DE19955201A1 - Injektionseinrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Injektionseinrichtung zur Injektion einer Flüssigkeit in ein subkutanes Gewebe mittels eines Hochdurckstrahls ist ein einen Auslöser (21) tragender Grundkörper (1) mit einem die Flüssigkeit aufnehmenden Ampullenkörper (2) über eine Rastverbindung (12) verbunden. Ein Federelement (5) zur Erzeugung einer ein Druckstück (4) bewegenden Kraft und ein das Druckstück (4) in Grundstellung haltendes Halteelement (6) sind für eine einmalige Injektion bemessen. Der Grundkörper (1) ist aus Kunststoff im Spritzgußverfahren gefertigt. Hierdurch läßt sich die Injektionseinrichtung bei großen Stückzahlen besonders kostengünstig fertigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Injektionseinrichtung zur In­ jektion einer Flüssigkeit, insbesondere eines Medikaments in ein subkutanes Gewebe, mit einer eine Öffnung aufwei­ senden Kammer, mit einem Ampullenkolben zur Verkleinerung des Volumens der Kammer, mit einem beweglichen, von einem Federelement gegen ein Halteelement vorgespanntes Druck­ stück und mit einem Auslöser zur Bewegung des Halteele­ mentes von einer ersten, das Druckstück halternden Posi­ tion in eine zweite, die Bewegung des Druckstücks freige­ benden Position und mit einem Grundkörper zur Halterung des Auslösers und zur Führung des Druckstücks bei dem in der zweiten Position befindlichen Halteelement gegen ein der Kammer abgewandtes Ende des Ampullenkolbens.

Eine solche Injektionseinrichtung ist aus der WO 98/15307 bekannt. Bei dieser Injektionseinrichtung ist ein die Kammer aufweisender Ampullenkörper in den Grundkörper eingeschraubt. Der Grundkörper hat ein Lager für den ein­ teilig mit dem Halteelement gefertigten Auslöser. Bei ei­ nem Druck auf den Auslöser schwenkt das Halteelement aus dem Bewegungsbereich des Druckstücks heraus. Anschließend bewegt die Kraft der Feder das Druckstück gegen das aus der Kammer herausragende Ende des Ampullenkolbens. In seiner von dem Halteelement gehaltenen Stellung ist das Druckstück von dem freien Ende des Ampullenkolbens beab­ standet. Hierdurch wird sichergestellt, daß das Druck­ stück beim Betätigen des Auslösers mit einem vorgesehenen Impuls gegen das freie Ende des Ampullenkolbens stößt. Anschließend gelangt die in der Kammer befindliche Flüs­ sigkeit als Hochdruckstrahl aus der Öffnung. Beim Anset­ zen der Öffnung auf die Haut, beispielsweise eines Men­ schen, gelangt die Flüssigkeit durch die Haut in das sub­ kutane Gewebe. Eine die Haut durchdringende Nadel zum Einbringen eines Medikaments in das subkutane Gewebe ist damit nicht erforderlich. Die Eindringtiefe der Flüssig­ keit und die Form des Hochdruckstrahls lassen sich durch die Form und Abmessungen der Öffnung im Verhältnis zu den Abmessungen der Kammer sowie über die Kennlinie der Feder bemessen. In dem Grundkörper ist zudem ein Dämpfungsele­ ment angeordnet, welches den Aufprall des Druckstücks am Ende der Bewegung des Ampullenkolbens dämpft.

Nach einer Injektion wird der Ampullenkörper zusammen mit dem Ampullenkolben von dem Grundkörper getrennt. Das Druckstück, der Auslöser und das Halteelement werden mit­ tels einer Ladestation in ihre Ausgangspositionen zurück­ bewegt. Anschließend läßt sich ein neuer oder ein neu ge­ füllter Ampullenkörper auf den Grundkörper aufschrauben. Die Injektionseinrichtung ist damit für eine erneute In­ jektion vorbereitet.

Nachteilig bei der bekannten Injektionseinrichtung ist, daß sie sehr kostenintensiv zu fertigen ist. Beispiels­ weise ist der Grundkörper aus einfach zu reinigenden Edelstahl gefertigt. Das Federelement ist zur ermüdungs­ freien Spannung und Entspannung für mehrere eintausend Injektionen bemessen und damit aus einem sehr kostenin­ tensiven Material gefertigt. Weiterhin erfordert das Hal­ teelement zum Entlanggleiten beim Auslösen an dem Druck­ stück eine sehr hohe Materialfestigkeit und Gleiteigen­ schaften, um nach mehrmaligen Gebrauch der Injektionsein­ richtung ein versehentliches Lösen des Druckstücks zu vermeiden.

