsseiten 229 der Kanüle 220 aus von dieser weg.
3B zeigt einen Schnitt durch die Greifervorrichtung 100 im Aufnahmezustand für die Kanülenhalterung aus 3A und zusammen mit dieser in seitlicher Darstellung. In 3B ist des Weiteren die Längsachse 214 der Kanüle 200, die Oberseite 226 sowie die Unterseite 228 der Kanüle 220 und eine Hochachse 216 der Kanüle 220 dargestellt, wobei sich die Hochachse 216 von der Unterseite 228 in Richtung der Oberseite 226 erstreckt.
Die Greifervorrichtung 100 weist ein erstes Greifelement 110 und ein zweites Greifelement 112 auf. Zumindest in dem hier dargestellten Aufnahmezustand weist die Greifervorrichtung 100 einen Aufnahmebereich 108 auf, welcher zwischen dem ersten Greifelement 110 und den zweiten Greifelement 112 liegt. Zudem weist die Greifervorrichtung 100 eine Bewegungseinrichtung 160 und eine Verbindungseinrichtung 170 auf. Dabei ist die Bewegungseinrichtung 160 eingerichtet, das zweite Greifelement 112 relativ zu dem ersten Greifelement 110 und relativ zu der Verbindungseinrichtung 170 zubewegen. Vorzugsweise ist das erste Greifelement 110 als Gehäuse ausgebildet, welches die Bewegungseinrichtung 160 aufnimmt und mit der Verbindungseinrichtung 170 starr verbunden ist und/oder diese ebenfalls aufnimmt.
Zum Bewegen des zweiten Greifelements 112 weist die Bewegungseinrichtung 160 vorzugsweise ein Zahnrad sowie eine Zahnstange auf wobei die Zahnstange eine Rotationsbewegung des Zahnrad in eine lineare Bewegung transformiert und damit das zweite Greifelement 112 zum Bringen in den Greifzustand in Richtung des ersten Greifelements 110 und/oder entlang der Hochachse 216 bewegt. Für diese Rotationsbewegung weist die Greifervorrichtung 100, insbesondere die Bewegungseinrichtung 160, einen Elektroantrieb, vorzugsweise einen Elektromotor, insbesondere einen Schrittmotor, auf.
Vorzugsweise ist das zweite Greifelement 112 gabelartig geformt und weist zwei Greifbereiche 132 auf, wobei insbesondere einer der Greifbereiche bei einer Längsseite der Kanüle angeordnet ist und der andere der Greifbereiche bei der gegenüberliegenden Längsseite der Kanüle angeordnet ist, so dass ein Bereich zwischen diesen beiden Greifbereichen, insbesondere bei der Unterseite der Kanüle, frei bleibt.
Vorzugsweise ist zumindest im Greifzustand das erste Greifelement 110 in einem oberen Bereich oberhalb der Oberseite 226 und das zweite Greifelement 212 in einem unteren Bereich unterhalb der Unterseite 228 angeordnet. Auf diese vorteilhafte Weise ist das Greifelement 110, welches weitere Bestandteile der Greifervorrichtung beinhaltet, oberhalb der Kanüle und damit weiter von Patienten entfernt angeordnet, während das zweite Greifelement 112 unterhalb der Kanüle und/oder, je nach Form der Kanülenhalterung 200, neben der Kanüle angeordnet ist, wobei dieses insbesondere bezüglich der Hochachse 216 eine geringere räumliche Ausdehnung aufweist und somit der Bereich unterhalb der Kanüle zumindest im Wesentlichen frei bleibt.
In den 4A bis 4C sind ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung zum Greifen dieser Kanülenhalterung dargestellt. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten und Vorteile dieser Ausführungsbeispiele jenen aus den vorhergehenden Figuren.
4A zeigt eine seitliche Ansicht auf eine Kanüle mit der Kanülenhalterung 200. Die Kanüle 220 weist ein distales Ende 222, welches eine Längsachse 212 der Kanüle definiert, auf und ist am proximalen Ende, welches dem distalen Ende 222 gegenüberliegt, mit der Kanülenhalterung 200 verbunden. Zudem ist in dieser Figur eine Hochachse 216, welche von der Unterseite der Kanüle zu deren Oberseite zeigt, eingezeichnet.
Des Weiteren weist die Kanülenhalterung 200 einen Bereich 230 zum Greifen mittels der Greifervorrichtung auf und ein Anschlussteil 270 zum Verbinden mit einem Schlauch, insbesondere einem Infusionsschlauch. Dabei stellt die Kanülenhalterung 200 vorzugsweise eine Fluidverbindung zwischen einem Lumen der Kanüle 220 und einem Lumen des Schlauchs her.
Vorzugsweise ist die Kanülenhalterung entlang der Längsachse 212 zylindrisch ausgeformt. Alternativ und bevorzugt weist die Kanülenhalterung 200 eine Rotationssymmetrie bezüglich der Längsachse 212 auf und ist insbesondere oval. Insbesondere kann die Kanülenhalterung 200 auch nicht rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse 212 sein.
