DE69316490T2

DE69316490T2 - Spritze mit Nadelisolationsmerkmalen

Info

Publication number: DE69316490T2
Application number: DE69316490T
Authority: DE
Inventors: Jean P Grimard
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2013-09-02
Also published as: CA2105603A1; AU662240B2; US5308330A; JPH06190038A; JP2530100B2; ES2111108T3; DE69316490D1; EP0588148B1; EP0588148A1; CA2105603C; AU4606893A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Spritzen und insbesondere eine im voraus befüllbare Spritze, die eine Struktur aufweist, um zu verhindern, daß während der Lagerung der Spritze der Inhalt der Spritze aus dem nadelseitigen Ende des Spritzenzylinders austritt.
Herkömmliche hypodermische Spritzen weisen einen länglichen Zylinder auf, der einander gegenüberliegende proximale und distale Enden hat, zwischen denen eine Kammer zur Aufnahme eines Fluids ausgebildet ist. Durch das distale Ende des Spritzenzylinders hindurch verläuft ein Durchlaß, der mit der Kammer in Verbindung steht. Das distale Ende des herkömmlichen Spritzenzylinders ist mit einer scharfen Nadelkanüle verbunden, damit Fluid aus der Kammer und dem Durchlaß zugeführt werden kann. In dem proximalen Ende des herkömmlichen Spritzenzylinders ist ein Stopfenkolben derart gleitbar aufgenommen, daß durch Bewegung des Stopfenkolbens Fluid durch die Nadelkanüle gedrückt wird.
Zahlreiche herkömmliche hypodermische Spritzen sind vor dem Versand zu Krankenversorgungseinrichtungen oder anderen Endverbrauchern im voraus mit Fluid gefüllt. Die Vorbefüllung einer hypodermischen Spritze bietet mehrere Vorteile. Insbesondere wird nach dem Abnehmen der Nadel-Sahutzkappe der Aufwand zur Handhabung der hypodermischen Spritze beträchtlich reduziert. Ferner können die erforderlichen Dosen sorgfältig gesteuert werden, um eine fehlerhafte Verwendung des gerade injizierten Fluids zu vermeiden. Zudem kann die Inventarhaltung der Krankenversorgungseinrichtung vereinfacht werden.
Falls über das distale Ende des herkömmlichen Spritzenzylinders ein Kontakt zwischen dem im voraus eingefüllten Fluid und der Nadelkanüle oder dem Durchlaß erfolgt, kann dies ein Zusetzen, ein Auslecken und in einigen Fällen möglicherweise eine chemische Interaktion zwischen der Nadel und dem Fluid verursachen. Somit ist es in manchen Fällen wünschenswert, das im voraus eingefüllte Fluid von dem distalen Ende des Spritzenzylinders und von der Nadel zu isolieren.
Im Stand der Technik finden sich mehrere Strukturen zum Isolieren des in der vorbefüllten hypodermischen Spritze und dem distalen Ende des Zylinders befindlichen Fluids. Gemäß einem Lösungsversuch im Stand der Technik ist an einer distalen Stelle innerhalb des Spritzenzylinders eine perforierbare Membran befestigt, um das im voraus eingefüllte Fluid von der Nadel und dem Zylinderende zu trennen. Bei diesem herkömmlichen Spritzenzylinder bewirkt eine Gleitbewegung des Stopfenkolbens, daß das im voraus eingefüllte Fluid einen erhöhten - Druck auf die Membran ausübt. Durch einen ausreichenden Druck wird die Membran entweder zerrissen oder in Richtung einer inneren Nadel deformiert, mittels derer die Membran durchstochen wird. Durch eine weitere Gleitbewegung des Stopfenkolbens des herkömmlichen Spritzenzylinders wird das im voraus eingefüllte Fluid durch die gerissene oder durchstochene Membran hindurch und in die Nadelkanüle hinein bewegt. Dieser herkömmliche Lösungsversuch verursacht jedoch die Gefahr, daß sich ein Teil der Membran löst und entweder die Nadelkanüle verstopft oder ganz durch sie hindurchtritt.
Andere herkömmliche, im voraus gefüllte hypodermische Spritzen weisen einen Spritzenzylinder auf, der in der Nähe des distalen Endes einen vergrößerten Querschnitt hat. In dem Spritzenzylinder ist proximal zu dem vergrößerten Querschnitt ein Stopfen gleitbar angeordnet, um das im voraus eingefüllte Fluid sowohl von der Nadel als auch von dem Bereich des vergrößerten Querschnitts des Zylinders zu isolieren.
Durch eine Gleitbewegung des Stopfenkolbens in diesen herkömmlichen Spritzenzylinder wird der Stopfen in distaler Richtung in den Bereich des vergrößerten Querschnitts bewegt. Dann strömt das Fluid an dem Stopfen vorbei und tritt in die Nadelkanüle ein. Der ungleichförmige Querschnitt entlang der Länge dieses herkömmlichen Spritzenzylinders kann die Herstellungsvorgänge verkomplizieren und die Herstellungskosten erhöhen.
