DE19840542A1

DE19840542A1 - Injektomat für eine mit Ultraschallkontrastmittel gefüllte Spritze mit einer magnetischen Bewegungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19840542A1
Application number: DE19840542A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ulrich
Original assignee: Schering AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1998-08-28
Filing date: 1998-08-28
Publication date: 2000-03-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Injektomaten (5) zur Verabreichung von Spritzen oder ein Zusatzgerät für einen Injektomaten. Der Injektomat oder das Zusatzgerät induzieren ein magnetisches Kraftfeld, welches auf mindestens ein ferromagnetisches oder magnetisches Rührelement in der Spritze (1), die mit Ultraschallkontrastmittel gefüllt ist, einwirkt. Die Quelle des Kraftfeldes ist in der Spritze (1), an der Spritze, um die Spritze herum, in dem Injektomaten (5) oder Zusatzgerät angeordnet. Die Richtung der Feldlinien ist im Kraftfeld gegenüber der Spritze (1) variabel.

Description

Die Erfindung betrifft eine mit einem Ultraschallkontrastmittel gefüllte Spritze mit einer Bewegungsvorrichtung, und einen Injektomaten oder ein Zusatzgerät für einen Injektomaten mit einer Bewegungsvorrichtung. Die Kontrastmittel in den Spritzen werden bevorzugt mit Hilfe von Injektomaten verabreicht.

Stand der Technik

Spritzen, die mit Ultraschallkontrastmittel vorgefüllt sind, werden für die Injektion in Injektomaten eingespannt. Darin verbleiben die Spritzen für mehrere Minuten bis Stunden. Die Zeitdauer einer oder mehrerer Injektionen einschließlich der Zwischenzeiten zwischen den Injektionen kann mehr als zehn Minuten dauern. Je nach Art und Zusammensetzung des Kontrastmittels setzt die Entmischung zu unterschiedlichen Zeitpunkten ein. Während dieser Zeit entmischt sich das Ultraschallkontrastmittel, die Phasen werden voneinander getrennt. Das Ultraschallkontrastmittel als Gesamtheit ist nicht mehr homogen. Um diese Homogenität wieder herzustellen, wird der gesamte Injektomat einschließlich der eingespannten Spritze von Hand bewegt. Derartige Bewegungen sind nicht reproduzierbar, ein ausreichendes Homogenisieren ist nicht sichergestellt.

Ultraschallkontrastmittel sind gegenüber Scherkräften empfindlich. Die Partikel werden bei zu hohen Kräften aufgerissen und zerstört. Die Qualität des Ultraschallkontrastmittels leidet darunter.

Aufgabe und Lösung bezüglich der Spritzen

Aufgabe der Erfindung ist es, die Homogenität eines Ultraschallkontrastmittels über einen längeren Zeitraum aufrecht zu erhalten, ohne dabei das Ultraschallkontrastmittel in seiner Konsistenz zu zerstören und damit die pharmakologischen und diagnostischen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Die Entmischung beginnt direkt nach der initialen Bereitung des Ultraschallkontrastmittels, spätestens nach Einsetzen der Spritze in den Injektomaten, wenn dieser sich in Ruhe befindet, das heißt nicht bewegt wird.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine mit Ultraschallkontrastmittel gefüllte Spritze zum Verabreichen des Inhalts mittels eines Injektomaten, dadurch gekennzeichnet,
daß im Lumen der Spritze mindestens ein ferromagnetisches oder magnetisches Rührelement angeordnet ist, welches einem magnetischen Kraftfeld aussetzbar ist,
dessen Quelle in der Spritze, an der Spritze, um die Spritze herum, in dem Injektomaten oder einem Zusatzgerät für den Injektomaten angeordnet ist und
das gegenüber dem Lumen der Spritze bewegbar ist.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Injektomaten zur Verabreichung von Spritzen oder ein Zusatzgerät für einen Injektomaten, der oder das ein magnetisches Kraftfeld induziert oder induzieren kann,
welches auf mindestens ein ferromagnetisches oder magnetisches Rührelement in der Spritze, die mit Ultraschallkontrastmittel gefüllt ist, einwirkt,
dessen Quelle in der Spritze, an der Spritze, um die Spritze herum, in dem Injektomaten oder Zusatzgerät angeordnet ist,
wobei die Richtung der Feldlinien im Kraftfeld gegenüber der Spritze variabel ist.

