DE1491842C3 - Selbsttätig einstechende und einspritzende Injektionsspritze für Intramu skulärinjektionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätig einstechende und einspritzende Injektionsspritze von Intramuskulärinjektionen gemäß dem Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1.

Injektionsspritzen dieser Art sind bereits aus der GB-PS 9 15 262 und aus der GB-PS 7 73 216 bekannt.

Bei der aus der GB-PS 9 15 262 bekannten Spritze ist die Flüssigkeitskammer eine im vorderen Ende eines rohrförmigen Spritzengehäuses angeordnete flüssigkeitsdichte, zieharmonikaartig zusammendrückbare Kapsel mit starrer rückwärtiger Stirnwand. Bei der Spritze nach der GB-PS 7 73 216 dient als Kammer der vordere Abschnitt des Spritzengehäuses, und die hintere Kammerstirnwand ist durch einen im Spritzengehäuse verschiebbaren Kolben gebildet. Beim Auslösen der bekannten Injektionsspritzen . durch Freigabe der Antriebsfeder schiebt die von der Antriebsfeder vorwärts getriebene hintere Kammerstirnwand die sich daran abstützende Injektionsnadel nach vorne, so daß diese die vordere Kammerstirnwand durchstößt und in die Haut und das darunterliegende Gewebe des betreffenden Patienten eindringt, wobei die Einspritzung des flüssigen Medikament«: aufgrund der Verkleinerung des Kammeryolumens durch die sich vorwärts bewegende hintere Kammerstirnwand durch die Injektionsnadel in das Gewebe stattfindet.

Zur Erzielung einer raschen injektion und zur Verringerung der auftretenden Schmerzen werden bei automatischen Injektionsspritzen der eben beschriebenen bekannten Art im allgemeinen starke Antriebsfedern verwendet. Bei Intramuskulärinjektionen kann es vorkommen, daß die Injektionsnadel beim Einstechen ίο mit sich zwischen Muskelgewebeschichten befindendem Knorpelgewebe in Berührung kommen kann, oder wenn eine Injektion in sehr dünnes Muskelgewebe vorgenommen wird, die Injektionsnadel auf einen darunterliegenden Knochen treffen kann. Da die Injektionsnadel wegen der starken Antriebsfeder mit großer Kraft und Geschwindigkeit vorwärts getrieben wird, kann in diesen Fällen die Nadelöffnung durch Knorpel- und Knochengewebe verstopft und dadurch der Injektionsvorgang beeinträchtigt werden, so daß nicht die ganze Menge des Medikaments eingespritzt wjgfj, und außerdem können im Falle des Auftreffens der Nadel auf einen Knochen ernsthafte Knochenverletzungen die Folge sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Injektionsspritze nach dem Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1 so zu verbessern, daß die Gefahr von Knorpel und Knochenverletzungen bedeutend herabgesetzt und eine Verstopfung der Injektionsnadel durch hartes Gewebe weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des vorstehenden Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Da die Erfindung das Zurückweichen der Injektionsnadel beim Auftreffen auf einen Widerstand bestimmter Große ermöglicht, wird der technische Fortschritt erzielt, daß beim Auftreffen der Nadel auf einen Knorpel oder einen Knochen die von der Nadel ausgeübte Druckkraft beträchtlich vermindert ist und kein weiteres Eindringen der Nadel erfolgt, so daß die Gefahr mindestens ernsthafter Verletzungen beseitigt ist und keine vollständige Verstopfung der Nadelöffnung mehr eintreten kann, wodurch die vollständige Einspritzung des Medikaments sichergestellt ist.
Die im vorstehenden Anspruch 2 gekennzeichnete

