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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Spritzenpumpe zur Verabreichung von medizinischer Flüssigkeit, insbesondere von Medikamenten, sowie ein Verfahren zum Einlegen einer Spritze in eine Spritzenpumpe, vorzugsweise die offenbarungsgemäße Spritzenpumpe.
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Zur kontinuierlichen Verabreichung von medizinischen Flüssigkeiten, insbesondere von Medikamenten, werden oftmals Spritzenpumpen verwendet, mit denen eine stetige Zufuhr der medizinischen Flüssigkeit mit einem definierten Volumenstrom auch über einen längeren Zeitraum möglich ist. Bei solchen Spritzenpumpen wird eine mit der zu verabreichenden Flüssigkeit gefüllte Spritze in die Spritzenpumpe eingelegt und fixiert. Über einen Antrieb der Spritzenpumpe kann auf einen Spritzenkolben der Spritze eingewirkt werden, so dass die in der Spritze enthaltene Flüssigkeit gefördert wird. Dabei ist bei der Förderung der Flüssigkeit von wesentlicher Bedeutung, dass der Volumenstrom definiert eingestellt werden kann und dass eine unbeabsichtigte Verabreichung der Flüssigkeit sicher ausgeschlossen ist.
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Das Risiko einer unbeabsichtigten Verabreichung der Flüssigkeit ist insbesondere bei oder nach einem Einlegen bzw. Wechsel der Spritze erhöht. Dies liegt daran, dass der Antriebskopf aus einer (im Wesentlichen vollständig) ausgefahrenen Position/Endposition, in welcher die Spritze in die Spritzenmulde eingelegt werden kann, in Richtung zu der Spritze hin verschoben werden muss, bis ein Kontakt zwischen einer Spritzenkolbenplatte und dem Antriebskopf vorliegt und der Antriebskopf zur fördernden Verschiebung des Spritzenkolbens mit diesem gekoppelt werden kann. Dabei kann es passieren, dass der Antriebskopf zu weit in Richtung der Spritze verschoben wird, so dass es zu einer ungewollten Bewegung des Spritzenkolbens und somit zu einer unbeabsichtigten Flüssigkeitsverabreichung kommt, was je nach verabreichter Flüssigkeit gefährlich für den Patienten sein kann.
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Grundsätzlich ist es bekannt, die Verschiebung des Antriebskopfs bei dem Wechsel bzw. Einlegen der Spritze manuell oder automatisiert/automatisch durchzuführen.
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Bei der manuellen Verschiebung des Antriebskopfs wird der Antriebskopf von dem Antrieb entkoppelt und von Hand in Richtung hin zum Spritzenkolben zugestellt/verfahren, bis eine Bedienperson einen Kontakt zwischen dem Antriebskopf und dem Spritzenkolben wahrnimmt und infolgedessen die Zustellbewegung einstellt. Danach folgt eine vorzugsweise manuelle Kopplung des Antriebskopfs mit dem Antrieb, um die Flüssigkeit in der Spritze über die motorische Verlagerung/Bewegung des Antriebskopfes verabreichen zu können. Die manuelle Verschiebung ist jedoch fehleranfällig, da die Bedienperson den Kontakt zwischen dem Antriebskopf und dem Spritzenkolben visuell oder haptisch erfassen muss und dies dazu führen kann, dass die Zustellbewegung zu spät eingestellt wird, was wiederum zu der unbedingt zu vermeidenden, unbeabsichtigten Flüssigkeitsverabreichung führt. Gleiches träfe selbst dann zu, wenn beispielsweise ein Berührungssensor vorgesehen wäre, der ggf. ein akustisches oder optisches Signal auslöst, wenn der Antriebskopf mit dem Spritzenkolben in Kontakt kommt. Es ist nämlich damit zu rechnen, dass ein Bediener bei einem manuellen Bewegen des Antriebskopfs eben diese Bewegung nicht sofort beenden kann sondern eine gewisse Reaktionszeit braucht, um eine solche Bewegung zu stoppen.
