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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verzweigungsstück für ein Fluidfördersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In bildgebenden Verfahren wie der Magnetresonanztomografie und der Computertomografie wird ein Kontrastmittel mittels eines Injektionssystems zur Darstellung von Strukturen und Funktionen in den menschlichen Körper injiziert. Ein derartiges Injektionssystem ist bspw. aus der
EP 1 061 978 B1 bekannt. Mittels eines Schlauchsystems und einer Rollenpumpe werden hierbei die zu injizierenden Flüssigkeiten aus Vorratsgefäßen angesaugt und über ein kreuzförmiges Verzweigungsstück, in welches die von den Vorratsgefäßen kommenden Verbindungsschläuche münden, und einen am Verzweigungsstück angeflanschten Pumpenschlauch, an dessen Ende eine Kanüle angeschlossen ist, in den menschlichen Körper injiziert. Bei den zu injizierenden Flüssigkeiten handelt es sich einerseits um Kontrastmittel und andererseits um eine Kochsalzlösung als Spülmittel. Ein Eindringen von Luft in den Pumpenschlauch, insbesondere auch beim Wechsel der Vorratsgefäße, wird hierbei durch Ventile und Gasblasendetektoren verhindert. Ein Problem ergibt sich jedoch in der Vermischung von Kontrastmittel und Spülmittel im Verzweigungsstück und dem Pumpenschlauch. Beim Fördern des Spülmittels kann es auf Grund von Kontrastmittelrückständen im Verzweigungsstück zu einer Vermischung des Spülmittels mit dem Kontrastmittel und dadurch zu einer ungewollten Kontrastierung bei Aufnahmen mit den bildgebenden Verfahren kommen. Ebenso kann es durch Diffusion und Osmose auch im statischen Zustand (d. h. wenn zu einem bestimmten Zeitpunkt weder Kontrastmittel noch Spülmittel durch das System gefördert wird) zu einer Vermischung der Flüssigkeiten im Verzweigungsstück kommen,
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Aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 297 21 247 U1 ist ebenfalls ein Injektionssystem bekannt, mit dem über zwei maschinelle Druckspritzen und ein Schlauchsystem ein Kontrastmittel und ein Spülmittel, wie z. B. eine Kochsalzlösung, in einer Nachinjektion in den menschlichen Körper injiziert werden können. Die Verbindungsschläuche der beiden Spritzenköpfe sind über ein Y-förmiges Rohrstück mit einem zum Injektionsort laufenden Schlauch verbunden. Auch bei dem Injektionssystem der
DE 297 21 247 U1 ergibt sich das Problem einer Vermischung von Kontrastmittel und Spülmittel, da Rückstände an Kontrastmittel im Y-förmigen Rohrstück beim nachinjizieren der Kochsalzlösung mitgenommen werden, was wiederum zu Bildfehlern führt.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verzweigungsstück für ein Fluidfördersystem, insbesondere für ein Injektionssystem zu schaffen, das ein ungewolltes Vermischen von nacheinander zu injizierenden Flüssigkeiten verhindert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verzweigungsstück für ein Fluidfördersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, welches in den begleitenden Zeichnungen schematisch dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung des Verzweigungsstücks in Schnittansicht,
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2 eine Darstellung des Verzweigungsstücks in der Schnittebene I-I
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In einer in 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verzweigungsstücks umfasst dieses eine erste Zuleitung 4 und einen dazu fluchtenden Abfluss 5, sowie zwei weitere Zuleitungen 2, 3, welche die Verbindung zwischen der ersten Zuleitung 4 und dem Abfluss 5 in einem Kreuzungsraum 9 kreuzen. Das Verzweigungsstück ist zweckmäßig als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet. Die erste Zuleitung 4 dient zum Transport einer ersten Flüssigkeit zum Abfluss 5, während zum Transport einer zweiten (oder ggf. auch einer dritten) Flüssigkeit zum Abfluss 5 die weiteren Zuleitungen 2, 3 vorgesehen sind. Bei der zweckmäßigen Verwendung des erfindungsgemäßen Verzweigungsstücks in einem Injektionssystem zur Injizierung von Flüssigkeiten für bildgebende Verfahren handelt es sich bei der ersten Flüssigkeit um eine Spüllösung (wie z. B. eine Kochsalzlösung) und bei der zweiten Flüssigkeit um ein Kontrastmittel. An den Enden der weiteren Zuleitungen 2, 3 sind Ventile 6 angeordnet, welche zur Regelung des Kontrastmittelflusses dienen. Auch in der ersten Zuleitung 4 kann ein Ventil zur Regulierung des Zuflusses der ersten Flüssigkeit vorgesehen sein.
