-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Spritzenzwischenstücke und
Spritzenadapter und insbesondere Spritzenzwischenstücke und
Spritzenadapter zur Verwendung mit medizinischen Injektoren sowie
medizinische Injektorsysteme unter Verwendung solcher Spritzenzwischenstücke und
-adapter.
-
Es
wurden bisher eine Reihe von injektor-betätigten Spritzen und angetriebenen
Injektoren zur Verwendung bei medizinischen Verfahren wie Angiographie,
Computertomographie, Ultraschall und NMR/MRI entwickelt. Das U.S.
Patent Nr. 4,006,736 offenbart zum Beispiel einen Injektor und eine
Spritze für
das Injizieren von Fluid in das Gefäßsystem eines Menschen oder
Tieres. Für
gewöhnlich
umfassen solche Injektoren Antriebselemente wie Kolben, die an einen
Spritzenkolben anschließen.
U.S. Patent Nr. 4,677,980 offenbart zum Beispiel einen angiographischen
Injektor samt Spritze, wobei das Antriebselement des Injektors mit
dem Spritzenkolben an einem beliebigen Punkt entlang der Bewegungsstrecke
des Kolbens über
einen lösbaren
Mechanismus angeschlossen oder abgetrennt werden kann. Eine Frontlader-Spritzen-
und Injektorsystem wird auch in dem U.S. Patent Nr. 5,383,858 offenbart.
-
Der
Frontlader-Injektor von U.S. Patent Nr. 5,383,858 umfasst einen
Befestigungsmechanismus zum Sichern der Spritze an der Vorderwand
des Injektors. Andere Arten von Befestigungsmechanismen für Frontlader-Spritzen
werden in der PCT-Schrift Nr. WO 01/37903 und in der U.S. Patentanmeldungsschrift
Nr. 2001-47153, die der Anmelderin der vorliegenden Erfindung jeweils
abgetreten wurden, offenbart. Die Verwendung von eigens ausgelegten
Befestigungsmechanismen verhindert im Allgemeinen bei Frontlader-Injektoren
die Verwendung von Spritzen anderer Arten. Spritzenadapter, die
an diesen Frontlader-Injektoren
anbringbar sind, werden manchmal eingesetzt, um die Verwendung solcher
Spritzen bei Frontlader-Injektoren zu ermöglichen.
-
U.S.
Patent Nr. 5,520,653 offenbart zum Beispiel mehrere Adapter, die
so ausgelegt sind, dass sie die Verwendung verschiedener Spritzen
mit einem Frontlader-Injektor ermöglichen. In einer Ausführung umfasst
der Adapter von U.S. Patent Nr. 5,520,653 einen Spritzenträger mit
einem vorderen Ende, einem hinteren Ende und einem Spritzen haltenden
Kanal, der zwischen dem vorderen und hinteren Ende des Trägers zum
Greifen mindestens eines Teils des Spritzenflansches angeordnet
ist. Befestigungsflansche nahe dem hinteren Ende des Trägers befestigen
den Träger
lösbar
in einer erwünschten Position
im Verhältnis
zur Vorderwand des Injektors. Ein anderer Adapter zum Ermöglichen
der Verwendung verschiedener Spritzen bei einem Frontlader-Injektor
wird in der japanischen Patentschrift Nr. 09-122234 offenbart. Bei
diesem Adapter dreht sich ein Paar von Klemmelementen so, dass sie
einen Teil eines Spritzenflansches zum Halten der Spritze auf dem
Adapter berühren.
Andere Adapter werden in der PCT-Schrift Nr. WO 01/08727 und der
U.S. Patentanmeldung Nr. 09/633,299 offenbart, die am 8. August
2000 eingereicht wurden und jeweils der Anmelderin der vorliegenden
Erfindung abgetreten wurden.
-
WO
97/36635 A offenbart ein Spritzenzwischenstück zum Anschließen einer
Spritze, welches die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 umfasst.
Dieses Spritzenzwischenstück
umfasst arretierende Schwenkarme mit Armverlängerungen, die beim Greifen
und Bewegen der Schwenkarme in geschlossene und offene Stellungen
mitwirken, wodurch die Schwenkarme von Hand geöffnet und geschlossen werden.
-
Wenngleich
derzeit eine Reihe von Spritzenzwischenstücken und -adaptern erhältlich sind, ist
es nach wie vor wünschenswert,
verbesserte Spritzenzwischenstücke
und – adapter
zur Verwendung mit Spritzen verschiedener Arten zu entwickeln, um
die Verwendung solcher Spritzen bei Injektoren zu ermöglichen.
-
KURZE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
Aufgabe der Erfindung wird durch ein Spritzenzwischenstück zum Anschließen einer
Spritze mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht.
-
Im
Allgemeinen gibt die vorliegende Erfindung Spritzenzwischenstücke und
-adapter zum abnehmbaren bzw. lösbaren
Anbringen einer Spritze an einem Injektor an die Hand. Die Spritzenzwischenstücke oder
Sicherungselemente der vorliegenden Erfindung können dauerhaft an einem Injektor
angebracht werden oder können über einen
Anbringungsmechanismus an einem Injektor anbringbar oder abnehmbar
anbringbar sein (zum Beispiel an einer anderen Art von Spritzenzwischenstück an dem
Injektor). Wenn ein erfindungsgemäßes Spritzenzwischenstück an einem
Injektor anbringbar ist, kann das Spritzenzwischenstück als Adapter
verwendet werden, um eine Spritze an dem Injektor anzubringen, die
andernfalls nicht mit diesem Injektor verwendbar wäre.
-
In
einer Ausgestaltung gibt die vorliegende Erfindung ein Spritzenzwischenstück zum Anschließen einer
Spritze an einen Injektor mit einem Antriebselement an die Hand.