Vorzugsweise weist die Kanülenhalterung in Richtung der Hochachse 216 eine geringe räumliche Ausdehnung auf. So kann diese vorzugsweise eine Höhe von höchstens 20 mm, weiter bevorzugt höchstens 10 mm und noch weiter bevorzugt höchstens 4 mm aufweisen. Hierbei ist der Bereich 230 vorzugsweise als Einbuchtung geformt und/oder zumindest nicht an der Unterseite angeordnet, sodass der Bereich 230 keine zusätzliche räumliche Ausdehnung in Richtung der Hochachse 216, insbesondere in Richtung der Unterseite bedingt.
In 4B ist eine frontale Ansicht der Greifervorrichtung 100 dargestellt. Die Greifervorrichtung 100 weist einen Aufnahmebereich 108, ein erstes Greifelement 110 und ein zweites Greifelement 112 auf, wobei der Aufnahmebereich 108 zwischen den beiden Greifelementen 110, 112 angeordnet ist. Die Greifelemente 110, 112 sind mittels eines Lagerelements 166 der Greifervorrichtung 100 relativ zueinander drehbar um eine Drehachse in Richtung der Längsachse 212 gelagert. Insbesondere ist die Greifervorrichtung 100 zangenartig ausgebildet, wobei die beiden Greifelemente 110, 112 die beiden Schenkel der Zange bilden.
Die Bewegungseinrichtung weist einen Aktuator 162, insbesondere einen elektrischen Aktuator, zum Öffnen der Greifervorrichtung 100, d.h. zum Bringen der Greifervorrichtung 100 in einen Aufnahmezustand, auf. Vorzugsweise ist der Aktuator 162 auch eingerichtet, die Greifervorrichtung 100 zu schließen, d.h. in einen Greifzustand zu bringen. Dabei drehen sich die Greifelemente 110, 112 relativ zueinander um die Drehachse. Auch vorzugsweise und alternativ oder zusätzlich weist die Bewegungseinrichtung ein Federelement 164 zum Schließen der Greifervorrichtung auf. Des Weiteren kann das Federelement 164 dazu eingerichtet sein, die Greifervorrichtung 100 im Greifzustand zu halten. Alternativ oder zusätzlich und bevorzugt können die Greifbereiche der Greifelemente 110, 112 und die korrespondierenden Bereiche der Kanülenhalterung so geformt sein, dass diese im Greifzustand ineinander einrasten und so den Greifzustand aufrechterhalten. Ein Vorteil des Aufrechterhaltens des Greifzustands mittels des Federelements 164 und/oder mittels des Einrastens kann insbesondere darin liegen, dass auf diese vorteilhafte Weise der Greifzustand passiv aufrechterhalten wird.
In 4C ist ein Ausschnitt der Greifervorrichtung 100 aus 4B im Greifzustand zusammen mit der Kanülenhalterung 200 aus 4A frontal dargestellt, wobei die Greifervorrichtung 100 die Kanüle 220 bei der Kanülenhalterung 200 und mittels des ersten Greifelements 110 und des zweiten Greifelements 112 greift.
Anhand dieser Figur ist besonders gut zu erkennen, dass die Greifervorrichtung 100 sich zumindest nicht wesentlich unterhalb der Kanüle bzw. Kanülenhalterung erstreckt und somit ein unterer Bereich unterhalb der Kanüle bzw. Kanülenhalterung frei bleibt, wodurch insbesondere ein besonders flacher Winkel beim Einstechen der Kanüle 220 und/oder beim Befestigen ermöglicht wird.
Zudem ist vorzugsweise das Anschlussteil 270, wie in 4a dargestellt, so angeordnet, dass sich ein angeschlossener Schlauch im Anschlussbereich entlang der Längsachse 212 erstreckt und, daher zusammen mit der geringen räumlichen Ausdehnung der Kanülenhalterung 200 in Richtung der Hochachse 216, insbesondere in Richtung des unteren Bereichs, flach an den Patienten anliegen und insbesondere mittels eines Klebestreifens befestigt werden kann. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich die Behandlungssicherheit, die Behandlungsqualität und/oder der Komfort für den Patienten steigern.
In den 5A bis 5D sind ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung zum Greifen dieser Kanülenhalterung dargestellt. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten und Vorteile dieser Ausführungsbeispiele jenen aus den vorhergehenden Figuren. Zudem können die Greifervorrichtung und/oder die Kanülenhalterung weitere Bestandteile aufweisen, welche in diesen Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind, insbesondere aber erfindungsgemäß Bestandteil der Greifervorrichtung bzw. Kanülenhalterung sind.
5A zeigt die Kanülenhalterung 200 zusammen mit einer Kanüle 220 und einem Schlauch 250 in seitlicher Darstellung; zudem ist die Längsachse 212 der Kanüle 220 eingezeichnet. Die Kanülenhalterung 200 ist mit der Kanüle 220 integral verbunden, wobei das Lumen der Kanüle 220 mit einem Lumen der Kanülenhalterung 200 fluidverbunden ist und die Kanülenhalterung 200 eingerichtet ist, mit dem Schlauch 250 so mechanisch verbunden zu werden, dass diese eine Fluidverbindung zwischen dem Schlauch 250, insbesondere einem Lumen des Schlauchs, und dem Lumen der Kanüle herstellt.