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Im Kreuzungsraum 9 ist eine Wand 7 angeordnet, welche sich in die beiden weiteren Zuleitungen 2, 3 erstreckt, jedoch nicht bis zum Ende der weiteren Zuleitungen 2, 3, wo jeweils die Ventile 6 angeordnet sind. Die Wand 7 liegt der Mündung 4a der ersten Zuleitung 4 in den Kreuzungsraum 9 und der Mündung 5a des Abflusses 5 in den Kreuzungsraum 9 im Abstand gegenüber. Die Wand 7 ist bevorzugt einstückig an der Innenwandung 8 der beiden Zuleitungen 2, 3 angeformt. Es kann sich jedoch auch um ein separates Wandstück handeln, welches in die Zuleitungen 2, 3 eingeschoben ist und dort bspw. durch Klemmung oder über eine Rastverbindung gehalten wird.
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2 zeigt eine Darstellung des Verzweigungsstücks 1 in der Schnittebene I-I durch die Zuleitung 3. Wie daraus ersichtlich ist die Wand 7 an der Innenwandung 8 der Zuleitungen 2, 3 einstückig angeformt oder dort befestigt.
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In der bevorzugten Ausführungsform sind die Zuleitungen 2, 3, 4 und der Abfluss 5 wie in 2 gezeigt als zylindrische Rohrstücke ausgebildet. Die Formgebungen der Zuleitungen und des Abfluss sind jedoch nicht auf eine zylindrische Ausgestaltung beschränkt.
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Bei einer weiteren, zeichnerisch nicht gezeigten Ausführungsform weist das Verzweigungsstück 1 neben der ersten Zuleitung 4 und dem Abfluss 5 nur eine weitere Zuleitung 2 oder 3 auf.
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Im Folgenden wird die Arbeitsweise des erfindungemäßen Verzweigungsstücks 1 beschrieben. Zunächst wird ein Kontrastmittel über die weiteren Zuleitungen 2, 3 in den Abfluss 5 und einen daran angeschlossen Schlauch und einer Kanüle in den Körper injiziert. Nach Beendigung des Injektionsvorgangs mit dem Kontrastmittel bleiben Rückstände des verwendeten Kontrastmittels in den weiteren Zuleitungen 2, 3 des Verzweigungsstücks 1 zurück. Zum Spülen wird anschließend über die erste Zuleitung 4 eine Kochsalzlösung in Flussrichtung a injiziert. Der Kochsalzstrom wird von der Wand 7 im Kreuzungsraum 9 in die weiteren Zuleitung 2, 3 umgeleitet (Flussrichtung b) und fließt Richtung Abfluss 5 (Flussrichtung c, d). Auf dem Weg dorthin werden die Kontrastmittelrückstände in den Zuleitungen 2, 3 von der Kochsalzlösung in den Abfluss 5 gedrückt. Die Kochsalzlösung und das restliche Kontrastmittel fließen über den Abfluss 5 ab (Flussrichtung e). Nach dieser Spülung des Verzweigungsstücks 1 durch die Kochsalzlösung befindet sich kein Kontrastmittel in den weiteren Zuleitungen 2, 3. Durch das vollständige Ausspülen des Kontrastmittels aus den Zuleitungen 2, 3 wird ein unerwünschtes Vermischen von Kontrastmittel und Spülmittel und die daraus folgenden Bildfehler bei den bildgebenden Verfahren verhindert. Nachfolgende Kochsalzinjektionen sind somit frei von Kontrastmittel. Auch bei einem weiteren Injektionsvorgang, bei dem zunächst weder ein Kontrastmittel injiziert wird, erfolgt zunächst ein Ausspülen der in den Zuleitungen 2, 3 nach Verschließen der Ventile 6 verbliebenen Kochsalzlösung, indem die in die Zuleitungen 2, 3 einströmende Kontrastmittellösung die restliche Kochsalzlösung aus den Zuleitungen 2, 3 in den Abfluss 5 drückt.
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In 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verzweigungsstücks dargestellt. Bei diesem Verzweigungsstück ist eine erste Zuleitung 4 und ein Abfluss 5 sowie vier weitere Zuleitungen, nämlich die Zuleitungen 2, 2' und 3, 3' vorgesehen, wobei in den weiteren Zuleitungen 2, 2', 3, 3' wie bei dem Ausführungsbeispiel der 1 jeweils ein Ventil 6 vorgesehen ist. Die erste Zuleitung 4 dient zur Zuführung eines ersten Fluids und die weiteren Zuleitungen dienen der Zuführung von weiteren, vom ersten Fluid unterschiedlichen Fluiden. Die Zuleitungen 2, 2', 3, 3' und 4 sowie der Abfluss 5 sind dabei sternförmig angeordnet, wie in 3 gezeigt und kreuzen sich im Kreuzungsraum 9. In den weiteren Zuleitungen 2, 2' und 3, 3' ist jeweils im Bereich des Kreuzungsraums 9 eine Wand angeordnet. In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die in der weiteren Zuleitung 2 angeordnete Wand mit Bezugszeichen 7a, die in der weiteren Zuleitung 3 angeordnete Wand mit Bezugszeichen 7b, die in der weiteren Zuleitung 2' angeordnete Wand mit Bezugszeichen 7c und die in der weiteren Zuleitung 3' angeordnete Wand mit Bezugszeichen 7d gekennzeichnet. Die Wände 7a–7d stoßen im Zentrum des Kreuzungsraums 9 kreuzförmig aufeinander. In der ersten Zuleitung 4 und im Abfluss 5 sind ebenfalls im Bereich des Kreuzungsraums 9 Wände 7d und 7f vorgesehen.