Die Spritze weist einen radial verlaufenden Flansch mit einer nach
vorne weisenden Widerlagerfläche
und einen in der Spritze angeordneten Kolben auf. Das Spritzenzwischenstück umfasst
eine obere Öffnung,
in die die Spritze geladen werden kann, ein an einer Seite der Öffnung angeordnetes
erstes Sicherungselement und ein an einer zweiten Seite der Öffnung angeordnetes
zweites Sicherungselement. Das erste Sicherungselement und das zweite
Sicherungselement liegen an der nach vorne weisenden Widerlagerfläche des
Spritzenflansches im Allgemeinen symmetrisch an. In einer weiteren
Ausgestaltung kann das Spritzenzwischenstück einen Konnektor an einem
hinteren Teil desselben zum Anschließen an den Injektor aufweisen.
-
Mindestens
eines von erstem Sicherungselement und zweitem Sicherungselement
kann ein biegsames, sich radial nach innen erstreckendes Element
umfassen, das sich bei Berührung
durch die Spritze während
des Ladens der Spritze in das Spritzenzwischenstück radial nach außen biegt
und zu einer radial inneren Stellung zurückkehrt, sobald die Spritze
in dem Spritzenzwischenstück
geladen ist. In einer Ausführung
weist jedes von erstem Sicherungselement und zweitem Sicherungselement
ein biegsames, sich radial nach innen erstreckendes Element auf.
Das sich radial nach innen erstreckende Element bzw. die sich radial
nach innen erstreckenden Elemente können nach Laden der Spritzen
in einer Weise zu einer radial inneren Stellung zurückkehren,
dass eine akustische Rückmeldung
ausgelöst wird,
um einen Bediener zu informieren, dass die Spritze ordnungsgemäß in dem
Spritzenzwischenstück
sitzt.
-
Das
Spritzenzwischenstück
kann weiterhin einen darin gleitend angeschlossenen Schlitten mit einem
Kolbenkonnektor umfassen, um eine lösbare Verbindung mit dem Kolben
der Spritze und dem Antriebselement des angetriebenen Injektors
zu bilden. Der Schlitten kann zum Beispiel in einem Wiegenabschnitt
des Zwischenstücks
gleiten. Der Kolbenkonnektor kann zum Beispiel mehrere sich biegende Greifelemente
umfassen, die sich radial nach außen biegen, um mit einem Flansch
an dem hinteren Ende des Spritzenkolbens eine Verbindung herzustellen, wenn
der Schlitten in dem Spritzenzwischenstück vorwärts bewegt wird. Der Schlitten
kann weiterhin einen Antriebselementkonnektor zum Ausbilden einer
lösbaren
Verbindung mit dem Antriebselement umfassen. Der Antriebselementkonnektor
kann zum Beispiel mindestens einen Widerlagerflansch zum Ausbilden
einer anliegenden Verbindung mit mindestens einem radial hervorstehenden
Element des Antriebselements umfassen. Vorzugsweise kann der Antriebselementkonnektor
unabhängig
von der Ausrichtung des Schlittens um seine Achse im Verhältnis zum
Antriebselement mit dem Antriebselement verbunden werden.
-
In
einer anderen Ausgestaltung gibt die vorliegende Erfindung einen
Spritzenadapter zum Verbinden einer Spritze mit einem ein Antriebselement aufweisenden
angetriebenen Injektor an die Hand. Wie vorstehend beschrieben weist
die Spritze einen sich radial erstreckenden Flansch mit einer mit
einer nach vorne weisenden Widerlagerfläche, einen in der Spritze angeordneten
Kolben und eine von der Spritze nach hinten ragende Kolbenverlängerung
auf. Der Adapter umfasst einen Injektorkonnektor an einem hinteren
Teil des Adapters, um den Adapter mit dem angetriebenen Injektor
zu verbinden, eine sich von dem Injektorkonnektor nach vorne erstreckende
Wiege, ein Spritzenzwischenstück
zum Anliegen an der nach vorne weisenden Widerlagerfläche des
Spritzenflansches und einen gleitend in der Wiege angeordneten Schlitten.
Der Schlitten weist einen Kolbenverlängerungskonnektor auf, um mit
der Kolbenverlängerung
der Spritze und dem Antriebselement des angetriebenen Injektors
eine lösbare
Verbindung auszubilden. Der Kolbenverlängerungskonnektor kann mehrere
sich biegende Greifelemente aufweisen, die sich radial nach außen biegen,
um an einen Flansch am hinteren Ende der Kolbenverlängerung der
Spritze anzuschließen,
wenn der Schlitten in dem Spritzenadapter nach vorne bewegt wird.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung gibt die vorliegende Erfindung Injektorsysteme
mit einem Injektor und einem Spritzenadapter oder einem Spritzenzwischenstück wie vorstehend
beschrieben sowie Verfahren zum Anbringen von Spritzen an einem Spritzenadapter
oder einem Spritzenzwischenstück an
die Hand.
-
In
einer anderen Ausgestaltung gibt die vorliegende Erfindung einen
Spritzenadapter zur Verwendung mit einer Spritze an die Hand, der
einen sich radial erstreckenden Flansch mit einer nach vorne weisenden
Widerlagerfläche
aufweist. Der Adapter weist eine obere Öffnung auf, in die die Spritze
geladen werden kann. Ein erstes Sicherungselement ist vorzugsweise
an einer Seite der Öffnung
angeordnet und ein zweites Sicherungselement ist vorzugsweise an
einer zweiten Seite der Öffnung
angeordnet. Das erste Sicherungselement und das zweite Sicherungselement
liegen an der nach vorne weisenden Widerlagerfläche des Spritzenflansches in
einer im Allgemeinen symmetrischen Weise an, so dass Biegemomente
an der Spritze verringert oder sogar im Wesentlichen eliminiert
werden.
-
Zumindest
eines von erstem Sicherungselement und zweiten Sicherungselement
weist ein biegsames, sich radial nach innen erstreckendes Element
auf, das sich radial nach außen
biegt, wenn es während
des Ladens der Spritze in den Adapter von der Spritze berührt wird,
und zu einer radial inneren Position zurückkehrt, sobald die Spritze
im Adapter geladen ist. Bevorzugter weisen das erste Sicherungselement
und das zweite Sicherungselement ein biegsames, sich radial nach
innen erstreckendes Element auf, das sich radial nach außen biegt,
wenn es während
des Ladens der Spritze in den Adapter von der Spritze berührt wird,
und zu einer radial inneren Position zurückkehrt, sobald die Spritze
im Adapter geladen ist. Die Rückkehr
des sich erstreckenden Elements bzw. der sich erstreckenden Elemente
zu der radial inneren Position verursacht bevorzugt eine Rückmeldung
(zum Beispiel eine akustische Rückmeldung)
an einen Bediener, um den Bediener wissen zu lassen, dass die Spritze
richtig im Spritzenadapter sitzt.
