DE69416686T2

DE69416686T2 - Handgehaltene vorrichtung zum ausdrücken von injektionsspritzen

Info

Publication number: DE69416686T2
Application number: DE69416686T
Authority: DE
Inventors: Randy Armbruster; Bruce Semmler
Original assignee: Nycomed Imaging AS
Current assignee: GE Healthcare AS
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2014-11-19
Also published as: SK59996A3; ES2128694T3; CN1141597A; US5322511A; HU9601318D0; AU1032795A; NO962010L; HUT75769A; JPH09507400A; EP0729367A1; DE69416686D1; WO1995013841A1; CA2176490A1; IL111691A0; EP0729367B1; PL314524A1; CZ144796A3; NO962010D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen regelbaren, antreibbaren Handinjektor zur Verwendung mit Spritzen, der zur Abgabe einer Flüssigkeit an einen Patienten dienen soll. Derartige Injektoren werden beispielsweise zur Injektionsabgabe von Röntgenkontrastmitteln in einen Patienten vor oder während urographischer oder angiographischer Behandlungen verwendet.
Urographie ist ein radiologisches Verfahren, bei dem wenigstens ein Teil des Harntraktes eines Säugers durch intravenöse Injektion eines Kontrastmittels oder durch Injektion durch die Harnröhre in die Blase undurchsichtig gemacht wird.
Angiographie ist ebenfalls ein radiologisches Verfahren, bei dem Arterien oder Venen eines Säugers durch Injektion eines radiographischen Mittels dargestellt werden.
Bei beiden Verfahren werden Bilder der beschichteten Gefäßstrukturen zu diagnostischen Zwecken radiographisch aufgezeichnet.
Zur Abgabe an die gewünschte Stelle wird das Kontrastmittel in eine geeignete Spritze gefüllt und derart durch eine Hohlnadel oder einen Katheter gepreßt, daß das Kontrastmittel zur richtigen Zeit und an der richtigen Stelle in die Blutbahn oder die Blase eintritt, damit radiographische Bilder aufgezeichnet werden können. Da das Kontrastmittel durch eine Hohlnadel oder einen Katheter in die abzubildende Stelle injiziert wird, sind häufig hohe Drücke, manchmal bis zu 1.000 psi (6.9 MPa) notwendig. Daher muß eine recht hohe Kraft auf den Kolben ausgeübt werden, um den Inhalt der Spritze abgeben zu können. Darüber hinaus muß eine solche Kraft für eine kontinuierliche und gleichmäßige Volumenabgabe des Kontrastmittels in einer konstanten Weise ausgeübt werden. Frühere Injektionssysteme waren für eine manuelle Injektion des Kontrastmittels mit Hilfe einer von Hand gehaltenen Glasspritze ausgelegt. Ein mechanisches, durch einen Fußschalter aktivierbares Injektionssystem war ebenfalls und ist heute noch für sehr allgemeine radiographische Verfahren in Verwendung. Dieses System wurde jedoch sehr selten für Koronarangiographie verwendet und ein möglicher Grund liegt darin, daß die Bedienungskontrolle sehr eingeschränkt ist und ein erhöhtes Risiko einer Zerstörung von Koronararterien besteht.
Antreibbare Injektoren im allgemeinen haben gewisse Vorteile gegenüber handbetätigbaren Injektoren. Unter anderem verringern sie die Abhängigkeit von einem Assistenten und erlauben dem Bediener die Injektion des Kontrastmittels vollständig zu kontrollieren. Sie können ein präzises Volumen abgeben und der erzeugte Druck kann durch Vorgabe einer Druckgrenze beschränkt werden.
Antreibbare Injektoren kommen in drei Typen vor: hydraulische, pneumatische und elektrische. Hydraulische Injektoren besitzen einen Elektromotor, der mit einer Hydraulikpumpe verbunden ist, welche einen mit der, das Kontrastmittel enthaltenden Spritze verbundenen Schlitten antreibt. Bei pneumatischen Injektoren ist die Kraftquelle komprimiertes Gas, das von einem Tank oder einem Kompressor geliefert wird. Elektrische Injektoren werden durch Elektromotoren angetrieben, bei denen Übertragungsmittel für eine Umsetzung einer Kreisbewegung in eine Linearbewegung sorgen, die dann wiederum einen Schlitten antreibt.
Während typische antreibbare Injektoren den Kraftaufwand beseitigen, der bei manuellen Injektoren nötig war, so sind sie nicht einfach zu benutzen, teuer und das Gefühl einer unmittelbaren Kontrolle, das bei manuellen Injektoren vorhanden ist, geht verloren, denn die Spritze und die Steuerung für die Injektoren können nicht von Hand gehalten werden oder sind beim Injektionsvorgang nicht bequem handhabbar. Beispielsweise beseitigt ein gasbetriebener Injektor für eine von Hand haltbare Spritze die bei einer manuellen Injektion notwendige Kraftanstrengung und gewährleistet auch das Gefühl einer unmittelbaren Kontrolle der Injektion, allerdings ist ein Gassystem, wie beispielsweise unter Druck stehendes Kohlendioxidgas zum Antrieb der Spritze notwendig. Das Gasversorgungssystem umfaßt einen Kohlendioxidgastank mit verschiedenen Anzeigen und Steuerungen, was die Tragbarkeit der Vorrichtung verringert. Sie verbraucht kostbaren Raum in unmittelbarer Nähe des Injektionsplatzes, erhöht die Komplexität des Gebrauchs der Vorrichtung für den beabsichtigten Zweck und verlangt einen regelmäßigen Austausch des Gastanks.