Weiterhin ist aus der Praxis eine Injektionseinrichtung bekannt geworden, bei der die für die Erzeugung des Druckstrahls erforderliche Kraft von einer Gasfüllung aufgebracht wird. Diese Injektionseinrichtung ist für den einmaligen Gebrauch gestaltet und erfordert daher nach Gebrauch keine aufwendige Reinigung. Eine die vorgesehene Gasfüllung aufnehmende Kammer ist jedoch sehr schwierig zu fertigen. Diese Injektionseinrichtung ist daher sehr kostenintensiv zu fertigen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Injekti­ onseinrichtung der eingangs genannten Art so zu gestal­ ten, daß sie besonders kostengünstig zu fertigen ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Festigkeit des Federelementes und des Halteelementes und/oder des Grundkörpers zum Gebrauch für eine einmalige oder geringe Anzahl von Injektionen bemessen sind.

Durch diese Gestaltung lassen sich für die einzelnen Bau­ teile der erfindungsgemäßen Injektionseinrichtung beson­ ders kostengünstige Materialien einsetzen. Eine Material­ ermüdung des Federelementes setzt in der Regel erst nach einer Vielzahl von Injektionen ein und führt dank der Er­ findung nicht zu einer Veränderung der Intensität des Hochdruckstrahls. Das Halteelement kann zudem aus einem besonders kostengünstigen Material mit einer geringen Fe­ stigkeit gefertigt sein. Dabei ist eine Beschädigung des Halteelementes beim Betätigen des Auslösers, zumindest bei der für den einmaligen Gebrauch vorgesehenen Injek­ tionseinrichtung, belanglos. Weiterhin erfordert die er­ findungsgemäße Injektionseinrichtung kein Dämpfungsele­ ment zur Begrenzung der Bewegung des Druckstücks. Hier­ durch gestaltet sich die erfindungsgemäße Injektionsein­ richtung besonders kostengünstig.

Zur weiteren Verringerung der Kosten der erfindungsgemäs­ sen Injektionseinrichtung trägt es bei, wenn der Grund­ körper aus Kunststoff gefertigt ist. Da eine Reinigung des Grundkörpers zumindest bei der für den einmaligen Ge­ brauch vorgesehenen Injektionseinrichtung dank der Erfin­ dung nicht erforderlich ist, kann der Grundkörper eine nahezu beliebige Oberflächenrauhigkeit aufweisen.

Zur weiteren Verringerung der Kosten der erfindungsgemäs­ sen Injektionseinrichtung bei großen Stückzahlen trägt es bei, wenn der aus Kunststoff gefertigte Grundkörper im Spritzgußverfahren gefertigt ist.

Der Auslöser könnte wie bei der aus der WO 98/15307 be­ kannten Injektionseinrichtung schwenkbar gelagert sein. Dies erfordert jedoch den Einsatz einer sehr kosteninten­ siven Lagerung und Montage des Auslösers. Eine kostenin­ tensive Lagerung des Auslösers läßt sich gemäß einer an­ deren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der Auslöser in einer Führung des Grund­ körpers quer zu der Bewegungsrichtung des Druckstücks axial verschieblich gehalten ist. Zur Montage läßt sich der Auslöser einfach in die Führung einschieben. Diese Montage kann zudem unmittelbar vor der Injektion erfol­ gen, so daß ein Sicherungselement zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Betätigens des Auslösers nicht erforder­ lich ist. Solche Führungen lassen sich einfach bei der Fertigung des Grundkörpers im Spritzgußverfahren vorse­ hen.

Der Auslöser gestaltet sich gemäß einer anderen vorteil­ haften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn der Auslöser eine senkrecht zu der Bewe­ gungsrichtung des Druckstücks verschiebbare Druckplatte und einen den Grundkörper umgreifenden, in der Führung angeordneten Arm aufweist.

Das Halteelement könnte beispielsweise schwenkbar in dem Grundkörper gelagert sein und von dem Arm des Auslösers ausgelenkt werden. Die erfindungsgemäße Injektionsein­ richtung erfordert jedoch besonders wenige Bauteile, wenn das Halteelement an dem der Druckplatte abgewandten Ende des Arms des Auslösers befestigt ist und eine Wandung des Grundkörpers im Bereich einer Öffnung durchdringt.

