DE10058496A1 - Einrichtung zur Entnahme von Gasen über eine Spritze - Google Patents

Einrichtung zur Entnahme von Gasen über eine Spritze

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Abstract

Das Gasentnahmesystem dient zur sterilen Gasabfüllung in kleinen Mengen, vorzugsweise im medizinischen Bereich. Es enthält eine Gasquelle 1 (z. B. eine Kleinstdruckgasflasche oder eine Druckdose), einen Druckregler 2, ein Dosierventil 3 und vorzugsweise einen Sterilfilter 5. Das Gasentnahmesystem ist für die Kopplung an eine Gasspritze vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgasbehälter mit Einrichtung zur Entnahme von Gasen.
Kleine Gasmengen werden bei der Kalibrierung von Analysegeräten und im medizinischen Bereich eingesetzt. Beispiel ist die Verwendung von Oktafluorpropan oder SF6 in der Augenchirurgie. Zur mechanischen Unterstützung wird in den Glaskörper des Auges Gas eingebracht. Hierdurch werden mikrochirurgische Eingriffe erleichtert.
In der Regel werden die kleinen Gasmengen (im ml-Bereich) über eine Spritze eingesetzt und müssen von einem Druckgasbehälter als Vorratsbehälter, z. B. Druckdosen oder Druckgasflaschen, in die Spritze überführt werden. Dabei ist die direkte Entnahme des Gases aus dem Druckgasbehälter nicht möglich. Deshalb wird im allgemeinen Gas in einen Zwischenbehälter oder Gasballon abgefüllt, wo das Gas praktisch drucklos vorliegt und von dort mit einer Spritze aufgezogen wird. Bei dem Aufziehen der Gasprobe in die Spritze kann es durch einen temporären Unterdruck in der Spritze zu einer Kontamination der Gasprobe durch Umgebungsluft kommen. Außerdem ist das Abfüllen der kleinen Gasmengen sehr umständlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die es erlauben, kleine Gasmengen ohne die genannten Nachteile aus einer Druckgasquelle in eine Spritze abzufüllen. Für eine Anwendung im medizinischen Bereich stellt sich als weitere Aufgabe, sterile Gasproben in der Spritze bereitzustellen.
Gelöst wurde die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen.
Die Vorrichtung ist ein Entnahme- und Dosiersystem. Es besteht im wesentlichen aus:
  • 1. Dem Druckgasbehälter mit der entsprechenden Gasart.
    In der Regel werden relativ kleine Behältnisse von der Druckdose bis zu Kleinstflaschen (0,5-2 l) verwendet.
  • 2. Nachgeschaltetem Druckregler, der auf einen Hinterdruck von ca. 0,5-1,5 Bar eingestellt ist. Der Hinterdruck hängt vom mechanischem Öffnungswiderstand der Spritze ab.
  • 3. Ein nachgeschaltetes Ventil mit leichtem Dosiercharakter (z. B. Nadelventil bzw. Druckdosenventil), das abgangseitig über eine medizinische Universalkupplung mit Recheckform (z. B. Luer-Lock-Kupplung) verfügt. Andere Anschlußkupplungen sind ebenfalls einsetzbar.
  • 4. Vorzugsweise einem nachgeschalteten Mikrosterilfilter, der Partikel, Mikroben oder sonstigen Eintrag von Verunreinigung verhindert und damit die Sterilität der nachgeschalteten sterilen Spritze gewährleistet. Die sterile Spritze kann an den Filterausgang aufgesteckt und mit Gas gefüllt werden.
Mit der Vorrichtung wird eine unproblematische und bedienungsfreundliche Anwendung der Spritzengasdosierung möglich, die gleichzeitig die Sterilität der Spritze gewährleistet.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die Gasprobe nicht in einer Spritze aufgezogen, sondern die Spritze wird mit dem Gas bei einem Gasdruck im Niederdruckbereich (Hinterdruck) gefüllt, wobei der an der Spritzenöffnung anliegende Hinterdruck für die Befüllung der Spritze sorgt, also der Spritzenkolben bis zur vollständigen Befüllung der Spritze durch den anliegenden Hinterdruck bewegt wird. Der eingesetzte Hinterdruck hängt vom mechanischem Öffnungswiderstand der Spritze ab. In der Regel liegt der Hinterdruck im Bereich von 0,2 bis 3 bar, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 2 bar und besonders bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 1,5 bar. Der Hinterdruck kann reduziert werden, wenn der mechanische Öffnungswiderstand der Spritze mechanisch (z. B. mechanische Bewegung des Spritzenkolbens) verringert wird, wobei die mechanischen Kräfte nicht zu einem Unterdruck in der Spritze führen dürfen.
Die Befüllung der Spritze unter Druck (Niederdruck) verhindert ein Eindringen von Umgebungsluft in die Spritze.
Vorteilhaft wird die Spritze bei Erreichen der gewünschten Befüllung (Füllmenge) von der Niederdruckgasquelle abgekoppelt, was durch Schließen eines Absperrventiles, das vor der Spritzenöffnung angeordnet ist, bewirkt wird. Dieser Vorgang erfolgt vorzugsweise durch eine Steuerung und den Einsatz eines steuerbaren Absperrventiles (z. B. Magnetventil). Beispielsweise wird bei Erreichen einer bestimmten Spritzenkolbenposition mittels eines Signals einer Lichtschranke oder eines mechanischen Schalters das Schließen des Absperrventiles gesteuert.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Schema einer Vorrichtung für den Einsatz im medizinischen Bereich.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung mit Abschaltautomatik.
