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Die Erfindung betrifft einen Injektor zur Injektion von Kontrastmitteln in den menschlichen oder tierischen Körper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In bildgebenden Verfahren am menschlichen oder tierischen Körper zum Zwecke der medizinischen Diagnostik und der Darstellung von Strukturen und Funktionen der Körpergewebe und -Organe, wie z.B. der Magnetresonanztomographie (MRT), werden häufig vor oder während der Durchführung des Verfahrens dem Körper Kontrastmittel verabreicht um den Kontrast der aufgenommenen Bilder zu verbessern. Durch Vergleich der Aufnahmen des bildgebenden Verfahrens ohne und mit Gabe von Kontrastmitteln kann die Aussagekraft der aufgenommenen Bilder verbessert und es können beispielsweise durch eine intensivere Weißfärbung gekennzeichnete Entzündungsherde oder Tumore besser erkannt werden.
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Zur intravenösen Verabreichung der Kontrastmittel werden Injektoren verwendet, welche ein in einem Vorratsbehälter bevorratetes Kontrastmittel mittels einer Pumpe in einen Patientenschlauch transferieren, welcher zur intravenösen Verabreichung des Kontrastmittels in den Körper eines Patienten mit einer Kanüle verbunden ist. Um zu verhindern, dass das Kontrastmittel beim Transfer von dem Vorratsbehälter in den Patientenschlauch mit Vorrichtungsteilen des Injektors in Kontakt kommen kann, werden in solchen Kontrastmittel-Injektoren regelmäßig Schlauchpumpen verwendet, welche das Kontrastmittel durch eine zwischen dem Vorratsbehälter und dem Patientenschlauch angeordnete Transfereinrichtung fördern. Bei der Transfereinrichtung kann es sich bspw. um ein Einweg-Schlauchsystem handeln, welches austauschbar in den Injektor eingesetzt wird und bspw. nur für einen Patienten benutzt und nach der Durchführung des bildgebenden Verfahrens durch ein neues Schlauchsystem für einen anderen Patienten ersetzt wird. Aus dem Stand der Technik sind jedoch auch Transfereinrichtungen in Form von austauschbaren Kassetten bekannt, welche ein Kanalsystem enthalten, das über Zufuhrschläuche mit dem oder jedem Vorratsbehälter für das Kontrastmittel verbunden wird. In beiden Varianten umfasst die Transfereinrichtung dabei einen Pumpenschlauch, der an einem Ende mit den Vorratsbehältern und am anderen Ende mit dem Patientenschlauch in Verbindung steht und in die Schlauchpumpe eingelegt wird. Schlauchpumpe umfasst bewegliche Quetschelemente und ein statisches Gegenlager, zwischen denen der Pumpenschlauch eingequetscht wird. Durch Bewegung der Quetschelemente wird das Kontrastmittel von dem Vorratsbehälter durch das Schlauch- bzw. Kanalsystem der Transfereinrichtung in den mit dem Pumpenschlauch verbundenen Patientenschlauch gefördert. Die Schlauchpumpe weist zum Antrieb der beweglichen Quetschelemente in der Regel einen Elektromotor auf.
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Ein solcher Injektor zur Applizierung von Kontrastmitteln für die Röntgen- und Kernspintomographie ist aus der
DE 199 00 936 A1 bekannt. Dieser Injektor umfasst ein Schlauchsystem mit einem Pumpenschlauch und mehreren Verbindungsschläuchen welche mit einem Vorratsbehälter für ein Kontrastmittel oder einer Spüllösung verbunden sind. Die Vorratsbehälter sind jeweils über einen der Verbindungsschläuche und ein Verzweigungsstück an dem zu einer Kanüle führenden Pumpenschlauch angeschlossen. Zur Förderung der Flüssigkeiten (Kontrastmittel oder Spüllösung, bspw. NaCl) aus den Vorratsbehältern durch das Schlauchsystem und in den Patientenschlauch ist eine Schlauchpumpe (Rollenpumpe) vorgesehen, welche am Außenumfang des Pumpenschlauches angreift und nicht in unmittelbarem Kontakt mit den im Pumpenschlauch geführten Flüssigkeiten steht. Zur Steuerung des Durchflusses der Flüssigkeiten durch das Schlauchsystem sind Ventile mit je einem beweglichen Ventilaktor in Form eines motorisch angetriebenen Stempels vorgesehen, der die einzelnen Schläuche bzw. Schlauchabschnitte des Schlauchsystems verschließen kann, indem der Stempel den Schlauch gegen ein Widerlager presst. Der Injektor umfasst weiterhin ein Rahmengestell mit einem auf Rollen gelagerten Fußteil und einem Kopfteil, in oder an dem die Vorratsbehälter, das Schlauchsystem und die Rollenpumpe (Schlauchpumpe) angeordnet sind. Zwischen dem Fußteil und dem Kopfteil ist ein längliches Schaftteil angeordnet, welches an seinem unteren Ende am Fußteil befestigt ist und an seinem oberen Ende den Kopfteil des Injektors trägt.
