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Die Erfindung betrifft medizinische Geräte, nämlich Spritze-Dosiergeräte, die zum Einbringen verschiedener Arzneimittel mit hoher Dosiergenauigkeit dienen. Das Spitze-Dosiergerät wird für Patienten mit verschiedenen Erkrankungen (Onkologie, Kardiologie, Diabetes usw.) zur Verwendung in verschiedenen Einrichtungen entwickelt.
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Dosiergeräte für Medikamente sind spezialisierte Wiederbelebungsgeräte, die eine individuelle Kontrolle über den Vorgang der intravenösen, epiduralen, subkutanen und arteriellen Verabreichung (Medikamente und Lösungen), sowie den Erhalt einer genau definierte Dosis des Arzneimittels für Patienten ermöglichen. Infusionspumpen werden aktiv in der Wiederbelebungspraxis, Analgesie und Anästhesie eingesetzt. Mit der Erscheinung der Infusionspumpen ist die intravenöse Verabreichung von Arzneimitteln flexibler und individueller geworden, die Prävalenz von Komplikationen und Überdosierungen hat abgenommen. Bestehende Spritze-Dosiergeräte bestimmen jedoch in der Regel nicht automatisch die Eigenschaften der Spritze, insbesondere ihren Durchmesser. Daher ist es für den erforderlichen Infusionsmodus erforderlich, eine vorläufige Bestimmung der Spritzengröße durchzuführen, und dies erfordert einen erheblichen Zeitaufwand, der manchmal das Leben einer Person für die Wiederbelebung sowie vor Ort kostet.
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Es ist eine Mikropumpe mit einer Patienten- und Arzneimittelinformationsanzeige bekannt, die einen Injektor-Klemmmechanismus, der am unteren Teil der Frontplatte einer Mikroinjektionspumpe angebracht ist, einen Düsenschiebemechanismus, eine Kontrolltafel für die Injektionsflussrate, die sich an der Vorderseite der Pumpe mit einem Feinstfüllstoff befindet, und einen Verriegelungsmechanismus auf der Rückseite der Pumpe für Mikroinjektion hat. Die Mikroinjektionspumpe ist mit einer internen Informationsverwaltungseinheit und einem Tastatureingabegerät, sowie einem Display ausgestattet, die mit der Informationsverwaltungseinheit verbunden sind. Das Tastatureingabegerät und das Informationsanzeigegerät befinden sich an der Mikroinjektionspumpe. Während der Verwendung des Geräts gibt man über die Tastatur Patienteninformationen und nützliche Informationen ein, z. B. ein injiziertes flüssiges Arzneimittel, das auf dem Display angezeigt wird, wodurch nicht nur eine komfortable Bedienung des Geräts gewährleistet, sondern auch eine bequeme Beobachtung ermöglicht wird, und man kann währenddessen die Patienteninformationen während der nächsten Verwendung erneut eingeben (CN201431672, Klasse A61 M5/142, G06F3/023, G09F9/00, Veröffentlichung 2010-03-31).
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Das Fehlen einer automatischen Bestimmung der Eigenschaften der Spritze, insbesondere des Durchmessers, gewährleistet jedoch nicht die Genauigkeit der Infusion und die Sicherheit der Verabreichung des Arzneimittels.
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Der Prototyp der Erfindung ist ein medizinisches Spritze-Dosiergerät mit einem Gehäuse, an dem eine Spritze mit einem Kolben mittels einer Klammer befestigt ist, einem Antriebsmechanismus mit einem Schieber und einem Betätigungskolben. Das Gehäuse enthält einen Motor, der einen Schieber (Kolbenantriebsmechanismus) antreibt, sowie eine Antriebseinheit und eine Steuereinheit, die eine Steuerung, ein System bestehend aus einem Prozessor, einer Sensoreingabe, einer Benutzereingabe, einer Anzeige und einem Bedienfeld zum Anzeigen von Infusionsparametern und Speicher enthält. Das Display kann Mechanismen zur Eingabe von Informationen durch den Bediener enthalten (z. B. eine Tastatur, Touchscreen-Funktionen, Schalter, ein Mikrofon usw.). Man kann ein Spritze-Dosiergerät an zusätzliche Geräte anschließen, da ein Kommunikationsanschluss vorhanden ist, z. B. Laptops, Handprogrammiergeräte und/ oder Netzwerkgeräte (
US20160331895 , Klasse A61 M5/1452; A61 M5/16854; A61 M5/16859; A61 M5/5086; A61 M2005/16863; A61 M2205/3569; A61 M2205/505; A61 M2205/52, Veröffentlichung 2016-11-17).
