DE3827525A1 - Injektionsinstrument - Google Patents

Description

Injektionsinstrument (z. B. eine medizinische Spritze) nach Begriffen der Ansprüche 1 bis 6 und Verfahren zur Herstellung einer solchen Spritze nach Unteranspruch 7.

In der DE-PA 38 09 482.7 ist ein Injektionsinstrument beschrie­ ben, bei dem für die Einspritzung des Serums ein überdruck erzeugt wird, wodurch der Kolben dann bewegt wir Für die Erzeugung dieses Überdrucks ist ein zusätzliches Element notwendig, das aus zwei chemischen Substanzen besteht.

Der Nachteil eines solchen Prinzips ist die Preiserhöhung der Spritze.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswertere Konstruktion der Spritze zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß für die Einspritzung des Serums eine Differenz von Energiepotentialen in zwei separaten Kammern mit unterschiedlichem Gasdruch be­ nutzt wird.

Zum Beispiel: das Serum wird in einen Raum eingepumpt, der in energischer Differenz zur anderen nahestehenden Gas-Kammer (Über- oder Unterdruck) steht.

Diese Energiedifferenz wird durch eine künstliche Verpackung in statischen Zustand gebracht, so daß diese Energiedifferenz künstlich erhalten wird.

Nach Entfernung dieser künstlichen Verpackung werden sich beide Energiepotentiale ausgleichen und eine mechanische Arbeit aus­ üben. Diese Arbeit besteht darin, das Serum aus der Spritze zu drücken.

Konkrete technische Realisierung der Lösung ist in gekennzeich­ neten Teilen der Patentansprüche 1 bis 7 dargestellt. Die Spritze ist einfach in ihrer Herstellung, was in Unteran­ spruch 7 beschrieben ist.

Die Preissenkung erreicht man durch die Nutzung einfacher Kunst­ stoffteile (zur Herstellung und Zusammensetzung) für die keine kost- bzw. zeitaufwendigen Verfahren notwendig sind.

Technologien, um einen Raum unter Gasdruck oder Vakuum zu setzen und danach zu hermetisieren sind gut bekannt und entwickelt; so daß ihre Einsetzung bei den Produktionsprozessen mit geringem Kostenaufwand gut möglich ist.

Die vorformulierte Aufgabe wird erfindungsmäßig weiterhin dadurch gelöst, daß der Kolben 2 durch einen Gasdruck nach unten gepreßt wird und somit das Serum 11 durch die Nadel 10 in den Muskel ein­ gespritzt wird. Der Gasdruck wird von einer Druckkapsel 6 mit mindestens zwei separaten chemischen Substanzen 5 und 7 erzeugt.

Als zweite Möglichkeit ein solches Druckgas zu erzeugen, bietet sich die Vorrichtung mit einem Druckgasballon 44.

Konkrete Darstellung der Erfindung wird in folgenden Ausführungs­ beispielen aufgezeigt.

Vorteile vorgeschlagener Spritze sind:

• 1. Anwendung des Instrumentes ist für den Benutzer praktischer und einfacher.
• 2. Der Anwender kann nur mit einer Hand die Spritze bedienen.
• 3. In lebensnotwendigen Situationen, z. B. bei einem Diabetes­ anfall, kann sich der Kranke auch bei schwachem Befinden die Spritze noch selbst und sicher injizieren.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfol­ gend beschrieben:

Es zeigt:

Fig. 1 zeigt einen Rohrkorpus mit einem Kolben 52. Spannelemente 51 und 51* sind zugedrückt und bereit rauszuspringen, wenn man sie freiläßt.

Aus einem Tank 54 wird das Serum in Kanal 53 aufgesaugt, so daß es den Kolben nach oben schiebt.

In Fig. 2 ist eine Position des Kolbens nach Einführung des Se­ rums in Raum 58 gezeigt. Die Spannelemente 51 und 51* sind in den zwei Kerben 56 und 56* eingerastet, so daß Fläche 59 des Spann­ elements 51* auf die Gegenfläche des Kerbens 56* drückt und wo­ durch eine freie Bewegung des Kolbens nicht möglich ist.

