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Die
Erfindung betrifft allgemein Arzneimittel-Infusionssysteme und genauer
gesagt eine Antriebsvorrichtung für eine Spritze zum Ausstoßen eines
Fluids aus einer Spritze und eine Spritze zur Verwendung in der
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze.
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Antriebsvorrichtungen
für eine
Spritze werden auf dem medizinischen Gebiet verwendet, um eine bestimmte
Dosis eines Medikaments in einen Patienten aus einer mit der Antriebsvorrichtung
in Eingriff stehenden Spritze zu infundieren. Das Medikament wird
allgemein mit einer festen Rate über eine
Zeitdauer infundiert, die von zum Beispiel einer Stunde bis zu einer
Anzahl von Tagen variieren kann. Unter Bezugnahme auf 1 umfaßt eine
herkömmliche
ambulante Antriebsvorrichtung 10 für eine Spritze ein Gehäuse 12,
das einen drehbaren Gewindeschaft oder eine Gewindespindel 14 enthält, der/die von
einem im Gehäuse
angeordneten Motor angetrieben wird. Der Motor wird von Batterien
angetrieben, die sich auch im Gehäuse befinden. Der Gewindeschaft 14 liegt
frei und ein Antriebsblock 16 mit einer Gewindebohrung
ist auf dem Gewindeschaft so montiert, daß Drehen des Schaftes den Antriebsblock
entlang des Schaftes treibt. Der Antriebsblock ist mit einem Entkuppelknopf 18 versehen,
der bei Niederdrücken
den Antriebsblock vom Gewindeschaft entkoppelt, um eine freie Bewegung
des Antriebsblocks entlang des Schaftes zu ermöglichen. Der Antriebsblock
weist eine Klemme oder einen Schlitz 20 auf, mittels derer/dessen
ein Kolben 22 einer Spritze 24 am Antriebsblock
für gesteuerte
Bewegung des Kolbens 22 gesichert werden kann.
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Während 1 ein
typisches gegenwärtiges ambulantes
Antriebssystem für
eine Spritze darstellt, weisen einige stationäre Systeme Unterschiede auf. In
genannten stationären Antriebssystemen
für eine Spritze
sind die Gewindespindel und der Antriebsblock im Rahmen der Vorrichtung,
gewöhnlich
parallel zu, aber im Abstand vom Spritzenzylinder verlaufend, eingeschlossen.
Ein Arm oder Schieber erstreckt sich seitwärts vom Antriebsblock heraus durch
den Rahmen, um den Spritzenkolben einzugreifen. Der Arm endet mit
einem Kolbenhalter, der gewöhnlich
einen Mechanismus zur Fernentkupplung der Halbschraube im Antriebsblock
enthält.
Somit kann eine Antriebskraft auf die Spritze ausgeübt werden,
ohne die Gewindespindel freizulegen. Zusätzlich werden viele genannte
stationäre
Systeme von sowohl Netzversorgung (Netzsteckdosen) als auch Batterieversorgung
angetrieben.
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Im
Betrieb der in 1 gezeigten Antriebsvorrichtung
für eine
Spritze wird eine Spritze, die einen zylindrischen Spritzenkörper und
einen Kolben aufweist, der in dem Körper verschiebbar montiert
ist, durch ihren Körper
am Gehäuse
geklemmt 26. Das freie Ende des Kolbens erstreckt sich
vom Spritzenkörper
und liegt parallel zum, aber im Abstand vom Gewindeschaft. Der Entkuppelknopf 18 wird
niedergedrückt,
um eine freie Bewegung des Antriebsblocks entlang des Gewindeschaftes
zu ermöglichen, so
daß der
Schlitz im Antriebsblock mit dem freien Ende des Kolbens fluchtet
und dieses aufnimmt. Wenn das freie Ende des Kolbens am Antriebsblock gesichert
worden ist, wird der Entkuppelknopf freigegeben und tritt der Antriebsblock
wieder mit dem Gewindeschaft in Eingriff. Wenn der Motor der Antriebsvorrichtung
in Betrieb gesetzt wird, wird der Antriebsblock in Richtung zum
Spritzenkörper
getrieben, wodurch der Kolben in den Spritzenkörper getrieben wird, was verursacht,
daß Fluid
im Spritzenkörper ausgestoßen und
in den Patienten infundiert wird.
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Ein
Nachteil von genannter, oben beschriebener und in 1 gezeigter,
Antriebsvorrichtung für eine
Spritze besteht darin, daß die
Gesamtgröße der Antriebsvorrichtung
für eine
Spritze in Bezug auf die Spritze groß ist. Dies wird zumindest
zum Teil durch den Antriebsblock verursacht, der auf dem Gewindeschaft
montiert ist. Insbesondere trägt
der Antriebsblock 16 zu einem wesentlichen Teil der Gesamtgröße der Antriebsvorrichtung 10 für eine Spritze
bei, indem er den Spritzenkolben 22 vom Gewindeschaft 14 weg
setzt und eine zusätzliche
Länge für den Gewindeschaft
verlangt, um den Antriebsblock unterzubringen, wenn die für die Antriebsvorrichtung 10 spezifizierte
größte Spritze
verwendet wird, und muß der Antriebsblock
zum fernen Ende seines Weges bewegt werden, um den Kolben der Spritze
aufzunehmen. Dies ist aufgrund der inneren Komponenten des Antriebsblocks,
wie zum Beispiel des Entkuppelknopfes 18, des Innengewindeabschnitts
und des Schlitzes 20 des Antriebsblocks, notwendig. Der
Gewindeabschnitt muß lang
genug sein, um den Gewindeschaft fest einzugreifen, und muß die Tür ein Mittel zum
Halten des Gewindes in Kontakt mit dem Gewindeschaft selbst unter
schweren Belastungen aufweisen, die von der Spritze oder dem nachgeschalteten Infusionssystem
geliefert werden. Jedoch würden gewisse
Anwendungen, wie zum Beispiel ambulante Einsätze, von einem Antriebssystem
für eine
Spritze mit geringerer Größe profitieren.
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Ein
weiterer mit herkömmlichen
Antriebsvorrichtungen für
eine Spritze verbundener Nachteil besteht darin, daß ein gewisses
Maß von
Spiel zwischen dem Antriebsblock 16 und dem Gewindeschaft 14 vorhanden
ist, das zu Hysterese bei der Bewegung des Blocks in Bezug auf den
Gewindeschaft sowie etwas Nachlauf führt. Es sollte beachtet werden, daß der Antriebsblock
sowie das Gehäuse,
der Motor, der Gewindeschaft und die Spritzenklemme alle wiederverwendbare
Elemente sind. Da der Antriebsblock ein wiederverwendbares Element
ist, neigen genannte Hysterese und genannter Nachlauf dazu, aufgrund
von Abnutzung am Antriebsblock mit der Zeit schlechter zu werden.
Es wäre
also wertvoll, die Möglichkeit
von Abnutzung des Antriebsblocks zu verringern.