Der Injektomat nimmt dabei die Spritzen, die mit einem Ultraschallkontrastmittel gefüllt sind, über mindestens eine Halterung auf.

Bevorzugt ist eine Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten, wobei im Lumen der Spritze mindestens ein ferromagnetisches oder magnetisches Rührelement enthalten ist,
welches einem magnetischen Kraftfeld aussetzbar ist,
dessen Quelle in der Spritze, an der Spritze, um die Spritze herum oder in dem Injektomaten oder in dem Zusatzgerät angeordnet ist,
wobei die Richtung der Feldlinien der Kraftquelle räumlich gegenüber der Spritze variabel ist.

Der Injektomat ist mit der Spritze oder das Zusatzgerät ist über den Injektomaten mit der Spritze verbindbar.

Bevorzugt sind Spritzen aus Kunststoff, aus Glas oder aus Kunststoff/Glas (zum Beispiel der Zylinder aus Glas und die Kappe mit Nadelansatz aus Kunststoff).

Bevorzugt sind weiterhin Einmalspritzen.

Das Rührelement kann über eine magnetische Kraftkopplung einem magnetischen Kraftfeld ausgesetzt werden.

Hülsenform

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Kraftquelle ein elektromagnetisches Feld ist. Dieses kann durch eine Vielzahl an Elektromagneten erzielt werden, die zum Beispiel wie ein Linear-Motor angeordnet sind. Die Elektromagneten umgeben die Spritze wie eine Manschette oder Hülse. Sie können auch Teil des Gehäuses des Injektomaten sein. Die Elektromagneten ziehen ein Rührelement in der Spritze an, das mindestens einen ferromagnetischen oder magnetischen Teil besitzt. Die Anordnung der Elektromagneten kann so sein, daß eine lineare, kreisförmige oder spiralartige Bewegung des Rührelements und ebenfalls Mischformen davon möglich sind.

Auch ist es möglich, daß verschiedene Spulen um den oder in dem Zylinder der Spritze angeordnet sind, die zu unterschiedlichen Zeiten von Strom durchflossen sind.

Ebenfalls ist es möglich, mechanisch eine Kraftquelle außerhalb der Spritze zu bewegen, wobei diese Kraftquelle ein Magnet oder auch ein ferromagnetisches Element sein kann, wobei die letztere Lösung dann möglich ist, wenn das Rührelement ein Permanentmagnet ist.

Integrierte Kraftquelle

Die Kraftquelle kann auch mittels Elektromagneten oder Sputen erzeugt werden, die sich in der Wand des Spritzenzylinders befinden. Die Steuerung der Elektromagneten oder Spulen erfolgt vorzugsweise durch den Injektomaten.

Rührelement

Das Rührelement kann von unterschiedlichen Stoffen ummantelt sein. Hierzu eignen sich Glas oder Kunststoffe, wie Teflon, welche bevorzugt gegenüber den Kontrastmitteln innert sind. Weiterhin läßt sich auch die Reibung durch diese Ummantelung reduzieren, was eine Reduktion oder Vermeidung von Partikeln bedeutet. Die Kugelform des Rührelements ist bevorzugt.

