DE69223200T2

DE69223200T2 - Vorrichtung zum subkutanen Implantieren eines Objekts in einen lebenden Körper

Info

Publication number: DE69223200T2
Application number: DE69223200T
Authority: DE
Inventors: Franciscus H C Benning; Herman Niezink
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1991-09-03
Filing date: 1992-08-25
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2012-08-26
Also published as: AU2081992A; US5273532A; AU653243B2; EP0531036B1; DE69223200D1; NL9101489A; ATE160289T1; EP0531036A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Injektionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Injektionsvorrichtung ist aus der NL-A- 8,902,283 bekannt. Die für die verschiedenen Funktionen notwendige Federkraft wird mittels eines Spannhalters hergestellt. In diesem Fall befindet sich die Nadel in dem Gehäuse, wenn sie in der Speicherposition ist. Für die Implantation eines Objekts wird die Injektionsvorrichtung gegen das Tier bewegt, wobei die Nadel in das Gehäuse eingepaßt ist. Die Entriegelungsmittel werden dadurch betätigt. Diese Entriegelungsmittel geben die Steuermittel frei. Diese Steuermittel bestehen aus einem Ziehelement. Mittels dieses Ziehelements wird ein federbelasteter Schieber freigegeben, so daß die Nadel in das Tier schießt. Das bedeutet, daß der Benutzer die Einsetzbewegung der Nadel in das Tier nicht sehen kann, da die Injektionsvorrichtung immer gegen das Tier gehalten wird. Die Trennung von Nadel und Schieber findet am Ende der Bewegung der Nadel in das Tier statt. Das bedeutet, daß die Nadel aus dem Tier heraus zurückbewegt wird, wobei der Schieber in der gleichen Position bleibt. Eine Schubstange, die eine solche Rückwärtsbewegung nicht mitmacht, ist außerdem mit dem Schieber verbunden. Da während der Implantation ein zu implantierendes Objekt wie ein Transponder vor die Schubstange gesetzt wird, wird der Transponder dann, wenn die Nadel zurückgezogen und die Schubstange am Platz bleibt, in das Tier eingesetzt.
Bei der Verwendung dieser Vorrichtung gibt es eine Reihe von Nachteilen. Für das Spannen der Injektionsvorrichtung muß Energie sowohl für das Zurückziehen der Nadel als auch für das Einführen der Nadel zugeführt werden. So wird lediglich eine Blockierung durch die Steuermittel freigegeben. Die insbesondere während des Einsetzens der Nadel erforderliche Energie ist sehr verschieden. Die eine Haut läßt sich aufgrund einer größeren Dicke oder anderer Umstände leichter durchstechen als eine andere, wobei der Zustand des Gewebes unter der Haut sehr verschieden sein kann. Das bedeutet, daß entweder eine sehr große Vorspannkraft erforderlich ist, die bei einen relativ leichten Eindringen einen zu starken Stoß verursacht und das zu implantierende Objekt beschädigen kann, oder nicht genug Kraft verwendet wird, um sicherzustellen, daß die Nadel unter allen Umständen ausreichend in das Tier eindringt. Wenn das Eindringen in das Tier unzureichend ist, kann das Einsetzen des Transponders vollkommen mißlingen.
Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß dann, wenn sich die Nadel in dem gespannten Zustand befindet, diese in dem Gehäuse unter Federspannung steht. Es kann daher sehr leicht bei nicht ausgebildeten Personen und vor allem bei Kindern passieren, daß sie sich selbst verletzen, indem sie die Entriegelungsmittel drücken, wenn sie an den Steuermitteln angreifen.
Da solche Injektionsvorrichtungen insbesondere dazu gedacht sind, von medizinisch nicht ausgebildeten Personen wie Landwirten verwendet zu werden, ist es wichtig, daß das Positionieren der Nadel gut beobachtet werden kann. Es ist daher wichtig, daß sie genau beobachten können, wie die Nadel gesetzt wird und wie sie in das Lebewesen eintritt.