-
Die
Spritzenzwischenstücke
oder -adapter können
auch ein hinter dem ersten Sicherungselement und dem zweiten Sicherungselement
angeordnetes zusätzliches
oder drittes Sicherungselement umfassen, das bevorzugt im Allgemeinen
die gleiche Form wie das hintere Ende der Spritze aufweist. Das dritte
Sicherungselement ist vorzugsweise dafür ausgelegt, an dem hinteren
Ende der Spritze anzuliegen, nachdem die Spritze in das Spritzenzwischenstück oder
den Adapter geladen und das dritte Sicherungselement in eine geschlossene
Stellung gebracht wurde. Das dritte Sicherungselement verringert
die Verformung der Spritze, die während eines Injektionsvorgangs
eintreten kann.
-
In
einer anderen Ausgestaltung gibt die vorliegende Erfindung ein Injektorsystem
mit einem Injektor und mindestens einer ersten Spritze an die Hand.
Der angetriebene Injektor weist mindestens ein erstes Antriebselement
zum Druckbeaufschlagen eines Fluids in einer ersten Spritze sowie
eine sich vor einer ersten Öffnung
in dem Injektor erstreckende Wiege auf, durch welche das Antriebselement
mit dem Inneren der ersten Spritze in Verbindung steht. Die Wiege
weist mindestens einen ersten Spritzenadapter-Sicherungsmechanismus
an einem vorderen Ende der Wiege auf. Das Injektorsystem weist weiterhin
mindestens einen ersten Adapter zum Anbringen der ersten Spritze
an dem Injektor auf. Der erste Adapter weist einen lösbaren Anbringungsmechanismus
für das
lösbare
Anbringen des ersten Adapters an dem ersten Adaptersicherungsmechanismus
auf. Der erste Adapter weist weiterhin eine obere Öffnung auf,
in die die Spritze geladen werden kann. Ein erstes Sicherungselement
ist vorzugsweise an einer Seite der Öffnung angeordnet und ein zweites
Sicherungselement ist vorzugsweise an einer zweiten Seite der Öffnung angeordnet,
wie vorstehend beschrieben wurde. Das erste Sicherungselement und
das zweite Sicherungselement liegen an der nach vorne weisenden
Widerlagerfläche
des Spritzenflansches im Allgemeinen symmetrisch an, wenn die erste Spritze
geladen ist, so dass Biegemomente an der ersten Spritze verringert
oder vorzugsweise im Wesentlichen eliminiert werden.
-
Eines
oder beide von erstem Sicherungselement und zweitem Sicherungselement
weist ein biegsames, sich radial nach innen erstreckendes Element
auf, das sich radial nach außen
biegt, wenn es von der ersten Spritze während des Ladens der ersten
Spritze in den Adapter berührt
wird, und kehrt in eine radial innere Position zurück, sobald
die erste Spritze in den Adapter geladen ist. Wie vorstehend erläutert kehrt
das sich radial nach innen erstreckende Element bzw. kehren die
sich radial nach innen erstreckenden Elemente nach dem Laden der
Spritze vorzugsweise in einer Weise zu einer radial inneren Position
zurück,
die eine Rückmeldung
(zum Beispiel eine akustische Rückmeldung)
an einen Bediener auslöst,
um den Bediener wissen zu lassen, dass die Spritze richtig im Spritzenadapter
sitzt. Der Adapter kann auch ein drittes Sicherungselement aufweisen, das
hinter dem ersten Sicherungselement und dem zweiten Sicherungselement
angeordnet ist, um eine Verformung der Spritze während des Injektionsvorgangs
zu verringern oder im Wesentlichen zu eliminieren.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Andere
Ausgestaltungen der Erfindung und deren Vorteile gehen aus der folgenden
eingehenden Beschreibung bei Zusammenschau mit den Begleitzeichnungen
hervor. Hierbei zeigen:
-
1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführung eines vorderen Abschnitts
eines Injektors, der eine Spritzenwiege mit zwei Spritzenadaptern
aufweist.
-
2 eine
perspektivische Ansicht des vorderen Abschnitts des Injektors von 1,
bei dem die Spritzenadapter sich in einem abgelösten Zustand befinden.
-
3 eine
perspektivische Ansicht des Injektors von 1, bei dem
die Adapter mit der Spritzenwiege verbunden sind und die Spritzen
in die Adapter geladen sind.
-
4 eine
perspektivische Ansicht des vorderen Abschnitts des Injektors von 1,
bei dem die Adapter mit der Spritzenwiege verbunden sind und ein
sich drehendes Sicherungselement in einem der Adapter sich in einer
geschlossenen Position befindet.
-
5 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführung eines Adapters zum Anbringen
einer Spritzenwiege, die einen Spritzenkonnektor oder Adapter an
ihrem vorderen Ende aufweist, an einem Frontlader-Injektor.
-
6A einen
Kolbenverlängerungsschlitten des
Adapters von 5 in einem demontierten oder auseinander
genommen dargestellten Zustand.
-
6B eine
perspektivische Vorderansicht des Kolbenverlängerungsschlittens von 5.
-
6C eine
perspektivische Rückansicht des
Kolbenverlängerungsschlittens
von 5.
-
7 eine
obere Querschnittansicht des Adapters von 5 und einer
an einem Frontlader-Injektor angebrachten Spritze.
-
EINGEHENDE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Eine
Ausführung
eines Frontlader-Injektorsystems 5 (siehe zum Beispiel 3)
der vorliegenden Erfindung wird in den 1 bis 4 veranschaulicht.