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Wie bereits erläutert kann die Transfereinrichtung auch durch eine austauschbar im Injektor eingesetzte Kassette gebildet sein, welche einen Korpus mit darin ausgeformten Kanälen umfasst. Die Kanäle werden dabei einerseits jeweils über einen Zufuhrschlauch mit Vorratsbehältern für Kontrastmittel und eine Spüllösung und andererseits mit dem Pumpenschlauch und dem daran angeschlossenen Patientenschlauch verbunden. Solche Kassetten weisen ebenfalls Ventilmechanismen zum Öffnen und Schließen von in den Kanälen vorgesehenen Ventilen auf, welche die Zufuhr der Kontrastmittel- und Spüllösungen in die Kanäle der Kassette freigeben oder unterbinden können. Die Ventile sind dabei in der Regel in Form von Quetschventilen ausgebildet, welche von einem im Injektor angeordneten Ventilaktor geöffnet und geschlossen werden können. Ein Schlauchsystem mit einer solchen Kassette für einen Injektor zum Injizieren von Kontrastmitteln und einer Spüllösung (Kochsalzlösung) ist beispielsweise aus der
EP 2 911 541 B1 bekannt.
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Kontrastmittelinjektoren der oben beschriebenen Art, welche über eine von einem Elektromotor angetriebene Schlauchpumpe und/oder über eine Transfereinrichtung mit magnetisch gesteuerten Ventileinrichtungen verfügen, werden bspw. zur intravenösen Verabreichung von Kontrastmitteln bei der Durchführung von bildgebenden Verfahren in Anwesenheit von starken externen Magnetfeldern eingesetzt, wie z.B. in Verfahren der Magnetresonanztomographie (MRT). Für die Durchführung von Magnetresonanztomographie-Verfahren wird der zu untersuchende Körper in ein starkes externes Magnetfeld gebracht. Die magnetische Feldstärke (magnetische Flussdichte) dieser externen Magnetfelder ist dabei wesentlich größer als die Feldstärke des Erdmagnetfelds. Selbst bei Niederfeldgeräten beträgt die magnetische Flussdichte des externen Magnetfelds im Bereich von 0,1 bis 0,5 Tesla. In Ultrahochfeld-Systemen werden Flussdichten von 7 Tesla oder mehr erzeugt.