Wenn man auf beide Spannelemente 51 und 51* drückt, so ist die Spritze ausgelöst, da die Feder 55 den Kolben 52 nach unten drückt, wodurch das Serum, das sich in Raum 58 befindet, durch Kanal 53 in die Nadel (die auf dem Bild nicht gezeigt ist) ausgespritzt.

In Fig. 3 ist ein Kolben 52 gezeigt, der in der Spritze mit der Feder benutzt wird. Die Spannelemente 51 und 51* sind in ent­ spanntem Zustand gezeigt. Der Kolben 52 mit den Feder-Spann­ elementen 51 und 51* wird aus einem Kunststoff oder Kautschuk mit Einspritz-Verguß-Verfahren hergestellt.

Jedoch ist es auch möglich, daß in den Kunststoff des Kolbens, der ohne Spannelemente hergestellt ist, die Feder bzw. Spannele­ mente 51 und 51* noch nachträglich eingesetzt werden.

Vorgeschlagene Konstruktion des Kolbens schließt nicht aus, daß auch andere elastische oder federnde Spannelemente, die anders auf den Kolben installiert werden, genutzt werden können.

Eine andere Ausführung für den Spritzenselbstauslöser wird in Fig. 4 bis 7 gezeigt:

Bei der Ausführung für die Einspritzung der Medizin benutzt man die Energie der Flächenspannung eines elastischen Membrans sowie auch die Energie des Vakuums.

In der Ausführung (Fig. 4) besteht die Spritze aus einem transpa­ renten Kunststoff-Rohr 100, bei dem in eine offene Seite ein Nadelträger 104 mit Kanal 105 und Membran 102 eingesteckt wird. Solch ein Nadelträger wird in Fig. 7 deutlicher gezeigt. Auch kann man das Membran 102 mit dem Nadelträger 104 mit Hilfe eines Elementes 106 so befestigen, daß ein Zwischenraum 110 gebildet wird. Der Zwischenraum 110 wird später mit Serum aufgefüllt.

Fig. 5 zeigt eine Nachfüllung dieses Zwischenraums 110 mit dem Serum 103. Die Spritze 110 wird ein einen Serumtank 107 einge­ steckt und in Känal 105 wird das Serum dann ausgedrückt, so daß das Membran 102 sich ausdehnt und den Raum 100 einnimmt. Bei diesem Prozeß wird gleichzeitig die Luft aus dem Restraum 108 ausgedrückt. Es ist auch möglich, daß die Nachfüllung der Spritze mit Serum durch aufsaugen der Luft aus dem Restraum 108 geschieht.

Wenn das Serum den ganzen Raum 100 der Spritze einnimmt, wird das Spritzenrohr von der anderen, freien Seite verpackt. Danach wird die Nadel (die auf dem Bild nicht gezeigt ist) auf die Spritze gesetzt und die Spritze von Tank 107 entfernt.

Auf Fig. 6 ist eine solche Spritze mit Verpackungselement 109 gezeigt. Falls dieses Verpackungselement 109 zerstört wird, die Spritze oder der Vakuumraum 101 auf irgendeienr Weise ent­ hermetisiert werden, so muß mit der Ausspritzung des Serums 103 durch den Kanal 105 gerechnet werden.

Die Ausspritzung des Serums erfolgt aufgrund der Flächenspannung des Membrans 102, das sich zusammenzieht und auf das Serum 103 Fig. 8 zeigt eine Spritze 1 mit Kolben 2, der das Serum 11 durch die Nadel 10 drückt. Die Bewegung des Kolbens 2 nach unten wird durch die Erzeugung des Gasdrucks in Kammer 4 sichergestellt. Der Gasdruck wird durch eine chemische Reaktion zwischen zwei unterschiedlichen chemischen Substanzen 5 und 7 hergestellt, die in ihrer Lagerung durch eim Membran 9 voneinander in der Kapsel 6 getrennt sind.