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Der Nachteil dieser Vorrichtung ist das Fehlen einer automatischen Bestimmung des Spritzendurchmessers. In dieser Vorrichtung ist es nur möglich, die Eigenschaften der Spritzenausrüstung zur korrekten Injektion mit der erforderlichen Infusionsrate nur manuell zu bestimmen, was zusätzliche Zeit bei der Vorbereitung des Spritze-Dosiergeräts für den Vorgang der Verabreichung des Arzneimittels erfordert.
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Das technische Problem der Erfindung besteht in der Schaffung eines tragbaren und kompakten Spritze-Dosiergeräts für Medikamente mit automatischer hochpräziser Bestimmung des Spritzendurchmessers und Steuerung der Infusionsrate mit einer hohen Genauigkeit von ± 2%, was die Erhöhung der Verbrauchereigenschaften des Spritze-Dosiergeräts beeinflusst und was seinen Einsatz in Notfallsituationen, einschließlich Feldbedingungen unter Berücksichtigung der Automatisierung des Infusionsprozesses ermöglicht.
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Das technische Ergebnis der Erfindung ist die Verbesserung der Bequemlichkeit und Einfachheit des Verfahrens zur Verabreichung von Arzneimitteln unter den Bedingungen der medizinischen Notfallversorgung.
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Dieses technische Problem wird dadurch gelöst, dass das Spritze-Dosiergerät für Medikamente ein Gehäuse mit der Möglichkeit umfasst, eine Spritze mit einem Kolben darauf, einen von einem Motor angetriebenen Kolbenschieber, sowie eine Leistungseinheit und eine Steuereinheit bestehend aus einer Steuereinheit, einem Bedienfeld und einem Display zum Anzeigen des Infusionsparameters einzubauen und zu befestigen. Erfindungsgemäß ist weiterhin eine bewegliche Druckleiste vorgesehen, die senkrecht zur Längsachse der Spritze angeordnet ist. Am oberen Ende der beweglichen Druckleiste ist eine Klemme angebracht, und ein Schieber am unteren Ende ist mit der beweglichen Stange des Potentiometers verbunden, von der das Signal über den Reifen zur Steuereinheit geleitet wird. Der Spritzenkolbenschieber ist auf einer Gewindewelle montiert, auf der ein Motorumdrehungszähler installiert ist, einschließlich einer Scheibenmembran, die sich auf einer Gewindewelle mit radialen Schlitzen zwischen der LED und dem Fototransistor dreht, um den Durchgang des Lichtstroms zu kontrollieren. Die Gewindewelle wird mit Hilfe eines in ihrem oberen Teil befindlichen Riegels, sowie mit einer Stirn- und einer Durchführungshülse am Gehäuse befestigt. Zwischen der Membran und der Durchführungshülse ist eine Stützwand zur Befestigung der Membran auf der Motorwelle befestigt.
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Die Scheibenmembran ist zur Gewährleistung ihrer Drehung über die Übergangsbuchse mit dem Motor verbunden.
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Als Motor wird ein Gleichstrommotor mit kontinuierlicher Rotation verwendet.
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Das Gehäuse ist mit einer hinteren Schutzwand und mit Befestigungselementen zur Befestigung am Arm des Patienten und verschiedenen Konsolen ausgestattet.
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Die Abmessungen des Dosiergeräts betragen 167 x 92 x 32 mm und wiegen 0,3 kg.
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Das Vorhandensein der Druckleiste, an deren unterem Ende sich ein Schieber befindet, der mit der beweglichen Stange des Potentiometers verbunden ist und dessen Signal über den Bus zur Steuerung geleitet wird, ermöglicht es, die Eigenschaften der verwendeten Spritze anhand der Größe des Signals vom Potentiometer aufgrund der Verschiebung des Schiebers auf der Druckleiste genau zu bestimmen. Da Spritzen mit dem gleichen Nenndurchmesser eine merkliche Abweichung aufweisen, ganz zu schweigen von den verschiedenen Typen (5 bis 20 ml), muss der Spritzendurchmesser ziemlich genau gemessen werden (nicht schlechter als ± 2%), um die Arzneimittelinfusionsrate korrekt einzugeben.
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Die Installation des Drehzahlmessers auf der Gewindewelle, bestehend aus einer LED, einer Scheibenmembran mit radialen Schlitzen und einem Fototransistor zur Steuerung des Lichtflusses, ermöglicht die Einstellung eines bestimmten Infusionsratenwerts, was die Bedienung des Spritze-Dosiergeräts erheblich vereinfacht, denn es ist nur ein Parameter erforderlich - die Infusionsrate. Außerdem besteht die Möglichkeit, ein Spritze-Dosiergerät in der medizinischen Notfallversorgung, insbesondere unter Feldbedingungen, zu verwenden.