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Bei der Verwendung der Eingangs beschriebenen Injektoren in der Umgebung derart starker Magnetfelder kann es aufgrund von Wechselwirkungen der externen Magnetfelder mit den elektromagnetischen Einrichtungen des Injektors, insbesondere dem Elektromotor der Schlauchpumpe und den Schaltmagneten der Ventileinrichtungen, zu Problemen kommen. Insbesondere können die starken externen Magnetfelder die über Schaltmagnete betätigten Ventilsteuerungen ungewollt beeinflussen. Auch die Pumpenleistung und in der Folge die von dem Injektor erzeugte Durchflussrate von Kontrastmitteln in dem Patientenschlauch kann durch die starken externen Magnetfelder beeinflusst und gestört werden. In umgekehrter Weise ist auch nicht auszuschließen, dass die von den elektromagnetischen Bauteilen des Injektors, insbesondere die von den Schaltmagneten und dem Elektromotor erzeugten Magnetfelder, Störsignale erzeugen, welche die empfindliche Auswerteelektronik der Magnetresonanztherapie-Geräte beeinflussen und stören können.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Injektor zur Injektion von Kontrastmitteln in den menschlichen oder tierischen Körper für die Durchführung eines bildgebenden Verfahrens an dem Körper in Anwesenheit starker externer Magnetfelder bereit zu stellen, welcher selbst keine Störsignale erzeugt, durch die Magnetresonanztherapiegeräte ungewollt beeinflusst oder gestört werden können und welche selbst von den starken externen Magnetfeldern der Magnetresonanztherapiegeräte nicht gestört werden können.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Injektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen des Injektors sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Der erfindungsgemäße Injektor verfügt über ein Rahmengestell, mit einem ggf. über Rollen auf einem Boden abstellbaren Fußteil und einem mit dem Fußteil über ein Schaftteil verbundenes Kopfteil. An dem Rahmengestell ist eine Fördervorrichtung zur Förderung eines Kontrastmittels von einem Vorratsbehälter in einen Patientenschlauch angeordnet. Die Fördervorrichtung weist dabei wenigstens eine von einem Schaltmagneten magnetisch gesteuerte Ventileinrichtung und/oder wenigstens eine von einem Elektromotor angetriebene Schlauchpumpe auf. Erfindungsgemäß sind dabei die Ventileinrichtung und/oder die Schlauchpumpe im Kopfteil und der Schaltmagnet und/oder der Elektromotor im Fußteil angeordnet.
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Durch die Anordnung der magnetischen Bauteile des Injektors, nämlich des oder der Schaltmagneten und/oder des Elektromotors, im Fußteil des Injektors wird gewährleistet, dass die auf Höhe des Kopfteils des Injektors wirkenden starken Magnetfelder des Magnetresonanztomographiesystems die magnetischen Bauteile des Injektors nicht wesentlich beeinflussen oder stören können. Im Fußbereich des Injektors sind die (Streu-)Magnetfelder der Magnetresonanztomographiegeräte aufgrund der räumlichen Abschwächung wesentlich kleiner als im Kopfbereich des Injektors. Der zu untersuchende Körper des Patienten liegt in der Regel auf Höhe des Kopfteils des Injektors und die von dem Magnetresonanztomographiegerät erzeugten Magnetfelder sind daher in diesem Bereich am stärksten. Im Bereich des Fußteils des Injektors sind die Streumagnetfelder des Magnetresonanztomographiesystems dagegen schon soweit abgeschwächt, dass es dort kaum zu einer Beeinflussung der magnetischen Bauteile des Injektors mehr kommen kann. Weiterhin können die von den magnetischen Bauteilen des Injektors erzeugten Magnetfelder und/oder die von der elektronischen Steuerung ausgesendeten Störfelder im Fußteil des Injektors durch dort angeordnete Gehäuseteile abgeschirmt werden, so dass durch den Injektor keine magnetischen Störsignale erzeugt werden können, welche die meist auf Höhe des Kopfteils des Injektors angeordneten Steuer- und Auswertegeräte des Magnetresonanztomographie-Systems beeinflussen oder stören könnten.
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Diese und weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Injektors ergeben sich aus dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Zeichnungen zeigen:
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1: Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Injektors, welcher ein Rahmengestell mit einem Fußteil und einem Kopfteil sowie einem zwischen dem Fußteil und dem Kopfteil angeordneten Schaftteil aufweist;
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2: Rückansicht des Injektors von 1 mit abgenommenem Gehäusedeckel im Bereich des Schaftteils;
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3: Perspektivische Detailansicht des Schaftteils und des Fußteils von 2 bei abgenommenem Gehäusedeckel;
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4: Perspektivische Detailansicht des Fußteils von 3 bei abgenommenem Gehäusedeckel;
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5: Perspektivische Detailansicht der im Kopfteil des Rahmengestells des Injektors von 1 angeordneten Schlauchpumpe sowie der ebenfalls im Kopfteil angeordneten Schaltmagnete zur Steuerung von Ventileinrichtungen des Injektors;
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6: Detaildarstellung einer Ventileinrichtung des Injektors von 1, welche im Kopfteil des Rahmengestells angeordnet und von einem im Fußteil des Rahmengestells angeordneten Schaltmagneten gesteuert wird, in einer perspektivischen Ansicht (6a) und einer Seitenansicht (6b);
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7: Perspektivische Darstellung einer Kassette zum Einsetzen in den Injektor von 1, wobei die Kassette einen Korpus mit einem darin ausgeformten Hauptkanal und mehreren in den Hauptkanal mündenden Zufuhrkanälen enthält.