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Zusätzlich können Antriebsblöcke selbst
in Abhängigkeit
von deren Komplexität
eine wesentliche Ausgabe zum Antriebssystem für eine Spritze hinzufügen. Wenn
ein Austausch aufgrund von Abnutzung erforderlich sein sollte, stellen
ferner die zum Demontieren des Gehäuses der Antriebsvorrichtung für eine Spritze
notwendige Arbeit als auch die "Ausfallzeit" des Antriebssystems
für eine
Spritze zum Austauschen des Antriebsblocks unerwünschte Kosten für ein Krankenhaus
oder eine andere Gesundheitseinrichtung dar. Somit wäre eine
Verbesserung gegenüber
vorhandenen Antriebsblockgestaltungen sowie Kleinermachen von Antriebssystemen
für eine Spritze
wünschenswert,
um sie in einer ambulanten Anwendung nützlicher zu gestalten.
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Viele
ambulante Antriebsvorrichtungen für eine Spritze, die gegenwärtig erhältlich sind,
sind in Millimeter pro Stunde, d.h. einen Streckenmaß, kalibriert,
da ihnen die Komplexität
fehlt, um die Größe der angeschlossenen
Spritze zu bestimmen. Die meisten medizinischen Infusionsvorschriften
sind in zu infundierendem Volumen angegeben, d.h. Milliliter pro
Stunde. Umwandeln von Milliliter pro Stunde in Millimeter pro Stunde
kann medizinischen Betreuern einen zusätzlichen unerwünschten
Schritt aufbürden. Jedoch
sind die meisten stationären
Antriebsvorrichtungen für
eine Spritze in Milliliter pro Stunde kalibriert, da sie häufig mit
Systemen ausgestattet sind, die den Spritzentyp anhand seines äußeren Durchmessers
identifizieren können.
Es wäre
von Vorteil, ein ambulantes Antriebssystem für eine Spritze bereitzustellen,
das die installierte Spritze automatisch erkennen kann und somit
eine Durchflußanweisung in
einem Volumen-pro-Zeit-Format zur Erleichterung der Einstellung
der Infusionsrate akzeptieren kann.
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Zusätzlich ist
es für
eine Pumpe oder eine Antriebsvorrichtung auch zweckmäßig, dem
medizinischen Betreuer eine Warnung zu bieten, daß die Spritze
nahezu geleert ist. Dies hat sich als vorteilhaft herausgestellt,
wenn die Zubereitung eines Medikaments eines Patienten etwas Zeit
benötigt,
aber nicht zu weit zeitlich im Voraus zubereitet werden kann. Mit einer
Warnung vor dem nahen Infusionsende kann die Zubereitung von diesen
Medikamenten beginnen. Wie oben erwähnt wurde, fehlt ambulanten
Antriebssystemen für
eine Spritze typischerweise Komplexität und enthalten sie in den
meisten Fällen
keine Einrichtung zur Bestimmung des Punktes des nahen Infusionsendes.
Sie liefern gewöhnlich
nur einen Alarm am Infusionsende, wenn die Spritze geleert ist.
Einige stationäre
Vorrichtungen weisen jedoch Einrichtungen zur Bestimmung nicht nur
des Vorliegens von linearer Bewegung des Spritzenkolbens sondern auch
des Punktes des nahen Infusionsendes auf und diese Merkmale wären bei
ambulanten Ausführungen
ebenfalls wünschenswert.
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Die
US-4,648,872 offenbart eine Infusionspumpe, die eine auswechselbare
Spritze und ein Motorantriebssystem umfaßt. Die Spritzenbohrung ist mit
einem Kolben versehen, der einen mit einem Innengewinde versehenen
länglichen
Abschnitt aufweist, der sich parallel zur Verschiebungsachse des Kolbens
erstreckt. Der Gewindeabschnitt ist so konfiguriert, daß er mit
dem Antriebselement derart in Gewindeeingriff tritt, daß eine Aktivierung
des Motors bewirkt, daß der
Kolben entlang der Bohrung der Spritze getrieben wird.
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Somit
haben die Fachleute auf dem Gebiet ein Bedarf an einem Antriebssystem
für eine
Spritze, das eine reduzierte Größe aufweist,
sowie an einem mit weniger beweglichen Teilen, die Abnutzung und Austausch
unterliegen, erkannt. Zusätzlich
sind ein ambulantes Antriebssystem für eine Spritze, das leicht
und klein genug ist, um von einer Person getragen zu werden und
Infusionsanweisungen in Volumen pro Zeiteinheit empfangen kann sowie
eines, das Linearbewegung des Spritzenkolbens detektiert und eine
Warnung hinsichtlich eines nahen Infusionsendes liefert, als notwendig
erkannt worden. Es ist auch von Fachleuten auf dem Gebiet erkannt
worden, daß es
wertvoll wäre,
ein Antriebssystem für eine
Spritze zu haben, das kostengünstiger
ist und leichter herzustellen ist. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese
und weitere Bedürfnisse.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird bereitgestellt ein Antriebssystem für eine Spritze
zum Ausstoßen
eines Fluids aus einem Spritzenkörper, wobei
das System umfaßt:
einen Spritzenkörper
mit einem distalen Ende, einem proximalen Ende und einer Seitenwand,
der mit einem Düsenende
am distalen Ende ausgebildet ist; einen drehbaren Gewindeschaft;
und einen Kolben mit einem Anschlag an einem Ende und einem Kolbenflansch
am anderen Ende, wobei das Flanschende des Kolbens gestaltet ist, um
parallel zu, aber im Abstand vom drehbaren Gewindeschaft zu liegen,
wobei der Kolbenflansch gestaltet ist, um den Gewindeschaft direkt
einzugreifen, so daß Drehen
des Schaftes den Kolben in den Spritzenkörper treibt.
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Ausführungsformen
sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Vorteilhafterweise
sind in die Kanten des Flansches benachbart zum Schafteingreifabschnitt zum
Führen
des Schafteingreifabschnittes auf dem Gewindeschaft ausgebildet.
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Vorteilhafterweise
ist ein Führungssystem zum
Sichern des Kolbenflansches in direktem Eingriff mit dem Gewindeschaft
vorgesehen.
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Zweckmäßigerweise
umfaßt
das Führungssystem
ein erstes Führungselement,
das im wesentlichen parallel zum Gewindeschaft verläuft, und
ein zweites Führungselement,
das vom Kolbenflansch an einer Position im wesentlichen gegenüber der
Position, an der der Kolbenflansch den Gewindeschaft eingreift,
getragen wird, so daß die
ersten und zweiten Führungselemente
in Eingriff treten.
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Vorteilhafterweise
umfaßt
das erste Führungselement
eine Führungsschiene
und umfaßt
das zweite Führungselement
einen Schlitz.
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Vorzugsweise
umfaßt
das erste Führungselement
einen Kanal und umfaßt
das zweite Führungselement
einen Vorsprung.
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Zweckmäßigerweise
umfaßt
das zweite Führungselement
einen länglichen
Arm, der am Kolben vorgesehen und im wesentlichen gegenüber der
Position angeordnet ist, an der der Kolben mit dem Gewindeschaft
in Eingriff steht, und umfaßt
das erste Führungselement
ein gegabeltes Element zum Spreizen des Arms.
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Vorteilhafterweise
umfaßt
der Kolben mehrere Markierungen zum Anzeigen der Bewegung und Position
des Kolbens im Spritzenkörper.