Um die Substanzen 5 und 7 in Reaktion zu bringen, wird ein Druck auf die Kappe 8 ausgeübt, wodurch die Hülle 6 der Druckkapsel 6+5+7+9 deformiert wird und das Membran 9 zerstört. Nach der Zer­ störung des Membrans 9 werden die Substanzen 5 und 7 gemischt, und dadurch in chemische Reaktion gebracht. Es ist bekannt, daß durch zwei chemische Verbindungen ein Gas entstehen kann, welches sich in Kammer 4 ausdehnt und somit auf den Kolben 2 drückt. Um das Serum 11 nicht mit den chemischen Substanzen in Verbindung zu bringen, ist eine elastische Membranwand 3 vorgesehen, welche dermaßen elastisch ist, daß sie durch den Druck nicht zerstört werden kann und somit einen zusätzlichen Schutz für die Isolation der chemischen Substanzen und des Gases bietet.

In Fig. 9 wird ein Beispiel für ein Injektionsinstrument vorge­ schlagen, bei dem die Druckkapsel 6 durch Einstechen der Nadel 15 zerstört wird. Die Kappe 8 lagert sich auf die Feder 14 und bewegt sich frei auf der Hülse 13, welche in der Spritzenhülle 12 be­ festigt ist.

In Fig. 10 wird gezeigt, wie das Injektionsinstrument zusammenge­ setzt ist:

Das Injektionsinstrument besteht aus 3 Teilen:

• 1. Kappe 8+Hülle 13 mit Feder 14 und Nadel 15;
• 2. Druckkapsel 6, gefüllt mit zwei chemischen Substanzen 5 und 7, die durch das Membran 9 getrennt sind;
• 3. Spritze 12 mit Kolben 2, der bei Einfüllung des Serums in Ka­ nal 19 nach oben in Kammer 17 geschoben wird.

Nach Einschieben der Druckkapsel 6 in Rohr 13, Raum 18 , wird die Spritze mit dem eingefüllten Serum zusammengesetzt, so daß die Spritze (unterer Teil) nach Verwendung ausgewechselt werden kann. Oberer Teil 13+8 kann mehrmals benutzt werden.

In Fig. 11 befindet sich im oberen Teil des Injektionsinstruments statt einer Druckgaskapsel ein Druckgasballon 44. Bei geringer Umdrehung der Kappe 41 entsteht ein mechanischer Druck in Richtung "R" auf den Gasdruckballon 44. Das Element 42 sichert den Druck auf den Ballon, so daß das Gas durch die Öffnung 47 in Kammer 17 eingesetzt wird.

Claims (14)

1. Injektionsinstrument für die Einspritzung einer Substanz (z.B. flüssiges Serum) dadurch gekennzeichnet, daß der Druck, der auf die Substanz ausgeübt wird, von einem Spann­ element oder Spannträger sowie: Feder, Spannmembrane oder unter Druck stehendes Gas, erzeugt wird und auf die Substanz oder auf ein Zwischenelement ausgeübt wird.

2. Injektionsinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (52) mittels einem oder meh­ reren Befestigungselementen (51-51′) in die Kerben (56-56′) der Spritze (50) befestigt wird und nach Lösung dieser Befestigungs­ elemente durch eine Feder (55) nach unten gedrückt wird und da­ durch das Serum, das sich in Raum (58) befindet, nach außen hin­ ausgespritzt wird.

3. Injektionsinstrument nach Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem Zylinder der Spritze (50) mindestens eine Kerbe (56) vorgesehen ist, so daß die Fläche (57) und die Fläche (59) des Befestigungselementes (51) aufeinander­ passen und durch leichten Fingerdruck auf die zwei Elemente (51 und 51′) nach innen des Zylinders (50), wird der Kolben (52) zur Bewegung freigelassen.