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In 1 ist ein Injektor zur Injektion von Kontrastmitteln in den menschlichen oder tierischen Körper in einer Vorderansicht dargestellt. Der Injektor weist ein Rahmengestell 1 mit einem Fußteil 1a, einem Kopfteil 1c und ein den Fußteil 1a und den Kopfteil 1c verbindendes Schaftteil 1b auf. Sowohl der Fußteil 1a als auch der Kopfteil 1c und der Schaftteil 1b sind jeweils von einem Gehäuse mit Gehäuseteilen 18 umgeben. Am Fußteil 1a sind Rollen 20 angelenkt. Der Injektor kann mit dem Fußteil 1a auf dem Boden abgestellt und dort über die Rollen 20 verfahren werden. Im Kopfteil 1c umfasst der Injektor eine Fördervorrichtung 2 sowie mehrere Behälteraufnahmen 25 für Vorratsbehälter 3, welche austauschbar in einer der Aufnahmen 25 einsteckbar sind. In dem zeichnerisch hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Injektor drei solcher Behälteraufnahmen 25 für Vorratsbehälter auf. Die in den Behälteraufnahmen 25 eingefügten Vorratsbehälter 3 sind mit unterschiedlichen Kontrastmittellösungen bzw. mit einer Spüllösung (insbesondere eine Kochsalzlösung) gefüllt. Am Kopfteil 1c sind weiterhin ein Bildschirm 41, eine Halteeinrichtung 42 für einen Patientenschlauch 4 und einen Tropfbecher sowie ein Griff 43 angeordnet.
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Die Fördervorrichtung 2 umfasst eine austauschbar an dem Rahmengestell 1 des Injektors einsetzbare Transfereinrichtung 21 sowie eine Schlauchpumpe 7. Zum Einsetzen der in 1 nicht gezeigten Transfereinrichtung 21 ist im Kopfteil 1c eine Aufnahmeeinrichtung 30 vorgesehen, in der die Transfereinrichtung 21 eingesetzt werden kann, bspw. durch eine Rast-, Steck- oder Klemmverbindung. Im Bereich der Aufnahmeeinrichtung 30 sind mehrere Ventilaktoren 11 angeordnet, deren Funktion nachfolgend noch erläutert wird.
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Die Transfereinrichtung 21 ist in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch eine austauschbar in der Aufnahmeeinrichtung 30 einsetzbare Kassette 19 gebildet, welche in 7 gezeigt ist. Die Kassette 19 umfasst einen bspw. durch Spritzguss aus Kunststoff hergestellten Korpus mit darin ausgeformten Kanälen. Zum Einsetzen der Kassette 19 in die Aufnahmeeinrichtung 30 sind am Korpus der Kassette Verbindungselemente 45 vorgesehen, welche mit komplementären Verbindungselementen 44 der Aufnahmeeinrichtung 30 zur Herstellung einer Rast-, Steck- oder Klemmverbindung korrespondieren.
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Das in 7 gezeigte Ausführungsbeispiel der Kassette 19 weist einen Hauptkanal 31 und drei in den Hauptkanal 31 mündende Zufuhrkanäle 32A, 32B, 32C auf. Der Hauptkanal 31 ist an einer Seite offen und von einem als flexible Membran oder Folie ausgebildeten Verschlussmittel abgedeckt, welches auf der Oberseite 37 des Korpus der Kassette bspw. durch Verschweißen oder Verkleben befestigt und in Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt ist. Die Mündung 32a jedes Zufuhrkanals 32 kann durch äußere Einwirkung auf das als flexible Membran ausgebildete Verschlussmittel verschlossen werden, indem die an der Oberseite 37 der Kassette 19 befestigte Membran durch eine externe Kraft auf oder in die Mündung 32a gepresst wird. Die externe Kraft wird dabei von Ventilaktoren 11 erzeugt, welche im Kopfteil 1c des Injektors angeordnet sind, wobei jedem der Zufuhrkanäle 32A, 32B, 32C ein Ventilaktor 11 zugeordnet ist. Jeder der Ventilaktoren 11 bildet auf diese Weise mit dem Verschlussmittel (flexible Membran) eine als Quetschventil ausgebildete Ventileinrichtung 6, welche zum Verschließen und Öffnen eines der Zufuhrkanäle 32A, 32B, 32C dient. Die Ventilaktoren 11 werden hierfür jeweils über Schaltmagnete 5 (Hubmagnete) angesteuert, was nachfolgend unter Bezugnahme auf 6 noch im Detail erläutert wird.