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Bei der automatisierten/automatischen Verschiebung des Antriebskopfs wird der Antriebskopf mittels dem Antrieb aus seiner Endposition in Richtung hin zum Spritzenkolben motorisch bewegt, bis ein Sensor oder dergleichen einen Kontakt zwischen dem Antriebskopf und dem Spritzenkolben erfasst und infolgedessen die motorische Bewegung gestoppt wird. Die automatisierte/automatische Verschiebung hat jedoch den Nachteil, dass die Verfahrgeschwindigkeit des Antriebskopfs begrenzt ist und die Zustellbewegung nur relativ langsam erfolgen kann, so dass dies bei einigen Anwendungen, bei denen beispielsweise ein schneller Beginn der Flüssigkeitsverabreichung erforderlich ist, zu Problemen führen kann.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der bekannten Spritzenpumpen sowie der bekannten Verfahren zum Einlegen einer Spritze zu vermeiden, und insbesondere ein zügiges und einfaches Einlegen der Spritze zu ermöglichen und gleichzeitig die Sicherheit und Gesundheit des Patienten zu jedem Zeitpunkt zu gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch eine Spritzenpumpe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren zum Einlegen einer Spritze in eine Spritzenpumpe mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Im Konkreten dient die Spritzenpumpe zur Verabreichung von medizinischer Flüssigkeit, insbesondere von Medikamenten. Die Spritzenpumpe hat ein Gehäuse, das eine Spritzenmulde zur Aufnahme einer Spritze aufweist. Vorzugsweise kann ein Spritzenzylinder der eingelegten Spritze in der Spritzenmulde, beispielsweise formschlüssig, fixiert werden, so dass keine Relativpositionierung, insbesondere Relativverschiebung, zwischen dem Gehäuse und dem Spritzenzylinder möglich ist. Ferner hat die Spritzenpumpe einen relativ zu der Spritzenmulde verschieblichen Antriebskopf, durch den ein Spritzenkolben einer in die Spritzenmulde eingelegten Spritze zur Verabreichung der medizinischen Flüssigkeit linear, insbesondere entgegen einer Kolbenausziehrichtung, verschiebbar ist. Das heißt, dass der Antriebskopf parallel zur Längsachse der Spritze translatorisch (motorisch) verlagerbar ist, um den Spritzenkolben relativ zu dem Gehäuse und dem daran/darin fixierten Spritzenzylinder zu verschieben und dadurch die in dem Spritzenzylinder enthaltene Flüssigkeit aus einer Spritzenöffnung (gesteuert) herauszudrücken. Zudem hat die Spritzenpumpe einen Antrieb, der mit dem Antriebskopf zu dessen Verschiebung koppelbar ist. Somit kann die lineare Verschiebung des Antriebskopfs (und somit die Verabreichung der Flüssigkeit) motorisch betätigt werden, wenn der Antrieb und der Antriebskopf miteinander gekoppelt sind. Gemäß einem zentralen Aspekt der Offenbarung hat die Spritzenpumpe eine Spritzenpumpen-Steuerung, die ausgebildet ist, um anhand von (in der Spritzenpumpe hinterlegten) Spritzendaten eines Spritzentyps der in die Spritzenmulde eingelegten Spritze eine vorbestimmte Position festzulegen, die, insbesondere in der Kolbenausziehrichtung, zu dem Spritzenkolben beabstandet ist. Das heißt, dass die vorbestimmte Position außerhalb eines Bereichs liegt, in welchem sich der Spritzenkolben befinden könnte. Insbesondere entspricht die vorbestimmte Position einer in einem Verfahrweg des Antriebskopfs liegenden Position, die zwischen dem Spritzenkolben und einer (vollständig) ausgefahrenen Position/Endposition des Antriebskopfs liegt. Ferner ist die Spritzenpumpen-Steuerung gemäß dem zentralen Aspekt ausgebildet, um den von dem Antrieb entkoppelten Antriebskopf mit Erreichen der vorbestimmten Position bei manueller Verschiebung des Antriebskopfs in Richtung hin zum Spritzenkolben zu blockieren oder abzubremsen. Das Blockieren/Abbremsen des Antriebskopfs kann beispielsweise durch eine direkt auf die Position des Antriebskopfs einwirkende (separate) Blockiervorrichtung/Bremse oder vorzugsweise durch ein (automatisches) Koppeln des Antriebskopfs mit dem Antrieb, der sich wiederum in einem unbetätigten Zustand befindet, erfolgen. Im letzteren Fall dient der Antrieb selbst dann als Bremse oder Blockiermittel.