Wie in der Ansicht von oben bei 5B besonders gut zu erkennen ist, weist die Kanülenhalterung 200 zwei Bereiche 230, 232 auf, welche als Einrastelemente, insbesondere als Aufnahmebohrungen, ausgebildet sind. Diese Einrastelemente 230, 232 der Kanülenhalterung 200 korrespondieren mit Einrastelementen der Greifervorrichtung 100.
Vorzugsweise sind die Einrastelemente 230, 232 auf einer ersten und auf einer zweiten der Längsseiten 229 der Kanüle 220 angeordnet und in entsprechenden Seiten der Kanülenhalterung 200 ausgebildet. Insbesondere sind auf diese Weise die Einrastelemente entlang einer Querachse 214, welche sich von der ersten Längsseite 229 aus in Richtung der zweiten Längsseite 229 erstreckt, angeordnet. Ein Vorteil dieser Anordnung kann insbesondere darin liegen, dass eine Rotation um eine Hochachse, d.h. eine Achse, welche bei 5B aus der Zeichenebene heraus zeugt, auch bei einem um diese Achse kreisförmigen Einrastelement verhindert wird und/oder eine Rotation um diese Hochachse sowie um die Längsachse 212 verhindert bzw. erschwert wird, da die größere räumliche Ausdehnung entlang der Querachse 214 als Hebel gegen die Rotation wird.
Alternativ kann die Kanülenhalterung 200 auch nur ein solches Einrastelement oder alternativ wenigstens drei Einrastelemente aufweisen. Vorzugsweise sind, wenn die Kanülenhalterung 200 wenigstens drei Einrastelemente aufweist, diese Einrastelemente entlang von zwei Achsen angeordnet, womit insbesondere eine Rotation - auch bei kreisförmigen Einrastelementen - um alle der drei räumlichen Achsen verhindert werden kann. Insbesondere dabei weist die Greifervorrichtung 100 eine entsprechende Anzahl sowie Anordnung von Einrastelementen auf.
In 5C ist ein Schnitt durch die Greifervorrichtung 100 im Aufnahmezustand sowie durch die Kanülenhalterung 200 dargestellt. Dabei sind insbesondere zwei erste der Greifelemente 110 und ein zweites der Greifelemente 112, die Greifbereiche 130, 132 der beiden ersten Greifelemente 110 sowie ein Auswerfelement 140 dargestellt, während weitere Bestandteile der Greifervorrichtung 100 - etwa eine Bewegungseinrichtung - der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. In 5D ist ein Schnitt durch die Greifervorrichtung 100 im Greifzustand sowie durch die Kanülenhalterung 200 dargestellt.
Die beiden ersten Greifelemente 110 weisen je einen Greifbereich 130 bzw. 132 auf, wobei der Greifbereich 130 als Einrastelement ausgeformt ist, welches mit dem Einrastelement 230 der Kanülenhalterung 200 korrespondiert, und entsprechend der Greifbereich 132 als ein mit dem Einrastelement 232 korrespondierendes Einrastelement ausgeformt ist.
Das zweite der Greifelemente 112 ist gegenüber den beiden ersten Greifelementen 110 so angeordnet, dass, wenn die beiden ersten Greifelemente 110 mittels der Bewegungseinrichtung in Richtung der Kanülenhalterung 200 bewegt werden, um diese zu greifen - d.h. um die Einrastelemente 130, 132 der Greifervorrichtung 100 in die Einrastelemente 230, 232 der Kanülenhalterung 200 einzurasten -, die Kanülenhalterung 200 von dem zweiten Greifelement 112 getragen wird und das zweite Greifelement 112 dabei eine Gegenkraft bewirkt, welche der Kraft zum Einrasten entgegenwirkt. Dabei erfolgt die Bewegung der ersten Greifelemente 110 vorzugsweise entlang der Hochachse 216.
Vorzugsweise ist die Bewegungseinrichtung der Greifervorrichtung eingerichtet, das zweite Greifelement 112 nach dem Einrasten von der Kanülenhalterung 200 zu entfernen, womit insbesondere die räumliche Ausdehnung der Greifervorrichtung im Bereich der Kanülenhalterung und/oder der Kanüle, insbesondere in einem Bereich unterhalb der Unterseite der Kanüle, reduziert werden kann.
Vorzugsweise weist die Greifervorrichtung 100 ein Auswerfelement 140 auf, welches zumindest im Greifzustand mittels der Bewegungseinrichtung in Richtung der Kanülenhalterung 200 bewegt werden kann, um die Einrastelemente 130, 132 der Greifervorrichtung 100 von den Einrastelementen 230, 232 der Kanülenhalterung 200 zu entfernen und so den Greifzustand zu lösen. Vorzugsweise wird dabei das Auswerfelement 140, wie insbesondere in 6A mit einem Pfeil illustriert, entlang der Hochachse 216 relativ zu der Kanülenhalterung und auf die Kanülenhalterung zu bewegt.