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Jeder der Zufuhrkanäle 32A, 32B, 32C der Kassette 19 wird jeweils über einen Zufuhrschlauch mit einem der Vorratsbehälter 3 verbunden, wobei zweckmäßig der am stromaufwärtigen Ende 31a in den Hauptkanal 1 mündende Zufuhrkanal 32A mit dem Vorratsbehälter 3 für eine Spüllösung (wie z.B. eine Kochsalzlösung) verbunden wird. Am stromabwärtigen Ende 31b des Hauptkanals 31 weist die Kassette 19 einen Anschluss 38 zum Anschließen eines hier nicht gezeigten Pumpenschlauchs auf. Ein Ende des Pumpenschlauchs wird für den Betrieb der Kassette 19 mit dem Anschluss 38 verbunden und das andere Ende des Pumpenschlauchs wird mit einem weiteren im Korpus der Kassette 19 angeordneten Anschluss 39 verbunden, so dass der Pumpenschlauch schlaufen- oder halbkreisförmig aus dem Korpus der Kassette 19 herausragt. Der Anschluss 39 ist mit einem in dem Korpus ausgeformten Abflusskanal verbunden, dessen stromabwärtiges Ende einen Anschluss 40 zum Anschließen eines Patientenschlauchs 4 aufweist.
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Der Patientenschlauch 4 wird an einem Ende mit dem Anschluss 40 und am anderen Ende mit einer Kanüle verbunden, welche zur intravenösen Injektion des mit der Kassette 19 transferierten Fluids zur intravenösen Verabreichung der im Hauptkanal 31 der Transfereinrichtung 21 geführten Flüssigkeit in eine Vene eines Patienten eingeführt wird. Der Pumpenschlauch wird zur Förderung der Flüssigkeiten aus den Vorratsbehältern 3 mit dem Patientenschlauch 4 verbunden und in die Schlauchpumpe 7 eingelegt. Die Schlauchpumpe 7 umfasst mehrere bewegliche Quetschelemente 9 und ein Gegenelement, wobei die bei laufender Schlauchpumpe 7 in Bewegung gesetzten Quetschelemente 9 den eingelegten Pumpenschlauch unter Quetschung gegen das Gegenelement pressen und dadurch die sich im Pumpenschlauch befindliche Flüssigkeit in Förderrichtung vom jeweiligen Vorratsbehälter 3 in den mit dem Pumpenschlauch verbunden Patientenschlauch 4 fördern.
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In 2 ist der Injektor in einer Rückansicht dargestellt, wobei zur Verdeutlichung ein den rückseitigen Bereich des Schaftteils 1b und den rückseitigen Bereich des Kopfteils 1c abdeckendes Gehäuseteil nicht dargestellt ist, so dass das Innere des Injektors im Bereich des Schaftteils 1b und des Kopfteils 1c sichtbar ist. In 3 ist eine perspektivische Detailansicht der Darstellung von 2 im Bereich des Schaftteils 1b und des Fußteils 1a zu sehen, wobei ebenfalls ein Gehäuseteil des Fußteils 1a zur Verdeutlichung nicht dargestellt ist, so dass das Innere des Injektors im Bereich des Fußteils 1a sichtbar ist.