Das Injektorsystem 5 weist einen angetriebenen Injektor 10 und
Spritzen 200 und 300 für die Injektion von beispielsweise
Kontrastmittel und/oder Kochsalzlösung auf. Wie am besten in 3 gezeigt
wird, weist das Injektorgehäuse 30 von Injektor 10 vorzugsweise
darin ein erstes angetriebenes Antriebselement bzw. Kolben 40 und
ein zweites angetriebenes Antriebselement oder Kolben 40' auf, die zum
Beispiel mit den Spritzenkolbenverlängerungen oder Stößeln 240 und 340 (über Durchlässe 50 bzw. 50', die in einer
Injektorstirnplatte 60 ausgebildet sind) zusammenwirken,
um die Bewegung der in den Spritzen 200 bzw. 300 gleitend
angeordneten Kolben 242 und 342 zu steuern, um
einem Patienten ein Fluid aus dem Inneren der Spritzen 200 und 300 zu
injizieren.
-
Der
Begriff „axial", so wie er hier
zur Beschreibung des Injektionssystems 5 und anderer erfindungsgemäßer Ausführungen
verwendet wird, bezieht sich im Allgemeinen zum Beispiel auf Achse
A und die im Allgemeinen parallele Achse A' (siehe 3), um welche
die Spritze 200 und der Kolben 40 sowie die Spritze 300 und
der Kolben 40' jeweils
vorzugsweise ausgebildet sind (wenngleich nicht notwendigerweise
symmetrisch um diese), sowie Richtungen kollinear mit oder parallel
zu Achse A oder Achse A'.
Die Begriffe „proximal" oder „hintere" bezeichnen im Allgemeinen
eine axiale Richtung oder Längsrichtung
hin zum Ende des Injektorgehäuses 30 gegenüber dem
Ende, an dem die Spritzen 200 und 300 angebracht
sind. Die Begriffe „distal" oder „vordere" bezeichnen im Allgemeinen
eine axiale Richtung oder Längsrichtung
hin zu einer Spritzenspitze 250 oder Spritzenspitze 304 (aus
der druckbeaufschlagtes Fluid aus den Spritzen 200 bzw. 300 austritt).
Der Begriff „radial" bezeichnet im Allgemeinen
eine Richtung normal zu einer Achse wie der Achse A oder Achse A'.
-
Eine
Spritzenwiege 70 ist bevorzugt an einem vorderen Abschnitt
bzw. einer vorderen Fläche der
Stirnplatte 60 angebracht. Die Spritzenwiege 70 sieht
Platz für
die Anbringung von Spritzen, beispielsweise der Spritzen 200 und 300 einschließlich der sich
erstreckenden Kolbenstößel oder
Kolbenverlängerungen 240 bzw. 340,
an dem Injektor 10 vor. Diesbezüglich weist die Spritzenwiege 70 zwei
im Allgemeinen axial ausgerichtete Elemente 72 und 74 auf, die über ein
im Allgemeinen senkrecht zur Achse A und Achse A' ausgerichtetes Querelement 76 angeschlossen
sind. Das Querelement 76 weist eine erste Spritzenadaptersicherung 80 und
eine zweite Spritzenadaptersicherung 90 auf, die zum Aufnehmen
der Spritzenadapter 250 bzw. 350 ausgelegt sind.
Vorzugsweise sind die Sicherungen 80 und 90 allgemein gleich
ausgebildet, so dass darin verschiedene Spritzenadapter auswechselbar
verwendet werden können.
-
In
der Ausführung
der 1 – 4 weist die
Sicherung 80 einen ersten im Allgemeinen U-förmigen Flansch 82 und
einen zweiten im Allgemeinen U-förmigen
Flansch 84 auf, die so beabstandet sind, dass sie einen
im Allgemeinen U-förmigen
Schlitz 86 dazwischen bilden. Der U-förmige Schlitz 86 ist
an dessen Oberseite offen. Analog weist die Sicherung 90 einen
ersten im Allgemeinen U-förmigen
Flansch 92 und einen zweiten im Allgemeinen U-förmigen Flansch 94 auf,
die so beabstandet sind, dass sie einen im Allgemeinen U-förmigen Schlitz 96 dazwischen
ausbilden. Der U-förmige
Schlitz 96 ist ebenfalls an dessen Oberseite offen. Die
Adapter 250 und 350 sind mit im Allgemeinen U-förmigen Flanschen 252 bzw. 352 versehen,
um mit den Schlitzen 86 und/oder 96 zusammenzuwirken,
um die Adapter 250 und 350 mit einer der Sicherungen 80 oder 90 zu verbinden,
wie am besten in den 2 und 3 veranschaulicht
wird.
-
Wie
für den
Fachmann klar ist, sind viele andere zusammenwirkende Befestigungselemente
an den Sicherungen 80 und 90 und Adapter 250 und 350 zur
Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet. Die Adapter 250 und 350 können auch
eine Lasche, beispielsweise Lasche 254 von Adapter 250, zum
Zusammenwirken mit einem der Durchlässe 88 oder 98,
die in den Sicherungen 80 bzw. 90 ausgebildet
sind, aufweisen, um den Adapter in der Sicherung zu befestigen.
Die sich biegende Lasche 254 kann zum Beispiel einen sich
erstreckenden Flansch 256 aufweisen, der mit einer radial äußeren oder
unteren Fläche
des Flansches 84 der Sicherung 80 zusammenwirkt,
um den Adapter 250 lösbar
in der Sicherung 80 zu sichern.
-
Die
Spritze 200 weist einen hinteren Flansch 220 mit
einer teilweise kreisförmigen
Gestalt mit geraden oder abgeflachten Seiten oder Flächen 222a und 22b auf,
die sich im Allgemeinen gegenüberliegen
und parallel sind. Der hintere Befestigungsflansch 220 von
Spritze 200 ist von einer Dicke (oder axialen Breite),
die etwas kleiner als die axiale Breite eines in dem Adapter 250 ausgebildeten
Schlitzes 260 ist. In einer Ausführung ist der Durchmesser des kreisförmigen Teils
des Flansches 220 ein bestimmter Durchmesser und die Flächen 222a und 222b sind
bei einer bestimmten Entfernung beabstandet, so dass die Spritze 200 nur
dann radial (von oben) in den Schlitz 260 geladen werden
kann, wenn die Flächen 222a und 222b mit
den im Allgemeinen flachen Seitenabschnitten 262 und 264 der
oberen Öffnung des
Schlitzes 260 ausgerichtet sind. Diesbezüglich ist
der Radius des im Allgemeinen kreisförmigen Abschnitts des Flansches 220 größer als
der Abstand zwischen den Flächen 222a und 222b.