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Dadurch, dass die vorbestimmte Position zwischen dem Spritzenkolben und der Endposition des Antriebskopfs liegt und somit zu dem Spritzenkolben beabstandet ist, wird die manuelle Verschiebung des vom Antrieb entkoppelten Antriebskopfs blockiert/gesperrt, noch bevor ein Kontakt zwischen dem Antriebskopf und dem Spritzenkolben eintreten kann. Dies hat den Vorteil, dass ein zusätzlicher Wegpuffer bis zu dem Kontakt vorgesehen ist. Folglich kann auch bei leicht/vernachlässigbar verzögerter Auslösung der Antriebskopfblockierung, etwa bedingt durch eine benötigte Zeitdauer zur Signalübertragung, oder bei einer nur in bestimmten Positionen möglichen Blockierung, oder bei Vorliegen eines gewissen Bewegungsspiels des blockierten Antriebskopfs oder des Spritzenkolbens sicher ausgeschlossen werden, sodass keine Flüssigkeit durch zu weites manuelles Verschieben des Antriebskopfs unbeabsichtigt oder unkontrolliert verabreicht wird. Demnach wird jenseits/vor Erreichen der (vor-)bestimmten Position eine Verfahrzone/ein Verfahrbereich des Antriebskopfs gebildet, in welchem der Antriebskopf gefahrlos/risikofrei mit hoher Geschwindigkeit (manuell) verfahrbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Spritzenpumpe kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um den Antriebskopf bei Erreichen der vorbestimmten Position mit der Bremse, vorzugsweise dem Antrieb mittels einer Kupplung der Spritzenpumpe (automatisch) zu koppeln und den gekoppelten Antriebskopf motorisch bis zu einer Kontaktierung/einem Kontakt mit dem Spritzenkolben zu verschieben. Das heißt, dass der Antriebskopf bis zum Erreichen der vorbestimmten Position manuell verschiebbar ist und ab dem Erreichen der vorbestimmten Position nur noch durch den Antrieb motorisch verschiebbar ist. Dies hat den Vorteil, dass durch die Kombinationen einer manuellen mit einer automatischen Verschiebung des Antriebskopfs die Nachteile der beiden Verschiebeverfahren kompensiert werden können. Somit kann die Verschiebung des Antriebskopfs (aufgrund der manuellen Verschiebung) zügig sowie (aufgrund der motorisch gesteuerten Verschiebung) präzise und sicher erfolgen.
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Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann die vorbestimmte Position vorzugsweise so gewählt sein, dass sie näher zu dem Spritzenkolben als zu der Endposition liegt, beispielsweise bei 80 %, bevorzugt bei 90 %, weiter bevorzugt bei 95 % eines Abstands zwischen der Endposition des Antriebskopfs und dem Spritzenkolben, von der Endposition aus betrachtet. Dadurch kann der größere Teil des Verfahrwegs manuell und somit mit hoher Geschwindigkeit zurückgelegt werden, während nur in dem sicherheitsrelevanten letzten Teil des Verfahrwegs die motorische Verschiebung eingesetzt wird, was sich vorteilhaft auf die Effizienz auswirkt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Spritzenpumpe kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um die vorbestimmte Position anhand einer maximalen Ausfahrposition des Spritzenkolbens oder anhand einer füllstandsabhängigen Position des Spritzenkolbens, d.h. einer tatsächlichen Position des Spritzenkolbens, beim Einlegen der Spritze festzulegen. Mit anderen Worten wird die Position des Spritzenkolbens relativ zu dem Gehäuse und somit relativ zu dem Antriebskopf als wesentlicher, vorzugsweise allein entscheidender, Parameter für die Festlegung der vorbestimmten Position verwendet. Dadurch kann die Spritzenpumpen-Steuerung vergleichsweise einfach aufgebaut sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Spritzenpumpe kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um den Spritzentyp durch Erfassen des Spritzendurchmessers zu erkennen. Das heißt, dass die Spritzenpumpe auf Basis des erfassten Spritzendurchmessers erkennen kann, welcher Spritzentyp in die Spritzenmulde eingelegt wurde, für den wiederum