Der Ampullenkörper könnte wie bei der aus der WO 98/15307 bekannten Injektionseinrichtung mit dem Grundkörper ver­ schraubt sein. Zur Vereinfachung der Montage der erfin­ dungsgemäßen Injektionseinrichtung trägt es jedoch bei, wenn der Grundkörper eine Rastverbindung zur Halterung eines die Kammer aufweisenden Ampullenkörpers hat. Hier­ durch kann beispielsweise der Ampullenkörper erst unmit­ telbar vor der Injektion mit dem Grundkörper verbunden werden. Die Gefahr eines Austretens der Flüssigkeit aus dem Ampullenkörper bei einem versehentlichen Betätigen des Auslösers wird hierdurch deutlich vermindert.

Die Rastverbindung zwischen dem Grundkörper und dem Am­ pullenkörper gestaltet sich gemäß einer anderen vorteil­ haften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn der Grundkörper an seinem dem Ampullenkör­ per zugewandten Ende Rasthaken zum Hintergreifen einer dem Federelement abgewandten Seite des Bundes des Ampul­ lenkörpers hat. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, daß der Ampullenkörper der bekannten In­ jektionseinrichtung in der erfindungsgemäßen Injektions­ einrichtung verwendet werden kann, da der Bund bei der bekannten Injektionseinrichtung als Anschlag dient. Dies führt zu einer weiteren Verringerung der Fertigungskosten der erfindungsgemäßen Injektionseinrichtung.

Zur weiteren Vereinfachung der Montage der erfindungsge­ mäßen Injektionseinrichtung trägt es bei, wenn die Rast­ haken an dem dem Federelement abgewandten Ende des Grund­ körpers einen Trichter bildende Einführschrägen aufwei­ sen.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Injektionseinrichtung gestaltet sich besonders komfortabel, wenn der Grundkör­ per einen zur Begrenzung der axialen Beweglichkeit des Ampullenkörpers in die auf das Druckstück hinweisende Richtung vorgesehenen Anschlag aufweist.

Eine besonders genaue und damit kostenintensive Ausrich­ tung des Ampullenkörpers gegenüber dem Druckstück läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach vermeiden, wenn der Grundkörper eine Führung für einen mittleren Bereich des Ampullenkolbens aufweist.

Das Federelement könnte sich wie bei der aus der WO 98/15307 bekannten Injektionseinrichtung an seinem dem Druckstück gegenüberliegenden Ende an einer nachstellba­ ren Schraube abstützen. Zur weiteren Verringerung der Fertigungskosten der erfindungsgemäßen Injektionseinrich­ tung trägt jedoch eine das Federelement an dem dem Druck­ stück gegenüberliegenden Ende abstützende, an dem Grund­ körper befestigte Kappe bei. Die Kappe kann wie der Grundkörper aus Kunststoff im Spritzgußverfahren gefer­ tigt werden.

Zur weiteren Vereinfachung der Montage der erfindungsge­ mäßen Injektionseinrichtung trägt es bei, wenn die Ver­ bindung der Kappe mit dem Grundkörper eine Rastverbindung aufweist.

Die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung kann vollstän­ dig mit Auslöser und Ampullenkörper vormontiert sein. Hierbei gestaltet sich eine Sicherungseinrichtung zur Verhinderung eines unbeabsichtigten Betätigens des Auslö­ sers konstruktiv besonders einfach, wenn ein den Auslöser halterndes Sicherungselement mit einem vorgesehenen Kraftaufwand aus einem Spalt zwischen der Druckplatte des Auslösers und dem Grundkörper trennbar gestaltet ist. Im einfachsten Fall kann das Sicherungselement als Abreiß­ teil gestaltet sein und nach dem Herausziehen aus dem Spalt weggeworfen werden.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Injektionseinrichtung vor einer Injektion,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch die Injektions­ einrichtung aus Fig. 1 entlang der Linie II-II,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Injektionseinrichtung aus Fig. 1 nach einer Injektion,