Auch bevorzugt und alternativ oder zusätzlich zu dem Auswerfelement 140 kann eines oder können mehrere, insbesondere alle, der ersten Greifelemente 110 als Spreizdom ausgebildet sein. Ein solcher Spreizdom 110 ist in 6B als Schnittdarstellung und als seitliche Ansicht - einmal im geschlossenen und einmal im gespreizten Zustand - dargestellt. Dabei weist der Spreizdom 110 einen Fuß 134 bei dem Greifbereich 130 auf und ist dort verdeckt. Die Greifervorrichtung 100, insbesondere der Spreizdom 110, weist zudem eine Spreizhülse 136 auf. Des Weiteren ist die Bewegungseinrichtung eingerichtet, zum Bringen der Greifervorrichtung 100 in den Greifzustand die Spreizhülse 136 in Richtung und zumindest teilweise über den Fuß 134 zu schieben, so dass sich der Umfang beim Greifbereich 130 vergrößert und mit einem korrespondierenden Einrastelement oder einer korrespondierenden Aufnahmebohrung der Kanülenhalterung eine, insbesondere formschlüssige, Verbindung hergestellt werden kann. Zum Lösen des Greifzustands wird die Spreizhülse 136 in entgegengesetzter Richtung geschoben und so der Umfang verkleinert.
In den 7A bis 7D sind ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung zum Greifen dieser Kanülenhalterung dargestellt. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten und Vorteile dieser Ausführungsbeispiele jenen aus den vorhergehenden Figuren. Zudem können die Greifervorrichtung und/oder die Kanülenhalterung weitere Bestandteile aufweisen, welche in diesen Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind, insbesondere aber erfindungsgemäß Bestandteil der Greifervorrichtung bzw. Kanülenhalterung sind.
7A zeigt die Kanülenhalterung 200 zusammen mit einer Kanüle 220 in seitlicher Darstellung. Die Kanülenhalterung 200 weist einen Gewindedom 280 mit einem Innengewinde 284 auf. Der Gewindedom 280 ist vorzugsweise als nach oben verjüngender Konus ausgebildet und weist demgemäß an seinem äußeren Umfang eine Zentrierschräge 286 auf.
Wie in der Ansicht von oben bei 7B besonders gut zu erkennen ist, ist die Grundfläche der Kanülenhalterung 200 vorzugsweise rechteckig geformt und der Gewindedom 280 vorzugsweise mittig angeordnet. Zudem weist der vorzugsweise rechteckige Außenumriss der Kanülenhalterung 200 eine oder mehrere, insbesondere wie dargestellt zwei, seitliche Zentrierschrägen 286 auf. Mittels dieser Zentrierschrägen lässt sich die Kanülenhalterung relativ zu der Greifervorrichtung zentrieren und lässt sich insbesondere durch die nicht-kreisförmigen, seitlichen Zentrierschrägen 286 eine Rotation um eine Achse des Gewindedoms vermeiden. In 7B ist der Gewindedom 280 als Teilschnitt dargestellt, so dass das Innengewinde 284 erkennbar ist.
In 7C ist ein frontaler Schnitt durch die Greifervorrichtung 100 im Aufnahmezustand sowie durch die Kanülenhalterung 200 dargestellt. Dabei ist insbesondere ein erstes der Greifelemente, welches als Spindel 180 ausgebildet ist, und ein zweites der Greifelemente 112 dargestellt, während weitere Bestandteile der Greifervorrichtung 100 - etwa eine Bewegungseinrichtung - der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
In 7D ist ein frontaler Schnitt durch die Greifervorrichtung 100 sowie durch die Kanülenhalterung 200 dargestellt, wobei die Greifervorrichtung 100 im Greifzustand ist und die Kanülenhalterung 200 greift. Insbesondere zeigt in dieser Darstellung die Längsachse der Kanüle 220 aus der Zeichenebene heraus.
Die Spindel 180 weist ein Außengewinde 184 auf, welches mit dem Innengewinde 284 der Kanülenhalterung 200 korrespondiert. Zudem weist zweite Greifelement 112 ein Innengewinde 182 auf, welches mit dem Außengewinde 184 korrespondiert, so dass die Spindel über das Außengewinde 184 mit dem Innengewinde 182 des zweiten Greifelements 112 sowie mit dem Innengewinde 284 der Kanülenhalterung 200 verschraubt werden kann. Insbesondere ist die Bewegungseinrichtung der Greifervorrichtung 100 eingerichtet, zum Bringen der Greifervorrichtung 100 in den Greifzustand die Spindel 180 mit dem Gewindedom 280 zu verschrauben.
Vorzugsweise weist das zweite Greifelement 112 eine oder mehrere Zentrierschrägen 186 auf, welche mit den Zentrierschrägen 286 der Kanülenhalterung korrespondieren.