In der US-A-4 105 030 ist eine Injektionsvorrichtung offenbart, um Medikamente enthaltende Pillen subkutan in Tiere zu implantieren. Diese Injektionsvorrichtung umfaßt ein Gehäuse, in dem eine Nadel so untergebracht ist, daß sie aus dem Gehäuse herausgeschoben werden kann, wobei die Nadel mit einem Nadelhalter verbunden ist, auf den eine Feder wirkt, die während der Bewegung der Nadel nach außen gespannt wird, und wobei eine Schubstange zum Transportieren des Objekts in die hohle Nadel eingepaßt ist, Entriegelungsmittel an dem Gehäuse angebracht sind, und Steuermittel vorgesehen sind, die die Nadel aus dem Gehäuse herausbewegen, mit dem Nadelhalter verbunden sind, die Feder vorspannen und die Nadel vor dem Einsetzen des Objekts in das Lebewesen in der ausgefahrenen Stellung festhalten, und wobei die Entriegelungsmittel die Nadel zur Rückkehr in das Gehäuse freigeben.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der oben beschriebenen Injektionsvorrichtungen zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird bei der oben beschriebenen Vorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 erzielt.
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, die Nadel mit Hilfe des Steuermittels vor dem Injizieren herauszubewegen. Hierfür sind zwei Hände erforderlich, eine Hand zum Halten des Gehäuses und die andere Hand zum Bewegen des Steuermittels. Damit wird die Gefahr von Verletzungen eingeschränkt. Die Entriegelungsmittel werden nur dann ins Spiel gebracht, wenn die Nadel sich herausbewegt hat und die Nadel wird ohne weitere Aktion, d.h. ohne das Eingreifen weiterer Steuermittel, zurückbewegt, wenn die Haut auf die Entriegelungsmittel wirkt. Da die Nadel für die Injektion bereits herausbewegt wurde, ist es für die Person, die das Objekt injiziert, erforderlich, die Nadel zusammen mit der Injektionsvorrichtung in dem Tier mit der eigenen Kraft zu plazieren. Das bedeutet, daß einerseits eine sehr genaue und leicht zu beobachtende Positionierung der Nadel und des Einführens der Nadel möglich sind, während andererseits "ein Gefühl" für das Einführen der Nadel in das Tier gegeben ist. Es gibt keine Probleme mehr mit auftretenden Hindernissen oder einem zu leichten Einführen der Nadel in bestimmten Fällen, wobei eine Beschädigung des zu implantierenden Objekts verhindert wird. Da die Energie für das Einführen der Nadel durch den Druck auf die Injektionsvorrichtung geliefert wird, kann die Federkonstruktion leichter gemacht werden und es ist weniger Spannungskraft erforderlich.
In dem Moment, wo das Einsetzen abgeschlossen ist, berührt das Entriegelungsmittel die Haut des entsprechenden Lebewesens und die Nadel wird zurückbewegt, so daß sich sofort eine sichere Situation ergibt und es nicht mehr möglich ist, daß unerwünschte Verletzungen auftreten.
Gemäß der Erfindung ist die Nadel in einfacher Weise auf dem Nadelhalter unter Verwendung eines Druckknopfes vernegelbar.