Die Breite der Öffnung
des Schlitzes 260 ist vorzugsweise etwas größer als
der Abstand zwischen den Flächen 222a und 222b.
Der Schlitz 260 ist so bemessen, dass nach vollständigem Einsetzen
des Spritzenflansches 220 in diesen die Spritze 200 um
ihre Achse gedreht werden kann, so dass die Flächen 222a und 222b an dem
Spritzenflansch 220 nicht länger mit der Öffnung von
Schlitz 260 ausgerichtet sind, wie in 3 gezeigt
wird. Bei Drehen zu dieser Position kann die Spritze 200 nicht
entfernt werden, da der kreisförmige
Teil des Spritzenflansches 220 nicht die Öffnung des
Schlitzes 260 verlassen kann. Zum Entfernen der Spritze 200 muss
die Spritze 200 um ihre Achse gedreht werden, so dass die
Flächen 222a und 222b wieder
mit den Seitenabschnitten 262 und 264 der Öffnung von
Schlitz 260 ausgerichtet sind.
-
Die
Spritze 300 ist über
einen Adapter 350 an der Spritzenwiege 70 angebracht.
In der Ausführung
der 1 bis 4 weist die Spritze 300 einen sich
radial erstreckenden umlaufenden Flansch 310 an einem hinteren
Abschnitt derselben auf. Hinter dem Flansch 310 weist die
Spritze 300 einen anderen umlaufenden Flansch 320 auf,
der sich radial nach außen
erstreckt. Der Flansch 320 weist eine geneigte Fläche 322 und
eine Widerlagerschulter 324 auf. Die Spritze 300 wird
radial (von oben) in den Adapter 350 geladen, so dass die
hintere Fläche
des Flansches 310 vor einer vorderen Fläche eines vorderen Abschnitts 360 des
Spritzenadapters 350 liegt bzw. an dieser anliegt, wodurch
eine axiale Bewegung der Spritze 300 nach hinten verhindert
wird. Der Spritzenadapter 350 enthält vorzugsweise mindestens
ein Sicherungselement, das zum Beispiel gegenüber der Spritze 300 vorspannen
kann.
-
In
einer Ausführung
der 1 – 4 weist der
Spritzenadapter 350 zwei biegsame Sicherungselemente 370 auf,
die in Nuten oder Schlitzen 362 an jeder seitlichen Seite
des vorderen Abschnitts 360 des Spritzenadapters 350 angeordnet
sind. Die biegsamen Sicherungselemente 370 können zum
Beispiel aus elastischem Polymermaterial, beispielsweise Acetylhomopolymer
(zum Beispiel DELRIN®, erhältlich von DuPont), gebildet
sein. Die biegsamen Sicherungselemente 370 lassen durch
radiales Biegen nach außen
und Zurückschnappen
nach Laden der Spritze 300 das Laden der Spritze 300 radial
in den Spritzenadapter zu. Vorzugsweise schnappen die biegsamen
Sicherungselemente mit ausreichender Kraft zurück, um eine akustische Rückmeldung an
einen Bediener zu liefern, dass die Spritze 300 richtig
und/oder vollständig
in den Spritzenadaptern 350 sitzt. Eine andere Art von
Rückmeldung,
beispielsweise eine fühlbare
oder visuelle Rückmeldung,
kann zusätzlich
oder alternativ vorgesehen werden.
-
Die
Spritze 300 ist durch die biegsamen Sicherungselemente 370 in
radialer Richtung und axialer Richtung im Wesentlichen beschränkt. Diesbezüglich ruhen
die biegsamen Sicherungselemente 370 zwischen dem Flansch 310 und
dem Flansch 320 der Spritze 300, so dass die Schulter 324 an
einer hinteren Fläche
der sich nach innen erstreckenden Abschnitte 372 der biegsamen
Sicherungselemente 370 anliegt, was eine axiale Bewegung
der Spritze 300 nach vorne verhindert. Vorzugsweise liegt
der Flansch 320 der Spritze 300 nur an der hinteren
Fläche
der sich nach innen erstreckenden Abschnitte 372 an. Die
sich nach innen erstreckenden Abschnitte 372 können im
Allgemeinen entsprechend der Form des Schafts von Spritze 300 ausgebildet
sein (d.h. allgemein in Form eines Zylinders). Die sich nach innen
erstreckenden Abschnitte 372 sind vorzugsweise in solcher
Weise symmetrisch um den Spritzenadapter 350 positioniert,
dass ihr Kontakt mit Flansch 320 symmetrisch ist. Im Allgemeinen vermindert
bzw. verhindert die symmetrische Ladung von Flansch 320 oder
einer anderen Widerlagerfläche
an Spritze 300 Biegemomente an der Spritze 300.
Die vorstehend beschriebenen biegsamen Sicherungselemente können auch
in Verbindung mit dem Spritzenadapter 250 verwendet werden.
-
Wenngleich
der Kontakt des Spritzenadapters 350 mit symmetrisch angeordneten
Bereichen oder Abschnitten des Spritzenflansches 320 Biegemomente
um die Spritze 300 vermindert oder verhindert, wie vorstehend
beschrieben wird, kann bei bestimmten Spritzen/Spritzenmaterialien
insbesondere unter hohen Drücken
Kontakt an nur beschränkten Abschnitten
des Flansches 320 zu einer Spritzenverformung (zum Beispiel
eine ovale Form an Stelle einer runden oder zylinderförmigen Form)
führen.