beispielsweise die maximale Ausfahrposition hinterlegt sein kann. So lässt sich über einen einfach messbaren Parameter eine eindeutige Zuordnung oder eine Auswahl von möglichen Zuordnungen des Spritzentyps treffen. Alternativ kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um einen Benutzer aufzufordern, den Spritzentyp der eingelegten Spritze manuell einzugeben oder aus einer hinterlegten Datenbank auszuwählen. Dadurch kann die vorbestimmte Position auch ohne automatische Erkennung des Spritzendurchmessers festgelegt werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um einen Benutzer aufzufordern, den Spritzentyp der eingelegten Spritze aus einer Auswahl von Spritzentypen gleichen Spritzendurchmessers (manuell) festzulegen. Das heißt, dass es für den Benutzer möglich ist, den Spritzentyp auszuwählen, wenn die Spritzenpumpen-Steuerung keine eindeutige Zuordnung des Spritzentyps auf Basis der erfassten Daten zu treffen. Dies hat den Vorteil, dass eine falsche Zuordnung des Spritzentyps vermieden wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Spritzenpumpe kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um einen Füllstand der eingelegten Spritze zu erkennen oder einen Benutzer aufzufordern, einen Füllstand der eingelegten Spritze (manuell) einzugeben/auszuwählen, und anhand des Füllstands und der Spritzendaten die füllstandsabhängige Position des Spritzenkolbens festzulegen. Da sich die füllstandsabhängige Position des Spritzenkolbens von der maximalen Ausfahrposition des Spritzenkolbens unterscheiden kann und der Antriebskopf gegebenenfalls über eine größere Strecke risikofrei manuell verschoben werden kann, kann die Spritzenpumpe auf diese Weise noch effizienter betrieben werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Spritzenpumpe einen Sensor zum Erkennen des Füllstands der eingelegten Spritze aufweisen. Der Sensor kann insbesondere als ein optischer Sensor zum Lesen von spritzenrelevanten Informationen, wie ein Barcodescanner, ausgebildet sein. Barcodes oder andere maschinenlesbare Codes werden üblicherweise verwendet, um Informationen über ein Medikament, die Haltbarkeit oder Patientendaten zu speichern, so dass vorhandene Technologien und Informationen einfach genutzt werden können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Spritzenpumpe kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um bei Kontaktierung des Spritzenkolbens durch den Antriebskopf den Spritzenkolben mit dem Antriebskopf, insbesondere zu deren gemeinsamer translatorischer Verschiebung durch den Antrieb, zu koppeln. Das heißt, dass der Spritzenkolben über den Antriebskopf mit dem Antrieb gekoppelt wird, so dass er zur kontinuierlichen Flüssigkeitsverabreichung motorisch gesteuert verlagert werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Spritzenpumpe einen Antriebskopf-Positionssensor zur Erfassung einer Position des Antriebskopfs aufweisen. Der Antriebskopf-Positionssensor kann vorzugsweise als ein Linearpotentiometer ausgebildet sein. Dadurch lässt sich die Position des Antriebskopfs präzise und mit geringem konstruktivem Aufwand erfassen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Spritzenpumpe einen Spritzen-Positionssensor zur Erfassung eines Durchmessers einer in die Spritzenmulde eingelegten Spritze aufweisen. Der Spritzen-Positionssensor kann beispielsweise als ein Radialtaster ausgebildet sein, der an einem Außenumfang des Spritzenzylinders anliegt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Spritzenpumpe einen Berührungs-/Kontaktsensor zur Erfassung eines Kontakts zwischen dem Antriebskopf und dem Spritzenkolben aufweisen. Der Kontaktsensor kann vorzugsweise an dem Antriebskopf angeordnet sein. Dadurch kann die motorische Verlagerung des Antriebskopfs gesteuert und insbesondere rechtzeitig gestoppt werden, bevor der Antriebskopf den Spritzenkolben verlagert und dadurch eine unbeabsichtigte Flüssigkeitsverabreichung erfolgt.