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Zweckmäßigerweise
umfaßt
die Vielzahl von Markierungen ein lineares Raster.
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Vorteilhafterweise
ist eine Fläche
des Kolbens zwischen den Markierungen im wesentlichen lichtundurchlässig und
umfassen die Markierungen im wesentlichen transparente Abschnitte.
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Vorteilhafterweise
ist ein Antriebssystem für eine
Spritze vorgesehen, umfassend eine Lichtquelle und mehrere Detektoren,
wobei das Detektionssystem benachbart zu einem Abschnitt des Kolbens,
auf dem die Markierungen angeordnet sind, positioniert ist, so daß sich die
Lichtquelle auf einer Seite des Abschnittes des Kolbens befindet
und sich die Vielzahl von Detektoren auf der gegenüberliegenden
Seite des Abschnittes des Kolbens befindet, und worin die Markierungen
auf den Abschnitten des Kolbens am Punkt des nahen Infusionsendes
(Near End Of Infusion (NEOI)) des Spritzenkörpers eine erste Größe aufweisen
und die Markierungen an anderer Stelle auf dem Abschnitt des Kolbens
eine zweite Größe, die
sich von der ersten Größe unterscheidet,
aufweisen, so daß die
Markierungen am NEOI-Punkt eine Beleuchtung einer ersten Anzahl
der Detektoren zulassen und die Markierungen an anderer Stelle eine Beleuchtung
einer zweiten Anzahl von Detektoren, die sich von der ersten Anzahl
von Detektoren unterscheiden, zulassen.
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Zweckmäßigerweise
enthält
der Kolben eine Markierung, die auf die Position des Kolbens hinweist;
und umfaßt
das System ferner einen Detektor, der derart positioniert ist, daß er mit
der Markierung wechselwirkt und ein die Position der Markierung
anzeigendes Signal liefert.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Markierung einen am Kolben ausgebildeten Dorn und umfaßt der Detektor
ein Potentiometer.
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Vorteilhafterweise
enthält
der Spritzenkörper eine
Spritzenidentifikationsmarkierung, die eine Eigenschaft des Spritzenkörpers anzeigt;
und umfaßt das
System ferner ein Spritzendetektionssystem, das einen Detektor zur
Detektierung der Identifikationsmarkierung des Spritzenkörpers enthält, wobei
das Spritzendetektorsystem gestaltet ist, um ein Signal entsprechend
der detektierten Identifikationsmarkierung zu liefern.
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Zweckmäßigerweise
enthält
der Kolbenflansch eine Kante, die das Gewinde des Gewindeschafts
direkt eingreift, so daß Drehen
des Gewindeschafts den Kolben in den Spritzenkörper treibt.
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Diese
und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der
folgenden ausführlichen
Beschreibung und der beigefügten
Zeichnungen ersichtlich werden, die beispielhaft die Merkmale der
Erfindung darstellen:
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen ambulanten Antriebssystems für eine Spritze
im Stand der Technik mit einer montierten Spritze, die einen Antriebsblock
zeigt, der zwischen der Gewindespindel der Antriebsvorrichtung für eine Spritze
und dem Spritzenkolben zur Umwandlung der Drehbewegung der Gewindespindel
in Linearbewegung des Kolbens zum Ausstoßen der Inhalte der Spritze
angeschlossen ist;
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2 zeigt
eine Seitenansicht einer Spritze gemäß Aspekten der Erfindung, die
teilweise im Schnitt gezeigt und mit einem Infusionsverabreichungsset
verbunden ist, wobei die Spritze mit einem Teil einer Antriebsvorrichtung
für eine
Spritze in Eingriff steht, die weitere Aspekte verkörpert, wobei
weitere Teile der Spritze einer Antriebsvorrichtung für eine Spritze
nicht gezeigt sind;
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3 ist
eine Stirnansicht der in 2 gezeigten Spritze, die einen
Führungsschienenschlitz im
Kolben, die Halbschraube und Identifikationsmarkierungen im Körperflansch
zeigt;
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4 ist
eine Teilquerschnittsansicht der in 2 gezeigten
Spritze, die deutlicher zeigt, daß dort kein unterer Arm der
Spritzenkolbenstange vorhanden ist, so daß der Kolben und die Gewindespindel
der Antriebsvorrichtung für
eine Spritze dichter zueinander positioniert werden können;
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform eines Spritzenkolbens, die
eine H-Schnitt-Konfiguration der Stange und die Position der Gewindespindel
in der Stange zeigt;
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6 zeigt
eine Teilquerschnittsansicht der in 5 gezeigten
Spritze von oben, die die Markierungen an der Spritzenkolbenstange
zeigt, die beim Anzeigen des nahen Infusionsendes und des Infusionsendes
nützlich
sind, und Doppelkolbenflansche mit in beiden Kolbenflanschen ausgebildeten
Führungsschienenschlitzen
zeigt;
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7 zeigt
einer perspektivische Ansicht einer Halbschraube, die in den Kolbenflanschen
der in den 2 bis 4 gezeigten
Spritze ausgebildet ist und die auch in der Spritze gemäß den 5 und 6 ausgebildet
sein kann;
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8 zeigt
ein Beispiel eines ambulanten Antriebssystems für eine Spritze, das mit den
in den vorangehenden Figuren gezeigten Spritzen verwendbar ist,
und zeigt die Plazierung der Spritze gemäß den 2 bis 4,
die in die Antriebsvorrichtung für
eine Spritze eingesetzt werden soll, wobei das Gehäuse für die Antriebsvorrichtung
für eine Spritze
in einem geöffneten
Zustand vorliegt;
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die 9 und 10 stellen
eine Montageanordnung einer Spritze gemäß den Aspekten der Erfindung
dar, wobei die Führungseinrichtung
einen Arm umfaßt,
der die Schlitze der Spritzenkolbenflansche eingreift. Insbesondere
zeigt 9 eine Spritze, die in eine Antriebsvorrichtung
für eine
Spritze teilweise eingesetzt ist und mit der Gewindespindel in Eingriff
steht, wobei sich das Gehäuse
der Antriebsvorrichtung in einem geöffneten Zustand befindet, und 10 zeigt
die vollständig
eingesetzte und gebrauchsfertige Spritze;
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die 11 und 12 zeigen
eine alternative Anordnung zur Montage einer Spritze gemäß den Aspekten
der Erfindung, worin die Gewindespindel an der Unterseite des Gehäuses angeordnet
ist und sich die Führungsschiene
an der Oberseite befindet. 11 zeigt
das Spritzenantriebsgehäuse
in einer offenen Position, während 12 das
Gehäuse
in einem geschlossenem Zustand zeigt, wobei die Spritze in der Position
für die
Infusion ihres Inhalts in einen Patienten durch Betätigung der
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze gesichert ist; und
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13 präsentiert
ein Blockdiagramm einer Ausführung
eines Antriebssystems für
eine Spritze gemäß den Aspekten
der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nunmehr
den Zeichnungen zuwendend, in denen gleiche Bezugszahlen zur Kennzeichnung
von gleichen oder korrespondierenden Elementen in den mehreren Figuren
verwendet werden, ist in 2 in allgemein schematischer
Ansicht eine Spritze 30 zur Verwendung mit einer Antriebsvorrichtung 66 für eine Spritze
gezeigt, die Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpern und
gemeinsam ein Antriebssystem 64 für eine Spritze bilden. Die
Spritze 30 enthält
einen Spritzenkörper 32 mit
einer Seitenwand 34, die in zwei Ausführungsformen eine zylindrische
oder elliptische Gestalt aufweisen kann, wobei sie mit einem Düsenende 36.
an ihrer distalen Spitze und einem offenem Ende 38 an ihrem
proximalen Ende ausgebildet ist, das in einem nach außen gerichteten
Körperflansch 40 endet.
