EP2200513A2 - Positionserfassungsvorrichtung und verfahren zur erfassung von mindestens zwei positionen - Google Patents

Positionserfassungsvorrichtung und verfahren zur erfassung von mindestens zwei positionen

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EP2200513A2
EP2200513A2 EP08802257A EP08802257A EP2200513A2 EP 2200513 A2 EP2200513 A2 EP 2200513A2 EP 08802257 A EP08802257 A EP 08802257A EP 08802257 A EP08802257 A EP 08802257A EP 2200513 A2 EP2200513 A2 EP 2200513A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
syringe
switch means
plunger
detecting device
die
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08802257A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Pfeiffer
Reinhold Knoll
Tobias THOMAMÜLLER
Daniel Moulas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Edwards Lifesciences IPRM AG
Original Assignee
Edwards Lifesciences IPRM AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Edwards Lifesciences IPRM AG filed Critical Edwards Lifesciences IPRM AG
Publication of EP2200513A2 publication Critical patent/EP2200513A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61M5/31565—Administration mechanisms, i.e. constructional features, modes of administering a dose
    • A61M5/3159—Dose expelling manners
    • A61M5/31591—Single dose, i.e. individually set dose administered only once from the same medicament reservoir, e.g. including single stroke limiting means

Definitions

  • the invention relates to a position detection device and method for detecting at least two positions.
  • the invention relates to a position detecting device for detecting at least a first and a second position of a syringe die and a method for detecting at least two positions of a syringe plunger to the syringe body of a syringe.
  • thermodilution it is necessary to inject a predefined volume of liquid and to record the change in this injected volume at run-time through the vessels to be measured. From the difference between the two recorded volumes then parameters are determined concerning the vessels. An important condition for this is that the administered volume, as well as the time in which the volume was administered, is recorded.
  • DE 699 17 425 T2 describes an injection channel for a blood vessel catheter which has a temperature sensor.
  • a flow rate and / or pressure switch is electrically coupled to the output of the temperature sensor.
  • a position detection device for detecting at least one first and one second position of a syringe plunger relative to the syringe body of a syringe, which comprises at least three switch devices, wherein at least one switch device is designed as a reed contact and at least one switch device as a magnet.
  • a position detection device is preferably a device which is suitable for detecting at least one position, preferably a position of a syringe plunger.
  • a syringe is preferably a medical instrument that is useful for administering fluids.
  • a syringe consists of a preferably cylindrical syringe body, a syringe plunger movable therein and a preferably cone-shaped nozzle.
  • the syringe can preferably be filled by pulling on the syringe plunger.
  • a fluid can be pressed through the nozzle.
  • a first position of the syringe plunger is preferably a position that the syringe plunger assumes when there is liquid in the syringe body.
  • a second position of a syringe plunger is preferably a position occupied by the syringe plunger when there is no cavity between syringe body and syringe plunger adapted to receive a fluid.
  • Switch devices are preferably devices that are capable of detecting positions. Switch devices are preferably devices that are set up, to close a circuit when a certain position is reached relative to another switch means.
  • a microswitch is used as the switch device.
  • a microswitch is preferably an electrical switch whose contacts are less than 3 mm apart when open.
  • a switch device is used as a normally closed contact, particularly preferably as a make contact. Particularly preferred is a reed contact is used.
  • Reed contacts are preferably sealed under vacuum or inert gas in a glass flask contact tongues.
  • the contact tongues are preferably made of precious metal-coated, ferromagnetic material.
  • a contact actuation preferably takes place by means of a magnetic field acting from outside.
  • the magnet used is preferably a device which is suitable for generating a magnetic field.
  • a magnetic coil or an electromagnet more preferably a permanent magnet is used.
  • the syringe die is arranged in a sheath which prevents, for example, germs from getting onto the syringe die, and thus into fluid to be injected.
  • a temperature sensor is arranged in the syringe.
  • the temperature sensor is arranged in the region of the nozzle.
  • the syringe plunger is connected to an automatic actuator adapted to move the syringe plunger toward a signal of the processing apparatus.
  • an automatic actuating device can be used, for example, by a motor or via gas or fluid-controlled drive mechanisms in order to automate raise the syringe and inject the bolus.
  • the syringe is particularly preferably received in a carriage which is driven by a suitable motor and can raise the syringe up to a first position and then empties the syringe in a predefined time window and thus injects a bolus.
  • two of the switch devices are arranged fixed in position to the syringe body. This makes it possible to easily detect two positions of the syringe die.
  • the positionally fixed to the syringe body arranged switch means are formed as reed contacts.
  • the third switch device is designed as a magnet and is set up such that at least two positions of the magnet correspond to two positions of the syringe plunger. This makes it possible to obtain a first signal for a first position of the syringe plunger from the first positionally fixed switch device and a second signal for a second position of the syringe plunger from the second position-fixed switch device.
  • two of the switch means are arranged movably to the syringe body. This makes it possible to detect two positions of the fuel punch in a particularly cost-effective manner.
  • the two movable switch means are arranged such that each of the switch means can assume at least one position corresponding to a position of the syringe die.
  • the two switch devices, which are arranged to be movable to the syringe body designed as magnets.
  • a further switch device is fixed in position to the syringe body and arranged as a reed contact.
  • the syringe die is connected to a carriage on which the two switch devices, which are movable for spraying are arranged body attached. This makes it possible in a simple manner, switch devices positionally fixed to provide the syringe die without the syringe itself must be changed.
  • the second position of the syringe plunger is the position in which the syringe plunger is immediately after emptying the syringe. This makes it possible to detect the position occupied by the syringe plunger after emptying the syringe.
  • the time is detectable, in which the syringe die occupies the second position.
  • a first position-fixed switch device can be fixed in a first region, which corresponds to a first position of the syringe punch. This makes it possible to provide different first positions for the syringe die. This makes it possible to provide injections having different volumes.
  • the first position-fixed switch means in the first region can be locked. This makes it possible to provide multiple injections without having to set up the first position-fixed switch device again.
  • a distance between at least one movable switch device and at least one fixed position switch device is adjustable. This makes it possible to specify the sensitivity of the response of a switch device.
  • the switch means are arranged to respond when they are facing each other.
  • the switch devices respond more precisely the smaller the intended distance between a movable and a position-fixed switch device.