45, Weiterbildung der Erfindung bringt zusätzlich den Vorteil, daß die Injektionsnadel nach dem Auftreffen auf einen Widerstand bestimmter Größe eine gewisse Rückbewegung ausführt, so daß einerseits im Falle des Auftreffens auf Knorpel- oder Knochengewebe oder von der Nadel ausgeübte Druck völlig weggenommen wird und auch eine Verstopfung der Nadelöffnung ausgeschlossen ist. Durch die im Anspruch 2 genannte Bemessung der Antriebsfeder und der Hilfsfeder ist vorteilhafterweise kein besonderer Sperr- oder Auslösemechanismus für die Hilfsfeder notwendig, da ihre Vorspannkraft von der anfänglichen Federkraft der Antriebsfeder überwunden wird. Nach dem Auflösen treibt also die Antriebsfeder die rückwärtige Kammerstirnwand und die Nadel vorwärts, bis ihre Spannung auf den Betrag der entgegenwirkenden Hilfsfederspannung abgefallen ist, was vor der vollständigen Zusammendrückung der Kammer der Fall ist. Aufgrund der Trägheit des sich schnell· bewegenden, aus der rückwärtigen Kammerstirnwand, der Nadel und der Antriebsfeder bestehenden Systems bewegt sich die Injektionsnadel etwas über die Stellung hinaus, die dem Gleichgewicht der beiden einander entgegenwirkenden Federn entspricht. Die Nadel führt deshalb wieder eine kleine

Rückbewegung aus, während die gleichzeitige Entspannung beider Federn das vollständige Auspressen des Medikaments durch vollständige Kammerzusammendrückung sicherstellt. Da die Hilfsfeder von vornherein die größte Eindringtiefe der Injektionsnadel begrenzt, wird auch die Wahrscheinlichkeit des Auftreffens der Nadel auf einen Knochen verringert.

Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Injektionsspritze nach der Erfindung in gebrauchsfertigem Zustand,

F i g. 2 die in F i g. 1 dargestellte Spritze am Beginn des Einspritzvorgangs,

F i g. 3 die in F i g. 1 dargestellte Spritze am Ende des Einspritzvorgangs,

Fig.4 einen vergrößerten Schnitt durch die das Medikament und die Injektionsnadel enthaltende Kammer der Injektionsspritze,

Fig.5 eine Stirnansicht des verformbaren Kolbens der erfindungsgemäßen Injektionsspritze,

F i g. 6 eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Injektionsspritze und

F i g. 7 eine noch weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spritze.

Die in F i g. 1 dargestellte Injektionsspritze weist ein zweiteiliges Gehäuse 1, 2 auf, dessen vorderes Gehäuseteil 1 eine Bohrung 3 mit einem vorderen Absatz 5 und einem hinteren Absatz 6 und dessen hinteres Gehäuseteil 2 eine Bohrung 4 mit einem vorderen Absatz 7 aufweist. In das vordere Gehäuseteil 1 ist ein rohrförmiger Kapselhalter 8 eingesetzt, der mit einem an seinem hinteren Ende gebildeten Flansch 9 am Absatz 6 anliegt. In dem Ringraum zwischen der Kapselhalterwandung und der Gehäusewandung ist eine Hilfsfeder 11 untergebracht, bei welcher es sich um eine sich einerseits am vorderen Absatz 5 der Bohrung 3 und andererseits am Flansch 9 des Kapselhalters 8 abstützende Druckfeder handelt, deren Funktion später noch beschrieben wird. Das vordere Ende des Kapselhalters 8 ist mittels eines von einem Innenflansch 10 gehaltenen Gummipfropfens 35 verschlossen und mit Bezug auf das vordere Gehäuseende etwas zurückversetzt.

Der Kapselhalter 8 beherbergt eine zusammendrückbare Kapsel 12, die eine ein flüssiges Medikament enthaltende Kammer darstellt. Am rückwärtigen Kapselende ist ein nicht zusammendrückbarer, becherförmiger zylindrischer Ansatz 13 gebildet.

Ein im hinteren Gehäuseteil 2 geführtes Führungsrohr 14 liegt mit einem vorderen, über den zylindrischen Ansatz 13 geschobenen Innenflansch 15 an der rückwärtigen Kapselstirnwand an und beherbergt eine Antriebsfeder 19, bei welcher es sich um eine sich einerseits am Flansch 15 und andererseits an einem das Gehäuse hinten abschließenden Deckel 20 abstützende Druckfeder handelt. Die Antriebsfeder 19 ist gespannt und wird mittels einer nachstehend beschriebenen, im Deckel 20 untergebrachten Arretierungsvorrichtung in ihrer Spannstellung arretiert.