Die Vorrichtung in Fig. 1 enthält einen Druckgasbehälter (z. B. Druckdose oder Druckgasflasche) als Druckgasquelle 1, einen Druckregler 2, ein Dosierventil 3 (z. B. Nadelventil), einen Adapter 4 (z. B. Luer-Anschluß) und einen Sterilfilter 5, an den eine Spritze 6 (Gasspritze) angesetzt ist. Die Spritze 6 befindet sich in einem Sterilbereich 7.
Im folgenden wird ein Beispiel einer Vorrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt, beschrieben, die vorzugsweise für die invasive Augenchirurgie eingesetzt wird. Als Gasquelle 1 dient eine Druckdose mit SF6 oder Octofluorpropan. Als Druckregler für die Druckdose eignet sich beispielsweise der Druckregler mit der Bestellnummer 79510955 von Messer Griesheim. Der Druckregler weist ein Aluminium-Gehäuse, eine NBR-Membrane und einen EPDM-Ventilkegel auf. Der Druckregler bietet ein exaktes Dosieren bei reduziertem Arbeitsdruck, eine weitgehend konstante Entnahmemenge und eine Begrenzung der Druckbeaufschlagung in einem nachgeschalteten System. Der Druckregler weist eine Hinterdruckeinstellung von z. B. 1,6 bar (absolut) auf. Als Dosierventil 3 wird beispielsweise das Dosierventil mit der Bestellnummer 795 081 32 von Messer Griesheim eingesetzt, das als Druckdosenzubehör erhältlich ist. Das Dosierventil weist ein Aluminium-Gehäuse, einen Perburan-O-Ring und, eine Messing-Spindel auf. Das Dosierventil ist für eine kurzzeitige Gasdosierung vorgesehen. Als Gasleitung, die die verschiedenen Teile verbindet wird beispielsweise Rohr aus Edelstahl oder Kunststoff mit einem inneren Durchmesser von 3 mm verwendet. Die vom Dosierventil 3 zum Sterilfilter 5 führende Gasleitung wird vorteilhaft mit einem Adapterstück 4 ausgestattet, so daß übliche Sterilfilter zum Vorsatz für Injektionsspritzen, beispielsweise mit Luer-Lock, problemlos angekoppelt werden können. Das Sterilfilter 5 weist in der Regel einen Eingang und einen Ausgang mit einem Adapterteil (z. B. Luer-Lock) auf. Das Sterilfilter enthält ein Partikelfilter, das so engporig ist, daß Mikroorganismen wie Bakterien zurückgehalten werden. Sterilfilter in steriler Verpackung sind im Krankenhausbedarfshandel erhältlich und werden üblicherweise zur Filtration von Injektionsflüssigkeiten verwendet. Die Vorrichtung enthält somit die miteinander verbundenen Teile Druckgasquelle (Druckdose) 1, Druckregler 2, Dosierventil 3 und eine Gasleitung mit Adapter 4. Auf den Adapter 4 wird der Sterilfilter 5 aufgesteckt und der Sterilfilter 5 wird mit einer gasdichten Spritze 6 verbunden (ebenfalls aufgesteckt). Sterilfilter 5 und Spritze 6 sind somit leicht austauschbar und auswechselbar. Nach Öffnen des Absperrelementes an der Druckgasquelle 1 liegt der Vordruck (z. B. 10 bar absolut) am Eingang des Druckreglers 2 an. Am Ausgang des Druckreglers 2 liegt der Hinterdruck mit z. B. 1,6 bar absolut an. Das Dosierventil 3 wirkt zunächst als Absperrelement. Gasausgangsseitig ist am Dosierventil 3 eine Gasleitung mit dem Adapter 4 angeordnet. Der Adapter 4 kann auch direkt am Dosierventil 3 angeordnet werden. Zur Gasentnahme wird ein Sterilfilter oder Mikrosterilfilter 5 mit einer Gasspritze 6 am Adapter 4 angebracht. Zur Befüllung der Spritze 6 mit Gas wird das Dosierventil 3 geöffnet, so daß der entstehende Druck den Spritzenkolben bewegt und die Spritze 6 mit Gas befüllt. Ist die gewünschte Gasmenge in der Spritze 6 abgefüllt, erkennbar an der Position des Spritzenkolbens, wird das Dosierventil 3 geschlossen. In der Spritze herrscht ein geringer Gasüberdruck. Mit der Abnahme der Spritze 6 von dem Sterilfilter 5 entweicht Gas aus der Spritze und es stellt sich Atmosphärendruck in der Spritze ein. Die Spritze 6 ist drucklos mit Gas 8 gefüllt und kann nun für den medizinischen Eingriff verwendet werden. Spritze und Gas sind steril.
In der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung ist vor der Spritze 6, z. B. direkt vor dem Sterilfilter 5, ein steuerbares Absperrventil 11 (z. B. Magnetventil) angeordnet. Bei Erreichen einer bestimmten Spritzenkolbenposition sendet ein Sensor oder Schaltelement 9, beispielsweise eine Lichtschranke, ein Signal an eine Steuereinheit 10, die ein Schließen des Steuerventiles 11 veranlaßt. Die Steuereinheit 10 enthält z. B. eine Mikroprozessorschaltung oder eine Computerschaltung (CPU). Die gestrichelten Linien stellen Steuerleitungen dar.
Bezugszeichen
1
Druckgasquelle
2
Druckregler
3
Dosierventil
4
Adapter
5
Sterilfilter
6
Spritze
7
steriler Bereich
8
Gasfüllung
9
Sensor oder Schaltelement
10
Steuereinheit
11
Steuerventil