Fig. 1 zeigt eine vollständig aus Kunststoff gefertigte Injektionseinrichtung mit einem Grundkörper 1 und einen mit dem Grundkörper 1 verrasteten Ampullenkörper 2. Der Grundkörper 1 hat eine Führung 3 für ein längsverschieb­ liches Druckstück 4. Das Druckstück 4 wird von einem als Druckfeder ausgebildeten Federelement 5 gegen ein Haltee­ lement 6 vorgespannt. Das Federelement 5 stützt sich da­ bei an einer mit dem Grundkörper 1 über eine Rastverbin­ dung 7 verbundene Kappe 8 ab. Der Ampullenkörper 2 hat einen Kammer 9 mit einer Öffnung 10 zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere eines Medikaments, welches in ein subkutanes Gewebe injiziert werden soll. Die Kammer 9 läßt sich von einem gegenüber dem Ampullenkörper 2 längs­ verschieblichen Ampullenkolben 11 verkleinern. Mit seinem der Kammer 9 abgewandten Ende steht der Ampullenkolben 11 mit Abstand dem Druckstück 4 gegenüber. Die Verbindung des Ampullenkörpers 2 mit dem Grundkörper 1 weist eine Rastverbindung 12 mit an dem Grundkörper 1 angeordneten Rasthaken 13, 14 und einen Anschlag 15 auf. Die Rasthaken 13, 14 hintergreifen einen Bund 16 des Ampullenkörpers 2 und haltern diesen an dem Anschlag 15. Weiterhin haben die Rasthaken 13, 14 einen an einem Ende des Grundkörpers 1 angeordneten Trichter 19 bildende Einführschrägen 17, 18. Zur Montage des Ampullenkörpers 2 mit dem Grundkör­ per 1 läßt sich der Ampullenkörper 2 mit dem Bund 16 in das die Rasthaken 13, 14 aufweisende Ende des Grundkör­ pers 1 eindrücken. Die Rasthaken 13, 14 federn dabei ra­ dial nach außen und hintergreifen den Bund 16 sobald die­ ser gegen den Anschlag 15 gelangt. Weiterhin zeigt Fig. 1, daß der Grundkörper 1 eine Führung 20 für den Ampul­ lenkolben 11 hat.

Das das Druckstück 4 in seiner eingezeichneten Lage hal­ tende Halteelement 6 ist mit einem Auslöser 21 verbunden. Der Auslöser 21 weist einen mit einer Druckplatte 22 ver­ bundenen Arm 23 auf. Die Druckplatte 22 und das Halteele­ ment 6 sind auf einander gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers 1 angeordnet, so daß bei einer Verschiebung der Druckplatte 22 in Richtung des Grundkörpers 1 das Halteelement 6 aus der Führung 3 für das Druckstück 4 herausbewegt wird. Eine versehentliche Bewegung der Druckplatte 22 wird von einem Sicherungselement 24 ver­ hindert. Das Sicherungselement 24 ist in einem Spalt 25 zwischen der Druckplatte 22 und dem Grundkörper 1 einge­ klemmt und weist einen Zugstreifen 26 auf. An dem Zug­ streifen 26 kann das Sicherungselement 24 gegriffen und aus dem Spalt 25 herausgezogen werden.

Zur Injektion der in der Kammer 9 befindlichen Flüssig­ keit in ein subkutanes Gewebe wird zunächst das Siche­ rungselement 24 entfernt und die Injektionseinrichtung mit der Öffnung 10 des Ampullenkörpers 2 auf die Haut ge­ drückt. Anschließend wird das Halteelement 6 durch einen Druck auf die Druckplatte 22 aus seiner eingezeichneten ersten Stellung in eine zweite außerhalb der Führung 3 des Druckstücks 4 befindliche Stellung bewegt und damit die Bewegung des Druckstücks 4 freigegeben. Das Druck­ stück 4 wird durch die Kraft des Federelements 5 gegen das der Kammer 9 abgewandte Ende des Ampullenkolbens 11 beschleunigt und drückt diesen in die Kammer 9 hinein. Dabei gelangt die in der Kammer 9 befindliche Flüssigkeit als Hochdruckstrahl durch die Öffnung 10. Die Intensität des Hochdruckstrahls, und damit die Eindringtiefe der Flüssigkeit in das subkutane Gewebe läßt sich durch die Abmessungen der Öffnung 10 im Verhältnis zu den Abmessun­ gen der Kammer 9 sowie durch die Kennlinie des Federele­ ments 4 einstellen.