Am Düsenende 36 kann
ein Fluidverabreichungsset 37 montiert sein. Genannte Sets sind
für Fachleute
auf dem Gebiet allgemein bekannt und enthalten einen Schlauch in
gewissen Fällen Ventile,
Injektoranschlüsse
und Klemmen. Weitere Einrichtungen können auch in dem Verabreichungsset
enthalten sein.
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Wie
in 3 gezeigt, ist in einer Ausführungsform der Spritzenkörperflansch 40 im
wesentlichen rechteckig und ist der Spritzenkörper 32 zu einer Seite
des Spritzenkörperflansches 40 so
positioniert, daß eine
Seite des Flansches 40 weiter vom Spritzenkörper 32 als
auf der anderen Seite vorragt. In anderen Ausführungsformen kann die Gestalt
des Spritzenkörperflansches 40 von
der in 3 gezeigten im wesentlichen rechteckigen Gestalt
abweichen.
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4 präsentiert
eine Ansicht der Spritze 30 ohne die Antriebsvorrichtung 66 von 2.
Wie in den 2, 4 und 8 gezeigt
ist, ist ein Plunger 42 in den Spritzenkörper 32 verschiebbar
eingesetzt und weist er einen gummi- oder latexfreien Anschlag 44,
der an einem Ende in den Spritzenkörper eingesetzt ist, und einen
Kolbenflansch 46 an seinem freien Ende auf. Der Kolbenflansch 46 in
dieser Ausführungsform
umfaßt
zwei koaxiale und parallele im Abstand angeordnete Scheiben 46A und 46B.
Im Gegensatz zu herkömmlichen
Spritzenkolben, die eine kreuzförmige
Stange aufweisen, weist die in den 2, 4 und 8 gezeigte
Stange 47 des Kolbens 42 nur drei Stangenarme
auf, wobei der unterste Stangenarm weggelassen ist, so daß die Gewindespindel 54,
wie in 2 gezeigt, untergebracht werden kann.
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Eine
alternative Ausführungsform
eines Plungers ist in den 5 und 6 gezeigt,
worin eine Plungerstange 57 mit "H"-Querschnitt
verwendet wird. Es ist herausgefunden worden, daß diese Konfiguration für größere und
gleichmäßigere Starrheit
des Kolbens 42 sorgt. In dieser Ausführungsform enthält der Spritzenkörperflansch 40 eine Öffnung (nicht
gezeigt), durch die der Anschlag 44 während der Montage der Spritze 30 eingesetzt
wird. Die Öffnung
ist geringfügig
kleiner als der innere Durchmesser des Spritzenzylinders und weist
darin Schlitze in Übereinstimmung
mit den Stangenkanten auf. Eine genau hinter dem Gummianschlag 44 angeordnete Scheibe 43 würde gerade
klein genug sein, um durch das Loch zu passen, wobei die Stangenkanten
mit den Schlitzen in Eingriff treten. Aufgrund seiner Nachgiebigkeit
würde sich
der Gummianschlag 44 vor der Scheibe verdichten, um durch
das Loch im Flansch 40 zu passen, danach expandieren, um
eine Dichtung mit der inneren Wand des Zylinders der Spritze zu
bilden. Da der Kolbenflansch 46 nicht in den Spritzenbehälter eintritt,
ist seine Größe unabhängig vom
Durchmesser des Spritzenbehälters.
Die Schlitze im Spritzenkörperflansch 40 treten
mit den Kanten der Kolbenstange in Eingriff, so daß sich der Kolben 42 nicht
im Verhältnis
zum Spritzenkörper 32 drehen
kann, was zu größerer Stabilität der Spritze führt und
mögliche
Fehlausrichtung mit den im Kolben ausgebildeten Markierungen, wie
dies unten erörtert
wird, vermeidet.
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Der
Kolbenflansch 46 weist zwei spezielle Merkmale auf. Nunmehr
insbesondere auf die 3 und 7 bezugnehmend,
sind erstens zwei fluchtende und im wesentlichen U-förmige Ausschnitte 48 in
den Scheiben 46A, 46B ausgebildet und ist jede Scheibe 46A, 46B mit
mindestens einem Gewinde ausgebildet. Die in den 3 und 7 gezeigte Ausführungsform
ist mit einem Halbgewinde 50 auf jeder Scheibe 46A, 46B versehen.
Die mit einem Gewinde versehenen Ausschnitte 48 definieren
einen Gewindeabschnitt 50 des Kolbenflansches 46.
Der Gewindeabschnitt 50 umfaßt effektiv eine ausgesparte
Halbschraube. In alternativen Ausführungsformen können Gewinde
auch zwischen den Scheiben 46A, 46B, wie zum Beispiel
durch Ausbilden des Kolbenflansches 46 als ein massives
Stück ohne
separate Scheiben 46A und 46B, ausgebildet sein.
Die Gewinde 50 können
sich von einem Ende des Flansches zum anderen erstrecken. Die Kanten
des Kolbenflansches 46 benachbart zum Gewindeabschnitt 50 sind zur
Führung
des Gewindeabschnittes 50 auf dem Gewindeschaft der Gewindespindel 54 ausgebildet. In
dieser Ausführungsform
sind sie von einer U-Gestalt nach außen aufgeweitet, um mehr eine
abgerundete V-Gestalt zu bilden. Diese Gestalt erleichtert Einsetzen
der Spritze auf den Gewindeschaft, was das Laden der Spritze schneller,
leichter und genauer macht.
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Das
zweite Merkmal des Kolbenflansches 46 stellt ein Führungsschlitz 52 dar,
der in den umlaufenden Kanten der Scheiben 46A, 46B an
einer Position gegenüber
dem Gewindeabschnitt 50 ausgebildet ist. Da der Kolbenflansch 46 kreisförmig ist,
befindet sich der Führungsschlitz 52 diametral
gegenüber
dem Gewindeabschnitt 50. Der Führungsschlitz ist derart angeordnet
und gestaltet, daß er
eine Führungsschiene
aufnimmt, die den Kolbenflansch am Gewindespindelschaft hält. Da das
unterste Stück
der Stange beim Kolben 42 in einer Ausführungsform weggelassen ist
und in einer anderen Ausführungsform zwei
parallele Stangenarme umfaßt,
die im Abstand voneinander angeordnet ist, ist die sich vom Gewindeabschnitt 50 des
Kolbenflansches 46 zum Anschlag 44 erstreckende
Fläche
frei. Dies ermöglicht eine
Plazierung der Spritze 30 näher am Gewindespindelschaft 54,
was zu einem kleineren Antriebssystem 64 für eine Spritze
führt.