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Die Verwendung eines Gleichstrommotors mit kontinuierlicher Rotation kann die Kosten, das Gewicht und den Stromverbrauch des gesamten Geräts erheblich senken. Durch die Verwendung einer diskreten Betriebsart zum Einschalten des Motors mit einer Einschaltdauer, die die durchschnittliche Drehzahl der Gewindewelle bestimmt, kann die Infusionsrate sehr genau eingestellt werden.
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Das Vorhandensein der hinteren Schutzwand am Gehäuse des Dosiergeräts ermöglicht es, dieses auf das Bett oder die Fahrbahre des Patienten zu legen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich die Textilien im Fahrwerk befinden und der Motor stoppt.
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Das Vorhandensein der Verriegelungswand zwischen der Membran und der Durchführungshülse an der Rückwand des Dosiergeräts innen und der Verriegelung draußen an der rechten oberen Seite des Dosiergeräts ermöglicht es, die Gewindewelle und den Schieber schnell zu entfernen, um sie zu reinigen und Fremdkörper zu entfernen, falls sie dort ankommen. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich, das Gehäuse zu öffnen und die Versiegelung zu lösen.
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Das Gehäuse des Dosiergeräts ist mit Befestigungselementen vorsehen, die sicherstellen, dass das Gerät in Krankenwagen an platten Reifen, an Gurten zur Befestigung am Arm des Patienten oder an runden Reifen (auf Krankentragen, Betten, Krankenwagen) befestigt ist, was das Gerät bequem macht, wenn unter den Bedingungen der medizinischen Notfallversorgung gearbeitet wird.
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Mit einem Spritze-Dosiergerät kann man die Arbeit mit dem Gerät so weit wie möglich vereinfachen, da man nur einen Parameter eingeben muss - die Ablaufgeschwindigkeit des Arzneimittels. In Kombination mit geringen Abmessungen, geringem Gewicht und niedrigem Preis ist das Gerät ein sehr praktisches Hilfsmittel, wenn unter den Bedingungen einer Notfallversorgung gearbeitet wird, insbesondere unter Feldbedingungen. Man kann beliebige Einwegspritzen mit einem Füllvolumen von 5 bis 20 ml verwenden.
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen erläutert. Abbildung Nr. 1 ist ein Blockschaltbild eines Spritze-Dosiergeräts und Abbildung Nr. 2 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinheit.
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Ein Spritze-Dosiergerät für Medikamente besteht aus einem Gehäuse 1, an dem eine Spritze 2 angebracht ist. Der Kolben 3 einer Spritze 2 liegt an einem Schieber 4 an, der mittels einer Gewindekupplung 6 an einer Gewindewelle 5 befestigt ist. Die Gewindewalle 5 ist mittels einer Stirnhülse 7, einer Durchführungshülse 8 und einer Klinke 9 am Gehäuse 1 befestigt, wodurch die Welle 5 und der Schieber 4 ohne Demontage des Vorrichtungskörpers 1 entfernt werden können. Die Gewindewelle 5 wird von einem Gleichstrommotor 10 mit kontinuierlicher Drehung durch die Übergangsbuchse 11 angetrieben. Der Leistungsteil 12, die Steuereinheit 13, bestehend aus der Steuerung 14, dem Bedienfeld 15 und dem Display 16 zur Anzeige der Infusionsparameter, sind im Gehäuse 1 des Spritze-Dosiergeräts eingebaut. Die Platte hat auch einen Block zum Messen des Durchmessers der Spritze 17. Die Spritze 2 ist am Gehäuse 1 mittels einer Klemme 18 befestigt, die am oberen Ende der Druckleiste 19 senkrecht zur Spritze 2 angebracht ist, und am unteren Ende der Druckleiste 19 befindet sich ein Schieber 20, der mit der beweglichen Stange 21 des Potentiometers 22verbunden ist, von dem das Signal über den Bus in die Steuerung 14 der Steuereinheit 13 gelangt. Zusätzlich befindet sich auf der Gewindewelle 5 ein Drehzähler 23 im Gehäuse 1. Der Zähler 23 besteht aus einer LED 24, einer scheibenförmigen Blende 25 mit radialen Schlitzen und einem Fototransistor 26 zur Steuerung des Lichtstromdurchlasses. Die Membran 25 durch die Übergangshülse 11 wird vom Motor 10 angetrieben. Zusätzlich befindet sich auf der Gewindewelle 5 ein Rotationszähler 23 im Gehäuse 1. Der Zähler 23 besteht aus einer LED 24, einer scheibenförmigen Blende 25 mit radialen Schlitzen und einem Fototransistor 26 zur Kontrolle des Lichtstroms. Die Membran 25 durch die Übergangshülse 11 wird vom Motor 10 angetrieben.