Weitere herkömmliche Spritzen sind mit Isolierungsstopfen versehen, die sich, wenn sie das distale Ende des Zylinders erreichen, als Reaktion auf den durch die Gleitbewegung des Kolbens verursachten erhöhten Druck des Fluids deformieren. Bei herkömmlichen Vorrichtungen dieses Typs ist möglicherweise ein unbestimmter oder übermäßiger Druck auf den Kolben unvermeidbar, und es ist über den gesamten Injektionsvorgang hinweg ein höherer Druck erforderlich, da diese Vorrichtungen den Fluidweg zu der Nadel schließen, wenn der Druck reduziert wird.
US-A-3,986,645 beschreibt eine Spritze mit einem Zylinder, bei dem ein Kolben-Ventil bzw. -Dichtteil gleitbar in der Zylinderbohrung angeordnet ist und mit einer vorgeformten Flüssigkeitsdurchlaßöffnung versehen ist, die sich durch einen gleitbaren elastischen Hauptkörper des Kolben-Ventil bzw. -Dichtteils erstreckt und in der ein elastischer sanduhrförmiger Dichtungsstopfen abnehmbar angeordnet ist. Ein fest an der vorderen Endwand der Zylinderbohrung angebrachter, in rückwärtiger Richtung verlaufender Stift bewirkt als Funktion einer nach vorne hin erfolgenden Gleitbewegung des Kolben-Ventils bzw. -Dichtteils in der Bohrung eine rückwärtige Ausstoßbewegung des Dichtungsstopfens aus der vorgeformten Öffnung, und in dem Stift wird ein Flüssigkeitsströmungsdurchlaß gebildet, um Flüssigkeit über den Stift hindurchzulassen. In dem Hauptkörper des Kolben-Ventils bzw. -Dichtteils ist eine Stopfenhaltekammer ausgebildet, die größer ist als der Stopfen und ein Vorbeiströmen der Flüssigkeit an dem Stopfen ermöglicht, nachdem der Stopfen in diese Kammer hinein verlagert worden ist.
Die Aufgabenstellung wird durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Die hypodermische Spritze gemäß der Erfindung ermöglicht eine in hohem Maße vorhersehbare Bewegung des Stopfenkolbens relativ zu dem Stopfen. Die Spritze weist einen Stopfenkolben auf, der gleitbar im fluidichtem Zusammengriff mit einer durch den Spritzenzylinder gebildeten Kammer angeordnet ist. Der Stopfenkolben weist eine Öffnung zwischen seinen proximalen und distalen Enden auf. In der Öffnung des Stopfenkolbens ist ein Stopfen angeordnet. Der Stopfen weist einen Kopf, der in der Öffnung des Stopfenkolbens positioniert ist, und ein Rückteil auf, das distal von dem Kopf absteht und über das distale Ende des Stopfenkolbens vorsteht. Die Öffnung ist entlang ihrer Länge mit einem Dichtabschnitt versehen, wobei sich der Kopf im fluiddichtem Zusammengriff mit dem Dichtabschnitt befindet. Durch einen distal gerichteten Fluiddruck in der Kammer werden der Stopfenkolben und der Stopfen gleichzeitig bewegt, bis das Rückteil des Stopfens an dem distalen Ende des Zylinders angreift. Anschließend wird aufgrund des Fluiddrucks der Stopfenkolben unabhängig von dem Stopfen distal vorbewegt, um dem Kopf des Stopfens aus dem Dichtabschnitt der Öffnung ausrücken zu lassen. Dann wird das Rückteil innerhalb des Dichtabschnitts der Öffnung positioniert, um zwischen dem Rückteil und dem Dichtabschnitt einen Fluidstrom zu dem Durchlaß des Zylinders hin zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spritze mit einem Spritzenzylinder, der einander gegenüberliegende proximale und distale Enden hat und eine sich zwischen diesen erstreckende Kammer aufweist. Die zwischen den distalen und proximalen Enden gelegenen Bereiche des Spritzenzylinders können einen im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt haben. Das distale Endes des Spritzenzylinders bildet einen Endteil, durch den hindurch ein mit der Kammer verbundener Durchlaß verläuft, und an dem Endstück kann eine Nadelkanüle abnehmbar oder dauerhaft befestigt sein. Das proximale Ende des Spritzenzylinders ist offen, um sowohl ein zu injizierendes Fluid als auch einen Stopfenkolben aufzunehmen.