Zur Verhinderung einer Verformung des hinteren Endes der Spritze 300 während Injektionsvorgängen bei
hohem Druck kann ein zweites Sicherungselement 380 um das
hintere Ende der Spritze 300 in seine Position bewegt werden,
nachdem sie in die Adapter 350 (siehe zum Beispiel 4)
eingesetzt wurde. In der Ausführung
der 1 – 4 ist
das Sicherungselement 380 von gebogener Form, um bevorzugt
der gebogenen oder zylindrischen Form des hinteren Endes der Spritze 300 gut
zu entsprechen. Das Sicherungselement 380 kann zum Beispiel
in einem gebogenen Durchlass 382, der in einem hinteren
Abschnitt 390 des Adapters 350 ausgebildet ist,
drehbar aufgenommen sein, so dass es gedreht werden kann, um das hintere
Ende der Spritze 300 zu umgeben, wenn es sich in der 4 gezeigten
Position befindet. Vorzugsweise liegt das Sicherungselement 380 eng
an dem hinteren Abschnitt der Spritze 300 um den oberen
Umfang des hinteren Endes der Spritze 300 an, um eine Verformung
der im Allgemeinen zylindrischen Form der Spritze 300 unter
hohen Drücken
zu verringern oder zu verhindern.
-
Der
vordere Abschnitt 360 und der hintere Abschnitt 390 des
Spritzenadapters 350 können
zum Beispiel einen im Allgemeinen U-förmigen Spalt oder Schlitz 394 um
den Umfang des Spritzenadapters 350 bilden, von dem der
Flansch 352 radial nach außen ragt. Während des Anbringens des Spritzenadapters 350 an
der Sicherung 90 umgibt der Schlitz 394 die Flansche 94 und 92 der
Sicherung 90, während
der Flansch 352 in dem Schlitz 96 sitzt, um die Anbringung
des Spritzenadapters 350 an dem Querelement 76 weiter
zu sichern.
-
Adapter
zur Verwendung mit der Wiege 70 der vorliegenden Erfindung
gestatten die Verwendung vieler verschiedener Arten von Spritzen,
die ursprünglich
für manuelle
Injektionen oder Injektionen unter Verwendung einer Vielzahl von
angetriebenen Injektoren ausgelegt wurden. Der Flansch 320 der vorstehend
beschriebenen Spritze 300 ist zum Beispiel dafür ausgelegt,
mit einem Frontlader-Injektor und einem Freigabemechanismus zusammenzuwirken,
wie sie in mindestens einer Ausführung
in der PCT-Schrift Nr. WO 01/37903 und der U.S. Patentanmeldungsschrift
Nr. 2001-47153 beschrieben
wurden, die jeweils der Anmelderin der vorliegenden Erfindung abgetreten
wurden.
-
Das
hintere Ende der Spritze 300 weist Indikatoren 308 auf,
die mit einer Lichtquelle und Sensoren zusammenwirken können (siehe
zum Beispiel 7), um Informationen zur Konfiguration
der Spritze 300 zu liefern, wie in U.S. Anmeldung Nr. 09/796,498,
eingereicht am 18. Januar 2001 und der Anmelderin der vorliegenden
Erfindung abgetreten, beschrieben wird.
-
5 – 7 zeigen
eine andere erfindungsgemäße Ausgestaltung,
bei der ein Adapter 400 mit einer Einzelspritzenwiege 402 zum
Beispiel an einem Doppelspritzeninjektor 500 (siehe 7) mittels
eines hinteren Adapters oder Konnektorabschnitts 40 angebracht
ist. Die Spritzenwiege 402 bietet Raum für das Anbringen
von Spritzen, beispielsweise der Spritzen 200 und 600 einschließlich der
sich erstreckenden Kolbenstößel 240 bzw. 640, an
dem Injektor 500. Die Spritzenwiege 402 weist zwei
im Allgemeinen axial ausgerichtete Elemente 404 und 406 auf,
die an deren hinteren Ende über
ein hinteres Querelement 410, das im Allgemeinen senkrecht
zur Achse A" ausgerichtet
ist (siehe zum Beispiel 5), verbunden sind.
-
Der
Adapter bzw. der Konnektor 450 weist einen Flansch 460 auf,
der ähnlich
wie Flansch 320 der vorstehend beschriebenen Spritze 300 funktioniert, um
mit einem Frontlader-Injektor 500 zusammenzuwirken (wie
in der PCT-Schrift Nr. WO 01/37903 und der U.S. Patentanmeldungsschrift
Nr. 2001-47153 beschrieben), um den Adapter 400 abnehmbar
mit dem Injektor 500 zu verbinden. Diesbezüglich wirkt der
Flansch 460 mit einem Spritzenzwischenstück 510 zusammen,
das einen biegsamen Ring 520 aufweist, der eine anliegende
Verbindung zu Flansch 460 bildet, wie in 7 dargestellt
wird.
-
Der
Adapter 450 kann an dem Querelement 410 mittels
des Zusammenwirkens eines oder mehrerer Befestigungsmittel 454 (zum
Beispiel Schrauben) abnehmbar anbringbar sein, wobei Löcher oder Durchführungen 482 und 412 in
dem Adapter 450 bzw. dem Querelement 410 ausgebildet
sind. Wie für den
Fachmann ersichtlich ist, können
viele verschiedene Arten von Adaptern oder Konnektoren an Stelle des
Adapterabschnitts 450 eingesetzt werden, um die Spritzenwiege 402 an
einer beliebigen Anzahl verschiedener Injektoren mit unterschiedlichen
Spritzenzwischenstücken
anzubringen. Das Auslegen des Adapterabschnitts 450 für abnehmbares
Anbringen an der Spritzenwiege 402 kann das Auswechseln
verschiedener Injektoradapter- oder Konnektorabschnitte mit einer
einzigen Spritzenwiege erleichtern.
-
Der
Adapterabschnitt 450 weist vorzugsweise weiterhin Indikatoren
wie Kerbringe 470a, 470b und 470d auf,
die mit einer Lichtquelle 530 und Sensoren 540a, 540b und 540d der
Sensoren 540a-e zusammenwirken können, um Informationen (zum
Beispiel über
einen binären
Code) zur Konfiguration des Adapters 450 zu liefern, wie
in der U.S. Patentanmeldung Nr. 09/796,498 eingehender beschrieben
wird. Mittels der Indikatoren 470a, 470b und 470d kann das
Steuersystem des Injektors 500 benachrichtigt oder gewarnt
werden, dass der Adapter 400 daran angeschlossen ist, und
der Betrieb des Injektors 500 kann dementsprechend gesteuert
werden.