Für den Einsatz in der Angiographie und Urographie sind auch batteriebetriebene Injektoren erhältlich, die eine Spritze zur Aufnahme des Kontrastmittels und einen mit mechanischen Mitteln verbundenen Kolben für die automatische Abgabe des Kontrastmittels umfassen. Manche dieser Injektoren weisen eine Mikroprozessortechnologie zum Programmieren der Abgaberate und -dauer auf und besitzen visuelle und akustische Anzeigen für eine einfache Kontrolle des Injektionsvorgangs. Je ausgefeilter diese Injektoren werden, um so höher steigen die Herstellungs- und Benutzungskosten und die Komplexität der Benutzung führt zu größeren Schadensmöglichkeiten.
Ein solcher batteriebetriebener Injektor ist in EP-A-0 567 944 beschrieben.
Aus EP-A-0 567 186 ist bekannt, einen antreibbaren Handinjektor zur Abgabe flüssiger Medien an einen Patienten bereitzustellen, mit einem Gehäuse, einer Spritze, die in ihrem Inneren einen verschiebbaren Kolben aufweist und abnehmbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei das Gehäuse einen Schlitz aufweist und die Spritze einen Flansch hat, der zur Aufnahme in dem Schlitz vorgesehen ist, Antriebsmitteln in dem Gehäuse zum Antreiben des Kolbens in der Spritze, damit Flüssigkeit an den Patienten abgegeben wird, und einem manuell betätigbaren Schalter zum Betätigen der Antriebsmittel.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen leichtgewichtigen antreibbaren Handinjektor, der die bei manuellen Injektoren notwendige Kraftanstrengung beseitigt, dem Anwender darüber hinaus aber einen vollständige menschliche Kontrolle des Injektionsvorgangs erlaubt.
Der erfindungsgemäße, antreibbare Injektor ist gegenüber dem der EP-A-0 567 186 dadurch gekennzeichnet, daß er einen Fühlschalter für die Spritze umfaßt, welcher das Einschalten der Antriebsmittel nur dann erlaubt, wenn die Spritze mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei ein Vorsprung auf dem Gehäuse in eine Ausnehmung in dem Flansch eingreift, wenn die Spritze mit dem Gehäuse gekoppelt ist, und wobei der Fühlschalter für die Spritze an den Schlitz angrenzend angeordnet ist.
Es wird somit eine Verbesserung bei der Kopplung der Spritze mit dem Gehäuse des antreibbaren Handinjektors bereitgestellt, welche der Verhinderung einer unbeabsichtigten Aktivierung eines antreibbaren Injektors dient.
Der Fühlschalter für die Spritze wird die Spritze üblicherweise nur dann detektieren, wenn der Flansch geeignet in den Schlitz eingreift. Der Eingriff des Vorsprung in die Ausnehmung kann eine korrekte Positionierung in die Spritze beim Zusammenfügen gewährleisten. Bevorzugt ist die Ausnehmung zwischen zwei dornartigen Abschnitten des Flansches definiert und der Fühlschalter für die Spritze ist so angeordnet, daß einer der dornartigen Abschnitte mit ihm zusammenwirkt, wenn die Spritze mit dem Gehäuse zusammengefügt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform des antreibbaren Injektors ist als leichtgewichtiges, billiges Einhandgerät konstruiert, das eine vollständige Kontrolle des Abgabevorgangs eines strahlen- undurchlässigen Mediums an einem Patienten durch den Arzt ermöglicht. Insoweit gleicht deren Aufbau einer Pistole, deren Griffabschnitt einen festen Halt gewährleistet. Der handbetätigbare Schalter, der Vorwärts-, Rückwärts,- und Neutralstellungen besitzt, befindet sich bevorzugt im Griffabschnitt und kann durch den Zeigefinger des Arztes kontrolliert werden. Während die bevorzugte Vorrichtung keine komplizierten und teueren elektronischen Komponenten enthält, die leicht kaputt gehen können und in der Bedienung umständlich sind, so stellt sie jedoch elektrische Energie zur Verfügung, um durch Antrieb eines Kolbens entlang des Spritzenkörpers das Kontrastmittel mit einer konstanten Abgaberate an den Patienten abzugeben. Die Vorrichtung weist bevorzugt Endschalter zum automatischen Abschalten eines Elektromotors auf, wenn sich eine in den Kolben eingreifende Führungsspindel in ihrer Ausgangsposition oder in ihrer vollständig verlängerten Position befindet.
Das Gehäuse besteht vorteilhaft aus einem leichten aber widerstandsfähigen Kunststoffmaterial und schützt alle darin befindlichen Komponenten, welche umfassen können:
einen Gleichstrommotor für eine Drehbewegung;
aufladbare Batterien als Stromversorgung für den Motor; Auflademittel für die Batterien;
eine Führungsspindel mit einer buchsenartigen Ausnehmung zur Aufnahme eines Kolbens;
Getriebemittel für eine Umsetzung der von dem Motor erzeugten Rotationsbewegung in eine Linearbewegung der Führungsspindel;
Endschalter zum Abschalten des Motors, wenn sich die Führungsspindel in ihrer ursprünglichen oder ihrer vollständig verlängerten Position befindet; und
Betätigungsschalter mit elektrischen Leitungen zu Batterien und zu dem Motor zur Kontrolle der Bewegung der Führungsspindel.