Gestalt der Spritze

Die Spritze hat bevorzugt eine Aussparung, die komplementär zu dem Rührelement ist. Die Aussparung ist so gestaltet, daß das Rührelement in die Aussparung gleiten kann, dabei ist ein reversibles Verweilen in der Aussparung bevorzugt. Die Aussparung liegt bevorzugt außerhalb des Bewegungsbereichs des Kolbens in der Spritze oder ist selbst Teil des Kolbens. Auch kann die Aussparung sowohl in der Spritze als auch im Kolben ausgebildet sein. Bevorzugt ist eine Lage, die am distalen Ende (Ende mit dem Nadelansatz, Schlauchansatz oder Luer-Ansatz) liegt. Es kann eine Aussparung sein, die sich in der distalen Decke des Spritzenzylinders befindet oder die sich im Spritzenzylinder selbst nahe bei der Decke befindet. Dabei ist durch eine Sperre zu verhindern, daß das Rührelement den distalen Spritzenauslaß verstopfen kann. Auch eine ringförmige Aussparung ist sinnvoll, die sich bevorzugt in der Decke des Spritzenzylinders befindet. Hierdurch wird eine Orientierung des Rührelements gegenüber der Spritze beim vollständigen Entleeren überflüssig.

Bevorzugt ist eine Aussparung im Kolben angeordnet, wobei auf eine genaue Orientierung des Kolbens zur Kraftquelle zu achten ist, es sei denn, eine ringförmige Aussparung befindet sich im zum Nadelansatz weisenden Teil des Kolbens.

Steuerung

Die Elektromagneten und die mechanische Steuerung sollte derart gestaltet sein, daß das Kraftfeld (elektromagnetische, magnetische oder ferromagnetische) nur in dem Bereich der Spritze einwirkt, der mit dem Ultraschallkontrastmittel gefüllt ist. Wandert der Kolben in distale Richtung, so werden je nach gewähltem Programm zum Beispiel nur die Bereiche der Elektromagnete aktiviert, die distal zum Kolben liegen. Die Intensität und Frequenz der Bewegung muß je nach Empfindlichkeit des Ultraschallkontrastmittels und je nach Bewegungsablauf so gesteuert werden, daß die Konsistenz der Partikel im Ultraschallkontrastmittel nicht negativ beeinflußt wird.

Die Steuerung des Rührelements sollte bevorzugt so gestaltet sein, daß ein ausreichendes Homogenisieren gewährleistet ist, jedoch die Partikel im Ultraschallkontrastmittel nicht durch Scherkräfte zerstört werden. Sensoren, welche die Bewegung des Kraftfeldes und bevorzugt auch des Kolbens überwachen, können benutzt werden, um ein optimales Durchmischen sicherzustellen.

Ultraschallkontrastmittel sind beschrieben in Supplement to Diagnostic Imaging, May 1995, Advanced Ultrasound, Editor: Peter L. OGLE, Editorial Offices: 600 Harrison St. San Francisco, CA 94107 USA.

Glasspritzen und Kunststoffspritzen sind in der Publikation von Junga (M. JUNGA (1973) Pharm. Ind. Vol. 35, Nr. 11a, Seiten 824 bis 829) ausführlich beschrieben. Eine Mischung aus Glas und Kunststoff wird in WO 96/00098 (Anmeldetag 23. 6. 1995) dargestellt. Der Begriff Spritze umfaßt die Begriffe Kartusche (großvolumige Spritze mit mindestens 100 ml Volumen), Ampullenspritzen, Einmalspritzen, Einmalspritzampullen, Einwegspritzampullen, Einwegspritzen, Injektionsampullen, Einmalspritzampullen, spritzfertige Ampulle, Zylinderampulle, Doppelkammer-Spritzampulle, Zweikammer-Spritze, Zweikammer-Spritzampulle und Sofortspritze. Dabei ist die spezielle Ausgestaltung des Verschlusses und der korrespondierenden distalen Öffnung und weiterhin die Ausgestaltung des Kolbens wesentlich. Die Spritzen müssen paramagnetisch oder diamagnetisch sein.