  • At least one switch device comprises magnetizable plastic. This makes it possible to get one Switch device to integrate in a particularly simple manner in a syringe.
  • at least a portion of the syringe plunger is formed of magnetizable plastic. This makes it possible in a simple manner to provide a switch device on the syringe die.
  • the magnetizable plastic is suitable to be processed by ordinary plastics processing techniques.
  • the magnetizable plastic is suitable for accepting virtually any shape.
  • the plastic has a metal content.
  • the metal content in the material can be magnetized.
  • the position sensing device comprises a barrier configured to limit a filling stroke of the syringe plunger. This makes it possible in a simple manner to prevent too much fluid being drawn up with the syringe.
  • the Mountainweg is preferably the path that travels the syringe plunger when filling the syringe.
  • the barrier is preferably a device which is suitable for preventing a retraction of the syringe plunger from a defined position of the syringe plunger relative to the syringe body.
  • the barrier has a mechanical stop, which is connected in a fixed position with the syringe body.
  • the position of the barrier is adjustable relative to the syringe body, so that it is possible to specify different Grehubwege, and thus different volumes, of a fluid in the syringe.
  • the syringe die is connectable to the barrier. This makes it possible to bring the syringe punch particularly accurate in a particular position.
  • the barrier is arranged such that a syringe stamp is connected to it.
  • can be and syringe plunger and lock are movable to a predefined position relative to the syringe body.
  • the position of the lock can be detected.
  • the position of the lock can be detected by a switch device.
  • a control of a drawn-up amount of fluid is possible.
  • the lock is provided in a carriage, in which the syringe can be inserted.
  • the syringe By inserting the syringe into a carriage, the latter can firmly receive the syringe body and lock the syringe plunger in a movable carriage part. In this way, it is possible that the movement of the carriage, the syringe or the syringe die is moved relative to the syringe body.
  • this slide system can now preferably be provided a lock, so that the carriage system can only move up to a predetermined position. In this way it is only possible to raise the syringe to this predetermined position.
  • the barrier is connectable to a position-fixed switch device.
  • the lock is connectable to the first fixed position switch means.
  • the connection of the barrier with the position-fixed switch device is a logical see connection.
  • the connection of the barrier with the position-fixed switch device is a mechanical connection.
  • the barrier and the first position-fixed switch device are displaceable together.
  • the first position-fixed switch device or the barrier is also displaced by a displacement of the barrier or by a displacement of the first position-fixed switch device.
  • the barrier and the first position-fixed switch means are adjustable together. This ensures that a detected position is the position in which the syringe plunger is maximally pulled out of the syringe body.
  • the barrier has a slope adapted to introduce a force into the syringe plunger that does not act in an actuating direction of the syringe plunger when the locator is not connected to the syringe plunger and a pressure is applied to the syringe plunger.
  • This makes it possible to prevent a fluid from being injected when the syringe plunger is not in a designated first position. In this way, it can be prevented that an unintended amount of fluid is injected.
  • the force which is applied to injections on the syringe die is diverted by the bevel in a direction which does not correspond to the actuating direction of the syringe die.
  • the position detection device is connectable to a syringe. This makes it possible to prevent a syringe from being actuated without detecting positions of the syringe plunger.
  • the syringe is releasably connected to the position detecting device so that the syringe is interchangeable.
  • the position detection device preferably has a carriage, which is connected to at least one switch device and can be connected to the syringe plunger. This makes it possible to easily provide a position detection device such that a position of the syringe plunger can be detected without changing the syringe plunger itself.
  • the carriage is fixed in position to the syringe die.
  • the carriage is displaceable in the longitudinal direction of the syringe body.
  • the position detection device comprises a syringe receptacle which is adapted to receive a syringe body. This makes it possible in a simple manner to connect a syringe with the position detection device.
  • the syringe receptacle has an area which is designed as a hollow cylinder.
  • a syringe body of a commercially available syringe can be received in the syringe receptacle.
  • a syringe body is connectable to the syringe receptacle, more preferably a syringe body is detachably connectable to the syringe receptacle.
  • the syringe receptacle is dimensioned such that a syringe body of a commercially available syringe can be frictionally connected thereto.
  • a method for detecting at least two positions of a syringe plunger for the syringe body of a syringe comprising the following steps:
  • Processing the first and second positions and the timings of the detected first and second positions of the syringe die in a processing device makes it possible to determine how long an injection time is.
  • a nozzle is any device that is capable of releasing fluid from a syringe.
  • a point in time is any timestamp that allows comparison with other timestamps.
  • a time is a timestamp that allows one to determine a distance to other times.
  • a time is a time.
  • Processing the first and second positions and the times of the detected first and second positions of the syringe punch in a processing device preferably includes determining the extent and temperature of an injected bolus. More preferably, this processing includes a prediction of when the bolus will occur at a particular location of a blood vessel, most preferably a prediction of what length, preferably, what temperature that bolus will have. Preferably, the processing includes a calculation of how the temperature and / or extent of the bolus changes as it passes through the heart.
  • the method further comprises the method steps: connecting the position detection device with the syringe and setting the first position-fixed switch means. This makes it possible to set up the position detection device in such a way that a bolus can be drawn up and injected several times with the syringe without having to make adjustments to the position detection device.
  • the connection of the position detection device to the syringe is preferably a detachable connection, so that the syringe can be exchanged.
  • the setting of the first position-fixed switch device is preferably a setting of a first position-fixed switch device to a specific position, which preferably corresponds to a volume to be injected.
  • the method further comprises the method step: determining the second positionally fixed switch device. This makes it possible to detect an end point of an injection.
  • the second position-fixed switch means is set in a range which is one
  • the method further comprises the step of: stopping the syringe assembly.
  • the stopping preferably comprises blocking the syringe plunger.
  • the mounting of the syringe preferably includes movement of the syringe plunger relative to the syringe body such that a volume is created between the syringe plunger and the syringe body into which fluid flows through a nozzle.
  • the syringe die is achieved by striking against a stop provided in a fixed position relative to the syringe body.
  • the method further comprises the step of: outputting a signal when
  • a period between reaching a first position of the syringe plunger and reaching a second position of the syringe plunger is too short or too long and / or
  • a barrier configured to limit a filling stroke of the syringe die has not been activated. This makes it possible to ensure that an intended volume is injected and / or a fluid is injected over a limited period of time.