Ein Stopfen ist mit gleitendem, fluiddichten Zusammengriff in dem Spritzenzylinder angeordnet Der Stopfen hat einander gegenüberliegende proximale und distale Enden und weist mindestens eine Durchgangsöffnung auf. Die Öffnung kann parallel zu der Achse des Spritzenzylinder oder mit dieser übereinstimmend verlaufen. Die durch den Stopfen verlaufende Öffnung kann entlang ihrer Längen einen im wesentlichen konstanten Querschnitt haben. Alternativ kann die Öffnung durch einen Sitzoder Dichtabschnitt gekennzeichnet sein, der einen erweiterten oder reduzierten vergrößerten Querschnitt entlang eines Teiles der Länge der Öffnung oder entlang der gesamten Länge der Öffnung aufweist.
Die Spritze gemäß der vorliegenden Erfindung weist ferner mindestens einen länglichen Stopfen auf, der lösbar in die Öffnung des Stopfenkolbens eingreift. Der Stopfen hat einander gegenüberliegende proximale und distale Enden. Der Stopfen weist einen Kopf auf, der derart bemessen und konf iguriert ist, daß er lösbar in die Öffnung des Stopfenkolbens eingreift. Insbesondere kann der Kopf des Stopfens so bemessen sein, daß er lösbar in den oben beschriebenen Sitz- oder Dichtabschnitt der Öffnung des Stopfenkolbens eingreift.
Der Stopfen weist ferner ein Rückteil auf, das distal von dem Kopf absteht. Das Rückteil definiert eine axiale Länge, die üblicherweise größer ist als die axiale Länge des Dichtabschnitts der Durchgangsöffnung des Stopfenkolbens, und einen Querschnittsbereich, der vorzugsweise kleiner ist als der Querschnittsbereich der Durchgangsöffnung des Stopfenkolbens Das Rückteil kann eine Vielzahl von Formen aufweisen, einschließlich einer genuteten oder anderen zylindrischen oder nichtzylindrischen Außenfläche, um mindestens einen längsverlaufenden Fluidkanal entlang der Länge des Grenzbereiches zwischen den Dichtabschnitten und dem Rückteil zu bilden. Der längsverlaufende Kanal kann entlang der Außenseite des Stopfens einem schraubenlinienförmigen Weg folgen.
Die hypodermische Spritze gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusammengefügt werden, indem der Stopfen in die Öffnung des Stopfenkolbens eingeführt wird, und zwar derart, daß das Rückteil des Stopfens über das distale Ende des Stopfenkolbens vorsteht, und derart, daß der Dichtabschnitt der in dem Stopfenkolben ausgebildeten Öffnung lösbar an dem Kopf des Stopfens. Dann wird die Kombination aus Stopfen und Stopfenkolben gleitbar in das offene proximale Ende des Spritzenzylinders eingeführt, wobei das Rückteil des Stopfens distal in dem Spritzenzylinder absteht. Der Stopfenkolben greift sowohl an den Innenflächen des Spritzenzylinders als auch an dem Stopfen an. Somit isolieren der Stopfenkolben und der Stopfen innerhalb des Spitzenzylinders in wirksamer Weise einen proximalen Abschnitt der Kammer von dem Endteil und der Nadel an dem distalen Ende des Spitzenzylinders. Anschließend kann ein Fluid im voraus in das proximale Ende des Spitzenzylinders eingefüllt werden und darin mittels des Stopfenkolbens rückgehalten und weiter isoliert werden.
Zur Benutzung der hypodermischen Spritze wird der Kolbenschaft gleitbar in distaler Richtung in den Spritzenzylinder gedrückt. Die distale Bewegung des Kolbenschaftes übt einen Druck auf das Fluid auf und bewirkt eine gleichzeitige Gleitbewegung sowohl des Stopfenkolbens als auch des Stopfens in dem Spritzenzylinder, wobei eine ausreichende distale Bewegung des Stopfens und des Stopfenkolbens das distale Ende des Stopfen-Rückteils in Kontakt mit dem distalen Ende des Spritzenzylinders bringt. Somit wird eine weitere distale Bewegung des Stopfens verhindert, und eine zusätzliche Vorbewegung des Kolbenschaftes bewirkt eine distale Bewegung des Stopfenkolbens unabhängig von dem Stopfen. Eine ausreichende Bewegung des Stopfenkolbens relativ zu dem Stopfen veranlaßt ein Ausrücken des Dichtabschnitts der Öffnung des Stopfenkolbens aus dem Kopf des Stopfens. Bei dieser Relativausrichtung strömt das in der Kammer befindliche Fluid um das Rückteil des Stopfens und durch die Öffnung des Stopfenkolbens.
Die hier beschriebene hypodermische Spritze ist insofern vorteilhaft, als sie keinen speziell hergestellten Spritzenzylinder oder Kolben erfordert. Ferner benötigt die hypodermische Spritze weder eine perforierbare Membran noch ein elastisches Stopfenkolbenteil/Ventil. Statt dessen beruht die Funktionsweise der hypodermischen Spritze gemäß der Erfindung auf der effizienten und in hohem Maße vorhersagbaren Bewegung des Stopfenkolbens relativ zu dem Stopfen.