Injektomaten sind beschrieben in der Publikation EP 0 584 531. Auch Infusionspumpen, Infusoren, Perfusoren fallen unter den Begriff Injektomat. Alle Applikatoren, die Spritzen entleeren, sind von dem Ausdruck Injektomat mitumfaßt. Zusatzgerät zu Injektomaten sind all die Vorrichtungen, die räumlich mit einem Injektomaten verbunden sind und die die Funktion übernehmen, das Magnetfeld so zu bewegen, daß das Rührelement in der Spritze seine Lage verändert. Typische Zusatzgeräte sind Manschetten, Zylinder oder Vorsätze, die magnetisch auf das Rührelement einwirken. Das Zusatzgerät erfüllt die Funktion, das Rührelement über eine magnetische Kraft zu bewegen.

Beispiel

In den Figuren werden zwei Ausführungsformen der Erfindung exemplarisch dargestellt. Es zeigen im besonderen die Fig. 1 einen Injektomaten mit einem mechanisch bewegten Magneten und die Fig. 2 einen Injektomaten mit spiralig verlaufenden Leitern.

Die Fig. 1 zeigt eine Spritze 1 mit einem Kolben 2 und einem Nadelansatz 3. Die Spritze 1 ist über eine Halterung 4 mit einem Injektomaten 5 verbunden. Die Spritze 1 ist in die Halterung 4 reversibel einsteckbar. Der Injektomat 5 besitzt einen Stempel 6, der mit dem Kolben 2 der Spritze 1 verbunden ist. Der Stempel 6 wird gegenüber dem Gehäuse des Injektomaten 5 durch einen Motor 7 bewegt, wobei der Motor einen Ring 8 dreht, der ein Gewinde besitzt und der den Stempel 6, der ebenfalls ein zum Ring 8 komplementäres Gewinde aufweist, umgibt. Der Ring 8 ist gegenüber dem Gehäuse drehbar. Ein Magnet 9, bevorzugt ein Dauermagnet, ist durch ein Gestänge 10 gegenüber der Spritze 1 und einer Manschette 11 bewegbar, wobei die Manschette ein Teil des Injektomaten 5 ist. Die Manschette 11 kann auch als Zusatzgerät auf einen Injektomaten 5 gesteckt werden. Das Gestänge 10, welches eine Zahnstange ist, wird durch einen Schubmotor 12 bewegt, welcher mit einem Ritzel in die Zahnstange eingreift. Die Bewegung des Schubmotors 12 wird durch eine Steuereinrichtung 13 kontrolliert. Dabei kann individuell auf die Art des Kontrastmittels, der Spritzengröße, dem Minutenvolumen der Injektion und der Belastung des Patienten eingegangen werden. Die Spritze 1 weist an dem zum Nadelansatz 3 weisenden Ende eine Ausbuchtung 14 auf, die ein Rührelement in Form einer Kugel 15 aufnehmen kann. Dabei ist wesentlich, daß kurz vor der vollständigen Entleerung der Spritze 1 die Steuereinrichtung 13 die Lage der Kugel 15 so einstellt, daß die Kugel 15 in die Aussparung 14 hineingleiten kann, so daß der Kolben 2 vollständig in Richtung des Nadelansatzes 3 gedrückt werden kann.

Die Fig. 2 zeigt eine Spritze 1 mit einem Kolben 2 und einem Nadelansatz 3. Die Spritze 1 ist über eine Halterung 4 mit einem Injektomaten 5 verbunden. Die Spritze 1 ist in die Halterung 4 reversibel einsteckbar. Der Injektomat 5 besitzt einen Stempel 6, der mit dem Kolben 2 der Spritze 1 verbunden ist. Der Stempel 6 wird gegenüber dem Gehäuse des Injektomaten 5 durch einen Motor 7 bewegt, wobei der Motor einen Ring 8 dreht, der ein Gewinde besitzt und der den Stempel 6, der ebenfalls ein zum Ring 8 komplementäres Gewinde aufweist, umgibt. Der Ring 8 ist gegenüber dem Gehäuse drehbar. Ein Vielzahl von Spulen 16, die getrennt voneinander von Strom durchflossen werden können, umgeben die Spritze 1 in einer Magnetmanschette 17, wobei die Magnetmanschette ein Teil des Injektomaten 5 ist. Die Magnetmanschette 17 kann auch als Zusatzgerät auf einen Injektomaten 5 gesteckt werden. Die Spulen 16 werden von einem Steuergerät 18 einzeln angesteuert, so daß ein Magnetfeld kontinuierlich gegenüber der Spritze 1 seine Lage verändern kann. Das Magnetfeld nimmt ein Rührelement in Form einer Kugel 15 mit. Dabei weist der Kolben 2 an dem zum Nadelansatz 3 weisenden Ende eine Kolbenausbuchtung 20 auf, die die Kugel 15 aufnehmen kann. Das Steuergerät 18 wird über die Steuereinrichtung 13 kontrolliert. Dabei kann individuell auf die Art des Kontrastmittels, der Spritzengröße, dem Minutenvolumen der Injektion und der Belastung des Patienten eingegangen werden.