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Innerhalb der Rückwand des Gehäuses 1 zwischen der Membran 25 und der Durchführungshülse 8 befindet sich eine Verriegelungswand 27 zum Befestigen der Membran 25 zum Zeitpunkt des Aus- und Einbaus der Gewindewelle.
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Das Spritze-Dosiergerät für Medikamente funktioniert wie folgt.
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Die arzneimittelgefüllte Spritze 2 ist am Gehäuse 1 angebracht. Der Schieber 4 wird bis zum Anschlag in den Kolben 3 der Spritze 2 bewegt. Das Gerät wird eingeschaltet, der gewünschte Modus und seine Parameter werden eingestellt und dann drückt man die Start/ Stopp-Taste (in der Abbildung ist nicht gezeigt). Die Steuerung 14 der Steuereinheit 13 empfängt ein Startsignal vom Steuerblock 15 und überträgt einen Befehl zum Starten des Betriebs des Gleichstrommotors 10 über den Leistungsteil 12. Der Motor 10 wird mit einer Ausgangsdrehzahl im Leerlauf von 125 U/min bei einer Spannung von 3V verwendet. Der Motor 10 beginnt die Gewindewelle 5 durch die Übergangsbuchse 11 und die Membran 25 zu drehen, und die Welle 5 treibt den Schieber 4 an. Der Schieber 4 beginnt sich zu bewegen und drückt auf den Kolben 3 der Spritze 2. Die Kraft auf den Schieber 4 wird durch die Strommenge durch den Motor 10 gesteuert. Die Stromgröße wird automatisch kontinuierlich gemessen. Sobald der Strom eine bestimmte Schwelle überschreitet, wird der Schutz ausgelöst - die Steuerung 14 stoppt den Motor 10. Der Schwellwert hängt vom Spritzentyp und von der Spannung ab, bei der der Motor 10 läuft.
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Die Bewegungsgeschwindigkeit des Schiebers 4 bzw. des Kolbens 3 der Spritze 2 wird mit Hilfe des Drehzählers 23 eingestellt. In der Membran 25 befinden sich 12 radiale Schlitze (in der Abbildung ist nicht gezeigt), bei deren Drehung der Lichtstrom von der LED 24 zum Fototransistor 26 durch Bewegen des Schlitzes auf die Leitung modelliert wird, die die LED 24 und den Fototransistor 26 verbindet. Die Kontrolle der Lichtübertragung wird durch den Fototransistor 26 erfüllt. Am Fototransistor 26 erscheint ein Signal, das zur Steuerung 14 übertragen wird. Nach dem Lichtimpuls weist die Steuerung 14 den Motor 10 an, anzuhalten, es wird eine Pause aufrechterhalten und dann wird sie bis zum nächsten Beleuchtungsimpuls durch die Schlitze in der Membran 25 wieder eingeschaltet. Die Geschwindigkeit der kontinuierlichen Drehung des Motors 10 ist dieselbe und hängt nur von der Belastung und Spannung ab. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der inkrementellen Drehung des Motors 10 variiert und wird durch die Dauer der Pause bestimmt. Diese Betriebsart des Motors 10 ermöglicht die Verwendung von billigeren Gleichstrommotoren mit kontinuierlicher Rotation mit einer Ausgangsdrehzahl im Leerlauf von 125 U/min bei einer Spannung von 3V und nicht teureren, schwereren und größeren Motoren. Die Dauer der Pause legt die durchschnittliche Drehzahl des Motors 10 fest. Um diese Drehzahl in die Infusionsrate umzurechnen, muss der Durchmesser der Spritze bestimmt werden. Das Messen des Spritzendurchmessers erfolgt unter Verwendung des Blocks 17 durch auf- und abbewegen zusammen mit der Druckleiste 19 der Klemme 18 und dem auf der Stange 19 montierten Schieber 20, wodurch die bewegliche Stange 21 bewegt wird, die ein Teil des Potentiometers 22 ist. Das Potentiometer 22 gibt an die Steuereinheit 13 das Signal, das der Position der Klammer 18 und folglich dem Durchmesser der Spritze entspricht. Die Steuerung 14 der Steuereinheit 13 wandelt auf dieses Signal die in ml/h gemessene Infusionsrate in die in U/min gemessene mittlere Drehzahl der Gewindewelle 5 um. Die Ergebnisse werden von der Steuerung 14 über den Datenbus auf der Anzeige 16 für die eingegebenen Infusionsparameter angezeigt.