Fig. 1 zeigt eine vertikale Seitenansicht einer hypodermischen Spritze gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht des Stopfenkolbens gemäß Fign. 1 und 2;
Fig. 4 zeigt eine vertikale Seitenansicht des Stopfens gemäß Fign. 1 und 2;
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4;
Fig. 6 zeigt eine Fig. 5 ähnliche Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform des Stopfens;
Fig. 7 zeigt eine Fign. 5 und 6 ähnliche Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform des Stopfens;
Fig. 8 zeigt eine vertikale Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Stopfenelementes gemäß Fig. 4;
Fig. 9 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei der Stopfenkolben und der Stopfen distal in den Spritzenzylinder bewegt sind;
Fig. 10 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht ähnlich Fign. 2 und 9, wobei der Stopfenkolben distal noch weiter in den Spritzenzylinder bewegt ist;
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht auf eine alternative Stopfenund Stopfenkolben-Baugruppe zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 zeigt eine entlang der Linie 12-12 angesetzte Schnittansicht der Stopfen- und Stopfenkolben-Baugruppe gemäß Fig. 11; und
Fig. 13 zeigt die Stopfen- und Stopfenkolben-Baugruppe gemäß Fig. 12, wobei der Stopfen in einer Position gezeigt ist, in der Fluid durch die Öffnung des Stopfenkolbens strömen kann.
In Fign. 1 und 2 ist eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete hypodermische Spritze generell mit 10 gekennzeichnet. Die hypodermische Spritze 10 weist einen im wesentlichen zylindrischen Spritzenzylinder 12 auf, der aus einem starren Material besteht, bei dem es sich vorzugsweise um ein durchsichtiges Glas- oder thermoplastischen Material handelt.
Der Zylinder 12 hat ein offenes proximales Ende 14, das in eine zylindrische Fluidhaltekammer 16 führt. Ferner hat der Zylinder 12 ein generell mit 18 bezeichnetes distales Ende. Das distale Ende 18 weist einen Endteil 20 mit einern durch dieses verlaufenden Durchlaß 22 auf, der mit der Kammer 16 in Verbindung steht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine hohle Nadelkanüle 24 sicher an dem Endteil 20 des Spritzenzylinders 12 befestigt, wobei sie mit dem Durchlaß 22 in Verbindung steht. Die hypodermische Spritze 10 ist ferner mit einer Nadelschutzvorrichtung 26 versehen, die lösbar um den Endteil 20 des Spritzenzylinders herum derart in Eingriff gebracht ist, daß sie die Nadel umschließt und isoliert. Es liegt ebenfalls im Ermessen der Erfindung, einen Spritzenzylinder ohne eine Nadelkanüle oder einen Spritzenzylinder mit einer abnehmbar befestigten Nadelvorrichtung vorzusehen.
Für die Zwecke der Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck "distales Ende" dasjenige Ende, das am weitesten von der die Spritze haltenden Person entfernt und am nächsten zu dem nadelseitigen Ende oder Austrittsende der Spritze gelegen ist, während der Ausdruck "proximales Ende" dasjenige Ende bezeichnet, das am nächsten zu der die Spritze haltenden Person und am weitesten von dem nadelseitigen Ende oder Austrittsende der Spritze entfernt gelegen ist.
Die Kammer 16 des Spritzenzylinders 12 nimmt einen Stopfenkolben oder Kolben 28 in gleitendem fluiddichtem Zusammengriff mit dem Zylinder 12 auf. Der Stopfen 28 kann gleitend von dem proximalen Ende 14 zu dem distalen Ende 18 bewegt werden, um ein Fluid durch den in dem Endteil ausgebildeten Durchlaß 22 und durch die Nadelkanüle 24 herausauszudrücken. Die Bewegung des Stopfenkolbens oder Kolbens 28 erfolgt durch Aufbringen einer Kraft auf einen (nicht gezeigten) starren Kolbenschaft, die an dem Stopfen 28 befestigt ist und von dem proximalen Ende 14 des Zylinders nach außen absteht. Bei dieser Ausführungsform ist in dem Stopfen 28 eine innere Gewindeöffnung 29 ausgebildet, die mit einem (nicht gezeigten) starren Kolbenschaft zusammengreifen kann, der einen distalen Gewindeabschnitt aufweist.