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Es
sind andere Kolbenflanschformen möglich. Zum Beispiel kann ein
Kolbenflansch mit einer rechteckigen Gestalt verwendet werden, der
zwei Führungsschienenschlitze
aufweist, die an der Kante gegenüber
dem Gewindespindeleingreifabschnitt ausgebildet sind. Zwei auf jeder
Seite der Gewindespindel positionierte Führungsschienen können den Kolben
mit weiterer Stabilität
versehen, speziell unter schweren Belastungen.
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Nunmehr
unter Bezugnahme auf 6 ist einer der Stangenarme
des Kolbens 42, in diesem Fall der nächste Arm 56, mit
einem linearen Raster versehen, das aus einer Reihe von gleichmäßig beabstandeten
Markierungen 58 entlang der Länge des Stangenarms gebildet
ist. Die distalen Markierungen 58 am distalen Ende 60,
das in dieser Ausführungsform das
Ende ist, das sich näher
am Anschlag 44 befindet, sind im Vergleich zu den Markierungen 58 am proximalen
Ende 61 klein, das in dieser Ausführungsform das Ende ist, das
sich näher
am Kolbenflansch 46 befindet. Wie unten detailliert erläutert, dienen
diese Markierungen 58 zur Detektierung von linearer Bewegung
der Spritze und sorgen sie für
eine Anzeige der Fluidmenge, die in der Spritze bleibt.
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Unter
nochmaliger Bezugnahme auf 3 besteht
ein weiteres Merkmal der Spritze 30 darin, daß eine Kante
des Spritzenkörperflansches 40 mit Identifikationsmarkierungen 62 versehen
ist, die in dieser Ausführungsform
die Gestalt von Schlitzen annehmen. Wie unten erläutert, können dieses
Identifikationsmarkierungen verwendet werden, um für eine Anzeige
des Typs, z.B., der verwendeten Spritze zu sorgen. Es können andere
Typen von Markierungen sowie andere Anzahlen von selbigen verwendet
werden. Zum Beispiel hat sich in einer Ausführungsform herausgestellt,
daß die
Verwendung eines Satzes von drei Schlitzen zur Identifizierung der
Spritze effektiver ist.
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Nunmehr
der Struktur der in 2 gezeigten Antriebsvorrichtung 66 für eine Spritze
zuwendend, paßt
die Spritze 30 auf ausgewählte Teile der Antriebsvorrichtung 66 für eine Spritze.
Die Antriebsvorrichtung 66 für eine Spritze weist ein Gehäuse 68 auf, an
dem ein Gewindespindelschaft 54 drehbar montiert ist. Vorzugsweise
ist das Gewinde auf dem Schaft 54 quadratisch geschnitten.
Der Schaft 54 ist an jedem Ende auf Lagern gelagert und
mittels eines Motors (nicht gezeigt), angetrieben, der längsseits, aber
beabstandet von dem Gewindeschaft 54 montiert ist. Der
Motor und der Gewindeschaft 54 sind durch eine Reihe von
Zahnrädern,
einschließlich
eines Antriebsrads 70, verbunden. Der Motor kann von Batterien
(nicht gezeigt), die sich im Gehäuse 68 befinden,
oder im Falle einer stationären
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze von Netzsteckdosenenergie betrieben werden.
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Der
Spritzenkörper 32 ruht
auf dem Gehäuse 68 und
das Ende des Flansches 46 des Kolbens 42 liegt
parallel zum, aber beabstandet vom Gewindeschaft 54, wobei
der Gewindeabschnitt 54 den Gewindeschaft 54 direkt
eingreift, so daß der
Gewindeabschnitt mit dem Gewindeschaft in Eingriff steht und diesem
folgen kann. Ein wesentlicher Vorteil des Antriebssystems 64 für eine Spritze,
das die vorliegende Erfindung verkörpert, besteht darin, daß der Gewindeschaft 44,
da kein Stangenarm im Kolbenflansch 42 im Gebiet vorhanden
ist, das sich vom Gewindeabschnitt 50 des Kolbenflansches 46 zum
Anschlag 44 erstreckt, in dem Gebiet untergebracht werden kann,
um viel weniger Raum einzunehmen und effektiv in den Grenzen der
Größe der Spritze
zu liegen, wenn sie vollständig
ausgefahren ist. Dies ist in 2 gezeigt,
obwohl in dieser Figur die Spritze nicht vollständig ausgefahren ist. Dies
steht in starkem Kontrast zur in 1 gezeigten
Anordnung für die
herkömmliche
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze, wo sich der Gewindeschaft außerhalb der Grenzen der Spritze
befindet.
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Das
Gehäuse 68 enthält eine
längliche
Führungsschiene 72,
die sich parallel zum Gewindeschaft 54 erstreckt. Die Führungsschiene 72 greift
in den Führungsschlitz 52 ein,
der im Kolbenflansch 46 (3) ausgebildet
ist. Somit ist der Kolbenflansch 46 zwischen der Führungsschiene 72 und
dem Gewindeschaft 54 sandwichartig sicher angeordnet und ist
der Gewindeabschnitt 50 des Kolbenflansches 46 auf
dem Gewindeschaft 54 sicher verankert, so daß irgendeine
Drehung des Gewindeschaftes 54 bewirkt, daß der Kolbenflansch 46 der
Drehung folgt und den Kolben 42, wie gewünscht, in
oder aus dem Spritzenkörper 32 heraustreibt.
Zusätzlich
verhindert die Verwendung des Führungssystems,
daß sich
der Spritzenkolben dreht. Die Verwendung einer Führungsschiene ist besonders
vorteilhaft, wenn viskose Fluide in der Spritze vorhanden sind oder
eine hohe Impedanz stromabwärts
angetroffen wird, die sich einer Bewegung des Kolbens in den Spritzenkörper entgegenstellt.
Derartige Gegenkräfte
können
verursachen, daß der
Spritzenkolbenflansch dazu neigt, die Gewindespindel zu heben und
abzuziehen, wodurch sie gelöst
wird. Bei fehlender Führungsschiene,
die den Kolbenflansch in Kontakt mit der Gewindespindel hält, kann
keine Infusion der Inhalte der Spritze erfolgen.
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Die
Führungsschiene 72 sorgt
für eine
Führung
für den
Weg des Kolbenflansches 46 und verhindert auch, daß der Gewindeabschnitt 50 vom
Gewindeschaft 54 während
einer Drehung des Schaftes 54 angehoben und weggehoben
wird. Am wichtigsten ist, daß aufgrund
des direkt mechanischen Eingriffes zwischen dem Gewindeschaft 54 und
dem Kolbenflansch 46 keine beweglichen Teile vorhanden sind,
die zwischen dem Gewindeschaft 54 und dem Kolben 42 eingebunden
sind, so daß eine
direkte Bewegungsübertragung
vom Schaft 54 auf den Kolben 42 besteht. Diese
Anordnung sorgt für
ein einfaches und genaues Antriebssystems für die Antriebsvorrichtung für eine Spritze.