Bezugszeichenliste

1

Spritze

2

Kolben

3

Nadelansatz

4

Halterung

5

Injektomat

6

Stempel

7

Motor

8

Ring

9

Magnet

10

Gestänge

11

Manschette

12

Schubmotor

13

Steuereinrichtung

14

Ausbuchtung

15

Kugel

16

Spulen

17

Magnetmanschette

18

Steuergerät

20

Kolbenausbuchtung

Claims

1. Injektomaten (5) zur Verabreichung von Spritzen (1) oder ein Zusatzgerät für einen Injektomaten,
der oder das ein magnetisches Kraftfeld induziert oder induzieren kann,
welches auf mindestens ein ferromagnetisches oder magnetisches Rührelement (15) in der Spritze (1), die mit Ultraschallkontrastmittel gefüllt ist, einwirkt,
dessen Quelle in der Spritze (1), an der Spritze, um die Spritze herum, in dem Injektomaten (5) oder Zusatzgerät angeordnet ist,
wobei die Richtung der Feldlinien im Kraftfeld gegenüber der Spritze (1) variabel ist.

2. Injektomaten zur Verabreichung von Spritzen oder ein Zusatzgerät für einen Injektomaten, wobei der Injektomat (5) die Spritzen (1), die mit einem Ultraschallkontrastmittel gefüllt sind, über mindestens eine Halterung (4) aufnimmt.

3. Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten nach Anspruch 1 oder 2,
wobei im Lumen der Spritze mindestens ein ferromagnetisches oder magnetisches Rührelement (15) enthalten ist,
welches einem magnetischen Kraftfeld aussetzbar ist, dessen Quelle in der Spritze (1), an der Spritze, um die Spritze herum oder in dem Injektomaten oder in dem Zusatzgerät angeordnet ist,
wobei die Richtung der Feldlinien der Kraftquelle räumlich gegenüber der Spritze (1) variabel ist.

4. Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten nach Anspruch 3, wobei die Spritzen (1) aus Kunststoff, aus Glas oder aus Kunststoff/Glas sind.

5. Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 4, wobei die Spritzen Einmalspritzen sind.

6. Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 5, wobei die Kraftquelle ein elektromagnetisches Feld ist.

7. Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten nach Anspruch 6, wobei verschiedene Spulen um den oder in dem Zylinder der Spritze angeordnet sind, die zu unterschiedlichen Zeiten von Strom durchflossen sind.

8. Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten nach Anspruch 6, wobei mechanisch eine Kraftquelle außerhalb der Spritze (1) bewegt wird, wobei diese Kraftquelle ein Magnet (9) oder auch ein ferromagnetisches Element ist.

9. Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 8, wobei das Rührelement (15) von Stoffen ummantelt ist.

10. Kombination aus einer mit einem Kontrastmittel gefüllten Spritze und einem Injektomaten oder Zusatzgerät für einen Injektomaten nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 5, wobei die Spritze (1) und/oder der Kolben (2) eine Aussparung (14), die komplementär zu dem Rührelement (15) ist, hat.