Die hypodermische Spritze 10 ist vorzugsweise im voraus mit einem Fluid 30 befüllbar, das später durch die Nadelkanüle injiziert wird. Wie bereits erwähnt, ist es gewünscht, die Nadel 24 und den Durchlaß 22 von dem Fluid zu isolieren, bis das Fluid injiziert werden soll. Um diese Isolierung zu erzielen, weist die Spritze 10 einen Isolationsstopfen oder Stopfenkolben 32 und einen Stopfen 34 auf, die in der Kammer 16 distal von dem Stopfen 28 angeordnet sind. Vorzugsweise besteht der Stopf enkolben 32 aus einem elastischen Material - z.B. Gummi und thermoplastischen Elastomeren - und weist eine Außenfläche auf, die derart bemessen und konfiguriert ist, daß sie sich in gleitendem fluiddichtem Zusammengriff mit dem Zylinder 12 befindet. Es ist anzumerken, daß der Kolben und Stopfen gemäß der Erfindung seine Elastizität sowohl durch sein konfiguratives Design als auch durch Verwendung elastischer Materialien erhalten kann. Der Stopfenkolben 32 weist ein proximales Ende 36, ein gegenüberliegenden distales Ende 38 und eine axial zwischen diesen verlaufende Öffnung 40 auf. Bei dieser Ausführungsform definiert die Öffnung 40 eine Gesamt-Axiallänge "a" gemäß Fig. 3. Die Öffnung ist durch mit kleinem Durchmesser ausgebildete Bereiche 42 und 44 nahe den proximalen und distalen Enden 36 bzw. 38 gekennzeichnet. Die einen kleinen Durchmesser aufweisenden Bereiche 42 und 44 definieren Durchmesser "b" und "c", die vorzugsweise einander gleich sindc Die Öffnung 40 ist ferner durch einen Sitz 46 gekennzeichnet, der zwischen den mit kleinem Durchmesser ausgebildeten Bereiche 42 und 44 angeordnet ist. Der Sitz 46 definiert eine Länge "d" und einen Durchmesser "e", der bei dieser Ausführungsform größer ist als die Durchmesser "b" und "c". Das distale Ende des Sitz 46 ist mit einem Abstand "f" von dem proximalen Ende 36 des Stopfenkolbens 32 angeordnet.
Ein Stopfen 34 ist am deutlichsten in Fignc 4-7 gezeigt. Der Stopfen 34 besteht aus einem im wesentlichen starren Material - z.B. einem thermoplastischen Material oder hartem Gummi - und weist einander gegenüberliegende proximale und distale Enden 48 und 50 auf. Von dem proximalen Ende 48 des Stopfens 34 steht ein Kopf 52 distal über einen axialen Abstand "g" ab, der vorzugsweise gleich der axialen Länge "d" des Sitzes 46 in dem Stopfenkolben 32 ist. Der Kopf 52 des Stopfens 34 definiert einen Durchmesser "h", der ungefähr gleich dem Durchmesser "e" des Sitzes 46 in dem Stopfenkolben 32 oder geringfügig größer als dieser Durchmesser ist. Somit kann, wie im folgenden noch erläutert wird, der Kopf 52 des Stopfens 34 aufgrund der Elastizität des elastischen Materials des Stopfenkolbens 32 in lösbaren Eingriff mit dem Sitz 46 der Öffnung 40 gebracht werden.
Der Stopfen 34 weist ferner ein starres Endstück 54 auf, das von dem Kopf 52 zu dem distalen Ende 50 des Stopfens hin absteht. Das Endstück 54 definiert eine axiale Länge "i", die bei dieser Ausführungsform größer ist als die axiale Länge "a" der durch den Stopfenkolben 32 verlaufenden Öffnung 40. Die Länge des Endstücks ist derart gewählt, daß der Kopf aus jeder entlang der Öffnung gelegenen Position, an der ein Fluidfluß zwischen der Öffnung und dem Stopfen blockiert wird, herausbewegt werden kann. Der Dichtabschnitt oder Dichtbereich der Öffnung umfaßt denjenigen Längenbereich der Öffnung, über den der Kopf bewegt werden muß, um einen Fluidfluß durch die Öffnung zu ermöglichen. Bei dieser Ausführungsform ist der Dichtabschnitt der Öffnung die Distanz F gemäß Fig. 3. Das Endstück 54 definiert ferner einen Durchmesser "j", der vorzugsweise - jedoch nicht notwendigerweise - kleiner ist als die Durchmesser "b", "c" und "e" in der durch den Stopfenkolben 32 verlaufenden Öffnung 40. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist gemäß Fign. 4 und 5 das Endstück 54 des Stopfens 34 genutet, um einen nichtzylindrischen Querschnitt mit mehreren axial an ihm entlang verlaufenden Fluidkanälen 56 zu bilden.
Ein alternativer Stopfen 34A gemäß Fig. 6 ist versehen mit einem Endstück 54, das einen kleinen zylindrischen Querschnitt, der einen Durchmesser "j" definiert, welcher vorzugsweise - jedoch nicht notwendigerweise - kleiner ist als die Durchmesser "b" und "c" entlang der Öffnung 40, und einen längsverlaufenden Schlitz 56A aufweist, der einen Fluidkanal bildet.
Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Stopfens 34B mit einem Endstück 54B, das an einander gegenüberliegenden Seiten mit längsverlaufenden Flachbereichen 56B versehen ist, die Fluidkanäle definieren. Somit hat das Endstück 54B einen nichtzylindrischen Querschnitt und bildet einen größeren Durchmesser "j", der vorzugsweise - jedoch nicht notwendigerweise - kleiner ist als die Durchmesser "b", "c" und "e" in der Öffnung 40 des Stopfenkolbens 32, und einen kleineren Durchmesser "k", der kleiner ist als der größere Durchmesser "j" und die Durchmesser "b", "c" und "e".
Gemäß Fig. 8 weist ein alternativer Stopfen 34C einen Kopf 52C und ein Endstück 54C auf, das distal von dem Kopf absteht. Der Stopfen 34C hat vorzugsweise die gleichen Außenbemessungen wie die Stopfen gemäß Fign. 5-7. Bei dieser Ausführungsform ist der längsverlaufende Schlitz als schraubenförmige Vertiefung 56C vorgesehen, die entlang mindestens eines Teiles der Länge i des Endstücks verläuft.
Die hypodermische Spritze 10 wird zusammengefügt, indem das distale Ende 50 des Endstücks 54 derart in die Öffnung 40 des Stopfenkolbens 32 eingeführt wird, daß der Kopf 52 des Stopfens 34 in den Sitz 46 des Stopfenkolbens 32 eingreift. Das Endstück 54 des Stopfens steht von dem Sitz 46 in dem Stopfen 32 ab und ragt gemäß Fig. 2 über eine Distanz "1" über das distale Ende 38 des Stopfens vor. Gemäß Fig. 3 ist der über den Stopfen 32 vorstehende Überstand "1" größer als der Abstand "f" zwischen dem distalen Ende des Sitzes 46 und dem proximalen Ende 36 des Stopfens 32. Die aus dem Stopfenkolben 32 und dem Stopfen 34 gebildete Einheit wird anschließend in die Kammer 16 des Zylinders eingeführt. Es wird eine gewählte Dosis von Fluid 30 in der Kammer 16 plaziert, und dann wird der Stopfen 28 in das proximale Ende 14 des Zylinders eingeführt. Wie bereits erwähnt, greifen der Stopfen 28 und der Stopfenkolben 32 gleitend, jedoch dichtend an den Zylinder 12 an, so daß das im voraus eingefüllte Fluid 30 effizient rückgehalten und von dem Spritzen-Endteil 20, der Nadel 24 und dem offenen proximalen Ende 14 des Zylinders isoliert wird.
Zur Benutzung der hypodermischen Spritze 10 wird zunächst die Nadelschutzvorrichtung 26 abgenommen und der Stopfen 28 axial zu dem distalen Ende 18 des Zylinders 12 vorgeschoben. Der gleitende Vorschub des Stopfens 28 innerhalb der Kammer 16 des Zylinders übt einen Druck auf das Fluid 30 aus und bewirkt eine distale Vorbewegung des Stopfenkolbens 32 und des Stopfens 34 innerhalb der Kammer. Eine ausreichende distale Bewegung des Stopfenkolbens 32 und des Stopfens 34 bringt das distale Ende 50 des Stopfens in Kontakt mit dem distalen Ende 18 des Zylinders. Gemäß Fig. 9 wird eine weitere distale Bewegung des Stopfens 34 verhindert. Durch die fortgeführte distale Bewegung des Stopfens 28 wird der Druck auf das zu injizierende Fluid 30 aufrechterhalten und somit eine distale Bewegung des Stopfenkolbens 32 unabhängig von dem Stopfen 34 erzielt. Bei dieser Ausführungsform ist die axiale Länge "i" des an dem Stopfen 34 angeordneten Endstücks 54 größer als die Gesamtlänge "a" der Durchgangsöffnung 40 des Stopfenkolbens 32. Ferner ermöglicht die Überstand-Länge "1", um die das Endstück 54 über den Stopfen 32 hinaus vorsteht, daß sich der Kopf 52 mindestens über die Strecke "f" bewegt, die zum Freigeben des proximalen Endes 36 des Stopfenkolbens 32 erforderlich ist. Somit wird durch eine ausreichende distale Bewegung des Stopfenkolbens 32 der Kopf 52 des Stopfens von dem Stopfenkolben 32 getrennt. Die Querschnittsbemessungen und die Konfiguration des Endstücks 54 des Stopfens 34 sind derart gewählt, daß zwischen dem Endstück 54 und dem Stopfen 32 die Fluidkanäle 56 ausgebildet sind. Somit wird, wie Fig. 9 am deutlichsten zeigt, Fluid 30 durch die Kanäle 56 zwischen das Endstück 54 und den Stopfenkolben 32 und zu dem Spritzen-Endteil 20 und der Nadel 24 gedrückt.