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Ein
beträchtlicher
Vorteil dieser oben beschriebenen und in den Figuren gezeigten Anordnung
eines Antriebssystems für
eine Spritze besteht darin, daß jede
in dem Antriebssystem für
eine Spritze, das die vorliegende Erfindung verkörpert, verwendete Spritze,
da der Großteil
von Spritzen wegwerfbare Spritzen sind, keiner Abnutzung aufgrund von
längerem
Gebrauch unterliegt, da der Gewindeabschnitt des Kolbens nur mit
dem Gewindeschaft für einmaligen
Gebrauch in Eingriff tritt. Somit wird jedes Mal, wenn die Antriebsvorrichtung 66 für eine Spritze mit
einer neuen Spritze 30 geladen wird, ein neuer Gewindeschafteingreifabschnitt 50 bereitgestellt,
um für
einen genauen direkten mechanischen Eingriff zwischen dem Kolben 42 und
dem Gewindeschaft 54 zu sorgen.
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Der
direkte Eingriff des Gewindeabschnitts 50 des Kolbenflansches 46 mit
dem Gewindeschaft 54 ist getestet worden und die Ergebnisse
sind außergewöhnlich gut.
Volumetrische Tests haben "Trompeten"-Kurven mit einer
Genauigkeit ergeben, die besser als 5% bei 2 Minuten-Intervallen
und einer Rate von 5 Milliliter pro Stunde ist.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf die 2, ist das
Gehäuse 68 mit
zwei optoelektronischen Detektoren in dieser Ausführungsform
versehen. Der erste Detektor 74 wird dazu verwendet, für Detektion von
Linearbewegung des Spritzenkolbens und eine Warnung zu sorgen, wenn
der Punkt des nahen Infusionsendes (Near-End-Of-Infusion (NEOI))
erreicht ist, d.h. wenn die Spritze nahezu vollständig leer
ist und ausgetauscht werden muß.
Der Detektor 74 ist am Gehäuse 68 benachbart
zum Stangenarm 56 montiert, auf dem die Markierung 58 (6)
ausgebildet ist. Der Detektor 74 weist eine im wesentlichen hufeneisenförmige Gestalt
auf, wobei ein Ende des Hufeisens eine Lichtquelle aufnimmt und
das andere Ende des Hufeisens ein Paar Detektoren aufnimmt, die
längsseits
nebeneinander angeordnet sind, so daß Licht von der Lichtquelle
vom Arm 56 blockiert wird, so daß keiner der Detektoren beleuchtet
wird, aber, wenn eine Markierung 58 zwischen der Lichtquelle
und den Detektoren positioniert ist, einer der Detektoren beleuchtet
wird. Wenn sich der Spritzenkolben entlang des Schaftes 54 bewegt,
werden äquidistante
dunkle und helle Signale von den optoelektronischen Schaltern 74 detektiert.
Der zeitliche Ablauf dieser Signale kann von einem Steuersystem verwendet
werden, um zu bestätigen,
daß sich
der Kolben mit der korrekten Geschwindigkeit bewegt. In ähnlicher
Weise zeigt das Fehlen der Detektion von dunklen und hellen Signalen
der Antriebsvorrichtung für
eine Spritze, daß keine
Bewegung des Spritzenkolbens erfolgt. Dies kann das Ergebnis einer
leeren Spritze sein, das bedeutet, daß das Infusionsende (End Of
Infusion ("EOI")) erreicht worden
ist, wodurch somit für
eine Detektion genannten Zustands gesorgt wird. Der Prozessor der
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze kann so programmiert sein, daß er das EOI nach erstmaliger
Detektion des NEOI festlegt und einen hörbaren und/oder optischen Alarm
oder eine andere Anzeige des EOI liefert.
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Da
die Markierungen am NEOI-Punkt, der sich am proximalen Ende 61 befindet,
größer als
die Markierungen 58 entlang des Restes der Länge des Arms
sind, ermöglichen
die größeren Markierungen, daß die Lichtquelle
des NEOI-Detektors beide Detektoren beleuchtet. Dies dient als eine
Anzeige für
ein Steuersystem der Antriebsvorrichtung für eine Spritze, daß ein Übergang
von den kleineren Markierungen am distalen Ende 60 zu den
größeren Markierungen
am proximalen Ende 61 erfolgt ist, was bedeutet, daß der NEOI-Punkt
erreicht wird und die Spritze ausgetauscht werden muß. Eine
derartige Detektion kann einen Alarm auslösen, für ein Warnlicht oder eine andere
Anzeigeform sorgen. Verständlicherweise
können
die jeweiligen Größen der
Markierungen umgedreht werden oder die Gestalten oder Konfigurationen
geändert
werden, um dieselbe Wirkung zu erzielen, und/oder kann der Übergang
oder die Annäherung
an den NEOI-Punkt am Arm anders kodiert werden.
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Der
zweite Detektor 76 ist ein Spritzenidentifikationsdetektor,
der wiederum einen hufeisenförmigen
optoelektronischen Detektor mit einer Lichtquelle in einem seiner
Enden und mindestens einem Paar von Detektoren in seinem anderen
Ende umfaßt. Eine
Vielzahl von genannten elektronischen Detektoren, die nebeneinander
angeordnet sind, kann anstelle von genau einem vorgesehen sein.
Wenn eine Spritze 30 in das Gehäuse 68 eingesetzt
wird, befinden sich die Identifikationsmarkierungen 62 (3) zwischen
den jeweiligen Enden des optoelektronischen Detektors 76 oder
Detektoren, um für
eine Anzeige des in das Gehäuse 68 eingesetzten
Spritzentyps und irgendwelcher anderer Eigenschaften zu sorgen,
die das Steuersystem der Antriebsvorrichtung 66 für eine Spritze
benötigen
kann, um entsprechend der in die Antriebsvorrichtung für eine Spritze eingesetzten
speziellen Spritze zu bearbeiten. Die Fähigkeit der Antriebsvorrichtung
für eine
Spritze, eine Eigenschaft oder Eigenschaften der Spritze automatisch
zu erkennen, zum Beispiel das Volumen einer in die Antriebsvorrichtung
eingesetzten Spritze, bedeutet, daß diese Information nicht manuell
eingegeben werden muß,
wodurch die Möglichkeit
eines menschlichen Fehlers verringert wird.
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Nunmehr
unter Bezugnahme auf 8 ist eine vereinfachte Zeichnung
eines Gehäuses 68 gezeigt.
Das Gehäuse 68 umfaßt ein allgemein
längliches
und rechteckiges Gehäuse
mit einer Basis 80 und einer Abdeckung 82, der
an der Basis 80 angelenkt ist. Das Gehäuse 68 ist derart
dimensioniert, daß es
eine vollständig
ausgefahrene Spritze 30 unterbringt, obwohl die in 8 gezeigte
Spritze gemäß dieser
besonderen Infusion nur teilweise ausgefahren ist. Innere Details
des Gehäuses,
wie zum Beispiel der Motor, Zahnräder und Gewindespindel, sind
für den
Zweck einer klaren Darstellung des Gehäuses nicht gezeigt. Der Motor
wird von einem Bedienfeld 84 auf der Abdeckung 82 gesteuert
und die Einstellungen und der Betrieb der Antriebsvorrichtung können von
einer Anzeigeeinrichtung 86 zum Anzeigen von Pumpbetriebsparametern,
wie zum Beispiel Infusionsrate, überwacht
werden. Die Anzeigeeinrichtung 86 befindet sich auf der
Abdeckung 82 benachbart zum Bedienfeld. Ein Steuersystem
(nicht gezeigt) mit einer Steuerschaltung oder einem Mikroprozessor
ist im Gehäuse 68 untergebracht
und mit dem Bedienfeld und der Anzeigeeinrichtung verbunden.