Der Deckel 20 weist einen zylindrischen, in das Gehäuse hineinragenden Ansatz auf. In den zwischen der Gehäusewandung und diesem Ansatz gebildeten Ringraum ragt das hintere, flanschartig verdickte Ende 16 des Führungsrohres 14 hinein. Der genannte Ansatz des Deckels 20 weist außerdem eine mittige Axialbohrung 21 auf, in welcher sich eine ringbundartige Verdickung 24 eines in den Deckel eingesetzten Sperrstiftes 25 mit einem als Betätigungsknopf dienenden Kopf 23 befindet. Der Ansatz des Deckels weist ferner Radialbohrungen 22 auf, die mit entsprechenden Radialbohrungen 17 des flanschartigen Führungsrohrendes 16 fluchten. In die miteinander fluchtenden Bohrungen 22 und 17 sind Arretierungskugeln 18 eingesetzt, die von dem Sperrbund 24 radial nach außen gedrückt werden und deshalb eine Vorwärtsbewegung

ίο des Führungsrohres 14 aufgrund des Druckes der Antriebsfeder 19 verhindern. Durch eine auf dem vorderen Ende des Sperrstiftes 25 befestigte Muffe 26 und eine sich einerseits an dieser Muffe und andererseits an einer hutförmigen, über den zylindrischen Kapselansatz 13 geschobenen Hülse 18 abstützende Arretierungsfeder 27 wird der Sperrstift 25 in seiner Sperrstellung gehalten. Eine auf das hintere Ende des Gehäuses aufgesetzte Schutzkappe 29 verhindert ein unbeabsichtigtes Auslösen der Spritze durch versehentliches Eindrücken des Betätigungsknopfes 23.

F i g. 4 zeigt vergrößert die das flüssige Medikament und eine Injektionsnadel 33 enthaltende Kapsel 12. In der Mündung des vom zylindrischen Ansatz 13 umschlossenen Raumes 13a ist ein becherförmiger Kolben 30 eingesetzt, der sich mit Radialwülsten 31 am Mündungsrand des Zylinderraumes abstützt. Die genaue Gestalt des Kolbens 30 und der Wülste 31 ist aus der Kolbenstirnansicht in F i g. 5 ersichtlich. Der Kolbeninnenraum steht über eine Bohrung 32 mit dem Zylinderraum 13a in Verbindung und der hintere Teil des Kolbeninnenraumes weist gemäß F i g. 5 einen quadratischen Querschnitt auf. An der vorderen Kante dieses quadratischen Bereiches stützt sich der Kopf der Injektionsnadel ab.

Die Kapsel 12 ist mit Ausnahme des hinter dem Injektionsnadelkopf liegenden Innenraumbereiches des Kolbens 30 und des Zylinderraumes 13a, die mit Luft gefüllt sind, mit dem flüssigen Medikament gefüllt. Das so vorhandene Luftvolumen ermöglicht eine leichtere Anfangszusammendrückbarkeit der Kapsel und daher beim Injektionsvorgang ein leichteres Eindringen der Injektionsnadel 33 in die Haut, bevor die Abgabe des flüssigen Medikaments beginnt. Außerdem wird am Ende des Injektionsvorganges, nachdem die Kapsel 12 bereits vollständig zusammengedrückt ist, die Flüssigkeitsabgabe noch durch das sich wieder ausdehnende komprimierte Luftvolumen fortgesetzt.

Die Wandung des Kolbens 30 mit den Wülsten 31 ist flexibel, so daß sich, wenn über die Injektionsnadel beim Einspritzvorgang eine bestimmte Druckkraft auf den Kolben ausgeübt wird, diese Kolbenwandung mit den Wülsten 31 nach innen biegt und der Kolben daher nicht mehr am Mündungsrand des Zylinderraumes 13a abgestützt wird. Der Kolben 30 kann daher zusammen mit dem rückwärtigen Ende der Injektionsnadel 33 in den Zylinderraum 13a zurückweichen.