Vorzugsweise weist die Greifervorrichtung 100 ein weiteres Greifelement und/oder ein Trageelement auf und/oder weist ein Kanülierautomat ein Trageelement auf, welches zum Tragen der Kanülenhalterung 200 beim Einschrauben der Spindel 180 eingerichtet ist.
In 8 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten dargestellt.
Der Kanülierautomat 300 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. So ist ein dem Zentralsystem des Kanülierautomaten eine Werkzeugarmeinrichtung 350 befestigt, wodurch die räumliche Position dieser Werkzeugarmeinrichtung 350 zumindest bezüglich ihres Befestigungsbereichs an dem Zentralsystem 310 vorgegeben ist. Die Werkzeugarmeinrichtung 350 weist einen Werkzeugarm 360 mit Gelenken auf, der am einen Ende mit dem Zentralsystem 310 verbunden ist und am anderen Ende eine Verbindungseinrichtung 370 aufweist, die zum Verbinden mit einer Werkzeugeinrichtung, einem Werkzeugkopf eingerichtet ist.
Ein solcher Werkzeugkopf kann insbesondere eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifervorrichtung sein. Wie illustriert, ist eine solche Greifervorrichtung 100 mit der Verbindungseinrichtung 370 mechanisch, insbesondere formschlüssig und/oder kraftschlüssig, verbunden. Dabei ist der Kanülierautomat 300 eingerichtet, die Greifervorrichtung 100 mittels der Werkzeugarmeinrichtung 350 so zu Körperteilen des Patienten zu bewegen, dass ein Blutgefäß dieses Körperteils mittels einer Kanüle, welche die Greifervorrichtung 100 greift, kanüliert werden kann.
Vorzugsweise weist der Kanülierautomat 300 eine Lagereinrichtung 330 auf, die für die Lagerung von Kanülenhalterungen, Kanülen und/oder von Kanülen mit Kanülenhalterungen eingerichtet ist. Dabei ist der Kanülierautomat 300 vorzugsweise eingerichtet, eine Kanüle mit Kanülenhalterung durch Greifen mittels der Greifervorrichtung 100 aus der Lagereinrichtung 330 zu entnehmen.
Zur Steuerung, insbesondere der Werkzeugarmeinrichtung 350 und/oder der Greifervorrichtung 100, weist das Zentralsystem 310 vorzugsweise eine Steuerungsvorrichtung 314 auf, welche mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung 312 des Zentralsystem 310 datenverbunden ist. Insbesondere ist dazu die Datenverarbeitungsvorrichtung 312 zur Bestimmung von Steuerungsparametern zur programmgesteuerten Kanülierung eingerichtet. Zudem ist die Steuerungsvorrichtung 314 vorzugsweise eingerichtet, diese Steuerungsparameter in Steuerungssignale, insbesondere für die Werkzeugarmeinrichtung 350 und/oder die Greifervorrichtung 100, zu transformieren und zur Steuerung auszugeben.
In 9 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatisierten Greifen einer Kanüle dargestellt.
Das Verfahren 400 weist die Verfahrensschritte 310, 312, 314 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.
In dem 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 die Kanülenhalterung, welche mit der Kanüle verbunden ist, in einem Aufnahmebereich einer Greifervorrichtung angeordnet.
Schließlich werden im Verfahrensschritt 414 wenigstens zwei Greifelemente der Greifervorrichtung relativ zueinander und wird wenigstens eines dieser Greifelemente relativ zu der Kanülenhalterung bewegt bis wenigstens eines der Greifelemente mit der Kanülenhalterung im Eingriff steht.
In den 10A bis 10C sind ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kanülierautomaten sowie ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kanülenhalterung dargestellt und mit diesen mehrere Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatisierten Greifen einer Kanüle illustriert. Insbesondere entsprechen, soweit nicht anders beschrieben und technisch möglich, die Anordnungen, Formen, Varianten, Verfahrensschritte und Vorteile dieser Ausführungsbeispiele jenen aus den vorhergehenden Figuren. Zudem können diese Ausführungsformen weitere Bestandteile aufweisen, welche in diesen Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind, insbesondere aber erfindungsgemäß Bestandteil davon sind.
Der Kanülierautomat 300 ist insbesondere der Kanülierautomat aus 8 und weist vorzugsweise eine Greifervorrichtung 100 gemäß des Ausführungsbeispiels aus den 3A und 3B zusammen mit einer entsprechenden Kanülenhalterung 200 auf. Die Greifervorrichtung 100 weist eine Verbindungseinrichtung 170 auf, welche mit einer Verbindungseinrichtung 370 des Kanülierautomaten 300 an einem Werkzeugarm 360 des Kanülierautomaten befestigt, d.h. insbesondere mit diesen mechanisch verbunden, ist.