  • a signal is output when the first position is too short occupied by the syringe die.
  • a signal is any indication that is appropriate to alert an operator and / or a processing device that a prescribed injection has not occurred.
  • a signal is arranged to be processed by a processing device such that measured data are discarded.
  • a signal is an optical, particularly preferably an acoustic signal.
  • the method further comprises the step of: feeding the region in which the second position-fixed switch device is positioned into a processing device. This makes it possible to provide the processing device with information about the amount of fluid to be injected.
  • the area is manually entered into the processing device.
  • the position detection device has switches which are set up to detect the position of the second positionally fixed switch device and to supply it to the processing device.
  • the method further comprises the step of: calculating a volume that has been injected between leaving the first position and reaching the second position. This makes it possible to provide the processing unit with the information about the sprayed volume in a simple manner.
  • the processing device has a list in which different positions, which are assigned to different volumes, particularly preferably, the processing device has a calculation rule, with which it can calculate a corresponding volume from the first and the second position.
  • the nature of a bolus is calculated.
  • the extent, particularly preferably the temperature of the bolus is calculated.
  • FIG. 1 is a diagram of an embodiment of a position detection device according to the invention.
  • FIGS. 2A-2E are diagrams of an embodiment of a position detection device according to the invention, wherein in each of FIGS. 2A to 2E a different phase is shown in the use of the position detection device,
  • FIGS. 3A-3E are diagrams of an embodiment of another position detecting device, wherein in Figs. 3A to 3E different phases are shown in the use of the position detecting device, 4 is a schematic of one embodiment of a syringe barrel and carriage;
  • Fig. 5 is a diagram of another embodiment of a position detecting device.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section of an embodiment of a position detection device 10 according to the invention.
  • FIG. 1 shows the cross section of a syringe 30 with a syringe body 25 and a syringe plunger 20.
  • the syringe body 25 is designed as a cylindrical hollow body, in which the syringe die 20 is arranged displaceably in such a way that a cavity can be formed in the syringe body 25 which is suitable for receiving fluid.
  • the syringe 20 has a nozzle 35 which is connected to a hose 80.
  • the hose 80 has a first hose portion 81 which is connectable to a bag.
  • a first valve 82 is arranged between the first hose portion 81 and the nozzle 35.
  • the tube 80 has a second tube portion 83 which is connectable to a catheter.
  • a second valve 84 is arranged between the second hose portion 83 and the nozzle 35.
  • the syringe die 20 has a piston portion 22 adapted to terminate a cavity with the syringe body 25 and a handle 21 adapted to communicate a force exerted by an operator on it to the piston portion 22.
  • a carriage 45 is connected so that it is fixed in position to the syringe die 20.
  • the carriage extends outside of the syringe body 25 in the same direction as the syringe die 20. It is movable relative to the syringe body 25.
  • a switch device 40 is provided on the carriage 45.
  • two switch devices 50 and 60 are arranged in different areas outside of the syringe body 25 such that the switch device 40 can be guided past the switch devices 50 and 60 when the syringe plunger 20 is actuated.
  • the switch devices 50 and 60 each have a data line to a processing device 70.
  • the switch device 60 is arranged such that the switch device 40 faces it when the syringe die 20 is completely pushed into the syringe body 25.
  • the switch device 50 is disposed in a position opposed to the switch device 40 when the piston portion 22 is positioned in an area corresponding to a volume to be injected. As a result, both an intended starting position and an end position of the syringe punch 20 can be detected.
  • the switch device 40 is designed as a magnet.
  • the switch devices 50 and 60 are designed as reed contacts. As a result, there is a separate position signal for both positions of the syringe punch 20.
  • the position detecting device 10 shown in Fig. 1 it is possible to check in the processing apparatus 70 whether a volume of fluid has been administered as intended is. If the switch means 50 has not sent a signal to the processing device 70, the fluid injection will be rejected as improper. If the switch means 60 has not given a signal to the processing device 70, the fluid injection is also rejected as being improperly. In the first case it can be assumed that the syringe has not been raised far enough, in the second case it can be assumed that the syringe has not been completely emptied. In addition, it is possible to discard injections as improper if the time elapsed between the input of a signal from the switch means 50 and the input of a signal from the switch means 60 is too short or too long.
  • FIGS. 2A to 2E show an exemplary embodiment of a position detection device according to the invention in different phases.
  • Position detecting device 10 and syringe 30 are constructed similarly as in Fig. 1, but the switch means 40 is disposed directly on the piston portion 22 and formed of magnetizable plastic.
  • the piston portion 22 is located directly on the nozzle 35. There is no volume between the piston portion 22 and the syringe body 25 that is suitable for receiving fluid.
  • the switch device 40 is located opposite the switch device 60. As a result, the switch device 60 generates a signal.
  • FIG. 2B the syringe die 20 has been pulled somewhat out of the syringe body 25.
  • the switch device 40 is located neither to the switch means 60 nor to the switch means 50. As a result, none of the switch means 50 or 60 generates a signal.
  • FIG. 2C the syringe die 20 is pulled further out of the syringe body 25.
  • the switch device 40 is located opposite the switch device 50. As a result, the switch device 50 generates a signal.
  • Fig. 2C shows the starting position for an injection of a bolus.
  • the syringe 30 is mounted.
  • FIG. 2D the syringe punch 20 has been pressed in the direction of the nozzle 35.
  • the switch device 40 is located neither with respect to the switch device 50 nor with respect to the switch device 60.
  • FIG. 2D shows the phase of the injection. Neither the switch means 50 nor the switch means 60 generate a signal.
  • the syringe die 20 is pressed completely into the syringe body 25.
  • the switch device 40 lies opposite the switch device 60.
  • the switch device 60 generates a signal.
  • switch means 50 and 60 are formed as reed contacts and the switch means 40 is formed as a magnet, two different signals for the two different positions are generated. This makes it possible to assign the signals exactly to the positions.