Die verwendete Spritze kann unterschiedliche Größen besitzen, beispielsweise von 10 ml bis 50 ml, bis 100 ml oder mehr, abhängig von dem für den Patienten erforderlichen Volumen und dem Typ und der Konzentration des strahlenundurchlässigen Mediums oder anderer Medien. Die Spritze kann an einem Ende einen Luer-Anschluß zur Aufnahme eines Katheters oder einer Butterfly-Nadel aufweisen, die an der Injektionsstelle eingeführt werden kann. Das andere Ende der Spritze weist bevorzugt einen Flansch zum Eingriff in einen Aufnahmeschlitz am Stirnende des Gehäuses des antreibbaren Handinjektors auf. In dem Spritzenkörper befindet sich ein verschiebbarer Kolben oder Plunger, der bevorzugt mit einem steckerartigen Kopplungsmittel versehen ist, der mit dem buchsenartigen Kopplungsmittel der Führungsspindel zusammen paßt.
Das Auflademittel kann aus einer Ladeeinheit bestehen, die mit zwei Steckern versehen ist, wobei einer in die Aufnahme des antreibbaren Injektors und der andere in eine herkömmliche elektrische Steckdose eingesetzt werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Injektors ist das Gehäuse für eine einfache Handhabung als pistolenförmiges Gehäuse ausgebildet, wobei das Gehäuse einen röhrenförmigen Hauptkörperabschnitt mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende und einem am proximalen Ende damit integralen Griffabschnitt umfaßt, in welchem Komponententeile beherbergt und gehalten werden;
die Spritze ist lösbar mit dem distalen Ende des röhrenförmigen Hauptkörperabschnitts des pistolenförmigen Gehäuses verbunden; der manuell betätigbare Schalter weist die Form eines Abzugsschalters in dem Griffabschnitt des pistolenförmigen Gehäuses auf;
und die Antriebsmittel umfassen:
einen batteriebetriebenen Motor zur Erzeugung einer Drehbewegung;
eine drehbar mit dem Motor durch Getriebemittel gekoppelte Führungsspindel zur Umwandlung von Drehbewegung in geradlinige Bewegung, wobei die Führungsspindel an einem Ende ein buchsenartiges Kopplungsmittel aufweist;
einen ersten Endschalter, der mit der Führungsspindel und dem Motor verbunden ist, um den Motor automatisch zu entkoppeln und einen weiteren Vorwärtstrieb der Führungsspindel zu verhindern, wenn sich die Führungsspindel in ihrer vollständig verlängerten Position befindet;
einen zweiten Endschalter, der mit der Führungsspindel und dem Motor verbunden ist, um den Motor automatisch zu entkoppeln und einen weiteren Rückwärtstrieb der Führungsspindel zu verhindern, wenn sich die Führungsspindel in ihrer Ausgangsposition befindet;
wobei die Spritze einen Spritzenkörper mit einem Luer- Anschluß an einem Ende zur Aufnahme eines Katheders und einem Flansch am anderen Ende, um durch Einlegen mit dem röhrenförmigen Körperabschnitt des Gehäuses in Eingriff zu kommen, und einen verschiebbar in dem Spritzenkörper angeordneten Kolben umfaßt, der steckerartige Kopplungsmittel aufweist, die in die buchsenartigen Kopplungsmittel der Führungsspindel eingreifen können;
wobei der mit dem Motor und der Batterie verbundene Abzugsschalter Vorwärts-, Rückwärts- und Auspositionen zur Kontrolle der Bewegung der mit dem Körper zum Injizieren flüssiger Medien in einem Patienten verbundenen Führungsspindel aufweist; wobei der Fühlschalter für die Spritze buchsenartige Eingriffsmittel am distalen Ende des röhrenförmigen Hauptkörperabschnitts des pistolenförmigen Gehäuses umfaßt, wobei die buchsenartigen Eingriffsmittel halbkreisförmig sind und einen Eingriffsschlitz und den Vorsprung umfassen;
einen Aktivierungsschalter für das Laden einer Spritze, der an den Schlitz und den Vorsprung in den buchsenartigen Eingriffsmitteln angrenzend angeordnet ist, wobei der Spritzenaktivierungsschalter aktiviert werden soll, wenn die Spritze in den röhrenförmigen Körperabschnitt des pistolenförmigen Gehäuses eingreift;
ein steckerförmiges Eingriffsmittel an einem Ende der Spritze, das in das buchsenförmige Eingriffmittel eingesetzt werden kann, wobei das steckerförmige Eingriffsmittel eine ovale Allgemeinform aufweist und einen Flansch umfaßt, wobei der Flansch wenigstens eine V-förmige Ausnehmung aufweist, die durch Dornen definiert wird; und
Leitungen, die den Spritzenaktivierungsschalter mit dem Abzugsschalter verbinden, wobei der Spritzenaktivierungsschalter im aktivierten Zustand den elektrischen Kreis zwischen dem mit dem Motor und der Batterie verbundenen Abzugsschalter schließt, so daß das Drücken des Abzugsschalters die Bewegung der Führungsspindel zum Kolben zur Injektion flüssiger Medien in den Patienten kontrolliert.
Bestimmte antreibbare Handinjektoren werden im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines antreibbaren Handinjektors mit einer in den Injektor eingesetzten Spritze und einer angeschlossenen Butterfly-Nadel sowie einer Ladeeinheit für die Batterien;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des antreibbaren Handinjektors;
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung des antreibbaren Handinjektors entlang der Linie 3-3 in Fig. 2, mit eingesetzter Spritze und dem Spritzenkolben in seiner Eingriffsposition;
Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung des antreibbaren Handinjektors, wobei der Spritzenkolben in seiner vollständig verlängerten Position dargestellt ist, entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung des antreibbaren Handinjektors und der darin eingesetzten Spritze, entlang der Linie 5-5 in Fig. 2;