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Im Fußteil 1a ist ein Elektromotor 8 angeordnet. Der Elektromotor 8 wird entweder über eine hier nicht dargestellte Batterie (Akku) oder über ein hier ebenfalls nicht dargestelltes Stromkabel mit elektrischer Energie versorgt. Ein Rotor des Elektromotors 8 ist über einen Antriebsriemen 17 mit einem Pumpenrotor 22 der Schlauchpumpe 7 gekoppelt. Bei laufendem Elektromotor 8 wird die Rotationsbewegung des Elektromotors 8 über den Antriebsriemen 17 auf den Pumpenrotor 22 übertragen, wodurch der Pumpenrotor 22 in Drehung versetzt wird. Die Schlauchpumpe 7 umfasst einen scheibenförmigen Träger, auf dem im Bereich seines Außenumfangs die als Quetschrollen ausgebildeten Quetschelemente 9 drehbar gelagert sind. Die Drehbewegung des Pumpenrotors 22 wird über eine Lagerung auf den scheibenförmigen Träger der Schlauchpumpe 7 übertragen. Zwischen dem Pumpenrotor 22 und dem Träger kann dabei auch ein Getriebe angeordnet sein. Durch die Drehung des Trägers werden die auf dem Träger angeordneten Quetschelemente 9 in Rotation versetzt, wodurch die Quetschelemente 9 den in die Schlauchpumpe 7 eingelegten Pumpenschlauch unter Quetschung des Schlauchs gegen ein Gegenlager drücken und dadurch die sich im Pumpenschlauch befindliche Flüssigkeit in Drehrichtung des Trägers fördern.
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Oberhalb der Schlauchpumpe 7 mit dem Pumpenrotor 22 sind die oben beschriebenen Ventileinrichtungen 6 der Transfereinrichtung 21 angeordnet. Bei dem hier zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei solcher Ventileinrichtungen 6 vorgesehen, wobei jedem Zufuhrkanal 32 der Transfereinrichtung 21 eine dieser Ventileinrichtungen 6 zugeordnet ist, um die Mündung des Zufuhrkanals 32 in den Hauptkanal 31 der Transfereinrichtung 21 öffnen und schließen zu können. Jede Ventileinrichtung 6 umfasst einen Ventilaktor 11, der zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegt werden kann. In seiner Schließstellung übt ein Ventilaktor 11 eine externe Kraft auf das Verschlussmittel (flexible Membran) der Transfereinrichtung 21 aus, so dass das Verschlussmittel die Mündung des ihm zugeordneten Zufuhrkanals verschließt. In der Öffnungsstellung übt der Ventilaktor 11 keine Kraft auf das Verschlussmittel aus, und das Verschlussmittel wird durch eine (intrinsische) Rückstellkraft in eine Grundstellung gebracht, in der das Verschlussmittel im Abstand zur Mündung des Zufuhrkanals liegt und die Mündung des Zufuhrkanals somit für einen Durchtritt von Flüssigkeit frei ist. Die Bewegung des Ventilaktors 11 von seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung und umgekehrt wird dabei magnetisch von einem Schaltmagneten 5 (Hubmagnet) gesteuert. Jeder Ventileinrichtung 6 ist dabei ein eigener Ventilaktor 11 und ein eigener Schaltmagnet 5 zugeordnet, der den jeweiligen Ventilaktor 11 steuert.
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Wie aus den 3 bis 5 ersichtlich, sind die Schaltmagnete 5 jeweils im Fußteil 1a des Rahmengestells 1 angeordnet. Jeder Schaltmagnet 5 ist dabei über ein Seil 10 mit der jeweils zugeordneten und im Kopfteil 1c des Rahmengestells 1 angeordneten Ventileinrichtung 6 gekoppelt.