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Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Einlegen einer Spritze in eine Spritzenpumpe, vorzugsweise in eine beschriebene Spritzenpumpe gelöst, wobei das Verfahren die folgenden (Einlege-)Schritte umfasst:
- - Festlegen, anhand von Spritzendaten der Spritze, einer vorbestimmten Position, die, insbesondere in einer Kolbenausziehrichtung der Spritze, zu einem Spritzenkolben der Spritze beabstandet ist;
- - Manuelles Verschieben eines Antriebskopfs der Spritzenpumpe hin zu dem Spritzenkolben; und
- - Blockieren der manuellen Verschiebung des Antriebskopfs in Richtung hin zum Spritzenkolben, wenn der Antriebskopf die vorbestimmte Position erreicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren die zusätzlichen Schritten aufweisen:
- - Koppeln des Antriebskopfs mit einem Antrieb der Spritzenpumpe, wenn der Antriebskopf die vorbestimmte Position erreicht; und
- - Motorisches Verschieben des Antriebskopfs in Richtung hin zu dem Spritzenkolben, bis der Antriebskopf den Spritzenkolben kontaktiert.
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Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Offenbarung eine als Spritzenpumpe ausgebildeten Infusionspumpe, bei der ein Vortrieb (Antriebskopf) manuell vorgeschoben werden kann, um das Einlegen einer Spritze in die Spritzenpumpe zu beschleunigen. Dabei werden in einem Speicher/einer Software/einer Steuerung der Spritzenpumpe Spritzendaten hinterlegt, die festlegen, in welchem Bereich sich ein Spritzenkolben je nach Spritzentyp befinden könnte. Der Vortrieb kann manuell und schnell vorgeschoben werden, bis ein Antrieb automatisch an einer von der Software/der Steuerung vorgegebenen Position verriegelt. Danach fährt die Spritzenpumpe, d.h. der Antriebskopf, automatisch/motorisch weiter, um die Spritze zu greifen. Somit wird das Problem gelöst, dass der Vortrieb zum Einlegen der Spritze in die Spritzenpumpe relativ weit herausgezogen/ausgefahren werden muss, um genügend Platz zum Bewegen, insbesondere Einlegen der Spritze zu haben, wobei der Vortrieb anschließend manuell, d.h. durch einen Anwender/Bediener, an die Spritze herangeschoben wird, bei dem es zu einem Ausdrücken der Spritze/Bewegen des Spritzenkolbens und somit zu einer unbeabsichtigte Flüssigkeitsverabreichung kommen kann. Eine solche ungewollte Medikamentengabe kann ein großes Risiko für die Gesundheit des Patienten sein. Zudem kann das automatische Verriegeln des Vortriebs eine zusätzliche Sicherheit gegen Anwenderfehler sein. Gegenüber einem automatischen/motorischen Bewegen des Antriebskopfs, bei dem das Heranfahren an die Spritze vollständig von der Spritzenpumpe/der Steuerung übernommen wird, wird das Problem gelöst, dass ein motorischer Heranfahrvorgang relativ lange dauern kann, so dass ein schnellerer Beginn der Medikamentengabe möglich ist bzw. die Zeit bis zum Infusionsbeginn verkürzt werden kann.