  • FIGS. 2A to 2E the scheme of another embodiment of a position detecting device and another syringe is shown. Notwithstanding the position detection device 10 and the syringe 30 shown in FIGS. 2A to 2E, here a switch device 40 is provided in a fixed position to the syringe body 25 on the syringe body. In addition, two trained as magnets switch means 50 and 60 are provided on the syringe die 20. In FIG. 3A, the piston section 22 of the syringe plunger 20 bears against the nozzle 35. There is no volume between the piston portion 22 and the syringe body 25 that is suitable for receiving fluid. The switch device 50 faces the switch device 40. The switch device 40 generates a signal.
  • the syringe die 20 is pulled out of the syringe body 25 by a first distance.
  • the switch device 40 is located opposite neither the switch device 50 nor the switch device 60. The switch device 40 does not generate a signal.
  • the syringe die 20 is another one
  • the switch device 60 Stretched out of the syringe body 25.
  • the switch device 60 faces the switch device 40.
  • the switch device 40 generates a signal.
  • the syringe die 20 is in the home position for injection.
  • FIG. 3D the syringe punch 20 is pressed by a distance in the direction of the nozzle 35. Fluid has been forced through the nozzle 35. Neither the switch means 50 nor the switch means 60 are opposed to the switch means 40. The switch device 40 does not generate a signal.
  • FIG. 3E the syringe punch 20 has been pressed completely into the syringe body 25.
  • the switch device 50 faces the switch device 40.
  • the switch device 40 generates a signal.
  • the switch device 40 Because the switch device 40 generates a signal at both positions to be detected, it is possible to generate the signal in a particularly cost-effective manner.
  • a schematic of one embodiment of a syringe receptacle 90 and a carriage 45 is shown. Furthermore, a commercially available syringe 30 is shown, the syringe body 25 is received in the syringe receptacle 90 and the handle 21 is fixedly connected to the carriage 45.
  • the carriage 45 has a connecting portion which is detachably connected to the handle 21. Connected to this connection area is a switch area which extends in the form of a bar parallel to the syringe die 20. At the height of the piston portion 22, the switch region on a permanent magnet 40.
  • the syringe receptacle 90 has a first portion formed as a hollow cylinder so that the syringe body 25 can be received therein. Furthermore, the syringe receptacle 90 has a second region, which is likewise designed in the form of a hollow cylinder. In this second region of the syringe receptacle 90, the second region of the carriage 45 is movably received. In this second region of the syringe receptacle 90, a first reed contact 50 and a second reed contact 60 are positioned.
  • the switch area of the carriage 45 moves in the second area of the syringe receptacle.
  • the permanent magnet is opposite the reed contact 60 so that it then switches.
  • the permanent magnet 40 is in a position of the syringe die 20 against the reed contact 50 so that it switches.
  • Syringe receptacle 90 and carriage 45 are widely used. They form a related assembly into which a commercial syringe 30 can be integrated.
  • the syringe body 25 is inserted into the first region of the syringe holder 90 and the handle 21 of the syringe plunger 20 is connected to the connecting region of the carriage 45 by a snap connection.
  • a sterile syringe can be provided in a simple and cost-effective manner, and positions of the piston portion 22 can be detected.
  • FIG. 5 shows a diagram of a further embodiment of a position detection device 10.
  • the carriage 45 is provided with a reed contact 40 and a carriage-side stop 100.
  • a positionally fixed to the syringe body 25 provided rail 120 is provided with a slot, not shown, and has a first magnet 60.
  • a positioning device 110 is mounted on the rail 120.
  • This positioning device 110 comprises a second magnet 50, a stop 104 with a threaded bore, not shown, and a screw 115, which is guided through the slot and is screwed into the threaded bore in such a way that the positioning device 110 is fastened to the rail 120.
  • the amount that can be drawn up is limited by the stop 104.
  • a position signal is generated from the reed contact 40 by being brought close to the magnet 50 when the syringe is in the retracted state. Furthermore, it is possible to detect the time at which the emptying of the syringe is started. When the contents of the syringe have been emptied, the reed contact 40 is in the vicinity of the magnet 60. This also generates a position signal.
  • the positioning device 110 By loosening the screw 115, the positioning device 110 can be displaced along the rail 120. By tightening the screw 115, the positioning device can tion 110 are attached at any point in the region of the slot. This makes it possible to change the maximum amount that can be drawn up with the syringe.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Positionserfassungsvorrichtung zur Erfassung mindestens einer ersten und einer zweiten Position eines Spritzenstempels zum Spritzenkörper einer Spritze, umfassend mindestens drei Schaltereinrichtungen, wobei mindestens eine Schaltereinrichtung als Reedkontakt und mindestens eine Schaltereinrichtung als Magnet ausgebildet ist.

Description

Positionserfassungsvorrichtung und Verfahren zur Erfassung von mindestens zwei Positionen
Die Erfindung betrifft eine Positionserfassungsvorrichtung und Verfahren zur Erfassung von mindestens zwei Positionen. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Positionserfassungsvorrichtung zur Erfassung mindestens einer ersten und einer zweiten Position eines Spritzenstempels sowie ein Verfahren zur Erfassung von mindestens zwei Positionen eines Sprit- zenstempels zum Spritzenkörper einer Spritze.
Bei der Thermodilution ist es erforderlich, ein vordefiniertes Volumen von Flüssigkeit zu injizieren und die Veränderung dieses injizierten Volumens nach der Laufzeit durch die zu messenden Gefäße zu erfassen. Aus dem Unterschied der beiden erfassten Volumina werden dann Parameter betreffend die Gefäße ermittelt. Wichtige Voraussetzung hierfür ist, dass das verabreichte Volumen, genauso wie die Zeit, in der das Volumen verabreicht wurde, erfasst wird.
In der DE 699 17 425 T2 ist ein Injektionskanal für einen Blutgefässkatheter beschrieben, der einen Temperatursensor aufweist. Ein Strömungsrate- und/oder Druckschalter ist elektrisch an den Ausgang des Temperatursensors gekoppelt.