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In 6 ist eine Ventileinrichtung 6 im Detail dargestellt, wobei 6a die Ventileinrichtung 6 in einer perspektivischen Ansicht und 6b in einer Seitenansicht zeigt. Jede Ventileinrichtung 6 enthält ein zweckmäßig zweiteiliges Gehäuse, von dem in den 6a und 6b aus Gründen der Übersichtlichkeit und der Darstellung der Bauteile der Ventileinrichtung 6 lediglich ein (unterer) Gehäuseteil 26 dargestellt ist. In einem hohlzylindrisch ausgebildeten Gehäuseteil 26a ist ein als im Wesentlichen zylindrischer Stößel ausgebildeter Ventilaktor 11 angeordnet und zwischen seiner Schließstellung und seiner Öffnungsstellung beweglich in einer als Gleitlager dienenden Führungsbuchse 51 gelagert. Am vorderen Ende des hohlzylindrischen Gehäuseteil 26a ist eine stirnseitige Öffnung vorgesehen, welche von einer Dichtkappe 33 aus einem Elastomermaterial abgedeckt ist. Das in 6 nicht gezeigte Verschlussmittel (Membran der Kassette 19) liegt der Dichtkappe 33 gegenüber und befindet sich in einer Grundstellung im Abstand zur Dichtkappe 33, wenn sich der Ventilaktor 11 in seiner in 6 dargestellten Öffnungsstellung befindet, in welcher der Ventilaktor 11 in den zylindrischen Gehäuseabschnitt 26a eingezogen ist. Wenn der Ventilaktor 11 von seiner Öffnungsstellung durch die stirnseitige Öffnung in dem zylindrischen Gehäuseabschnitt 26a in seine Schließstellung ausgefahren wird, presst das vordere Ende (Wirkende) des Ventilaktors 11 die flexible Dichtkappe 33 unter Verformung der Dichtkappe in Richtung des Verschlussmittels (Membran der Kassette 19), um dieses auf bzw. in die Mündung 32a eines Zufuhrkanals 32 der Kassette 19 zu drücken und dadurch die Mündung 32a des zugeordneten (und in 6 nicht gezeigten) Zufuhrkanals 32 der Transfereinrichtung 21 zu verschließen. Die Dichtkappe 33 stellt dabei eine Medienabdichtung bzw. eine Entkopplung der Bauteile des Injektors und der Ventileinrichtung 6 sicher.
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Die translatorische Bewegung des Ventilaktors 11 von seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung (und zurück) wird dabei über einen Schalthebel 12 gesteuert. Der Schalthebel 12 ist um eine Drehachse A drehbar am Gehäuse der Ventileinrichtung 6 gelagert. Die Drehachse A wird dabei von einem Zapfen 27 gebildet, der von dem unteren Gehäuseteil 26 in das innere des Gehäuses vorsteht. Der Schalthebel 12 weist einen Hebelarm 12` auf, der über ein Zugseil 10 mit einem im Fußteil 1a des Rahmengestells 1 angeordneten und der jeweiligen Ventileinrichtung 6 zugeordneten Schaltmagneten 5 gekoppelt ist. Das Zugseil 10 wird durch eine Öffnung 29 aus dem Gehäuse 26 der Ventileinrichtung 6 herausgeführt. Eine Hubbewegung des Schaltmagneten 5 wird auf diese Weise von dem Zugseil 10 auf den Schalthebel 12 übertragen. Wenn der im Fußteil 1a angeordnete Schaltmagnet 5 nach unten gezogen wird, verschwenkt der Hebelarm 12` des Schalthebels 12 in 6 in Uhrzeigerrichtung nach unten.
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Der Schalthebel 12 ist über ein zwischengeschaltetes Federelement 13 mit dem Ventilaktor 11 gekoppelt, um die Schwenkbewegung des Schalthebels 12 auf den Ventilaktor 11 zu übertragen. Das Federelement 13 ist als Schenkelfeder ausgebildet mit einem ersten Schenkel 13a und einem zweiten Schenkel 13b, wobei der erste Schenkel 13a an dem Schalthebel 12 befestigt und der zweite Schenkel 13b mit dem hinteren Ende des Ventilaktors 11 gekoppelt ist. Durch diese Anordnung wird die von dem Schaltmagneten 5 ausgelöste Schwenkbewegung des Schalthebels 12 über das Federelement 13 auf den Ventilaktor 11 übertragen. Wenn der Schalthebel 12 von dem Schaltmagneten 5 über den Seilzug 10 nach unten verschwenkt wird, drückt der zweite Schenkel 13b des Federelements 13 den Ventilaktor 11 nach vorne durch die stirnseitige Öffnung aus dem zylindrischen Gehäuseteil 26a heraus in seine Schließstellung. Aufgrund der Übertragung der Schwenkbewegung des Schalthebels 12 auf den Ventilaktor 11 über das zwischengeschaltete Federelement 13 können Toleranzen in den Hubbewegungen des Schaltmagneten 5 sowie Fertigungstoleranzen in der Kassette 19 ausgeglichen und eine gleichbleibende, von der Federkonstante des Federelements 13 abhängige Verschlusskraft auf das Verschlussmittel (Membran der Kassette 19) eingehalten werden.