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Einfach gesagt wird der Vortrieb zum Einlegen der Spritze so weit herausgezogen, dass die Spritze in eine in der Spritzenpumpe ausgebildete Spritzenmulde eingelegt und fixiert werden kann. Danach muss der Vortrieb wieder an die Spritze heranbewegt werden, damit der Spritzenkolben, insbesondere eine Spritzenkolbenplatte der Spritze, gegriffen werden kann. Dabei sind in der Software der Spritzenpumpe Spritzendaten hinterlegt, welche die Position der Kolbenstange einer voll aufgezogenen Spritze relativ zu einer bestimmten Pumpengeometrie (z.B. zu dem Gehäuse) definiert. Alternativ oder zusätzlich kann die Spritzenpumpe Informationen über den tatsächlichen Füllstand der Spritze erhalten. Dies kann zum Beispiel über den Anwender passieren, der den Füllstand in Milliliter über ein Eingabefeld/Bedienfeld der Spritzenpumpe eingibt, oder über das Auslesen eines Barcodes, der auch Informationen über das Medikament, Haltbarkeit und Patientendaten enthalten könnte und z.B. von einer Spritzenausgabestelle, wie einer Krankenhausapotheke, auf die vorbereitete Spritze gedruckt wird. Ist der Vortrieb vollständig herausgezogen, befindet er sich in einer Zone, in der der Vortrieb die eingelegte Spritze nicht berühren kann. Wird der Vortrieb in Richtung der Spritze bewegt, kann dies so lange durchgeführt werden, bis der Vortrieb in den Bereich kommt, in dem die eingelegte Spritze, insbesondere der Spritzenkolben, sich befinden kann. Dann wird der Vortrieb automatisch gestoppt und anschließend wird der Vortrieb über den Motor/Antrieb so lange weitergefahren, bis ein Sensor am Antriebskopf die Berührung mit der Spritze detektiert. Die genaue Position des Vortriebs kann mit einem Sensor (z.B. einem Linearpotentiometer) detektiert werden.
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Zusammenfassend erfolgt der Ablauf des Spritzeneinlegens in folgenden Schritten: Vortrieb (Antriebskopf) entriegeln und auf-/ausziehen, um Platz für die Spritze zu schaffen; Spritze in Spritzenmulde einlegen und ggf. fixieren; optional Erkennen des Spritzentyps über den Durchmesser des Spritzenzylinders sowie weiter optional Vergleichen des gemessenen Durchmessers mit ggf. vorab abgespeicherten Spritzendaten und schließlich weiter optional Auswählen/Bestätigen der Auswahl des Spritzentyps durch eine Bedienperson/einen Anwender, falls es mehrere Spritzentypen mit dem gleichen Durchmesser in der Datenbank gibt; Festlegen eines Bereichs oder einer Position im Vorfeld des freien Endes des (ausgezogenen) Spritzenkolbens, manuelles Vorschieben (durch den Anwender) des Vortriebs (Antriebskopfs) in Richtung zur Spritze hin; (automatisches) Verriegeln des Vortriebs (Antriebskopfs) mit dem Antrieb/Motor/Bremse, sobald der Vortrieb (Antriebskopf) den Bereich (1 mm, 2mm, 3mm, 5mm oder 10mm vor dem freien Spritzenkolben-Ende) erreicht, in dem sich der Spritzenkolben/die Spritzenkolbenplatte befinden könnte oder in welchem der Spritzenkolben/dessen Kolbenplatte beispielsweise von einem Sensor detektiert wurde; automatisches Vorfahren des Vortriebs (Antriebskopfs) durch den Motor/Antrieb, bis der Antriebskopf auf der Kolbenplatte aufsitzt (ggf. von einem Distanzsensor erfasst oder durch einen Kontaktsensor am Antriebskopf zur Erfassung einer Berührung mit der Spritze detektiert) und somit ein Kraftschluss mit der Spritze gegeben ist; ggf. Greifen des Spritzenkolbens/der Spritzenkolbenplatte durch den Antriebskopf und Starten der automatischen Förderung.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Längsschnittdarstellung einer Spritzenpumpe in einer ersten Position gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine schematische Längsschnittdarstellung der Spritzenpumpe in einer zweiten Position gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 3 ist eine schematische Längsschnittdarstellung der Spritzenpumpe in einer dritten Position gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
- 4 ist eine schematische Längsschnittdarstellung der Spritzenpumpe in einer vierten Position gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf der Basis der zugehörigen Figuren beschrieben.
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1 bis 4 zeigen schematische Längsschnittdarstellungen einer bevorzugten Ausführungsform einer Spritzenpumpe 2 gemäß der vorliegenden Offenbarung in verschiedenen Positionen. Die Spritzenpumpe 2 weist ein Gehäuse 4 mit einer Spritzenmulde zur Aufnahme einer Spritze 6 auf.