Hier ist es jedoch möglich, dass bei einer Interpretation eines Bolus, dessen Eigenschaften nach einem Durchgang durch ein Blutgefäß und/oder das Herz gemessen worden sind, Schlüsse gezogen werden, die von der Realität abweichen. Dies ergibt sich daraus, dass es möglich ist, dass ein Bolus gegeben wird, der von einem vorgesehenen Bolus abweicht und die Daten, die nach einem Durchgang dieses Bolus durch ein Blutgefäß und/oder das Herz gemessen worden sind als Grundlage der Interpretation herangezogen werden können. Daraus ergibt sich die Aufgabe, eine Positionserfassungsvor- richtung und ein Verfahren vorzusehen, durch die das oben genannte Problem vermeidbar ist.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch eine Positionserfas- sungsvorrichtung zur Erfassung mindestens einer ersten und einer zweiten Position eines Spritzenstempels zum Spritzenkörper einer Spritze, gelöst, die mindestens drei Schaltereinrichtungen umfasst, wobei mindestens eine Schaltereinrich- tung als Reedkontakt und mindestens eine Schaltereinrichtung als Magnet ausgebildet ist.
Eine Positionserfassungsvorrichtung ist vorzugsweise eine Vorrichtung, die geeignet ist mindestens eine Position, vor- zugsweise eine Position eines Spritzenstempels zu erfassen.
Eine Spritze ist vorzugsweise ein medizinisches Instrument, das zur Verabreichung von flüssigen Stoffen verwendbar ist. Vorzugsweise besteht eine Spritze aus einem vorzugsweise zy- linderförmigen Spritzenkörper, einem darin beweglichen Spritzenstempel und einer vorzugsweise konusförmigen Düse. Die Spritze ist vorzugsweise durch Zug am Spritzenstempel befüll- bar. Vorzugsweise ist durch Druck auf den Spritzenstempel ein Fluid durch die Düse pressbar.
Eine erste Position des Spritzenstempels ist vorzugsweise eine Position, die der Spritzenstempel einnimmt, wenn sich Flüssigkeit in dem Spritzenkörper befindet.
Eine zweite Position eines Spritzenstempels ist vorzugsweise eine Position, die der Spritzenstempel einnimmt, wenn zwischen Spritzenkörper und Spritzenstempel kein Hohlraum vorhanden ist, der geeignet ist, ein Fluid aufzunehmen.
Schaltereinrichtungen sind vorzugsweise Einrichtungen, die geeignet sind, Positionen zu erfassen. Vorzugsweise sind Schaltereinrichtungen Einrichtungen, die eingerichtet sind, einen Stromkreis zu schließen, wenn eine bestimmte Position relativ zu einer anderen Schaltereinrichtung erreicht ist. Vorzugsweise wird als Schaltereinrichtung ein Mikroschalter eingesetzt. Ein Mikroschalter ist vorzugsweise ein elektri- scher Schalter, dessen Kontakte in geöffnetem Zustand weniger als 3 mm Abstand voneinander haben. Vorzugsweise wird eine Schaltereinrichtung als Öffner, besonders bevorzugt als Schließer eingesetzt. Besonders bevorzugt wird ein Reedkontakt eingesetzt.
Reedkontakte sind vorzugsweise unter Vakuum oder Schutzgas in einen Glaskolben eingeschmolzene Kontaktzungen. Die Kontaktzungen sind vorzugsweise aus edelmetallbeschichtetem, ferro- magnetischem Material hergestellt. Eine Kontaktbetätigung er- folgt vorzugsweise durch ein von außen einwirkendes Magnetfeld.
Als Magnet wird vorzugsweise eine Einrichtung eingesetzt, die geeignet ist, ein Magnetfeld zu erzeugen. Vorzugsweise wird eine Magnetspule bzw. ein Elektromagnet, besonders bevorzugt ein Dauermagnet eingesetzt.
Vorzugsweise ist der Spritzenstempel in einer Ummantelung angeordnet, die verhindert, dass beispielsweise Keime auf den Spritzenstempel, und damit in zu injizierendes Fluid, gelangen.
Vorzugsweise ist in der Spritze ein Temperaturfühler angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Temperaturfühler im Bereich der Düse angeordnet.
Vorzugsweise ist der Spritzenstempel mit einer automatischen Betätigungseinrichtung verbunden, die geeignet ist, den Spritzenstempel auf ein Signal des Verarbeitungsgerätes hin zu bewegen. Eine solche automatische Betätigungseinrichtung kann beispielsweise motorbetrieben oder über gas- bzw. fluid- gesteuerte Antriebsmechanismen eingesetzt werden, um automa- tisch die Spritze aufzuziehen und den Bolus zu injizieren. Besonders bevorzugt ist die Spritze hierfür in einen Schlitten aufgenommen, der durch einen geeigneten Motor angetrieben wird und bis zu einer ersten Position die Spritze aufziehen kann und in einem vordefinierten Zeitfenster die Spritze dann leert und damit einen Bolus injiziert.
Vorzugsweise sind zwei der Schaltereinrichtungen positionsfest zum Spritzenkörper angeordnet. Dadurch ist es möglich, auf einfache Weise zwei Positionen des Spritzenstempels zu erfassen. Vorzugsweise sind die positionsfest zum Spritzenkörper angeordneten Schaltereinrichtungen als Reedkontakte ausgebildet. Vorzugsweise ist die dritte Schaltereinrichtung als Magnet ausgebildet und derart eingerichtet, dass mindes- tens zwei Positionen des Magneten zwei Positionen des Spritzenstempels entsprechen. Dadurch ist es möglich, von der ersten positionsfesten Schaltereinrichtung ein erstes Signal für eine erste Position des Spritzenstempels und von der zweiten positionsfesten Schaltereinrichtung ein zweites Signal für eine zweite Position des Spritzenstempels zu erhalten.
Vorzugsweise sind zwei der Schaltereinrichtungen beweglich zum Spritzenkörper angeordnet. Dadurch ist es möglich, auf besonders kostengünstige Weise zwei Positionen des Sprit- zenstempels zu erfassen. Vorzugsweise sind die beiden Schaltereinrichtungen, die beweglich zum Spritzenkörper sind, positionsfest zum Spritzenstempel. Besonders bevorzugt sind die beiden beweglichen Schaltereinrichtungen derart eingerichtet, dass jede der Schaltereinrichtungen mindestens eine Position einnehmen kann, die einer Position des Spritzenstempels entspricht. Besonders bevorzugt sind die beiden Schaltereinrichtungen, die beweglich zum Spritzenkörper angeordnet sind, als Magnete ausgebildet. Besonders bevorzugt ist eine weitere Schaltereinrichtung positionsfest zum Spritzenkörper angeord- net und als Reedkontakt ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Spritzenstempel mit einem Schlitten verbunden, auf dem die beiden Schaltereinrichtungen, die beweglich zum Spritzen- körper angeordnet sind, befestigt sind. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, Schaltereinrichtungen positionsfest zum Spritzenstempel vorzusehen, ohne dass die Spritze selbst verändert werden muss.