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Die
Detektoren 74, 76 sind mit dem Steuersystem verbunden,
um Informationen über
den in das Gehäuse 68 eingesetzten
Spritzentyp sowie den Fortschritt der Infusion und die Annäherung an
den NEOI-Punkt zu liefern. Das Steuersystem kann vom Bedienfeld 84 so
programmiert werden, daß ein
bestimmtes Volumen von Fluid pro Zeiteinheit infundiert wird, oder
die Anzahl von Infusionen einer bestimmten Dosis, die zu jeweiligen
Zeiten gemäß den Arzneieigenschaften
und irgendwelchen relevanten Patienteninformationen erforderlich
sind, variiert wird.
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Die
Verwendung der Identifikationsmarkierungen 62 und des Detektors 76 oder
der Detektoren ermöglicht,
daß die
die vorliegende Erfindung verkörpernde
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze das Volumen der installierten Spritze erkennt. Auf
der Grundlage dieser Information kann das Steuersystem in Millilitern
pro Stunde statt Millimeter pro Stunde kalibriert werden. Dies stellt
eine Verbesserung gegenüber
herkömmlichen
ambulanten Antriebsvorrichtungen für eine Spritze dar, die nur
in Millimeter pro Stunden kalibrieren. Somit wird medizinisches
Personal finden, daß die
die vorliegende Erfindung verkörpernden
Antriebsvorrichtungen für
eine Spritze leichter zu verwenden sind, da das medizinische Personal
gewohnt ist, mit Volumen pro Zeiteinheit statt Längen pro Zeiteinheit anzugehen.
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Zwei
besondere Ausführungsformen
eines Gehäuses 68 werden
nun beschrieben. Die erste Ausführungsform
ist in den 9 und 10 gezeigt.
Die Abdeckung 88 ist entlang der zentralen Achse des Gewindeschaftes 54 an
der Basis 90 angelenkt. Eine Federplatte 92 erstreckt
sich entlang der Basis 90 und ist mit einer Führungsschiene 72 versehen.
Wenn die Abdeckung 88 geöffnet wird, kann die Spritze 30 in
die Abdeckung in der Art einer Kassette eingesetzt werden, wobei
der Gewindeabschnitt 50 des Kolbenflansches 46 mit
dem Gewindeschaft 54 in Eingriff steht. Der Kolbenkörper 32 ruht auf
einem anderen Gebiet der Basis 90 des Gehäuses. Die
Abdeckung 88 kann danach geschlossen werden, wie dies in 10 gezeigt
ist. Wenn die Abdeckung 88 nach unten gedrückt wird,
wird die Federplatte 92 vom Gewindeschaft 54 weggeschoben, bis
die Abdeckung vollständig
geschlossen ist, wobei an dem Punkt die Führungsschiene 72 auf
der Federplatte 92 in Position im Führungsschlitz 52 im
Kolbenflansch 46 eingesprungen ist. Wenn die Spritze korrekt
eingesetzt ist, ist die Federplatte 92 durch das komplette
Schließen
der Abdeckung 88 an ihrem Platz verriegelt. In einer alternativen
Ausführungsform
(nicht gezeigt) erstreckt sich die Federplatte 92 nach
oben und enthält
die Abdeckung 88 einen Kanal. Bei Schließen der
Abdeckung 88 tritt die Oberseite der Federplatte 92 mit
dem Kanal in Eingriff. In jeder Ausführungsform kann die Abdeckung 88 nicht geschlossen
werden, wenn die Spritze 30 nicht korrekt eingesetzt ist.
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Die
Innenflächenkonturen
der Basis 90 stimmen eng mit der Gestalt des äußeren Umfangs
des Spritzenkörperflansches 40 überein,
wodurch der Spritzenkörper 32 im
Gehäuse 68 gesichert
und irgendeine Drehung oder Neuausrichtung des Spritzenkörpers in
Bezug auf das Gehäuse
verhindert wird. Vorzugsweise ist ein Paar Führungsrippen (nicht gezeigt)
in die Abdeckung 88 formgepreßt, um eine Längskante
des Spritzenkörperflansches 40 aufzunehmen
und eine Bewegung des Spritzenkörpers 32 longitudinal
in Bezug auf das Gehäuse 68 zu verhindern.
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Unter
Bezugnahme auf 11 und 12 ist
in einer weiteren Ausführungsform
des Gehäuses 68 die
Abdeckung 94 nicht um den Gewindeschaft 54 angelenkt.
In dieser Konfiguration ist die Führungsschiene 72 am
Deckel der Abdeckung 94 vorgesehen. Die Spritze 30 ist
in die Abdeckung 94 eingesetzt und es ist genügend Spiel
bei Einsetzen der Spritze 30 in die Abdeckung 94 vorhanden,
damit die Kante des Kolbenflansches 46 über der Führungsschiene 72 gleitet,
bis die Führungsschiene 72 mit dem
Führungsschlitz 52 in
Eingriff tritt. Somit hängt der
Gewindeabschnitt 50 nach unten herab und er zeigt er im
wesentlichen in Richtung auf den Gewindeschaft 54. Die
Abdeckung 94 ist an der fernen Seite des Gehäuses 68 angelenkt,
um den Gewindeabschnitt 50 in direkten Eingriff mit dem
Gewindeschaft 54 zu bringen, wobei an diesem Punkt die
Abdeckung 94, wie in 12 gezeigt,
auf dem Basisabschnitt 96 geschlossen ist. Somit positioniert
der Vorgang des Beladens und Schließens des Gehäuses 68 in
den beiden in den 9 bis 12 gezeigten Ausführungsformen
den Gewindeabschnitt 50 des Kolbenflansches 46 in
direktem Eingriff mit dem Gewindeschaft 54. Das erfolgreiche
Schließen
des Gehäuses 68 wird
von einem optischen Schalter, Mikroschalter oder dergleichen vorzugsweise überwacht, der
den Motor und/oder irgendwelche Steuereinrichtungen abschaltet,
um zu verhindern, daß die
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze in Betrieb ist, ohne daß eine Spritze ordnungsgemäß geladen
ist.
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In
einer Ausführungsform
weisen zweckmäßigerweise
alle verschiedenen Spritzenvolumen gemeinsame äußere Eigenschaften auf, die
ermöglichen,
daß alle
Spritzenvolumen in derselben Antriebsvorrichtung für eine Spritze
korrekt ladbar sind. Das Volumen der Spritze kann dann durch Verwendung
der kodierten Identifikationsmarkierungen 62 ermittelt
werden, die im Spritzenkörperflansch 40 des Spritzenkörpers 32 formgepreßt sind.