4. Kolben für das Injektionsinstrument nach ein oder mehreren An­ sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzen-Kolben (52) keine Passelemente für den Fingerdruck bei der Einspritzung hat;
daß der Kolben (53) durch Druck von einem Spannelement (z.B. einer Feder (55)) in Bewegung gebracht wird;
daß der Kolben (52) mindestens ein elastisches Halterelement (51) bzw. (51′) aufweisen kann, die den Kolben in den beiden Kerben festhalten. Bei Druck von beiden Seiten auf die Kerben, wird der Kolben gelöst und durch einen Federdruck nach unten geschoben.

5. Injektionsinstrument nach Anspruch 1 dadurch gekennzei­ chnet, daß das Einspritzserum (103) mit Hilfe eines Vakuums in der Spritze gehalten wird und nach der Enthermetisierung des Vakuumraums (101) nach außen hinausgespritzt wird.

6. Injektionsinstrument nach ein oder mehreren Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Serum (103) in einem zusätzlichen Membranraum (10) befindet, wo das Membran (102) zur Spannung des Serums dient.

7. Verfahren zur Herstellung sowie zur Nachfüllung des Injektionsinstru­ mentes nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es aus folgenden Operationsschritten besteht:

• - ein Nadelträger (104) mit Injektionskanal (105) und einem auf ihn befestigtem elastischen Spannungsmembran (102) wird in einen hohlen Rohrkorpus-Teil (100) von einer Seite ein­ gesteckt, so daß das Spannungsmembran (102) zwischen dem Rohrkorpus (100) der Spritze und des Verpackungselements (104) (der auch als Nadelträger benutzt werden kann) eine Isolierung und Verpackung von einer Seite für die Spritze bietet.
• - Das Serum (103) wird in den Zwischenraum (110) zwischen dem Membran (102) und dem Verpackungselement (104) durch den Injektionskanal (105) aufgesaugt, so daß das Membran (102) aufgeblasen wird und den inneren Raum (100*) der Spritze einnimmt;
• - gleichzeitig oder danach wird die Luft aus dem Restraum (101) aufgesaugt und die Spritze von der anderen Seite mit dem Verpackungselement (109) verlötet.

8. Injektionsinstrument für die Einspritzung einer flüssigen Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) durch einen er­ zeugten Überdruck in Kammer (4) in Bewegung gebracht wird.

9. Injektionsinstrument nach Anspruch 8 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Überdruck durch die Zerstörung und/ oder Berührung der Kapsel (6) erzeugt wird.

10. Verfahren für Druckerzeugung, dadurch gekennzeich­ daß , die Kapsel (6) mit mindestens zwei Substanzen (5) und (7), die durch eine Membran-Wand (9) voneinander ferngehalten sind und nach der Berührung oder Zerstörung der Membrane (9) beide Substanzen vermischt werden, so daß durch die chemische Reaktion beider Stoffe ein Gas erzeugt wird und dadurch ein Überdruck gebildet wird.

11. Injektionsinstrument nach Ansprüche 8, 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß , die Kammer (11) mit Kolben (2) durch zusätzliche Membrane (3) vor den chemischen Substanzen und dem Gas in Kammer (4) geschützt wird.

12. Injektionsinstrument nach ein oder mehrere Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die druckerzeu­ gende Kapsel (6) mit Hilfe eines zusätzlichen Zerstörelementes (15) getätigt wird.

13. Injektionsinstrument nach ein oder mehrere Ansprüche 8 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (11) wo das Serum eingeführt ist; und Raum (4), wo der Überdruck erzeugt wird in einem rohrförmigen Einheitskorpus (1) mit Schutzabdeckung (8) und Nadel (10) sich befinden.

14. Injektionsinstrument nach ein oder mehrere Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Korpusrohr (12) mit Kolben (2) und Raum (17) für die Einnahme des Injektions­ mittels (11) und Korpusrohr (13) für die Einnahme der Druck­ kapsel (6) oder des Druckballons (44) ineinander einsteckbar sind.