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Um den Ventilaktor 11 zum Öffnen eines Ventils in seine Öffnungsstellung in den zylindrischen Gehäuseabschnitt 26a zurückzuziehen, ist der Schalthebel 12 durch eine Zugfeder 28 gegenüber dem Gehäuseteil 26 vorgespannt, welche ihn in seine in 6 gezeigte Grundstellung bringt und dort hält, wenn der Schaltmagnet 5 keine Zugkraft auf das Zugseil 10 ausübt. Zur Erfassung der momentanen Stellung des Ventilaktors 11 ist dieser mit einem Positionssensor 14 gekoppelt.
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Der Injektor weist eine hier zeichnerisch nicht dargestellte Steuereinrichtung auf, welche zweckmäßig im Fußteil 1a des Rahmengestells angeordnet ist, um eine Störung durch die starken Magnetfelder des MRT-Systems zu verhindern. Die Steuereinrichtung steuert die Funktion der Schlauchpumpe 7 und der Ventileinrichtungen 6 und ist hierfür mit dem Elektromotor 8 der Schlauchpumpe 7 und den Schaltmagneten 5 der Ventileinrichtungen 6 gekoppelt.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier zeichnerisch dargestellte Ausführungsform beschränkt. So kann es sich bei der Transfereinrichtung 21 statt einer Kassette 19 auch um ein Schlauchsystem handeln, welches ein Verzweigungsstück, einen am Verzweigungsstück schlaufenförmig angeordneten Pumpenschlauch sowie mehrere Zufuhrschläuche umfasst. Die Zufuhrschläuche sind dabei an einem Ende jeweils mit einem der Vorratsbehälter 3 und am anderen Ende mit dem Verzweigungsstück verbunden. Über die Zufuhrschläuche kann die sich in den Vorratsbehältern 3 befindliche Flüssigkeit (Kontrastmittel- bzw. Spüllösung) in das Verzweigungsstück und von dort in den Pumpenschlauch überführt werden. Am Verzeigungsstück ist ein Ende des Patientenschlauchs 4 angeschlossen, dessen anderes Ende mit einer Kanüle verbunden ist.
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Weiterhin muss das Verschlussmittel der Ventileinrichtung 6, welche zum Verschließen einer Mündung eines Zufuhrkanals in den Hauptkanal der Transfereinrichtung dient, nicht zwingend als flexible Membran ausgebildet sein. So kann es sich bei dem Verschlussmittel bspw. auch um einen Stopfen handeln, der durch eine von einem Ventilaktor erzeugte externe Kraft in oder auf die Mündung des Zufuhrkanals gepresst wird, um die Mündung zu verschließen. Wenn die Transfereinrichtung 21 durch ein Schlauchsystem mit flexiblen Schläuchen oder Schlauchabschnitten gebildet ist, ist es auch möglich, den flexiblen Schlauch oder Schlauchabschnitt unmittelbar durch Einwirkung eines Ventilaktors auf den Schlauchmantel zu verschließen, ohne dass ein zusätzliches Verschlussmittel verwendet wird. Das (flexible) Verschlussmittel wird in diesem Fall direkt von der Schlauchwandung des flexiblen Schlauchs bzw. Schlauchabschnitts gebildet.
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Die Anzahl der Vorratsbehälter 3 und entsprechend die Anzahl der Zufuhrkanäle in der Transfereinrichtung 21 ist variabel und kann den Erfordernissen angepasst werden. Wenn bspw. mehrere unterschiedliche Kontrastmittellösungen benötigt werden, können weitere Vorratsbehälter 3 hinzugefügt und eine Transfereinrichtung mit einer entsprechenden Anzahl von Zufuhrkanälen verwendet werden.
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Weiterhin können der Antriebriemen 17 und das Zugseil 10 auch durch eine Kette ausgeführt sein. Die Ausbildung der Schlauchpumpe 7 ist nicht auf die hier beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es kann jede beliebige Ausführung einer Schlauch- bzw. Rollen- oder Peristaltikpumpe verwendet werden. Falls der Injektor weitere magnetische Bauteile aufweisen sollte, wie z.B. Magnetschalter, werden diese gemäß der Erfindung zweckmäßig im Fußteil 1a des Rahmengestells angeordnet, um Störungen durch die starken Magnetfelder des MRT-Systems zu verhindern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19900936 A1 [0004]
- EP 2911541 B1 [0005]