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Ein von der ersten Zuleitung 4 in Flußrichtung a kommender Strom eines ersten Fluids wird durch die Wand 7b in zwei Teilströme b, c aufgeteilt, wobei der erste Teilstrom b durch die Wand 7a in die erste Zuleitung 2 und der zweite Teilstrom c durch die Wand 7b in die zweite Zuleitung 3 umgeleitet wird. Bei geschlossenen Ventilen 6 werden der erste Teilstrom b und der zweite Teilstrom c in den weiteren Zuleitungen 2 und 3 um die Wand 7a bzw. 7b in entgegengesetzter Flussrichtung umgelenkt (Flussrichtungen d bzw. e in 3). Der erste Teilstrom b wird schließlich durch die Wand 7c in die weitere Zuleitung 2' (Flussrichtung f 3) und dort bei geschlossenem Ventil 6 schließlich durch die Wand 7f in den Abfluss 5 umgelenkt (Flussrichtungen h und j in 3). Der zweite Teilstrom c wird in entsprechender Weise bei geschlossenen Ventilen 6 zunächst durch die Wand 7b in die weitere Zuleitung 3 (Flussrichtung c 3) und dort am Ventil 6 in entgegengesetzter Flussrichtung e und durch die Wand 7d in die weitere Zuleitung 3' (Flussrichtung g in 3) umgelenkt. In der weiteren Zuleitung 3' wird der zweite Teilstrom c schließlich bei geschlossenem Ventil 6 zunächst in entegengesetzter Flussrichtung i und dann durch die Wand 7f wiederum in den Abfluss 5 (Flussrichtung k 3) geleitet. Im Abfluss 5 werden die beiden Fluidströme wieder zu einem Strom m vereinigt.
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Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel können die erste Zuleitung 4 und die weiteren Zuleitungen 2, 2' und 3, 3' dazu vorgesehen sein, jeweils voneinander verschiedene Fluide dem Abfluss 5 zuzuführen. Es kann sich jedoch bei den durch die weiteren Zuleitungen 2, 2' und 3, 3' dem Abfluss 5 zugeführten Fluiden auch jeweils um das gleiche Fluid, welches sich allerdings von dem durch die erste Zuleitung 4 zugeführten Fluid unterscheidet, handeln. Wie bei dem Ausführungsbeispiel der 1 erfolgt beim Durchleiten des ersten Fluids bei geschlossenen Ventilen 6 ein vollständiges Ausspülen der anderen Fluide, die ggf. vorher durch die weiteren Zuleitungen 2, 2', 3, 3' geleitet worden sind. Dadurch wird ein unerwünschtes Vermischen der unterschiedlichen Fluide verhindert.
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In 4 ist eine mögliche Anwendung von erfindungsgemäßen Verzweigungsstücken schematisch gezeigt. In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei erfindungsgemäße Verzweigungsstücke vorgesehen, nämlich ein erstes Verzweigungsstück A und ein zweites Verzweigungsstück B. Beide Verzweigungsstücke A, B weisen jeweils eine erste Zuleitung 4, eine weitere Zuleitung 3 und einen Abfluss 5 auf, wobei die weitere Zuleitung 3 jeweils durch ein Ventil 6 verschlossen werden kann. In der weiteren Zuleitung 3 ist jeweils eine Wand 7 vorgesehen, durch welche das von der ersten Zuleitung 4 kommende Fluid über die weitere Zuleitung 3 in den Abfluss 5 umgeleitet wird. Die beiden Verzweigungsstücke A, B sind an den Ausgängen 12, 13 eines Y-förmigen Verzweigungsstücks 14 angeflanscht. Das Y-förmige Verzweigungsstück teilt den Fluidstrom a in zwei Teilströme b und c. In entsprechender Weise sind die beiden Abflüsse 5 der beiden Verzweigungsstücke A, B an die Einlässe 14, 15 eines Y-förmigen Verzweigungsstücks 16 angeflanscht. Die von den Abflüssen 5 der beiden Verzweigungsstücke A, B kommenden Fluidströme b und c eines ersten Fluids werden dadurch in dem Y-förmigen Verzweigungsstück 16 wieder zusammen geführt. In den beiden erfindungsgemäßen Verzweigungsstücken A und B erfolgt bei geschlossenen Ventilen 6 wieder ein vollständiges Ausspülen der anderen Fluide, die von dem ersten Fluid unterschiedlich sind und ggf. vorher durch die weitere Zuleitung 3 der Verzweigungsstücke A und B geleitet worden sind.
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Das erfindungsgemäße Verzweigungsstück kann nicht nur in Injektionssystemen zur Injektion von Flüssigkeiten in den tierischen oder menschlichen Körper sondern auch in allen anderen Arten von Fluidfördersystemen zum Einsatz kommen, in denen wenigstens zwei unterschiedliche Fluide gefördert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1061978 B1 [0002]
- DE 29721247 U1 [0003, 0003]