In 10A sind der Werkzeugarm 360 und die Verbindungseinrichtung 370 und ein Trageelement 332 des Kanülierautomaten sowie die Kanülenhalterung 200, welche mit einer Kanüle 220 verbunden ist, sowie das erste Greifelement 110, das zweite Greifelement 112 und die Verbindungseinrichtung 170 der Greifervorrichtung 100 dargestellt. Hierbei wird ein erster Verfahrensschritt des Verfahrens, bei welchem die Kanüle mit Kanülenhalterung bereitgestellt wird, illustriert. Die Kanüle 220 wird an der Kanülenhalterung 200 von dem Trageelement 332 getragen. Insbesondere kann das Trageelement 332 ein Bestandteil einer Lagereinrichtung des Kanülierautomaten 300 sein. Zudem befindet sich in diesem Verfahrensschritt die Greifervorrichtung 100 in einem Aufnahmezustand und weist einen Aufnahmebereich 108 zwischen dem ersten Greifelement 110 und den zweiten Greifelement 112 auf.
In 10B ist ein weiterer Verfahrensschritt des Verfahrens illustriert, bei welchem die Kanüle 220, d.h. insbesondere die Kanülenhalterung 200, in dem Aufnahmebereich 108 angeordnet wird. Dazu fährt der Werkzeugarm 360 die Greifervorrichtung 100 bezüglich der Zeichenebene zunächst nach unten und dann nach links. Insbesondere wird dabei die Greifervorrichtung relativ zu der Kanülenhalterung 220 zunächst entlang, d.h. insbesondere entgegen, einer Hochachse 216 der Kanüle und daraufhin entlang einer Längsachse 212 der Kanüle, insbesondere in Richtung des distalen Endes der Kanüle, bewegt bis die Kanülenhalterung 200 oder zumindest ein Teil davon in dem Aufnahmebereich 108 angeordnet ist. Insbesondere ist dabei das zweite Greifelement 112 in einem unteren Bereich unterhalb der Unterseite der Kanüle angeordnet und ist vorzugsweise gabelartig mit zwei Greifbereichen geformt, so dass die beiden Greifbereiche die Kanülenhalterung 200 je bei einem Bereich je neben einer der Längsseiten der Kanüle angeordnet sind. Auf diese vorteilhafte Weise kann das Trageelement 332 die Kanülenhalterung 200 tragen, während die Kanülenhalterung in dem Aufnahmebereich 108 angeordnet wird und/oder ist.
Schließlich ist in 10C noch ein weiterer Verfahrensschritt des Verfahrens illustriert, bei welchem die Greifervorrichtung 100 in einen Greifzustand gebracht wird und die Greifelemente 110,112 mit der Kanülenhalterung 200 im Eingriff stehen. Vorzugsweise bewirkt dazu, wie mit den Pfeilen in dieser Figur angedeutet, eine Bewegungseinrichtung der Greifervorrichtung 100, insbesondere mit einem Elektromotor, eine Rotationsbewegung eines Zahnrads, welche mittels einer Zahnstange in eine lineare Bewegung des zweiten Greifelements 112 relativ zu dem ersten Greifelement 110 umgesetzt wird. Auf diese Weise wird der Abstand zwischen den beiden Greifelementen und der Aufnahmebereich, in welchem die Kanülenhalterung 200 angeordnet ist, verkleinert, wodurch der Greifzustand erreicht wird und die Greifelemente 110, 112 mit der Kanülenhalterung - insbesondere die Greifbereiche der Greifelemente mit Bereichen der Kanülenhalterung, die mit den Greifbereichen der Greifelemente korrespondieren, - im Eingriff stehen.
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

100: Greifervorrichtung
108: Aufnahmebereich der Greifervorrichtung
110, 112: Greifelemente der Greifervorrichtung
114, 116: abgewandte Seite des Greifelements 110 bzw. 112
118: Seite des Greifelements 110 bzw. 112, die dem Aufnahmebereich zugewandt ist
120: Aussparung des jeweiligen Greifelements
126: Oberseite des jeweiligen Greifelements
128: Aufnahmeseite, insbesondere Unterseite, des jeweiligen Greifelements
130, 132: Greifbereiche der Greifervorrichtung, insbesondere der Greifelemente
134: Fuß des Greifelements 110
136: Spreizhülse
140: Auswerfelement der Greifervorrichtung
160: Bewegungseinrichtung der Greifervorrichtung
162: Elektroantrieb
164: Federelement
166: Lagerelement
170: Verbindungseinrichtung der Greifervorrichtung
180: Spindel
182: Innengewinde des Greifelements 112
184: Außengewinde der Spindel 180
186: Zentrierschrägen des Greifelements 112
200: Kanülenhalterung
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
228: Unterseite der Kanüle
229: Längsseiten der Kanüle
230, 232: Bereiche der Kanülenhalterung, welche mit Greifbereichen der Greifervorrichtung korrespondieren
240: Verbindungsbereich der Kanülenhalterung zum Verbinden mit einer Kanüle
242: Mittelteil der Kanülenhalterung
250: Schlauch, insbesondere Infusionsschlauch