Fig. 6 einen Teilschnitt des Handinjektors entlang der Linie 5-5 in Fig. 2;
Fig. 7 einen Querschnitt des antreibbaren Handinjektors entlang der Linie 7-7 in Fig. 2;
Fig. 8 einen Querschnitt des antreibbaren Handinjektors entlang der Linie 8-8 in Fig. 2; und
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der nicht in den antreibbaren Injektor eingesetzten Spritze.
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines antreibbaren Handinjektors mit buchsenartigen Kopplungsmitteln zur Aufnahme einer Spritze;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Spritze mit steckerartigen Kopplungsmitteln zum Verbinden mit dem antreibbaren Handinjektor;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des antreibbaren Handinjektors mit eingesetzter Spritze;
Fig. 13 eine Seitenansicht des in Fig. 10 dargestellten antreibbaren Handinjektors;
Fig. 14 eine Seitenansicht des in Fig. 12 dargestellten antreibbaren Handinjektors mit eingesetzter Spritze;
Fig. 15 einen Querschnitt der Eingriffsmittel des antreibbaren Handinjektors entlang der Linie A-A in Fig. 13;
Fig. 16 einen Querschnitt der Eingriffsmittel des antreibbaren Handinjektors und der Eingriffsmittel der Spritze entlang der Linie B-B in Fig. 14; und
Fig. 17 das Diagramm einer elektrischen Schaltung, welche zur Aktivierung und Deaktivierung des antreibbaren Injektors dient.
Obwohl die in den Fig. 1-9 gezeigten Ausführungsformen nicht unter die vorliegende Erfindung fallen, werden sie beibehalten, denn sie dienen dem Verständnis der in den Fig. 10-17 gezeigten bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist ein antreibbarer Injektor 10 mit einer in die Vorrichtung eingreifenden Spritze 12 dargestellt, wobei einen Butterfly-Nadel 13 über einen Luer-Anschluß 50 mit der Spritze verbunden ist. Ein Batterieladegerät 14 ist unmittelbar vor dem Anschluß an den antreibbaren Injektor 10 durch Einsetzen des Steckers 44 in die Aufnahme 42 dargestellt.
Nach dem Zusammenbau ähneln der antreibbare Injektor 10 und die Spritze 12 zusammen mit dem Griff 18 und dem Abzugsschalter 20a-20b einer Pistole. Diese Anordnung gewährleistet eine feste Haltekontrolle und eine bequeme Handhabbarkeit. Der antreibbare Injektor 10 umfaßt ein Gehäuse, welches sowohl als Gehäuse als auch als Chassis für die darin enthaltenen Komponenten dient.
Bezugnehmend auf die Spritze 12, wie sie in den Fig. 1, 2, 3 und 9 dargestellt ist, umfaßt sie: einen Spritzenkörper zur Aufnahme eines injizierbaren Wirkstoffs, wobei der Spritzenkörper an einem Ende einen Luer-Anschluß 50 besitzt, der als Mittel zum Anschließen der Butterfly-Nadel 13 dient, während das andere Ende des röhrenförmigen Körpers einen Kopplungsstecker 46 zum Eingriff in eine Kopplungsbuchse 38 aufweist. Der Flansch 52 der Spritze 12 lokalisiert und befestigt die Spritze in einem (nicht dargestellten) komplementären Schlitz in der Front 16 des antreibbaren Injektors 10. Das Laden der Spritze 12 ist besonders einfach und praktisch, da die Spritze ohne die Notwendigkeit einer Drehbewegung lediglich in den Schlitz eingelegt wird. In dem Spritzenkörper ist ein mit dem Kopplungsstecker 46 verbundener Kolben 48 verschiebbar angeordnet.
Wie insbesondere aus den Fig. 2, 3, 7 und 8 hervorgeht, befindet sich in dem Gehäuse des antreibbaren Injektors 10 ein Gleichstrommotor 22, der die Drehbewegung des Getriebes 24 erzeugt. Das Getriebe 24 treibt das Getriebe 26 an, welches ein Innengewinde 28 aufweist. Eine Linearbewegung der Führungsspindel 30 wird durch Verhindern ihrer Rotation und durch Drehbewegung des Innengewindes 28 hervorgerufen. Ein am hinteren Ende der Führungsspindel 30 befestigter Aufhalter 32 verhindert die Rotation der Führungsspindel während der Linearbewegung durch den Eingriff eines Stiftes 32a des Aufhalter 32, der in einem Schlitz 32b rollt oder gleitet.
Der Gleichstrommotor 22 wird durch wiederaufladbare Batterien 40 angetrieben, die im Griff 18 des antreibbaren Injektors 10 angeordnet sind. Der mit den Batterien 40 und dem Gleichstrommotor 22 verbindbare Abzugsschalter 20a-20b weist drei Positionen auf: Vorwärtstrieb, Rückwärtstrieb und Ausposition. Ein vorderer Endschalter 36 ist so angeordnet, daß der Aufhalter 32 der Führungsspindel den Ausschalter auslöst und den Motor anhält, wenn sich der Kolben 48 in seiner in Fig. 4 gezeigten verlängerten Position befindet. Entsprechend ist ein rückwärtiger Endschalter 34 so angeordnet, daß der Aufhalter 32 der Führungsspindel den Schalter auslöst und den Motor 22 anhält, wenn sich der Kolben 48 in seiner in Fig. 3 dargestellten Eingriffsposition befindet.
Der antreibbare Injektor 10 wird aufgeladen, indem man das Ladegerät 14 an einen herkömmlichen elektrischen Netzstecker anschließt und in den Zeiten, in welchen die Vorrichtung nicht benutzt wird, den Stecker 44 in die Aufnahme 42 einsetzt.