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Das Medikament wird diskret (Schritt für Schritt) aus einer Spritze mit einer bestimmten nominalen (5, 10, 20 ml) und einer bestimmten durchschnittlichen Flussrate injiziert. Die Diskretion hängt von der gewünschten Durchschnittsgeschwindigkeit und dem Spritzentyp ab.
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Die Spritze 20 ml:
- bei Geschwindigkeit weniger als 50,1 ml/h - 0,017 ml,
- bei Geschwindigkeit von 50,1 bis 120 ml/h - 0,034 ml,
- bei Geschwindigkeit von 120,1 bis 600 ml/h - 0,05 ml.
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Die Spitze 10 ml:
- bei Geschwindigkeit weniger als 50,1 ml/h - 0,01 ml,
- bei Geschwindigkeit von 50,1 bis 120 ml/h - 0,02 ml,
- bei Geschwindigkeit von 120,1 bis 600 ml/h - 0,03 ml.
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Die Spritze 5 ml:
- bei Geschwindigkeit weniger als 50,1 ml/h - 0,007 ml,
- bei Geschwindigkeit von 50,1 bis 120 ml/h - 0,013 ml,
- bei Geschwindigkeit von 120,1 bis 600 ml/h - 0,02 ml.
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Bei Infusionsraten von weniger als 50,1 ml/h beträgt die Spannung am Motor 2,5 V (von 2,3 V bis 3,3 V zulässig), und alle Schlitze in einer Reihe werden gezählt - 12 radiale Schlitze pro Umdrehung. Bei Infusionsraten von 50,1 ml/h bis 120 ml/h beträgt die Spannung am Motor 3,3 V und die Schlitze werden nach ein gezählt - 6 radiale Schlitze pro Umdrehung. Bei Infusionsraten von mehr als 120 ml/h (bis zu 600 ml/h) beträgt die Motorspannung 3,3 V und die Radialschlitze werden nach zwei gezählt, d.h. 4 pro Umdrehung.
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Im Bolus-Modus dreht sich der Motor kontinuierlich mit einer Spannung von 3,3 V.
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Das vorgeschlagene Spritze-Dosiergerät verfügt über einen Modus zur kardiopulmonalen Wiederbelebung (CPR) von Mitteln zur Umsetzung des Standards des russischen Gesundheitsministeriums für CPR. Im angegebenen Modus kann das Dosiergerät mit maximaler Geschwindigkeit mehrere Dosen von 5 ml in 8-10 ms (oder 3 ml in 5-6 ms) im Abstand von 4 Minuten 5 Sekunden auspressen. In diesem Modus dreht sich der Motor auch kontinuierlich mit einer Spannung von 5,3 V (zulässig von 4,8 V bis 5,5 V).
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Das Gerät ist mit Ton- und Lichtsignalisation ausgestattet:
- - Notfallsituationen (Überschreiten der Okklusionsschwelle (hoher Druck auf den Spritzenkolben; wenn der Schieber an der Wand des Geräts anhält oder in den stationären Kolben der Spritze, der die Grenze erreicht; beim Absenken oder Anheben der Klammer während des Betriebs (Verlust der Spritze);
- - Infusionsprozess;
- - Netzverfügbarkeit und Batterieentladung.
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Das vorgeschlagene Gerät ist zuverlässig und einfach zu bedienen und für die Arbeit mit Spritzen verschiedener Größen und Verwendungszwecke geeignet. Die Infusionsrate kann mit einer Genauigkeit von ±2% eingestellt werden. Diese Funktion ist derzeit nur bei stationären Dosiergeräten verfügbar. Darüber hinaus ist dieses Spritze-Dosiergerät für Medikamente ein kompaktes und leichtes Gerät (das Gewicht des Dosiergeräts mit der Batterie beträgt im Gegensatz zu den bekannten Dosiergeräten, von denen der kleinste 1,5 kg wiegt, nur 300 g). Durch die Rückseite der Schutzwand kann man das Gerät auf das Bett oder die Tragbahre des Patienten legen, ohne dass die Gefahr besteht, dass Gewebe in das Chassis fällt und der Motor stoppt. Darüber hinaus kann das Spritze-Dosiergerät an platten Reifen in Krankenwagen, Gurten zur Befestigung am Arm des Patienten oder an runden Reifen (auf Tragbahren, Betten, Krankenwagen) montiert werden.
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Gegenwärtig werden Prototypen des Spritze-Dosiergeräts hergestellt und deren Massenproduktion vorbereitet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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