Claims (9)

1. Gasentnahmesystem zur sterilen Gasabfüllung in kleinen Mengen, enthaltend eine Gasquelle (1), einen Druckregler (2), ein Dosierventil (3) und ein Sterilfilter (5).
2. Gasentnahmesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasentnahmesystem für die Kopplung an eine Gasspritze ausgelegt ist.
3. Gasentnahmesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasentnahmesystem ein steuerbares Ventil (11) und einen Sensor oder ein Schaltelement (9) enthält.
4. Gasentnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckgasbehälter, eine Kleinstdruckgasflasche oder eine Druckdose als Gasquelle (1) enthalten sind.
5. Gasentnahmesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasentnahmesystem einen Adapter (4) zur Kopplung eines Sterilfilters (5) enthält.
6. Verfahren zur Befüllung einer Spritze (6) mit Gas, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Gasentnahmesystems nach einem der Ansprüche 1 bis 4 über einen Überdruck des Gases der Spritzenkolben bewegt wird, wodurch eine Befüllung mit dem Gas erfolgt.
7. Verwendung eines Gasentnahmesystems mit einem Druckregler (2) und einem Dosierventil (3) zur Befüllung einer Gasspritze (6) mit einem Gas.
8. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasentnahmesystem einen Sterilfilter (5) enthält.
9. Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasentnahmesystem im medizinischen Bereich eingesetzt wird.
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