Im folgenden wird der Betrieb des antreibbaren Handinjektors erläutert. Die Spritze 12 kann mit einer injizierbaren Flüssigkeit, beispielsweise einem Kontrastmittel, vorgefüllt sein oder der antreibbare Injektor 10 kann zum Füllen der Spritze verwendet werden. Falls sie nicht vorgefüllt ist, wird die leere Spritze 12 an der Stirnseite 16 der Vorrichtung eingesetzt, wobei die steckerartige Kupplung 46 in die buchsenartige Kupplung 38 eingreift. Dann wird der antreibbare Injektor 10 in eine aufrechte Position gebracht, indem er mit seiner flachen Seite 9 auf die Oberfläche eines flachen Gegenstandes, wie beispielsweise eines Tisches gestellt wird. Die Spritze 12 wird dann mit Kontrastmittel gefüllt, indem zunächst der Kolben 48 in seine verlängerte Position in der Spritze gefahren wird, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Ein (nicht dargestellter) Plastikschlauch wird an dem Luer-Anschluß 50 angeschlossen und das Kontrastmittel wird durch Anordnen des gegenüberliegenden Endes des Plastikschlauchs in einem mit Kontrastmittel gefüllten Behälter und Zurückziehen des Kolbens 48 zu dessen Eingriffsposition in die Spritze 12 gesaugt. Nach Beendigung dieses Vorgangs wird der Plastikschlauch vom Luer- Anschluß 50 abgenommen und eine Butterfly-Nadel 13 daran befestigt. Nachdem die Butterfly-Nadel 13 an dem Luer-Anschluß 50 angebracht wurde, wird die aufrechte Position des antreibbaren Injektors 10 so lange beibehalten, bis die Luft aus der Spritze 12 und der Butterfly-Nadel 13 durch Antrieb des Kolben 48 in Vorwärtsrichtung ausgestoßen wurde. Für den Antrieb des Kolbens 48 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung ist der Abzugsschalter 20a-20b vorgesehen. Der Abzugsschalter 20a- 20b ist im Griff 18 des antreibbaren Injektors 10 angeordnet, um sowohl die Vorwärts- als auch die Rückwärtsbewegung des Kolbens zu steuern: Drücken von 20b führt zu einer Vorwärtsbewegung des Kolbens 48, während Drücken von 20a zu einer entgegengesetzten Bewegung führt. Wenn weder der Abzugsschalter 20a noch der Abzugsschalter 20b gedrückt werden, kehrt der Schalter automatisch zu seiner Neutral- oder Ausposition zurück und der Motor 22 wird abgeschaltet.
Für den Fall, daß die Spritze 12 mit Kontrastmittel vorgefüllt ist, wird die Spritze so wie oben beschrieben geladen, dann wird der antreibbare Injektor 10 in eine aufrechte Position gebracht. Eine (nicht dargestellte) Spritzenkappe wird vom Luer-Anschluß 50 abgenommen und die Butterfly-Nadel 13 wird mit dem Luer-Anschluß 50 verbunden. Wie oben beschrieben wird die Luft aus der Spritze ausgestoßen.
Nach dem Ausstoßen der Luft aus der Spritze 12, wird der antreibbare Injektor 10 vom Arzt am Griff 18 gehalten, wobei der Zeigefinger auf dem Abzugsschalter 20a-20b aufliegt, der sich in de Ausposition befindet. Eine (nicht dargestellte) Schutzhülle wird von der Butterfly-Nadel 13 abgenommen und diese wird in die Injektionsstelle am Patienten eingestochen. Der Arzt aktiviert dann den Motor 22 indem er den Abzugsschalter 20b drückt, welcher die Batterien 40 elektrisch mit dem Motor 22 verbindet. Der Motor 22 erzeugt eine Drehbewegung die durch die Getriebe 24 und 26 in eine auf die Führungsspindel 30 wirkende Drehbewegung umgewandelt wird. Die Führungsspindel 30 treibt den Kolben 48 in den Spritzenkörper 12, was Kontrastmittel durch die Butterfly-Nadel in die Injektionsstelle preßt. Der Kolben 48 wird durch die Führungsspindel 30 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, während der Arzt in der Lage ist, das Ausstoßen von Kontrastmittel aus der Spritze 12 visuell zu beobachten. Der Injektionsvorgang unterliegt der vollständigen Kontrolle des Arztes. Im Gegensatz zu sehr teueren und komplizierten Vorrichtungen, bei denen die Elektronik die vollständige Kontrolle des Prozesses unter Ausschluß des Arztes übernimmt, erzielt der vorliegende antreibbare Injektor eine wichtiges Ergebnis: er erfüllt den Wunsch des Arztes, Kontrastmittel aus der Spritze 12 mit konstanter Abgaberate in den Patienten zu pressen. Der Injektionsvorgang kann durch Freigabe des Abzugsschalters in dessen Neutralposition jederzeit unterbrochen werden. Wenn sich die Führungsspindel 30 in ihrer vollständig verlängerten Position befindet, d. h., wenn der Kolben 48 das Kontrastmittel vollständig aus der Spritze 12 abgegeben hat, löst der Anhalter 32 der Führungsspindel den vorderer Endschalter 36 aus und hält den Motor 22 an.
Nach Beendigung des Injektionsvorgangs wird die Butterfly-Nadel 13 vom Patienten abgetrennt und die Führungsspindel 30 wird zu ihrer ursprünglichen Eingriffsposition zurückgezogen. Die Spritze 12 wird von dem antreibbaren Injektor 10 durch Herausnehmen des steckerartigen Kopplungsmittels 46 aus dem buchsenartigen Kopplungsmittel 38 und Herausnehmen des Flansches 52 aus dem aufnehmenden Schlitz im Stirnabschnitt 16 der Vorrichtung 10 entfernt.