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Obwohl
die in den obigen Ausführungsformen
offenbarte Spritze mit zusätzlichen
Merkmalen versehen worden ist, kann die Spritze weiterhin wie eine
normale Spritze zur Verwendung mit der Antriebsvorrichtung für eine Spritze
fungieren. Zweckmäßigerweise
werden die Spritzen zur Verwendung mit der Antriebsvorrichtung für eine Spritze
als zweckbestimmte Einheiten zum Laden in die Antriebsvorrichtung
für eine
Spritze verkauft und können
sie in Form von vorab gefüllten
Spritzen auftreten. Vorzugsweise weisen die mit der die vorliegende Erfindung
verkörpernden
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze verwendeten Spritzen 30 ein höheren Verhältnis von
Breite zu Länge
als normale Spritzen auf, so daß die
Länge der
Spritze für
ein bestimmtes Spritzenvolumen minimiert wird. Es ist vorgesehen, daß die Verwendung
von nichtzylindrischen Spritzenkörpern
als ein Mittel zur Ausrichtung des Spritzenkörpers 32 im Gehäuse 68 oder
zum Liefern einer zweckmäßigeren
Gehäusegestalt
für den
Benutzer vorteilhaft sein könnte.
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Während die
obengenannten Beispiele eine Antriebsvorrichtung für eine Spritze
für eine
einzelne Spritze beschreiben, kann eine Antriebsvorrichtung für eine Spritze,
die dieselben Konzepte verwendet, zum Betreiben von mehreren Spritzen
vorgesehen sein. Die obengenannten Beispiele für den Kolben bringen die Verwendung
eines Gewindeabschnitts 50 am Kolbenflansch 46 zum
Eingreifen des Gewindespindelschaftes 54 mit sich. Die
Erfindung kann jedoch durch Eingriff einer nichtmodifizierten Kante
eines Kolbenflansches 46 direkt mit dem Gewindeschaft 54 implementiert
werden, wobei die Kante des Kolbenflansches zwischen den Gewinden
des Gewindeschaftes 54 sitzt. Es ist vorgesehen, daß die Anordnung
des Führungsschlitzes 52 und
der Führungsschiene 72 umgekehrt
oder auf andere Weise implementiert werden kann. Zum Beispiel kann
die Führungsschiene 72 durch
einen länglichen
Kanal ersetzt werden, der im wesentlichen parallel zum Gewindeschaft 54 verläuft, und
kann der Führungsschlitz 52 durch
einen Vorsprung ersetzt werden, der sich vom Kolben zur Aufnahme
im Kanal erstreckt. Alternativ kann ein länglicher Kolbenstangenarm am Kolben
an einer Position im wesentlichen gegenüber der Position ausgebildet
werden, an der der Kolben in Eingriff steht, wobei sich der Gewindeschaft
und ein Führungssystem
mit dem Arm und einem gegabelten Element an dem Gehäuse befinden,
um den Arm zu spreizen.
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Die
Antriebsvorrichtung für
eine Spritze kann mit einem Mittel zum Messen, daß eine Spritze
aus dem Gehäuse
entfernt worden ist oder das Gehäuse leer
ist, versehen sein. Genanntes Meßmittel kann einen optischen
Detektor, Mikroschalter oder dergleichen umfassen. Das Meßmittel
kann ein Signal liefern, um ein Ventil oder dergleichen anzuhalten
und die Fluidleitung zu einem Patienten zu schließen und eine
saughebeartige Wirkung auf das Medikament in der Leitung zu verhindern,
wenn die Spritze aus dem Gehäuse
entfernt worden ist oder wenn das Gehäuse leer ist.
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Nunmehr
unter Bezugnahme auf 13 wird ein schematisches Blockdiagramm
eines Beispiels für
ein kompaktes Antriebssystem für
eine Spritze, das Aspekte der Erfindung enthält, präsentiert. Zusätzlich enthält das kompakte
Antriebssystem für
eine Spritze von 13 Aspekte der 9 und 10.
In dieser Ausführungsform
befindet sich der Spritzenkörper 32 benachbart
zur Batterie 100. Am gegenüberliegenden Ende ist der Motor 102 mit einem
Antriebsgetriebe 70 verbunden, das die Gewindespindel 54 antreibt.
Die inneren Komponenten des Antriebsgetriebes 70 sind im
Interesse der Beibehaltung der Klarheit der Zeichnung nicht gezeigt. Es
ist eine Motorkodierscheibe 104 zur Verwendung bei der
Detektion der Geschwindigkeit und Richtung des Motors vorgesehen.
Ein optischer Schalter (nicht gezeigt) ist derart montiert, daß er die
Kodierscheibe 104 liest. Es ist eine Teilansicht eines
Lagerblocks 103 gezeigt, der ein Ende der Gewindespindel 54 trägt. Diese
Anordnung ergibt ein kompaktes Antriebssystem für eine Spritze.
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Obwohl
das System zur Detektion des nahen Infusionsendes als eine Reihe
von Markierungen zeigt und beschrieben wurde, die in einem Stangenarm
ausgebildet sind, sind andere Lösungen
möglich.
Eine Lösung,
die verwendet werden kann, ist im U.S.-Patent Nr. 5,236,416 von
McDaniel et al. gezeigt, wo ein stationärer Detektor in Verbindung
mit einer Markierung verwendet wird. Die Markierung bewegt sich
mit dem Spritzenkolben und wechselwirkt mit dem stationären Detektor,
der die Gestalt eines Potentiometers annehmen kann. Im vorliegenden Fall
könnte
eine Markierung, wie zum Beispiel ein Dorn, formgepreßt oder
auf andere Weise auf dem Kolbenflansch 46 oder einem anderen
mit dem Kolben verbundenen beweglichen Teil ausgebildet werden.
Ein Potentiometer, das als der Detektor fungiert, könnte im
Pumpengehäuse
in einer Position angeordnet werden, so daß der Dorn des Kolbenflansches 46 das
Potentiometer während
seines gesamten Bewegungsbereiches kontaktieren würde. Die
Ausgabe des Potentiometers könnte
dann verwendet werden, um die Position des Kolbenflansches 46 und
somit des Kolbens zu überwachen,
so daß der
Punkt des nahen Infusionsendes bestimmt werden könnte.
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Somit
weist die Antriebsvorrichtung für
eine Spritze gemäß der vorliegenden
Erfindung weniger Teile auf, indem kein Antriebsblock verwendet
wird, was zur Reduzierung der Ausgaben und zur Erhöhung der
leichteren Herstellung führt.
Zusätzlich
ist das System kompakter und wird der Bedarf an Wartung aufgrund
dieses Fehlens eines Antriebsblocks, der abnutzungsanfällig ist,
gesenkt.
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Anhand
des Vorangehenden wird ersichtlich sein, daß, während besondere Ausführungsformen der
Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, zahlreiche Modifikationen
vorgenommen werden können,
ohne aus dem Schutzbereich der Erfindung zu gelangen. Dementsprechend
ist nicht beabsichtigt, daß die
Erfindung, außer
durch die beigefügten
Ansprüche,
beschränkt
wird.