-
Der
Adapter 400 weist weiterhin an seinem vorderen Ende zwischen
sich axial erstreckenden Elementen 404 und 406 ein
Spritzenzwischenstück oder
einen Adapter 420 auf. Der Spritzenadapter bzw. das Spritzenzwischenstück 420 können wie
vorstehend für
die Spritzenadapter 250 und 350 beschrieben abnehmbar/austauschbar
ausgelegt werden. Das Spritzenzwischenstück 420 ist in den
Ausführungen
der 5 – 7 dauerhaft
an dem Adapter 400 angebracht. Durch Abnehmen von Adapter 400 und
Anbringen eines anderen Adapters mit einem anderen Spritzenzwischenstück bzw.
-adapter können
verschiedene Spritzenzwischenstücke
an dem Injektor 500 angebracht werden.
-
Das
Spritzenzwischenstück 420 umfasst
vorzugsweise mindestens ein Sicherungselement, das zum Beispiel
gegen die Spritze 600 vorspannen kann. In der Ausführung der 5 – 7 weist
das Spritzenzwischenstück 420 zwei
biegsame Sicherungselemente 422 auf (die zum Beispiel aus
einem elastischen Polymermaterial wie DELRIN gebildet sind), die
in Nuten oder Schlitzen 430 an jeder seitlichen Seite des
Spritzenzwischenstücks 420 angeordnet
sind. Die biegsamen Sicherungselemente 422 werden in 5 demontiert
gezeigt. Die biegsamen Sicherungselemente 422 ermöglichen
es, die Spritze 600 radial von oben in das Spritzenzwischenstück 420 zu
laden, indem sie sich radial nach außen biegen und wieder zurückschnappen,
sobald die Spritze 600 über
Federhebelelemente 423 (siehe 5) geladen
wurde, so wie es im Wesentlichen für den Spritzenadapter 350 vorstehend
beschrieben wird. Vorzugsweise schnappen die biegsamen Sicherungselemente 422 mit
ausreichender Kraft zurück,
um dem Bediener eine akustische Rückmeldung zu liefern, dass
die Spritze 600 richtig und/oder vollständig in dem Spritzenzwischenstück 420 sitzt.
Eine andere Art von Rückmeldung,
beispielsweise eine fühlbare oder
visuelle Rückmeldung,
kann zusätzlich
oder alternativ vorgesehen werden. Das Spritzenzwischenstück 420 kann
auch eine vordere Spritzenhalterung 440 für das Aufliegen
auf einem unteren Teil der Spritze 600 aufweisen, um dazu
beizutragen, ein Kippen oder eine Drehung der Spritze 600 aus
der Ebene des Injektors 500 heraus zu verhindern.
-
Die
Spritze 600 ist durch die biegsamen Sicherungselemente 422 in
radialer Richtung und axialer Richtung beschränkt. Diesbezüglich ruhen
die biegsamen Sicherungselemente 422 nach dem Absenken
der Spritze 600 in den Adapter 400 in dem Schlitz 430 vor
dem Spritzenflansch 620, der an einer hinteren Fläche der
biegsamen Sicherungselemente 422 anliegt, was eine axiale
Bewegung der Spritze 600 nach vorne verhindert. Die Innenflächen 424 der biegsamen Sicherungselemente 424 können im
Allgemeinen entsprechend der Form des Schafts von Spritze 600 ausgebildet
sein (d.h. allgemein in Form eines Zylinders oder eines Teils davon).
Der Kontakt zwischen dem Spritzenflansch 620 und den biegsamen
Sicherungselementen 422 ist bevorzugt im Allgemeinen symmetrisch.
Wie vorstehend beschrieben vermindert oder verhindert die im Allgemeinen
symmetrische Ladung des Flansches 620 oder einer anderen
Widerlagerfläche
an der Spritze 600 Biegemomente an der Spritze 600.
-
Der
Adapter 400 weist bevorzugt weiterhin einen Kolbenverlängerungsschlitten 700 auf,
der eine lösbare
Verbindung mit Kolben 550 eines Injektors 500 bilden
kann. Diesbezüglich
weist der Schlitten 700 an einem hinteren Abschnitt desselben
ein Kolbenzwischenstück
bzw. -adapter auf, der mit dem Kolben 550 zusammenwirkt,
um eine lösbare
Verbindung damit zu bilden. Wie im Gebiet bekannt ist, können viele
Arten von Zwischenstücken
oder Konnektoren verwendet werden, um einen Injektorkolben mit einem
Spritzenkolben oder -adapter zu verbinden. Das Spritzenkolbenzwischenstück des Schlittens 700 arbeitet
allgemein in der Weise eines oder mehrerer der Spritzenkolben-/Kolbenzwischenstücke, die in
der PCT-Schrift
Nr. WO 01/37903 offenbart werden, die der Anmelderin der vorliegenden
Erfindung übertragen
wurde.
-
Der
Schlitten 700 wird in der Wiege 402 durch Anliegen
an einem vorgespannten (zum Beispiel einem federvorgespannten) Widerlagerelement 490 (zum
Beispiel einer federvorgespannten Kugel), das in einem in der Wiege 402 ausgebildeten
Durchlass 492 angeordnet ist (siehe 5), in einer
hinteren Position gehalten. Wenn der Kolben 550 in Vorwärtsrichtung
bewegt wird, berührt
eine Fläche 554 des
Kolbens 550 den Schlitten 700 an einer hinteren Fläche desselben.
Eine weitere Vorwärtsbewegung des
Kolbens 550 bewirkt eine Vorwärtsbewegung des Schlittens 700 (d.h.
ein Überwinden
der Vorspannkraft) vor das Widerlagerelement 490, bis das vorgespannte
Kontaktelement 710 die hintere Fläche von Flansch 642 berührt. Vorzugsweise
hat die vordere Fläche
des Kontaktelements 710 einen ausreichenden Durchmesser,
so dass sie an einer hinteren Fläche
von Flansch 642 anliegt, selbst wenn ein Loch oder ein
Durchlass in der hinteren Fläche
desselben ausgebildet ist, wie es bei vielen Arten von Spritzen der
Fall ist. Wenn Kolben 550 vorbewegt wird, bewegt sich das
Kontaktelement 710 nach hinten, was ein Bewegen eines vorgespannten
(zum Beispiel über
Feder 557 federvorgespannten) Stifts 556 bewirkt.