Im Folgenden wird nun auf die in den Fig. 10 bis 17 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, welche eine Verbesserung der Kopplung der Spritze mit dem antreibbaren Handinjektor und eine mit der Kopplung zusammenhängende elektrische Schaltung zeigt, die eine unbeabsichtigte oder zufällige Aktivierung des antreibbaren Injektors verhindert.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines antreibbaren Handinjektors 60 ohne Spritze, der buchsenartige Eingriffsmittel besitzt, die im allgemeinen mit 70 bezeichnet sind und die Spritze aufnehmen können. Das buchsenartige Eingriffsmittel 70 ist halbkreisförmig ausgebildet und umfaßt einen Eingriffsschlitz 72 und Vorsprünge 74, was am deutlichsten in Fig. 15 erkennbar ist.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einer Spritze 80 mit einem steckerartigen Kopplungsmittel, das allgemein mit 90 bezeichnet ist und in die buchsenartigen Eingriffsmittel 70 eingreifen kann. Das steckerartige Eingriffsmittel 90 ist oval ausgebildet und umfaßt einen Flansch 92, wobei dieser Flansch zwei V-förmige Ausnehmungen 94 und 94' aufweist, die um 180º voneinander beabstandet sind und durch Dorne 96 und 96', sowie Dorne 98 und 98' definiert werden.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht und Fig. 14 ist eine Seitenansicht des antreibbaren Handinjektors 60 mit eingebauter Spritze 80. Wie insbesondere aus Fig. 16 hervorgeht, wird der Flansch 92 der steckerartigen Eingriffsmittel 90 in den Schlitz 72 der buchsenartigen Eingriffsmittel 70 so eingesetzt, daß der Vorsprung 74 entweder in die V-förmige Ausnehmung 94 oder die V-förmige Ausnehmung 94' vollständig eingreift. Mit zwei identischen V-förmigen Ausnehmungen in der Spritze 80 wird der Arzt in die Lage versetzt, die Spritze 80 problemlos in den antreibbaren Injektor 60 einzusetzen, in dem eine der V- förmigen Ausnehmungen vertikal gehalten wird.
Fig. 17 zeigt das Diagramm einer elektrischen Schaltung, die zur Aktivierung und Deaktivierung des antreibbaren Injektors dient. Die diagrammartig gezeigte elektrische Schaltung 100 umfaßt:
eine Batterieladeeinheit 112 eine Aufnahme 114 für die Batterieladeeinheit; einen Widerstand 116; eine Batteriestromquelle 18 (Batteriestromquelle 40 in Fig. 2); einen Vorwärts-Triggerschalter 120 (Triggerschalter 20a in Fig. 1); einen Rückwärts-Triggerschalter 120a (Triggerschalter 20b in Fig. 1); einen hinteren Endschalter 120 (hinterer Endschalter 34 in Fig. 3 u, 4); einen vorderen Endschalter 122a (vorderer Endschalter 36 in Fig. 3 u. 4); einen Aktivierungsschalter 124 bei geladener Spritze; einen Gleichstrommotor 126 (Gleichstrommotor 22 in Fig. 2, 3, 7 u. 8). Diese Gegenstände werden durch Drähte 110 zur Vervollständigung des Schaltkreises verbunden.
Fig. 15 zeigt einen Aktivierungsschalter 124 für die geladene Spritze in einer offenen Position, d. h. bevor die buchsenartigen Eingriffsmittel 17 die steckerartigen Eingriffsmittel 90 aufnehmen. In Fig. 16 befinden sich die steckerartigen und buchsenartigen Eingriffsmittel 70 und 90 in Eingriff und der Aktivierungsschalter 124 für geladene Spritze befindet sich in einer geschlossenen Position.
Zur Betätigung des antreibbaren Handinjektors wird eine Spritze 80 in den antreibbaren Handinjektor 60 geladen, in dem der Flansch 92 der steckerartigen Eingriffsmittel 90 in den Schlitz 72 der buchsenartigen Eingriffsmittel 70 so eingesetzt wird, daß der Vorsprung 74 vollständig in die V-förmige Ausnehmung 94 oder die V-förmige Ausnehmung 94' eingreift. Wenn die Spritze 80 vollständig in den antreibbaren Handinjektor 60 eingesetzt ist, aktiviert der Flansch 92 den Aktivierungsschalter 124 für die geladene Spritze. Wenn der Vorwärts-Abzugsschalter 120 (Abzugsschalter 20b in Fig. 1) vom Arzt gedrückt wird, wird das in der Spritze enthaltene Fluid in die Injektionsstelle ausgestoßen. Wenn die Spritze 80 nicht vollständig in den antreibbaren Handinjektor eingesetzt ist, ist der Aktivierungsschalter 24 für die geladene Spritze nicht aktiviert und die Vorrichtung wird kein Fluid aus der Spritze ausstoßen, wenn der Abzugsschalter 120 gedrückt wird.
Es ist festzuhalten, daß obwohl bei der speziellen Ausführungsform, welche ein Sicherheitsmerkmal zum Verhindern einer unbeabsichtigten Aktivierung der Vorrichtung aufweist, die pistolenförmige Vorrichtung beschrieben wurde, kann das Sicherheitsmerkmal auch in anderen Konfigurationen verwendet werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist der antreibbare Injektor extrem einfach, kompakt, leicht zu halten und zu betätigen, sowie billig. Das Fehlen von komplizierten elektronischen Komponenten beseitigt praktisch Störungen und Schäden, mit denen komplizierte Instrumente behaftet sind. Das medizinische Personal hat die vollständige Kontrolle bei der Benutzung der Vorrichtung, was die Praxis der Abgabe von Kontrastmitteln für den Patienten zu einer leichter tolerierbar und angenehmeren Erfahrung macht als dies bei Verwendung eines sperrigen, komplizierten Instrumentariums der Fall ist. Das Eingriffsmerkmal zwischen Spritze und dem Antriebshilfsmittel verhindert eine unbeabsichtigte Aktivierung des Antriebshilfsmittels und den daraus resultierenden unerwünschten Stoß von Flüssigkeit aus der Spritze.