Vorzugsweise ist die zweite Position des Spritzenstempels die Position, in der sich der Spritzenstempel unmittelbar nach einer Entleerung der Spritze befindet. Dadurch ist es möglich, die Position zu erfassen, die der Spritzenstempel nach einer Entleerung der Spritze einnimmt. Vorzugsweise ist der Zeitpunkt erfassbar, in dem der Spritzenstempel die zweite Position einnimmt.
Vorzugsweise ist eine erste positionsfeste Schaltereinrich- tung in einem ersten Bereich festlegbar, der einer ersten Position des Spritzenstempels entspricht. Dadurch ist es möglich, verschiedene erste Positionen für den Spritzenstempel vorzusehen. Dadurch ist es möglich, Injektionen vorzusehen, die verschiedene Volumina aufweisen. Vorzugsweise ist die erste positionsfeste Schaltereinrichtung in dem ersten Bereich arretierbar. Dadurch ist es möglich, mehrere Injektionen vorzusehen, ohne die erste positionsfeste Schaltereinrichtung neu einrichten zu müssen.
Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen mindestens einer beweglichen Schaltereinrichtung und mindestens einer positionsfesten Schaltereinrichtung einstellbar. Dadurch ist es möglich, die Empfindlichkeit des Ansprechens einer Schaltereinrichtung vorzugeben. Vorzugsweise sind die Schaltereinrich- tungen eingerichtet, anzusprechen, wenn sie sich gegenüber liegen. Vorzugsweise sprechen die Schaltereinrichtungen umso präziser an, je kleiner der vorgesehene Abstand zwischen einem beweglichen und einer positionsfesten Schaltereinrichtung ist.
Vorzugsweise weist mindestens eine Schaltereinrichtung magne- tisierbaren Kunststoff auf. Dadurch ist es möglich, eine Schaltereinrichtung auf besonders einfache Weise in eine Spritze zu integrieren. Vorzugsweise ist mindestens ein Teil des Spritzenstempels aus magnetisierbarem Kunststoff ausgebildet. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, eine Schaltereinrichtung an dem Spritzenstempel vorzusehen.
Vorzugsweise ist der magnetisierbare Kunststoff geeignet, mit gewöhnlichen kunststofftechnischen Verarbeitungstechniken verarbeitet zu werden. Besonders bevorzugt ist der magneti- sierbare Kunststoff geeignet, nahezu jede beliebige Form anzunehmen. Vorzugsweise weist der Kunststoff einen Metallanteil auf. Besonders bevorzugt lässt sich der Metallanteil in dem Material aufmagnetisieren.
Vorzugsweise umfasst die Positionserfassungsvorrichtung eine Sperre, die eingerichtet ist, einen Füllhubweg des Spritzenstempels zu begrenzen. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, zu verhindern, dass mit der Spritze zuviel Fluid aufgezogen wird.
Der Füllhubweg ist vorzugsweise der Weg, den der Spritzenstempel beim Füllen der Spritze zurücklegt.
Die Sperre ist vorzugsweise eine Einrichtung, die geeignet ist, ein Weiterziehen des Spritzenstempels ab einer definierten Position des Spritzenstempels relativ zu dem Spritzenkörper zu verhindern. Vorzugsweise weist die Sperre einen mechanischen Anschlag auf, der positionsfest mit dem Spritzenkör- per verbunden ist. Vorzugsweise ist die Position der Sperre relativ zu dem Spritzenkörper verstellbar, so dass es möglich ist, verschiedene Füllhubwege, und damit verschiedene Volumina, eines Fluids in der Spritze vorzugeben. Vorzugsweise ist der Spritzenstempel mit der Sperre verbindbar. Dadurch ist es möglich, den Spritzenstempel besonders genau in eine bestimmte Position zu bringen. Vorzugsweise ist die Sperre derart eingerichtet, dass ein Spritzenstempel mit ihr verbun- den werden kann und Spritzenstempel und Sperre bis zu einer vordefinierten Position relativ zu dem Spritzenkörper bewegbar sind. Vorzugsweise ist die Position der Sperre erfassbar. Besonders bevorzugt ist die Position der Sperre durch eine Schaltereinrichtung erfassbar. Vorzugsweise ist eine Kontrolle einer aufgezogenen Fluidmenge möglich.
Besonders bevorzugt ist die Sperre in einem Schlitten vorgesehen, in den die Spritze einlegbar ist. Durch das Einlegen der Spritze in einen Schlitten kann dieser den Spritzenkörper fest aufnehmen und den Spritzenstempel in einem beweglichen Schlittenteil arretieren. Auf diese Weise ist es möglich, dass über die Bewegung des Schlittens die Spritze bzw. der Spritzenstempel relativ zum Spritzenkörper bewegt wird. An diesem Schlittensystem kann nun bevorzugt eine Sperre vorgesehen werden, so dass sich das Schlittensystem nur bis zu einer vorbestimmten Position bewegen lässt. Auf diese Weise ist es damit lediglich möglich, die Spritze bis zu dieser vorbe- stimmten Position aufzuziehen. Durch die Integration der Reedkontakte bzw. der Magnete in dieses externe Schlittensystem können diese mit beliebigen Spritzen eingesetzt werden, so dass handelsübliche Spritzen aus der sterilen Verpackung in das Schlittensystem eingesetzt werden können und keine Modifikationen an einer bestehenden Spritze oder dem Spritzenstempel erforderlich sind.