Eine in Fign. 11-13 gezeigte alternative Stopfen- und Stopfenkolben-Baugruppe zur Verwendung mit der Erfindung weist einen Stopfenkolben 72 und einen Stopfen 74 auf. Die Stopfen- und Stopfenkolben-Baugruppe 70 gemäß dieser Ausführungsform funktioniert in der gleichen Weise wie die Stopfen und Stopfenkolben bei den Ausführungsformen gemäß Fign. 1-10 und ist zur Verwendung mit einem Spritzenzylinder gemäß Fign. 1-2 und 9-10 vorgesehen. Der Stopfenkolben weist ein proximales Ende 75, ein distales Ende 76 und eine Öffnung 77 auf, die sich von dem proximalen Ende 75 zu dem distalen Ende 76 durch den Stopfenkolben erstreckt und eine axiale Länge definiert. Der Stopfen 74 weist einen in der Öffnung positionierten Kopf 79 und ein Endstück 80 auf, das distal von dem Kopf absteht und gemäß Fig. 12 über das distale Ende des Stopf enkolbens vorsteht. Die Öffnung ist entlang ihrer Länge mit einem Dichtabschnitt versehen. Bei dieser Ausführungsform hat der Dichtabschnitt eine Länge m gemäß Fig. 4. Der Dichtabschnitt kann sich über die volle Länge des Stopfenkolbens oder einen Abschnitt des Stopfenkolbens an dessen distalem Ende oder an dessen proximalem Ende oder einen beliebigen dazwischen gelegenen Bereich erstrecken, wobei mindestens der Kopf die Öffnung gegenüber dem Durchtritt von Fluid isoliert. Der Kopf steht in fluiddichtem Eingriff mit dem Dichtabschnitt. Die Stopfen- und Stopfenkolben-Baugruppe weist eine Einrichtung auf, die einen Durchfluß zwischen dem Dichtabschnitt der Öffnung und dem Endstück erlaubt, so daß, wenn das Endstück gemäß Fig. 13 in dem Dichtabschnitt positioniert ist, Fluid durch die Öffnung strömen kann. Bei dieser Ausführungsform weist das Endstück eine genutete Form mit vier parallelen, längsverlaufenden Nuten auf, die wenn Durchlässe 81 definieren, wenn sich das Endstück in dem Dichtabschnitt befindet. Bei dieser Ausführungsform kann das Endstück sämtliche zuvor beschriebenen Formen aufweisen, z.B. die in Fign. 5-8 gezeigten. Es liegt ebenfalls im Ermessen der Erfindung, daß der Dichtabschnitt der Öffnung nichtkreisförmig ausgebildet ist und in einen entsprechend geformten Stopfen-Kopf einpaßbar ist, während der Kopf des Stopfens kreisförmig ausgebildet ist, so daß, wenn sich das Endstück in der Dichtposition befindet, zwischen dem Endstück und dem Dichtabschnitt Öffnungen gebildet werden. Wie bei den vorherigen Ausführungsformen werden durch einen distal gerichteten Fluiddruck in der Kammer des Spritzenzylinders der Stopfenkolben und der Stopfen gleichzeitig bewegt, bis das Endstück des Stopfens an dem distalen Ende des Zylinders angreift, woraufhin der Fluiddruck den Stopfenkolben unabhängig von dem Stopfen distal vordrückt, um den Kopf des Stopfens aus dem Dichtabschnitt der Öffnung ausrücken zu lassen, so daß das Endstück innerhalb des Dichtabschnitts der Öffnung positioniert wird und gemäß Fig. 13 ein Fluidstrom zwischen dem Endstück und dem Dichtabschnitt zu dem im Zylinder ausgebildeten Durchlaß hin ermöglicht wird. Auch hier sollte das Endstück des Stopfens lang genug sein, um den Kopf aus denjenigen Abschnitten der Öffnung heraus zu bewegen, in denen er den Fluidstrom blokkiert
Die hier beschriebene und gezeigte hypodermische Spritze bietet mehrere signifikante Vorteile. Insbesondere wird bis zu dem Zeitpunkt unmittelbar vor der Injektion das Fluid wirksam von dem Spritzen-Endteil und der Nadel isoliert. Die hypodermische Spritze kann dann in der üblichen Weise verwendet werden, indem einfach der Kolbenschaft in Richtung des distalen Endes des Spritzenzylinders gedrückt wird. Diese normale Bewegung des Kolbenschaftes entfernt den Kopf des Stopfens aus seinem Sitz an dem Dichtabschnitt der Öffnung, so daß Fluid durch die Kanäle zwischen dem Endstück und dem Dichtabschnitt der Öffnung strömen kann. Während des gesamten Injektionsvorgangs kann eine glatte Bewegung ohne übermäßige Kraftapplikation erfolgen. Eine perforierbare Membran ist nicht erforderlich, und somit besteht kein Risiko, daß in dem zu injizierenden Fluid Verunreinigungen erzeugt werden, die entweder die Nadelkanüle verstopfen könnten oder in den Patienten gelangen könnten. Ferner braucht man sich nicht mehr mit einem relativ kostenaufwendigen Spritzenzylinder, der entlang seiner Länge einen ungleichförmigen Querschnitt hat, oder mit flexiblen Ventilstrukturen zu behelfen, die während des gesamten Injektionsvorgangs eine zusätzliche Kraft erfordern, um das Ventil offen zu halten.
Obwohl die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, können selbstverständlich zahlreiche Anderungen vorgenommen werden, ohne von dem in den folgenden Ansprüchen definierten Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Hypodermische Spritze (10) mit:

einem einzigen Spritzenzylinder (12) mit einander gegenüberliegenden proximalen und distalen Enden (14,18) und einer sich zwischen diesen erstreckenden Fluidhaltekammer (16), wobei das distale Ende (18) des Zylinders (12) einen Durchlaß (22) aufweist, der durch das distale Ende (18) hindurch verläuft und mit der Kammer (16) in Verbindung steht;

einem Stopfenkolben (32,72), der gleitbar in fluiddichtem Zusammengriff in der Kammer (16) angeordnet ist, wobei der Stopfenkolben (32,72) einander gegenüberliegende proximale und distale Enden (36,38,75,76) aufweist;

einer Öffnung (40,77), die von dem proximalen Ende (36,75) zu dem distalen Ende (38,76) durch den Stopfen verläuft und eine axiale Länge definiert;

einem Stopfen (34,34A,34B,74) mit einem Kopf (52,79), der in der Öffnung (40,77) des Stopfenkolbens (32,72) positioniert ist, wobei die Öffnung (40,77) entlang ihrer Länge einen Dichtabschnitt aufweist und der Kopf (52,79) in fluiddichtem Zusammengriff mit dem Dichtabschnitt steht;

einer Einrichtung zur Ermöglichung eines Fluidflusses zwischen dem Dichtabschnitt der Öffnung (40,77) und dem Endstück (54,80), derart daß, wenn das Endstück (54,80) innerhalb des Dichtabschnitts positioniert ist, Fluid durch die Öffnung (40,77) strömen kann,

dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (54,80) distal von dem Kopf (52,79) absteht und über das distale Ende (38,76) des Stopfenkolbens (32,72) vorsteht;

wobei ein distal ausgerichteter Fluiddruck in der Kammer (16) bewirkt, daß der Stopfenkolben (32,72) und der Stopfen (34,34A,34B,74) gleichzeitig bewegt werden, bis das Endstück (54,80) des Stopfens (34,34A,34B,74) an das distale Ende (18) des Zylinders (12) angreift, woraufhin der Fluiddruck unabhängig von dem Stopfen (34,34A,34B,74) distal auf den Stopfenkolben (32,72) drückt, um den Kopf des Stopfens (34,34A,34B,74) außer Eingriff mit dem Dichtabschnitt der Öffnung (40,77) zu bringen, so daß das Endstück (54,80) innerhalb des Dichtabschnitts der Öffnung (40,77) positioniert wird, und um einen Fluidfluß zwischen dem Endstück (54,80) und dem Dichtabschnitt zu dem Durchlaß (22) des Zylinders (12) hin zu ermöglichen.

2. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der Dichtabschnitt der Öffnung in dem distalen Ende (38,76) der Öffnung (40,77) angeordnet ist.

3. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der Dichtabschnitt der Öffnung (40,77) in dem proximalen Ende (36,75) der Öffnung (40,77) angeordnet ist.

4. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der der Dichtabschnitt der Öffnung (40,77) kreisförmig ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser als die außerhalb des Dichtabschnitts gelegenen Bereiche der Öffnung (40,77) aufweist.

5. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der der Dichtabschnitt der Öffnung (40,77) kreisförmig ausgebildet ist und einen größeren Durchmesser als die außerhalb des Dichtabschnitts gelegenen Bereiche der Öffnung (40,77) aufweist.

6. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zur Ermöglichung eines Fluidflusses zwischen dem Dichtabschnitt der Öffnung (40,77) und dem Endstück (54, 80) das Merkmal aufweist, daß der Dichtabschnitt der Öffnung (40,77) im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist und das Endstück (54,80) im wesentlichen nichtzylindrisch ausgebildet ist, um mindestens einen Fluidkanal zwischen dem Endstück (54,80) und dem Dichtabschnitt zu definieren.

7. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung zur Ermöglichung eines Fluidflusses zwischen dem Dichtabschnitt der Öffnung (40,77) und dem Endstück (54, 80) das Merkmal aufweist, daß der Dichtabschnitt nichtzylindrisch ausgebildet ist und das Endstück (54,80) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, um mindestens einen Kanal (56) zwischen dem Endstück (54,80) und dem Dichtabschnitt zu definieren.

8. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der das Endstück (54,80) des Stopfens (34,34A,34B,74) mindestens einen längsverlaufenden Schlitz entlang der Oberfläche des Endstücks (54,80) aufweist.

9. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der das Endstück (54) des Stopfens (34) mindestens einen längsverlaufenden Flachbereich (56) entlang der Oberfläche des Endstücks (54) aufweist.

10. Hypodermische Spritze nach Anspruch 1, bei der das Endstück (54C) des Stopfens eine schraubenförmig verlaufende Ausnehmung (56C) entlang der Oberfläche des Endstücks (54C) aufweist.