Claims

1. Antreibbarer Handinjektor (60) zur Abgabe flüssiger Medien an einen Patienten, mit einem Gehäuse, einer Spritze (80), die in ihrem Inneren einen verschiebbaren Kolben aufweist und abnehmbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei das Gehäuse einen Schlitz (72) aufweist und die Spritze einen Flansch (92) hat, der zur Aufnahme in dem Schlitz (72) vorgesehen ist, Antriebsmitteln (126) in dem Gehäuse zum Antreiben des Kolbens in der Spritze, damit Flüssigkeit an den Patienten abgegeben wird, und einem manuell betätigbaren Schalter (120, 120a) zum Schalten der Antriebsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß der antreibbare Injektor außerdem einen Fühlschalter (124) für die Spritze umfasst, welcher das Einschalten der Antriebsmittel nur dann erlaubt, wenn die Spritze (80) mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei ein Vorsprung (74) auf dem Gehäuse in eine Ausnehmung (94, 94') in dem Flansch (92) eingreift, wenn die Spritze (80) mit dem Gehäuse gekoppelt ist, und wobei der Fühlschalter (124) für die Spritze an den Schlitz (72) angrenzend angeordnet ist.

2. Antreibbarer Handinjektor gemäß Anspruch 1, wobei die Ausnehmung (94, 94') zwischen zwei dornartigen Abschnitten (96, 96', 98, 98') des Flansches (72) definiert ist, und der Fühlschalter (124) für die Spritze so angeordnet ist, daß einer der dornartigen Abschnitte mit ihm zusammenwirkt, wenn die Spritze (80) mit dem Gehäuse gekoppelt ist.