Vorzugsweise ist die Sperre mit einer positionsfesten Schaltereinrichtung verbindbar. Dadurch ist es möglich, das Ansprechen der Sperre zu erfassen. Vorzugsweise ist die Sperre mit der ersten positionsfesten Schaltereinrichtung verbindbar. Dadurch ist das Vorsehen einer separaten Schaltereinrichtung zum Erfassen des Ansprechens der Sperre vermeidbar. Vorzugsweise ist mit der ersten positionsfesten Schaltereinrichtung sowohl das Ansprechen der Sperre als auch das Ver- lassen des Spritzenstempels des Bereichs, in dem die Sperre anspricht, erfassbar. Vorzugsweise ist die Verbindung der Sperre mit der positionsfesten Schaltereinrichtung eine logi- sehe Verbindung. Besonders bevorzugt ist die Verbindung der Sperre mit der positionsfesten Schaltereinrichtung eine mechanische Verbindung. Vorzugsweise sind Sperre und erste positionsfeste Schaltereinrichtung zusammen verschiebbar. Vor- zugsweise wird durch ein Verschieben der Sperre oder durch ein Verschieben der ersten positionsfesten Schaltereinrichtung jeweils auch die erste positionsfeste Schaltereinrichtung bzw. die Sperre verschoben. Vorzugsweise sind die Sperre und die erste positionsfeste Schaltereinrichtung zusammen einstellbar. Dadurch wird erreicht, dass eine erfasste Position die Position ist, in der der Spritzenstempel maximal aus dem Spritzenkörper herausgezogen ist.
Vorzugsweise weist die Sperre eine Schräge auf, die dazu ein- gerichtet ist, eine Kraft in den Spritzenstempel einzuleiten, die nicht in einer Betätigungsrichtung des Spritzenstempels wirkt, wenn der Positionsgeber nicht mit dem Spritzenstempel verbunden ist und auf den Spritzenstempel ein Druck ausgeübt wird. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass ein Fluid injiziert wird, wenn der Spritzenstempel sich nicht in einer vorgesehenen ersten Position befindet. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass eine nicht vorgesehene Menge an Fluid injiziert wird.
Vorzugsweise wird durch die Schräge die Kraft, die zu Injektionen auf den Spritzenstempel ausgeübt wird, besonders bevorzugt ein Teil dieser Kraft, in eine Richtung umgeleitet, die nicht der Betätigungsrichtung des Spritzenstempels entspricht.
Vorzugsweise ist die Positionserfassungsvorrichtung mit einer Spritze verbindbar. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass eine Spritze betätigt wird, ohne dass Positionen des Spritzenstempels erfasst werden. Vorzugsweise ist die Spritze lösbar mit der Positionserfas- sungsvorrichtung verbunden, so dass die Spritze austauschbar ist.
Vorzugsweise weist die Positionserfassungseinrichtung einen Schlitten auf, der mit mindestens einer Schaltereinrichtung verbunden ist, und mit dem Spritzenstempel verbindbar ist. Dadurch ist es möglich, auf einfache Weise eine Positionser- fassungsvorrichtung derart vorzusehen, dass eine Position des Spritzenstempels erfassbar ist ohne den Spritzenstempel selbst zu verändern. Vorzugsweise ist der Schlitten positionsfest zum Spritzenstempel. Vorzugsweise ist der Schlitten in Längsrichtung des Spritzenkörpers verschiebbar.
Vorzugsweise weist die Positionserfassungsvorrichtung eine Spritzenaufnahme auf, die eingerichtet ist, einen Spritzenkörper aufzunehmen. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, eine Spritze mit der Positionserfassungseinrichtung zu verbinden.
Vorzugsweise weist die Spritzenaufnahme einen Bereich auf, der als Hohlzylinder ausgebildet ist. Vorzugsweise ist in der Spritzenaufnahme ein Spritzenkörper einer handelsüblichen Spritze aufnehmbar. Vorzugsweise ist ein Spritzenkörper mit der Spritzenaufnahme verbindbar, besonders bevorzugt ist ein Spritzenkörper mit der Spritzenaufnahme lösbar verbindbar. Vorzugsweise ist die Spritzenaufnahme derart dimensioniert, dass ein Spritzenkörper einer handelsüblichen Spritze damit kraftschlüssig verbindbar ist. Bevorzugt ist ein Verfahren zur Erfassung von mindestens zwei Positionen eines Spritzenstempels zum Spritzenkörper einer Spritze umfassend die folgenden Schritte:
Aufziehen der Spritze, Erfassen der ersten Position des Spritzenstempels,
Erfassen des Zeitpunktes, in dem die erste Position von dem Spritzenstempel verlassen wird,
Pressen eines Inhalts der Spritze durch eine Düse der Spritze,
Erfassen einer zweiten Position des Spritzenstempels und des Zeitpunktes, in dem der Spritzenstempel die zweite Position erreicht und
Verarbeiten der ersten und zweiten Position und der Zeitpunkte der erfassten ersten und zweiten Position des Spritzenstempels in einem Verarbeitungsgerät. Dadurch ist es möglich, zu bestimmen, wie lang eine Injektionszeit ist.
Eine Düse ist jede Einrichtung, die geeignet ist, Fluid aus einer Spritze austreten zu lassen.
Ein Zeitpunkt ist jede Zeitmarke, die einen Vergleich mit anderen Zeitmarken erlaubt. Vorzugsweise ist ein Zeitpunkt eine Zeitmarke, die es erlaubt einen Abstand zu anderen Zeitpunkten zu bestimmen. Besonders bevorzugt ist ein Zeitpunkt eine Uhrzeit.
Das Verarbeiten der ersten und zweiten Position und der Zeit- punkte der erfassten ersten und zweiten Position des Spritzenstempels in einem Verarbeitungsgerät umfasst vorzugsweise eine Bestimmung der Ausdehnung und Temperatur eines injizierten Bolus. Besonders bevorzugt umfasst diese Verarbeitung eine Vorhersage darüber, wann der Bolus an einem bestimmten Ort eines Blutgefäßes auftreten wird, besonders bevorzugt eine Vorhersage dazu, welche Länge, vorzugsweise welche Temperatur dieser Bolus aufweisen wird. Vorzugsweise umfasst die Verarbeitung eine Berechnung, wie sich Temperatur und/oder Ausdehnung des Bolus beim Durchgang durch das Herz verändern.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin die Verfahrensschritte: Verbinden der Positionserfassungseinrichtung mit der Spritze und Festlegen der ersten positionsfesten Schaltereinrichtung. Dadurch ist es möglich, die Positionserfas- sungseinrichtung derart einzurichten, dass mit der Spritze mehrmals ein Bolus aufgezogen und injiziert werden kann, ohne dass Einstellungen an der Positionserfassungseinrichtung vorgenommen werden müssen.