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In der in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform ist eine Spritze 6 in der Spritzenmulde eingelegt. Die Spritze 6 hat einen Spritzenzylinder 8, in dessen Hohlraum eine über die Spritzenpumpe 2 zu verabreichende Flüssigkeit aufgenommen ist, sowie einen relativ zu dem Spritzenzylinder 8 entlang einer Spritzenlängsachse verlagerbaren Spritzenkolben 10, durch dessen Verschiebung die in dem Spritzenzylinder 8 aufgenommene Flüssigkeit gefördert und somit verabreicht werden kann. An dem Spritzenzylinder 8 ist ein radial nach außen abstehender Spritzenflügel 12 ausgebildet, der in dem eingelegten Zustand der Spritze 6 formschlüssig in eine Nut 14 in dem Gehäuse 4 der Spritzenpumpe 2 eingreift und dadurch eine Relativverschiebung zwischen dem Gehäuse 4 und dem Spritzenzylinder 8 verhindert. Der Spritzenkolben 10 hat an seinem axialen Ende eine Spritzenkolbenplatte 16, deren Oberfläche eine axiale Stirnfläche 18 des Spritzenkolbens 10 bildet.
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Die Spritzenpumpe 2 hat einen relativ zu der Spritzenmulde verschieblichen Antriebskopf 20, der entlang der Spritzenlängsachse, d.h. parallel zu der Verschieberichtung des Spritzenkolbens 10, verlagerbar ist. Über den Antriebskopf 20 ist der Spritzenkolben 10 der in die Spritzenmulde eingelegten Spritze 6 zur Verabreichung der medizinischen Flüssigkeit linear, insbesondere entgegen einer Kolbenausziehrichtung, verschiebbar ist. Der Antriebskopf 20 ist über eine Antriebsstange 22 mit einer Antriebseinheit zu dessen Verschiebung koppelbar. Der Antriebskopf 20 weist eine axiale Stirnfläche 24 auf, die eine dem Spritzenkolben 10 zugewandte/nächstliegende Oberfläche des Antriebskopfs 20 ist.
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Die Antriebseinheit wird im Wesentlichen durch einen Elektromotor 26 und eine mit dem Elektromotor 26 gekoppelte Spindel 28 gebildet. Die Spindel 28 ist über den Elektromotor 26 drehantreibbar und über eine Lagerung 30 drehbar, aber axialfest gelagert. Die Spindel 28 ist über eine Kupplung 32, die in der dargestellten Ausführungsform in Form von zwei Halbmuttern ausgebildet ist, translatorisch mit der Antriebsstange 22 und somit mit dem Antriebskopf 20 koppelbar. Die Kupplung 32 ist über einen Entriegelungshebel 34 betätigbar. Insbesondere kann die Kupplung 32 durch Betätigung des Entriegelungshebels 34 geöffnet werden. Bei geöffneter Kupplung 32 sind die beiden Halbmuttern der Kupplung 32 radial nach außen verlagert, so dass sie außer Eingriff mit der Spindel 28 sind (vgl. 1 und 2). Bei geschlossener Kupplung 32 sind die beiden Halbmuttern der Kupplung 32 radial nach innen verlagert, so dass sie in Verzahnungseingriff mit der Spindel 28 sind und eine Rotation des Spindel 28 eine translatorische Verschiebung der Antriebsstange 22 erwirkt (vgl. 3 und 4).
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Die Spritzenpumpe 2 weist eine in den Figuren nicht explizit dargestellte Spritzenpumpen-Steuerung auf. Die Spritzenpumpen-Steuerung ist ausgebildet, um anhand von Spritzendaten eines Spritzentyps der in die Spritzenmulde eingelegten Spritze 6 eine vorbestimmte Position festzulegen, die, insbesondere in der Kolbenausziehrichtung, zu dem Spritzenkolben 10 beabstandet ist. Insbesondere ist die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet, um die vorbestimmte Position anhand einer maximalen Ausfahrposition des Spritzenkolbens 10 oder anhand einer füllstandsabhängigen Position des Spritzenkolbens 10 beim Einlegen der Spritze 6 festzulegen. Anhand der Spritzendaten berechnet die Spritzenpumpen-Steuerung einen Sperrbereich 36, in dem sich der Spritzenkolben 10 befinden kann. Die vorbestimmte Position liegt demnach außerhalb des Sperrbereichs 36, d.h. zwischen der axialen Stirnfläche 18 des Spritzenkolbens 10 und der axialen Stirnfläche 24 des Antriebskopfs 20. Ferner ist die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet, um den von der Antriebseinheit entkoppelten Antriebskopf 20 mit Erreichen der vorbestimmten Position bei manueller Verschiebung des Antriebskopfs 20 in Richtung hin zum Spritzenkolben 10 automatisch zu blockieren. Das Blockieren kann beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Brems-/Blockiervorrichtung erfolgen. Vorzugsweise kann das Blockieren erfolgen, indem die Kupplung 32 geschlossen und der Antriebskopf 20 mit der Antriebseinheit gekoppelt wird.