3. Antreibbarer Handinjektor gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Spritze (80) zwei symmetrisch angeordnete Flansche (92) aufweist, die jeweils mit einer Ausnehmung (94, 94') versehen sind.

4. Antreibbarer Handinjektor gemäß Anspruch 1, worin

das Gehäuse zur einfachen Handhabung pistolenförmig ist, wobei das Gehäuse einen röhrenförmigen Hauptkörperabschnitt mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende und am proximalen Ende einen damit integralen Griffabschnitt umfasst, in welchem Komponententeile beherbergt und gehalten werden;

die Spritze (80) lösbar mit dem distalen Ende des röhrenförmigen Hauptkörperabschnitts des pistolenförmigen Gehäuses verbunden ist;

der manuell betätigbare Schalter die Form eines Abzugschalters (120, 120a) in dem Griffabschnitt des pistolfenförmigen Gehäuses aufweist;

und die Antriebsmittel umfassen:

einen batteriegetriebenen Motor (126) zur Erzeugung einer Drehbewegung;

eine drehbar mit dem Motor durch Getriebemittel gekoppelte Führungsspindel zur Umwandlung von Drehbewegung in geradlinige Bewegung, wobei die Führungsspindel an einem Ende ein buchsenartiges Kopplungsmittel aufweist;

einen ersten Endschalter (122a), der mit der Führungsspindel und dem Motor (126) verbunden ist, um den Motor (126) automatisch zu entkuppeln und einen weiteren Vorwärtstrieb der Führungsspindel zu verhindern, wenn sich die Führungsspindel in ihrer vollständig verlängerten Position befindet;

einen zweiten Endschalter (122), der mit der Führungsspindel und dem Motor (126) verbunden ist, um den Motor (126) automatisch zu entkuppeln und einen weiteren Rückwärtstrieb der Führungsspindel zu verhindern, wenn sich die Führungsspindel an ihrer Ausgangsposition befindet;

wobei die Spritze (80) einen Spritzenkörper mit einem Luer-Anschluß an einem Ende zur Aufnahme eines Katheters und einem Flansch am anderen Ende, um durch Einlegen mit dem röhrenförmigen Körperabschnitts des Gehäuses in Eingriff zu kommen, und einen verschiebbar in dem Spritzenkörper angeordneten Kolben umfaßt, der steckerartige Kopplungsmittel aufweist, die in die buchsenartigen Kopplungsmittel der Führungsspindel eingreifen können;

wobei der mit dem Motor (126) und der Batterie verbundene Abzugsschalter (120, 120a) Vorwärts-, Rückwärts- und Aus-Positionen zur Kontrolle der Bewegung der mit dem Kolben zum Injizieren flüssiger Medien in einen Patienten verbundenen Führungsspindel aufweist;

wobei der Fühlschalter für die Spritze buchsenartige Eingriffsmittel (70) am distalen Ende des röhrenförmigen Hauptkörperabschnitts des pistolenförmigen Gehäuses umfasst, wobei die buchsenartigen Eingriffsmittel (70) halbkreisförmig sind und einen Eingriffsschlitz (70) und den Vorsprung (74) umfassen;

einen Aktivierungsschalter (124) für das Laden einer Spritze, der an den Schlitz (72) und den Vorsprung (74) in den buchsenartigen Eingriffsmitteln (70) angrenzend angeordnet ist, wobei der Spritzenaktivierungsschalter (124) aktiviert werden soll, wenn die Spritze (80) in den röhrenförmigen Körperabschnitt des pistolenförmigen Gehäuses eingreift;

ein steckerförmiges Eingriffsmittel (90) an einem Ende der Spritze, das in das buchsenförmige Eingriffsmittel (70) eingesetzt werden kann, wobei das steckerartige Eingriffsmittel (90) eine ovale Allgemeinform aufweist und einen Flansch (92) umfasst, wobei der Flansch wenigstens eine V-förmige Ausnehmung (94, 94') aufweist, die durch Dornen definiert wird; und

Leitungen, die den Spritzenaktivierungsschalter mit dem Abzugsschalter verbinden, wobei der Spritzenaktivierungsschalter im aktivierten Zustand den elektrischen Kreis (112) zwischen dem mit dem Motor und der Batterie verbundenen Abzugsschalter schließt, so daß das Drücken des Abzugsschalters (120, 120a) die Bewegung der Führungsspindel zum Kolben zur Injektion flüssiger Medien in einen Patienten kontrolliert.

5. Antreibbarer Handinjektor gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Spritze (80) flüssiges Medium enthält und das flüssige Medium einen Wirkstoff für Bildgebungszwecke enthält.

6. Antreibbarer Handinjektor gemäß Anspruch 5, wobei der Wirkstoff für Bildgebungszwecke zur angiographischen Untersuchung eines Säugers dient.

7. Antreibbarer Handinjektor gemäß Anspruch 5, wobei der Wirkstoff für Bildgebungszwecke zur urographischen Untersuchung eines Säugers dient.