Gemäß der Erfindung wird das zu implantierende Objekt in ein Aufnahmemagazin in dem Gehäuse eingesetzt. In diesem Falle bewegen sich sowohl die Nadel als auch die Schubstange in das Lebewesen, d.h. in eine stationäre Position relativ zum Gehäuse, die hohle Nadel beherbergt das Objekt, und das Objekt wird dann durch die in der Nadel liegende Schubstange transportiert. Bei dieser Ausführungsform wirken die Entriegelungsmittel auf die Rückseite der Schubstange. Sperrvorrichtungen sind hier vorgesehen, um die Nadel in der ausgefahrenen Position zu verriegeln. Mittels eines auf der Schubstange angebrachten Anschlagelements können die Sperrvorrichtungen entriegelt werden, so daß die Nadel zusammen mit der Schubstange zurückbewegt werden kann. Die Bewegung erfolgt in diesem Falle in der Weise, daß bei der Betätigung der Entriegelungsmittel die Schubstange zuerst zusammen mit dem Objekt hinausbewegt wird und am Ende der Bewegungsbahn der Schubstange durch Freigeben der Sperrvorrichtungen die Nadel zusammen mit der Schubstange zurückbewegt wird, wobei das Objekt in der Position innerhalb des Tiers zurückgelassen wird. Bei einer besonderen Ausführungsform positioniert die Schubstange beim Ende der Bewegung das Objekt in der Nähe des vorderen Endes der Nadel, so daß das Objekt nicht in das Lebewesen hineingedrückt wird, sondern lediglich durch Zurückbewegen der Nadel und das Stillhalten der Schubstange während eines kurzen Moments der Rückwärtsbewegung plaziert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform beherbergt das Aufnahmemagazin eine Reihe von Objekten und Mittel, die dazu dienen, diese Objekte aufeinanderfolgend vor die Schubstange in der hohlen Nadel zu plazieren. Das bedeutet, daß die Objekte, z.B. Transponder, in Patronen zugeführt werden können, und die Patronen automatisch durch Betätigen der Steuermittel um eine Position weiterbewegt werden können. Solche Patronen können, was allgemein auf diesem Fachgebiet bekannt ist, Hohlräume aufweisen, die mit Flüssigkeit oder Salbe gefüllt sind, worin sich die betreffenden Objekte befinden. Die hohle Nadel oder die Schubstange können in diesem Fall leicht dazu verwendet werden, die Enden der Patrone aufzustechen.
Die Erfindung wird nachstehend noch ausführlicher mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Injektionsvorrichtung;
Fig. 2a-2e zeigen schematisch die in der Injektionsvorrichtung nach Fig. 1 angebrachte Verschiebungsmechanik für die hohle Nadel und die Schubstange in verschiedenen Positionen;
Fig. 3 zeigt den Mechanismus für die Anbringung der hohlen Nadel an dem Nadelhalter.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine sogenannte Mehrschuß-Injektionsvorrichtung. Sie ist in ihrer Gesamtheit nit 1 bezeichnet und umfaßt ein Gehäuse 13, aus dem ein Steuergriff 15 hervorsteht, der schiebbar geführt ist. Oben auf dem Gehäuse 13 gibt es ein Aufnahmemagazin 17, in dem eine Patrone 30 plaziert ist, in der zu implantierende Objekte 14 untergebracht sind. Die Lage der Patrone 30 mit dem sich darin befindenden Objekt 14 kann durch das Kontrollfenster 18 beobachtet werden. An der vorderen Seite des Gehäuses 13 sind ein Entriegelungsanschlagselement 6 und außerdem eine ausgefahrene Nadel 3 dargestellt.
Die Fig. 2a - 2e zeigen schematisch die sich in dem Gehäuse 13 befindende Mechanik. Wie bereits oben erwähnt wurde, ist eine verschiebbare Nadel 3 in einem Nadelhalter 2 angebracht. Eine Druckfeder 4 wirkt auf den Nadelhalter 2 und auf der anderen Seite auf das Gehäuse. Es gibt eine Schubstange 9, um die Objekte 14 zu bewegen. Die Schubstange 9 ist an einem Ende mit einer Schubstangenplatte 10 versehen, auf die eine Spannfeder 5 wirkt, wobei die Feder an dem anderen Ende mit dem Nadelhalter 2 verbunden ist. Auf die Schubstangenplatte 10 wirkt ein Entriegelungshebel 8, der mittels eines Entriegelungsstabs 7 mit dem Entriegelungsanschlagselement 6 verbunden ist. Die Schubstangenplatte 10 weist ferner einen Anschlag 11 auf. Eine Sperrvorrichtung 12, die auf den Nadelhalter 2 wirken kann, ist an dem Gehäuse 13 angebracht.
Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
In der Speicherposition befindet sich die Injektionsvorrichtung 1 in der in der Fig. 2a dargestellten Situation, d.h. die Nadel 3 ist innerhalb des Gehäuses 13, so daß die Möglichkeit einer Verletzung bei einem Unfall praktisch nicht besteht. Eine Patrone 30 ist vorgesehen, um ein Objekt 14 in ein Lebewesen zu injizieren. Durch das Kontrollfenster 18 kann man optisch erkennen, ob ein Objekt 14 tatsächlich vor der Nadel 3 liegt (Fig. 2a). Bei der in der Fig. 2 dargestellten Position hat die Bedienung des Entriegelungsanschlagselements 6 überhaupt keine Wirkung. Beide Federn 4 und 5 befinden sich nämlich in der Fig. 2a in ihrer ungespannten Position.
Die Vorrichtung wird dann für die Injektion eines Objekts 14 bereitgemacht. Hierfür werden die Federn 4 und 5 durch Bewegung des Steuergriffs 15 nach links aus der in der Fig. 2a dargestellten Position heraus gespannt. Die Nadel 3 wird während dieses Prozesses nach außen bewegt und die Schubstange 9 bleibt dadurch, daß die Schubstangenplatte 10 durch den Entriegelungshebel 8 festgehalten wird, in ihrer Position. Nachdem sich der Nadelhalter 2 entlang der Sperrvorrichtung 12 bewegt hat, kann er sich nicht mehr selbständig zurückbewegen. Die in der Fig. 2b dargestellte Situation wird erreicht, bevor die Injektionsvorrichtung an dem Tier angesetzt wird. Hierfür sind zwei Hände erforderlich, eine Hand zum Halten des Gehäuses 13 und die andere Hand, um den Steuergriff 15 nach links zu bewegen. So werden Verletzungen durch die scharfe hohle Nadel soweit wie möglich verhindert. Wenn die Nadel 3 nach links bewegt wird, wird die Patrone, in der sich das Objekt 14 befindet, durchstochen.
Die Injektionsvorrichtung wird dann in die Nähe eines Tieres bewegt, und die Nadel 3 wird in das Tier eingesetzt. Alles wird durch manuelle Kraft bewegt, so daß der Bediener gut sehen und fühlen kann, wie die Nadel in das betreffende Tier sticht. Am Ende des Einführens der Nadel in das Tier wird das Entriegelungsanschlagselement 6 durch Kontakt mit dem Tier betätigt. Wie es durch die gestrichelten Linien in der Fig. 2b dargestellt ist, kippt der Entriegelungshebel 8, so daß die Schubstangenplatte 10 und die Schubstange freigegeben werden. Dadurch gleitet die Schubstange in die in der Fig. 2c dargestellte Position, bei der das zu injizierende Objekt, z.B. ein Transponder, an das Ende der Nadel bewegt wird. Wie es aus der Fig. 2c zu erkennen ist, setzt sich diese Bewegung der Schubstange 9 so lange fort, bis der Anschlag 11 die Sperrvorrichtung 12 berührt. Eine weitere Bewegung nach links ist nicht möglich. Die Endposition ist durch gestrichelte Linien in der Fig. 2c dargestellt. Der Anschlag 11 ist in der Nähe seines Endes mit einem weicheren Teil 31 versehen, damit das Anschlagen des Anschlags 11 gegen die Sperrvorrichtung 12 etwas gradueller verläuft.
Das Freigeben der Sperrvorrichtung 12 führt dazu, daß sich der Nadelhalter 2 nach rechts bewegt. Diese Bewegung wird durch die Feder 4 verursacht. Durch die Feder 5 wird immer noch versucht, die Schubstangenplatte 10 und den Nadelhalter 2 so nahe wie möglich aneinanderzubringen. Als Folge davon kann das Objekt 14, z.B. ein Transponder, niemals durch die Schubstange 9 aus der Nadel herausgedrückt werden. Ausgehend von der in der Fig. 2c dargestellten Position wird die Nadel in die in der Fig. 2d dargestellte Position zurückgezogen und die Schubstange 9 bleibt am Platz, weshalb der Transponder am Platz bleibt und die Nadel zurückgezogen wird. Das Einsetzen in dieser Weise stellt sicher, daß einerseits Gewebeschäden verhindert werden und andererseits eine Beschädigung des einzusetzenden Objekts verhindert wird. Wie es in der Fig. 2d dargestellt ist, bewegt sich die Nadel dann zusammen mit der Schubstange nach rechts in die in der Fig. 2e dargestellte Position, wobei beide Teile sicher in dem Gehäuse untergebracht sind. Am Ende dieser Bewegung oder zu Beginn der Bedienung mit Hilfe des Steuergriffs 15 kann ein weiterer Transportmechanismus (nicht dargestellt) durchgeführt werden, so daß die Patrone 30 eine Position weitergleitet.