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Das heißt, dass der Antriebskopf 20 aus einer vollständig ausgefahrenen Position (vgl. 1) manuell um einen Verfahrweg 38 (vgl. 2) verfahren werden kann, bis die axiale Stirnfläche 24 des Antriebskopfs 20 die vorbestimmte Position, d.h. den Sperrbereich 36, erreicht (vgl. 3) und die manuelle Verschiebbarkeit vorzugsweise durch das Schließen der Kupplung 32 blockiert wird (vgl. 3).
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Zudem kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um den Antriebskopf 20 bei Erreichen der vorbestimmten Position mit der Antriebseinheit mittels der Kupplung 32 der Spritzenpumpe 2 zu koppeln und den gekoppelten Antriebskopf 20 motorisch bis zu einem Kontakt mit dem Spritzenkolben 10 zu verschieben. Das heißt, dass der Antriebskopf 20 bei Erreichen der vorbestimmten Position mit dem Antrieb durch das Schließen der Kupplung 32 gekoppelt wird (vgl. 3) und dann motorisch, durch Drehen des Elektromotors 26, bis zu einem Kontakt mit dem Spritzenkolben 10 in Richtung hin zu dem Spritzenkolben 10 verfahren wird (vgl. 4).
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Vorzugsweise kann die Spritzenpumpe 2 einen Antriebskopf-Positionssensor 40 zur Erfassung einer Position des Antriebskopfs 20 aufweisen. Der Antriebskopf-Positionssensor 38 kann vorzugsweise als ein Linearpotentiometer ausgebildet sein.
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Zudem kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um den Spritzentyp durch Erfassen des Spritzendurchmessers zu erkennen. Vorzugsweise weist die Spritzenpumpe 2 einen Spritzen-Positionssensor 42 zur Erfassung eines Durchmessers einer in die Spritzenmulde eingelegten Spritze 6 auf. Zudem kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um einen Benutzer aufzufordern, den Spritzentyp der eingelegten Spritze 6 aus einer Auswahl von Spritzentypen gleichen Spritzendurchmessers festzulegen. Zudem kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um einen Füllstand der eingelegten Spritze 6 zu erkennen oder einen Benutzer aufzufordern, einen Füllstand der eingelegten Spritze 6 einzugeben oder auszuwählen, und anhand des Füllstands und der Spritzendaten die füllstandsabhängige Position des Spritzenkolbens 10 festzulegen.
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Vorzugsweise kann die Spritzenpumpe 2 einen Kontaktsensor 44 zur Erfassung eines Kontakts zwischen dem Antriebskopf 20 und dem Spritzenkolben 10 aufweisen. Der Kontaktsensor 44 kann vorzugsweise an dem Antriebskopf 20 angeordnet sein. Zudem kann die Spritzenpumpen-Steuerung ausgebildet sein, um bei Kontaktierung des Spritzenkolbens 10 durch den Antriebskopf 20 den Spritzenkolben 10 mit dem Antriebskopf 20, insbesondere zu deren gemeinsamer translatorischer Verschiebung durch die Antriebseinheit zu koppeln.
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Vorzugsweise kann die Spritzenpumpe 2 einen (nicht dargestellten) Sensor zum Erkennen des Füllstands der eingelegten Spritze 6 aufweisen. Der Sensor kann insbesondere als ein optischer Sensor zum Lesen von spritzenrelevanten Informationen, wie ein Barcodescanner, ausgebildet sein.