Schließlich
erfasst ein Sensor 558 die Rückwärtsbewegung des Stifts 556 im
Verhältnis
zum Sensor 558 und das Steuersystem des Injektors 500 kann
informiert werden, dass der Schlitten 700 an der Kolbenverlängerung 640 angeschlossen
ist bzw. kurz vor dem Anschluss steht.
-
Diesbezüglich weist
der Schlitten 700 weiterhin einen Kolbenverlängerungskonnektor
auf, um eine lösbare
Verbindung mit der Kolbenverlängerung 640 von
Spritze 600 zu bilden. In der Ausführung von 5 – 7 weist
der Schlitten 700 zwei Greifelemente 720 auf,
die sich radial nach außen
biegen, um eine lösbare
Verbindung mit Flansch 542 der Kolbenverlängerung 640 zu
bilden. Diesbezüglich
berührt eine
bevorzugt gewinkelte Fläche 722 jedes
Greifelements 720 die hintere Fläche von Flansch 642,
wenn der Kolben 550 vorbewegt wird, was ein Biegen der Greifelemente 720 radial
nach außen
bewirkt. Nachdem der Kolben 550 sich eine ausreichende
Strecke vorbewegt hat, „schnappen" Greifelemente 720 zurück, um Flansch 642 in
den in jedem der Greifelemente 720 ausgebildeten Sitzen 724 aufzunehmen. In
einer Ausführung
informiert der Sensor 558 das Steuersystem des Injektors 500 eine
bekannte Zeitdauer vor Sitzen des Flansches 642 in den
Sitzen 724, so dass das Steuersystem das Vorbewegen des Kolbens 550 stoppt,
nachdem zwischen dem Schlitten 700 und dem Kolbenverlängerungsflansch 642 eine
sichere Verbindung hergestellt ist, aber bevor der Kolben 550 so
weit vorbewegt ist, dass eine Injektion von Fluid aus dem Inneren
der Spritze 600 bewirkt wird.
-
Vorzugsweise
ist die zum Einrücken
der Greifelemente 720 mit Flansch 642 erforderliche
axiale Kraft geringer als die statische Reibung des Spritzenkolbens 610 in
der Spritze 600, so dass ein Einrücken der Greifelemente 720 mit
dem Flansch 642 keine Bewegung des Spritzenkolbens 610 bewirkt.
-
Der
Sitz 724 jedes Greifelements 720 ist vorzugsweise
so ausgerichtet, dass die Greifelemente 720 ausrücken, wenn
ein Bediener die Spritze 600 vom Adapter 400 nach
oben hebt. Sobald der Flansch 642 aus der Verbindung mit
den Greifelementen 720 genommen wird und das vorgespannte Kontaktelement 710 (zum
Beispiel mittels Feder 712 vorgespannt) aus dem Kontakt
mit der hinteren Fläche
von Flansch 642 genommen wird, kehren das vorgespannte
Kontaktelement 710 und der vorgespannte Erfassungsstift 556 wie
in 7 dargestellt bevorzugt zu vorderen/ausgerückten Positionen
zurück.
-
Der
Schlitten 700 gleitet in der Wiege 402 auf Führungen 414,
die in Kanälen 732 aufgenommen sind,
die in jedem Gehäuseelement 730 des
Schlittens 700 ausgebildet sind. Wie zum Beispiel in den 6A bis 6C dargestellt
wird, kann der Schlitten 700 durch Verbindung von Gehäuseelementen 730 mittels
Befestigungsmitteln 734 (zum Beispiel Schrauben) gebildet
werden. Die Greifelemente 720 kann als Teil einer Unterbaugruppe 726 gebildet
werden, die an den Gehäuseelementen 730 mittels
Befestigungsmitteln 728 (zum Beispiel Schrauben) anbringbar
ist.
-
Der
Kolben 550 weist auch einfahrbare Stifte auf (entsprechende
Stifte 552' an
Kolben 550' werden
ausgefahren gezeigt, um eine Fügeverbindung mit
dem Kolben 342 von Spritze 300 in der oberen Hälfte von 7 zu
bilden), die eine aufliegende Verbindung mit einem oder mit mehreren
Vorsprüngen, Flanschen
oder Nuten 740 bilden, die an einer bekannten axialen Position
um den Innenumfang des Spritzenschlittens 700 ausgebildet
sind, wenn der Kolben 550 zurückgezogen wird, um den Schlitten 700 nach
hinten zu ziehen. Vorzugsweise sind eine Nut/Nute 740 um
einen ausreichenden Prozentsatz des Innenumfangs der Gehäuseelemente 730 ausgebildet,
so dass die relativen radialen Ausrichtungen von Kolben 550 und
Schlitten 700 (d.h. der Grad, bei dem der Kolben 550 im
Verhältnis
zum Schlitten 700 um seine Achse gedreht wird) irrelevant
davon ist, ob eine Verbindung zwischen den einfahrbaren Stiften
des Kolbens 550 und der Nut/den Nuten 740 vorgenommen
werden kann. In der Ausführung
der 5 – 7 erstreckt
sich die Nut 740 vollständig um
den Innenumfang des Schlittens 700. Die Greifelemente 720 wahren
eine Verbindung mit Flansch 642, um die Kolbenverlängerung 640 nach
hinten zu ziehen, wenn der Kolben 550 zurückgezogen
wird. Bei Zurückziehen
des Kolbens 550 halten die Greifelemente 720 die
Verbindung mit der Kolbenverlängerung 640,
um die Kolbenverlängerung 640 zurückzuziehen.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde zwar eingehend in Verbindung mit den
obigen Ausführungen und/oder
Beispielen beschrieben, es versteht sich aber, dass diese Einzelheiten
veranschaulichend und nicht einschränkend sind und dass der Fachmann Abwandlungen
vornehmen kann, ohne von der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang
der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche und nicht durch die vorstehende
Beschreibung angegeben.