270: Anschlussteil zum Verbinden mit dem Schlauch
280: Gewindedom
284: Innengewinde der Kanülenhalterung
286: Zentrierschrägen der Kanülenhalterung
300: Kanülierautomat
310: Zentralsystem des Kanülierautomaten
312: Datenverarbeitungsvorrichtung
314: Steuerungsvorrichtung
330: Lagereinrichtung für Kanülen mit Kanülenhalterungen
332: Trageelement für Kanülen mit Kanülenhalterungen
350: Werkzeugarmeinrichtung
360: Werkzeugarm des Kanülierautomaten
370: Verbindungseinrichtung des Kanülierautomaten zum Verbinden mit einem Werkzeugkopf
400: Verfahren zum automatisierten Greifen einer Kanüle
SA: Verfahrensstart
SΩ: Verfahrensende
410 bis 414: 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 1244491 B1 [0002]
EP 0654244 B1 [0003]
US 2015/0065916 A1 [0003]
WO 2015/052719 A1 [0003]

Claims

Greifervorrichtung (100) für einen Kanülierautomaten (300) zum Greifen einer Kanüle (220) mit einer Kanülenhalterung (200), aufweisend: zwei Greifelemente (110, 112), welche relativ zueinander bewegbar sind und zum Greifen der Kanülenhalterung (200) zusammenwirken; eine Bewegungseinrichtung (160), welche eingerichtet ist, die zwei Greifelemente (110, 112) relativ zueinander und wenigstens eines der Greifelemente (110, 112) relativ zu der Kanülenhalterung (200) zu bewegen; und wobei die Greifervorrichtung (100) zum Greifen mittels der Bewegungseinrichtung (160) in einen Greifzustand bringbar ist, in welchem wenigstens eines der Greifelemente (110, 112) mit der Kanülenhalterung (200) im Eingriff steht.
Greifervorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Greifelemente (110, 112), welche im Eingriff mit der Kanülenhalterung (200) stehen, je einen Greifbereich (130, 132) aufweisen, der als Negativform eines mit diesem korrespondierenden Bereichs (230, 232) der Kanülenhalterung (200), insbesondere dauerhaft, geformt ist.
Greifervorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest im Greifzustand und vorzugsweise beim Greifen die Greifervorrichtung (100) zumindest im Wesentlichen in einem oberen Bereich oberhalb einer Oberseite (226) der Kanüle angeordnet ist und/oder die Greifbereiche (130, 132) so angeordnet und die Greifelemente (110, 112) so geformt sind, dass ein unterer Bereich unterhalb einer Unterseite (228) der Kanüle zumindest im Wesentlichen frei bleibt.
Greifervorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Greifervorrichtung (100) zumindest im Greifzustand die Kanüle (220) nur an der bzw. mittels der Kanülenhalterung (200) berührt.
Greifervorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kanülenhalterung (200) am proximalen Ende (224) der Kanüle angeordnet ist und die Bewegungseinrichtung (160) beim Greifen die Greifelemente (110, 112) nur in einer Umgebung der Kanülenhalterung (200) bewegt und/oder eine Umgebung des distalen Endes (222) der Kanüle (220) frei bleibt von den Greifelementen (110, 112).
Greifervorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die, insbesondere genau zwei, Greifelemente (110, 112) zueinander benachbart angeordnet sind und jeweils eine dem jeweils anderen abgewandte Seite (114, 116), eine Aufnahmeseite (128), welche vorzugsweise eine Unterseite (128) ist und mit einer Unterseite (228) der Kanüle (220) korrespondiert, sowie eine Aussparung (120) zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kanülenhalterung (200) aufweisen; bei den abgewandten Seiten (114, 116) je ein Greifbereich (130, 132) ausgeformt ist; sich die Aussparung (120) von der einen abgewandten Seite (114) zu der anderen abgewandten Seite (116) und durch die Greifbereiche (130, 132) erstreckt sowie zur Aufnahmeseite (128) der zwei Greifelemente (110, 112) offen ist, so dass in einem Aufnahmezustand der Greifervorrichtung (100) ein Mittelteil (242) der Kanülenhalterung (200) von der Aufnahmeseite (128) der zwei Greifelemente (110, 112) aus in die Aussparung (120) eingebracht werden kann; und die Bewegungseinrichtung (160) eingerichtet ist, zum Greifen der Kanüle (220), nachdem der Mittelteil (242) der Kanülenhalterung (200) in die Aussparung (120) eingebracht worden ist, die zwei Greifelemente (110, 112) entlang des Mittelteils (242) und jeweils in Richtung der abgewandten Seiten (114, 116) voneinander weg zu bewegen bis zumindest der jeweilige Greifbereich (130, 132) mit dem korrespondierenden Bereich (230, 232) der Kanülenhalterung (200) formschlüssig und/oder kraftschlüssig ist.
Greifervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, welche des Weiteren einen Aufnahmebereich (108) zur zumindest teilweisen Aufnahme der Kanülenhalterung (200) aufweist; wobei: die, vorzugsweise genau zwei, Greifelemente (110, 112) benachbart zum Aufnahmebereich (108) angeordnet sind und jeweils eine dem Aufnahmebereich zugewandte Seite (118) aufweisen; bei den zugewandten Seiten (118) wenigstens ein Greifbereich (130, 132) ausgeformt ist; und die Bewegungseinrichtung (160) eingerichtet ist, zum Greifen der Kanüle (220), nachdem die Kanülenhalterung in dem Aufnahmebereich (108) angeordnet worden ist, die Greifelemente (110, 112) aufeinander zu sowie den wenigstens einen Greifbereich (130, 132) relativ zur Kanülenhalterung (200) in Richtung des korrespondierenden Bereichs (230, 232) der Kanülenhalterung zu bewegen bis zumindest der wenigstens eine Greifbereich mit dem korrespondierenden Bereich formschlüssig und/oder kraftschlüssig ist.
Greifervorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, wobei zumindest im Greifzustand und vorzugsweise beim Greifen: ein erstes der Greifelemente (110) auf einer ersten Längsseite (229) der Kanüle angeordnet ist; ein zweites der Greifelemente (112) auf einer zweiten Längsseite (229) der Kanüle, welche der ersten Längsseite gegenüberliegt, angeordnet ist; bei der zugewandten Seite (118) des ersten und/oder des zweiten Greifelements (110, 112) je ein Greifbereich (130, 132) ausgeformt ist.
Greifervorrichtung (100) gemäß Anspruch 8, wobei: das erste (110) und das zweite Greifelement (112) zangenartig ausgebildet sind; und um eine Drehachse in Richtung einer Längsachse (212) der Kanüle das erste und das zweite Greifelement relativ zueinander drehbar gelagert sind.
Greifervorrichtung (100) gemäß Anspruch 8, wobei: zumindest im Greifzustand ein erstes der Greifelemente (110) in einem oberen Bereich oberhalb einer Oberseite (226) der Kanüle und ein zweites der Greifelemente (112) in einem unteren Bereich unterhalb einer Unterseite (228) der Kanüle angeordnet ist; und die Bewegungseinrichtung (160) zum Bewegen des zweiten Greifelements (112) entlang einer Längsachse (212) der Kanüle sowie in Richtung des oberen Bereichs eingerichtet ist.
Greifervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 für eine Kanüle mit einer Kanülenhalterung (200) mit einem oder mehreren Einrastelementen, insbesondere Aufnahmebohrungen (230, 232), wobei: eines oder mehrere erste der, vorzugsweise wenigstens drei, Greifelemente (110) Greifbereiche (130, 132) aufweisen, welche als mit den Einrastelementen (230, 232) der Kanülenhalterung (200) korrespondierende Einrastelemente ausgeformt sind; und eines oder mehrere zweite der Greifelemente (112) jeweils gegenüber den ersten Greifelementen (110) so angeordnet sind, dass diese beim Greifen, d.h. beim Einrasten der ersten Greifelemente (110), die Kanüle an der bzw. mittels der Kanülenhalterung (200) tragen und dabei eine Gegenkraft bewirken, welche der Kraft zum Einrasten entgegenwirkt.
Greifervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 für eine Kanüle mit einer Kanülenhalterung (200) mit einem Innengewinde (284), wobei: ein erstes der, insbesondere genau zwei, Greifelemente (110) eine Spindel (180) mit einem Außengewinde (184) aufweist, welches mit dem Innengewinde (284) der Kanülenhalterung korrespondiert; ein zweites der Greifelemente (112) ein mit dem Außengewinde (184) der Spindel korrespondierendes Innengewinde (182) aufweist; und die Bewegungseinrichtung (160) zum Einschrauben wenigstens eines Teils der Spindel (180) in das Innengewinde (284) der Kanülenhalterung eingerichtet ist.
Kanülenhalterung (200) für eine Greifervorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: einen oder mehrere Bereiche (230, 232), welche mit Greifbereichen (130, 132) der Greifervorrichtung (100) korrespondieren und welche dauerhaft geformt sind; und einen Verbindungsbereich (240) zum, insbesondere integralen, Verbinden mit einer Kanüle (220); wobei: die Kanülenhalterung (200) aus einem desinfizierbaren Material hergestellt ist; und der Verbindungsbereich (240) von den mit den Greifbereichen (130, 132) korrespondieren Bereichen (230, 232) so beabstandet ist, dass die Greifelemente (110, 112) der Greifvorrichtung (100) zumindest im Greifzustand und vorzugsweise beim Greifen von der Kanüle (220) beabstandet sind.
Kanülierautomat (300) für die automatisierte Kanülierung eines Blutgefäßes eines Patienten mit einer Greifervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
Verfahren (400) zum automatisierten Greifen einer Kanüle (220) 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) Anordnen der Kanüle (220) mit Kanülenhalterung (200) in einem Aufnahmebereich (108) einer Greifervorrichtung (100); (414) Bewegen von wenigstens zwei Greifelementen (110, 112) der Greifervorrichtung (100) relativ zueinander und wenigstens eines der Greifelemente relativ zu der Kanülenhalterung (200) bis wenigstens eines der Greifelemente mit der Kanülenhalterung (200) im Eingriff steht.