Fig. 2 zeigt die Injektionseinrichtung aus Fig. 1 in einer Schnittdarstellung entlang der II-II aus Fig. 1. Hierbei ist zu erkennen, daß der Auslöser 21 insgesamt zwei, jeweils in Führungen 27, 28 des Grundkörpers 1 an­ geordnete Arme 23, 29 hat. Das Halteelement 6 durchdringt den Grundkörper 1 in einer Öffnung 30. Zur Montage des Auslösers 21 mit dem Grundkörper 1 können beispielsweise die Arme 23, 29 nach außen gebogen und von einem Ende her über den Grundkörper 1 geschoben werden. Die Arme 23, 29 rasten dann in den Führungen 27, 28 ein. Selbstverständ­ lich kann auch der Auslöser 21 oder der Grundkörper 1 zweiteilig gestaltet sein und bei der Montage zusammenge­ klebt oder zusammengeklipst werden.

Fig. 3 zeigt die Injektionseinrichtung aus Fig. 1 nach einem Gebrauch. Hierbei ist zu erkennen, daß sich das Halteelement 6 in der zweiten, die Bewegung des Druck­ stücks 4 freigebenden Stellung befindet. Das Druckstück 4 liegt an einem Anschlag 31 des Grundkörpers 1 an. Der Am­ pullenkolben 11 ist gegen das die Öffnung 10 aufweisende Ende des Ampullenkörpers 2 geschoben.

Claims (14)

1. Injektionseinrichtung zur Injektion einer Flüssigkeit, insbesondere eines Medikaments in ein subkutanes Gewebe, mit einer eine Öffnung aufweisenden Kammer, mit einem Am­ pullenkolben zur Verkleinerung des Volumens der Kammer, mit einem beweglichen, von einem Federelement gegen ein Halteelement vorgespanntes Druckstück und mit einem Aus­ löser zur Bewegung des Halteelementes von einer ersten, das Druckstück haltenden Position in eine zweite, die Be­ wegung des Druckstücks freigebenden Position und mit ei­ nem Grundkörper zur Halterung des Auslösers und zur Füh­ rung des Druckstücks bei dem in der zweiten Position be­ findlichen Halteelement gegen ein der Kammer abgewandtes Ende des Ampullenkolbens, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ ne Festigkeit des Federelementes (5) und des Halteelemen­ tes (6) und/oder des Grundkörpers (1) zum Gebrauch für eine einmalige oder geringe Anzahl von Injektionen bemes­ sen sind.

2. Injektionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundkörper (1) aus Kunststoff gefer­ tigt ist.

3. Injektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Kunststoff gefertigte Grund­ körper (1) im Spritzgußverfahren gefertigt ist.

4. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus­ löser (21) in einer Führung (27, 28) des Grundkörpers (1) quer zu der Bewegungsrichtung des Druckstücks (4) axial verschieblich gehalten ist.

5. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aus­ löser (21) eine senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Druckstücks (4) verschiebbare Druckplatte (22) und einen den Grundkörper (1) umgreifenden, in der Führung (27, 28) angeordneten Arm (23, 29) aufweist.

6. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hal­ teelement (6) an dem der Druckplatte (22) abgewandten En­ de des Arms (23, 29) des Auslösers (21) befestigt ist und eine Wandung des Grundkörpers (1) im Bereich einer Öff­ nung (30) durchdringt.

7. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) eine Rastverbindung (12) zur Halterung eines die Kammer (9) aufweisenden Ampullenkörpers (2) hat.

8. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) an seinem dem Ampullenkörper (2) zuge­ wandten Ende Rasthaken (13, 14) zum Hintergreifen einer dem Federelement (5) abgewandten Seite des Bundes (16) des Ampullenkörpers (2) hat.

9. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rast­ haken (13, 14) an dem dem Federelement (5) abgewandten Ende des Grundkörpers (1) einen Trichter (19) bildende Einführschrägen (17, 18) aufweisen.

10. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) einen zur Begrenzung der axialen Beweg­ lichkeit des Ampullenkörpers (2) in die auf das Druck­ stück (4) hinweisende Richtung vorgesehenen Anschlag (15) aufweist.

11. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) eine Führung (20) für einen mittleren Be­ reich des Ampullenkolbens (11) aufweist.

12. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vor­ hergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine das Fe­ derelement (5) an dem dem Druckstück (4) gegenüberliegen­ den Ende abstützende, an dem Grundkörper (1) befestigte Kappe (8).

13. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Kappe (8) mit dem Grundkörper (1) eine Rastverbindung (7) aufweist.

14. Injektionseinrichtung nach zumindest einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Auslöser (21) halterndes Sicherungselement (24) mit einem vorgesehenen Kraftaufwand aus einem Spalt (25) zwi­ schen der Druckplatte (22) des Auslösers (21) und dem Grundkörper (1) trennbar gestaltet ist.