Zum Gebrauch der Injektionsspritze wird die Schutzkappe 29 entfernt, die Spritze mit dem vorderen Gehäuseende auf die Haut aufgesetzt und mit dem Daumen der Betätigungsknopf 23 eingedrückt. Der nach vorne geschobene Sperrbund 24 des Sperrstiftes 25 gibt deshalb die Arretierungskugeln 28 frei, die radial einwärts ausweichen und das Führungsrohr 14 freigeben, welches nunmehr unter dem Druck der Antriebsfeder 19 nach vorne gedrückt wird und dem Antriebsdruck auf die hintere Kapselstirnwand überträgt. Zunächst verhält sich die Kapsel 12 mit ihrem flüssigen Inhalt wie ein steifer Körper und wird zunächst als

Ganzes entgegen der Wirkung der Hilfsfeder 11 nach vorne gedruckt, bis sich der Gummipfropfen 35 an die Haut anlegt und die Zusammendrückung der Kapsel 12 beginnt. Die Injektionsnadel 33, die innerhalb der Kapsel durch einen Führungsring 34 parallel zur Kapselachse geführt wird, durchstößt die vordere Kapselstirnwand und den Gummipfropfen 35 und dringt in das Körpergewebe ein, wobei nach einer kurzen Verzögerungsphase, die durch die Komprimierung des im Zylinderraum 13a befindlichen Luftvolumens bedingt ist, die Einspritzung des Medikaments durch die Nadel beginnt. Die Stellung der einzelnen Teile der Injektionsspritze bei Beginn des Injektionsvorganges, kurz nach der Auslösung, ist in F i g. 2 dargestellt.

Die sich weiter entspannende Antriebsfeder 19 drückt '5 die Kapsel 12 weiter zusammen und treibt die Injektionsnadel 33 weiter in das Gewebe vor, wobei das Medikament zwischen den Ecken des quadratischen Kolbeninnenraumbereiches hindurch in den Kopf der Nadel einströmt. Die Antriebsfeder 19 und die ^o Hilfsfeder 11 sind so bemessen, daß während der Anfangsphase des Injektionsvorganges die gesamte Kapsel 12 in der eben beschriebenen Weise zunächst unter gleichzeitiger Vergrößerung der Hilfsfederspannung bis zum Anliegen des Gummipfopfens 35 auf der Haut vorwärtsgetrieben werden kann und die Antriebsfederkraft während der darauf folgenden Phase der Zusammendrückung der Kapsel 12 abnimmt, bis sie, bevor die Kapsel vollständig zusammengedrückt ist, den Betrag der entgegenwirkenden Hilfsfederkraft erreicht. Aufgrund der Trägheit der sich vorwärts bewegenden Teile bewegen sich diese, also auch die Injektionsnadel, zunächst etwas über die der Gleichgewichtsstellung der beiden entgegenwirkenden Federn 11 und 19 hinaus und danach bewegt sich die Kapsel aufgrund des Druckes der sich am Flansch 6 des Kapselhalters 8 abstützenden Hilfsfeder 11 rasch wieder ein Stück zurück, wodurch auch eine kleine Rückbewegung der Injektionsnadel erfolgt. Die beiden entgegengesetzt zueinander wirkenden Federn 11 und 19 vollenden nunmehr gemeinsam die Zusammendrückung der Kapsel. Nach dem vollständigen Zusammendrücken der Kapsel drückt, wie bereits gesagt, das im Zylinderraum 13a befindliche komprimierte Luftvolumen noch den letzten Rest des Medikamentes durch die Nadel heraus. Die Endstellung der einzelnen Teile der Injektionsspritze nach Beendigung des Injektionsvorganges ist in F i g. 3 dargestellt.

Trifft die Injektionsnadel auf einen Knochen oder einen Knorpel, wenn an der Injektionsstelle die Stärke der Gewebeschicht geringer als die größte Eindringtiefe der Injektionsnadel ist, so überträgt sich die plötzliche, durch den Widerstand bedingte Belastung der Injektionsnadel auf den becherförmigen Kolben 30, dessen Wülste 31 sich nach innen biegen, so daß der Kolben mit der Injektionsnadel in den Zylinderraum 13a zurückweicht, bzw. der Zylinderansatz 13 der dem Antriebsdruck der Antriebsfeder 19 ausgesetzten rückwärtigen Kapselstirnwand über den Kolben 30 geschoben wird, ohne daß die Injektionsnadel weiter vorwärts getrieben wird. Die Medikamenteinspritzung wird dabei jedoch fortgesetzt.