In der Fig. 3 ist die Befestigung der Nadel 3 an dem Nadelhalter 2 dargestellt. Es ist zu erkennen, daß es einen Druckknopf 16 mit einem Hebelmechanismus 33 gibt. Das Ende des Hebels fällt in diesem Falle in eine Ausnehmung 34, die in der Nadel vorgesehen ist. Eine Nadel kann auf einfache Weise von dem Halter 2 entfernt werden, indem der Knopf 16 betätigt wird.

Claims

1. Injektionsvorrichtung (1) zum subkutanen Implantieren eines Objekts (14) in ein Lebewesen mit einem Gehäuse (13), in dem eine Nadel (3) so untergebracht ist, daß sie aus dem Gehäuse herausgeschoben werden kann, wobei die Nadel mit einen Nadelhalter (2) verbunden ist, auf den eine Feder (4) wirkt, die während der Bewegung der Nadel nach außen gespannt wird, und wobei eine Schubstange (9) zum Transportieren des Objekts in die hohle Nadel eingepaßt ist, Entriegelungsmittel (6, 7, 8) an dem Gehäuse angebracht sind, und Steuermittel (15) vorgesehen sind, die die Nadel aus dem Gehäuse heraus bewegen, mit dem Nadelhalter (2) verbunden sind, die Feder (4) vorspannen und die Nadel vor dem Einsetzen des Objekts in das Lebewesen in der ausgefahrenen Stellung festhalten, und wobei die Entriegelungsmittel (6, 7, 8) die Nadel (3) zur Rückkehr in das Gehäuse (13) freigeben, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Entriegelungsmittel in der Nähe der Öffnung der Nadel angebracht sind und wenigstens zum Teil außerhalb des Gehäuses sitzen, um den Kontakt mit dem Lebewesen zu erkennen und die Nadel (3) beim Erkennen des Kontakts mit dem Lebewesen freizugeben, und

- die Schubstange (9) relativ zum Gehäuse (13) beweglich ist und mit einer Schubstangenplatte (10) versehen ist, auf die eine Feder (5) und die Entriegelungsmittel (6, 7, 8) wirken, und das Gehäuse ein Aufnahmemagazin (17) für die zu injizierenden Objekte aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Nadel (3) mittels einer durch einen Druckknopf (16) auslösbaren Sicherungsvorrichtung an dem Nadelhalter (2) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der Sperrvorrichtungen (12) die Vorspannung der Feder (4) zwischen der Schubstangenplatte (10) und dem Nadelhalter (2) aufrecht erhalten, während sich die Nadel in der ausgefahrenen Stellung befindet, und bei der die Schubstangenplatte (10) Anschlagmittel (11) aufweist, die die Sperrvorrichtungen am Ende ihrer Bewegung beim Auslösen der Entriegelungsmittel (6, 7, 8) auslösen, wodurch die Nadel in das Gehäuse zurückbewegt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelhalter (2) beim Auslösen der Sperrvorrichtungen (12) eine Strecke zurücklegt, die der Länge des einzusetzenden Objekts entspricht, bevor er die Schubstange mitnimmt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der in dem Aufnahmemagazin (17) eine Reihe von Objekten untergebracht ist, und Mittel vorhanden sind, die die Objekte hintereinander in die hohle Nadel vor die Schubstange setzen.