F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Injektionsspritze ohne Hilfsfeder. Der rückwärtige Teil der Spritze ist ähnlich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 eingebaut. Gemäß F i g. 6 weist der vordere Gehäuseteil eine durchgehende Bohrung 40 zur Führung des Führungsrohres 14 auf. Am vorderen Ende des Gehäuses ist ein ringförmiger Innenflansch 41 gebildet, an welchem sich die Kammer 12 über den Gummipfropfen abstützt. Die Auslösung dieser Ausführungsform der Injektionsspritze erfolgt ebenso wie bei der Spritze nach Fig. 1, jedoch erfolgt hier nur eine einfache Zusammendrückung der Kapsel 12 durch die sich entspannende Antriebsfeder 19. Die Ausbildung der Kammer 12 mit dem Zylinderansatz 13 und dem bei einem bestimmten Widerstand auf die Injektionsnadel in den Zylinderraum zurückweichenden Kolben ist mit derjenigen bei der Ausführungsform nach F i g. 1 identisch.

Bei der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform, bei der ebenfalls keine Hilfsfeder vorgesehen ist, findet keine zusammendrückbare Kapsel Anwendung. Bei dieser Ausführungsform ist das Spritzengehäuse mit einer rohrförmigen Hülse 50 ausgekleidet, in welcher ein Tauchkolben 51,52 verschieblich geführt ist. Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 ist der Zylinder 13 in den Tauchkolben eingesetzt. Die das flüssige Medikament enthaltende Kammer ist hier durch einen Gummipfropfen 53 verschlossen, der sich an einem ringförmigen Innenflansch 41 am vorderen Gehäuseende abstützt. Im übrigen entsprechen Aufbau und Funktion dieser Ausführungsform den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbsttätig einstechende und einspritzende Injektionsspritze für Intramuskulärinjektionen, mit einer das einzuspritzende Medikament enthaltenden Kammer und einer innerhalb dieser angeordneten und nahezu deren gesamte Länge einnehmenden Injektionsnadel, deren Spitze auf die mittels der Nadel durchstoßbare vordere Kammerstirnwand gerichtet ist und deren hinteres Ende sich an der rückwärtigen Kammerstirnwand abstützt,, und mit einer in ihrer Spahnstellung arretierbaren, im Falle ihrer Freigabe die rückwärtige Kammerstirnwand und die Injektionsnadel zwecks Einspritzung des Medikaments in den zu behandelnden Körper vorwärtstreibenden Antriebsfeder, gekennzeichnet durch einen sich nach rückwärts an die Kammer (z. B. 12) anschließenden Zylinderräum (13a) und einen in dessen der Kammer zugewandter Mündungsöffnung angeordneten verformbaren Kolben (30), welcher das hintere Ende der Injektionsnadel (33) hält und die Antriebskraft der Feder (19) auf diese überträgt und welcher sich verformt und in den genannten Zylinderraum zurückweicht, wenn der Bewegung der Injektionsnadel eine Widerstandskraft bestimmter Stärke entgegenwirkt.

2. Injektionsspritze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine das vordere Kammerende nach rückwärts drängenden Hilfsfeder (11), wobei die Antriebsfeder (19) und die Hilfsfeder so bemessen sind, daß die Kammer bei Freigabe der Antriebsfeder zunächst unter gleichzeitiger Vergrößerung der Hilfsfederspannung um ein bestimmtes Stück vorwärts getrieben werden kann und daß die Antriebsfederkraft auf den Betrag der entgegenwirkenden Hilfsfederkraft abnimmt, bevor die Kammer vollständig zusammengedrückt ist, so daß die Hilfsfeder im Falle des Auftreffens der Injektionsnadel auf einen Widerstand bestimmter Größe eine Rückbewegung der Kammer mit der Nadel herbeiführen kann.