Das Verbinden der Positionserfassungseinrichtung mit der Spritze ist vorzugsweise ein lösbares Verbinden, so dass die Spritze ausgetauscht werden kann. Das Festlegen der ersten positionsfesten Schaltereinrichtung ist vorzugsweise ein Einstellen einer ersten positionsfesten Schaltereinrichtung auf eine bestimmte Position, die vorzugsweise einem zu injizierenden Volumen entspricht.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt: Festlegen der zweiten positionsfesten Schaltereinrichtung. Dadurch ist es möglich, einen Endpunkt einer Injektion zu erfassen. Vorzugsweise ist die zweite positionsfeste Schaltereinrichtung in einem Bereich festgelegt, der einer
Position des Spritzenstempels entspricht, in der kein Volumen für ein Fluid zwischen Spritzenstempel und Spritzenkörper vorhanden ist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt: Stoppen des Aufziehens der Spritze. Dadurch ist es möglich, ein definiertes Volumen aufzuziehen. Das Stoppen umfasst vorzugsweise ein Blockieren des Spritzenstempels. Das Aufziehen der Spritze umfasst vorzugsweise eine Bewegung des Spritzenstempels relativ zu dem Spritzenkörper derart, dass ein Volumen zwischen dem Spritzenstempel und dem Spritzenkörper entsteht, in das Fluid durch eine Düse hineinströmt. Vorzugsweise wird der Spritzenstempel durch das Anschlagen an einen positionsfest zu dem Spritzenkörper vorgesehenen An- schlag erreicht. Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt: Ausgeben eines Signals, wenn
ein Zeitraum zwischen einem Erreichen einer ersten Position des Spritzenstempels und einem Erreichen einer zweiten Position des Spritzenstempels zu kurz oder zu lang ist und/oder
wenn eine Sperre, die eingerichtet ist, einen Füllhubweg des Spritzenstempels zu begrenzen, nicht aktiviert worden ist. Dadurch ist es möglich, sicherzustellen, dass ein vorgesehenes Volumen injiziert wird und/oder ein Fluid über einen eingegrenzten Zeitraum injiziert wird. Vorzugsweise wird ein Signal ausgegeben, wenn die erste Position zu kurz von dem Spritzenstempel eingenommen wird.
Ein Signal ist jeder Hinweis, der geeignet ist, einen Bediener und/oder ein Verarbeitungsgerät darauf hinzuweisen, dass keine vorschriftsmäßige Injektion stattgefunden hat. Vorzugsweise ist ein Signal eingerichtet, von einem Verarbeitungsge- rät derart verarbeitet zu werden, dass gemessene Daten verworfen werden. Vorzugsweise ist ein Signal ein optisches, besonders bevorzugt ein akustisches Signal.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrens- schritt: Einspeisen des Bereichs, in dem die zweite positionsfeste Schaltereinrichtung positioniert ist, in ein Verarbeitungsgerät. Dadurch ist es möglich, dem Verarbeitungsgerät eine Information über die Menge des zu injizierenden Fluids bereitzustellen.
Vorzugsweise wird der Bereich manuell in das Verarbeitungsgerät eingegeben. Besonders bevorzugt weist die Positionserfas- sungsvorrichtung Schalter auf, die eingerichtet sind, die Position der zweiten positionsfesten Schaltereinrichtung zu er- fassen und an das Verarbeitungsgerät zu geben. Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiterhin den Verfahrensschritt: Berechnen eines Volumens, das zwischen dem Verlassen der ersten Position und dem Erreichen der zweiten Position gespritzt worden ist. Dadurch ist es möglich, dem Verarbei- tungsgerät auf einfache Weise die Information über das gespritzte Volumen zukommen zu lassen.
Vorzugsweise verfügt das Verarbeitungsgerät über eine Liste, in der verschiedene Positionen, die verschiedenen Volumina zugeordnet sind, besonders bevorzugt verfügt das Verarbeitungsgerät über eine Rechenvorschrift, mit der es aus der ersten und der zweiten Position ein entsprechendes Volumen berechnen kann. Besonders bevorzugt wird die Beschaffenheit- eines Bolus berechnet. Dazu wird vorzugsweise die Ausdehnung, besonders bevorzugt die Temperatur des Bolus berechnet.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Positionserfassungsvorrich- tung,
Fig. 2A - 2E Schemata eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Positionserfassungsvorrich- tung, wobei in jeder der Figuren 2A bis 2E eine andere Phase beim Gebrauch der Positions- erfassungsvorrichtung gezeigt ist,
Fig. 3A — 3E Schemata eines Ausführungsbeispiels einer weiteren Positionserfassungsvorrichtung, wobei in den Fig. 3A bis 3E verschiedene Phasen beim Gebrauch der Positionserfassungsvorrichtung gezeigt sind, Fig. 4 ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer Spritzenaufnähme und eines Schlittens,
Fig. 5 ein Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Positionserfassungsvorrichtung.
Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Positionserfassungs- Vorrichtung 10. Außerdem ist in Fig. 1 der Querschnitt einer Spritze 30 mit einem Spritzenkörper 25 und einem Spritzenstempel 20 gezeigt. Der Spritzenkörper 25 ist als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet, in dem der Spritzenstempel 20 derart verschieblich angeordnet ist, dass in dem Spritzenkör- per 25 ein Hohlraum entstehen kann, der geeignet ist, Fluid aufzunehmen. Die Spritze 20 weist eine Düse 35 auf, die mit einem Schlauch 80 verbunden ist. Der Schlauch 80 weist einen ersten Schlauchbereich 81 auf, der mit einem Beutel verbindbar ist. Zwischen dem ersten Schlauchbereich 81 und der Düse 35 ist ein erstes Ventil 82 angeordnet. Der Schlauch 80 weist einen zweiten Schlauchbereich 83 auf, der mit einem Katheter verbindbar ist. Zwischen dem zweiten Schlauchbereich 83 und der Düse 35 ist ein zweites Ventil 84 angeordnet. Der Spritzenstempel 20 weist einen Kolbenabschnitt 22, der dazu einge- richtet ist, mit dem Spritzenkörper 25 einen Hohlraum abzuschließen und einen Griff 21 auf, der geeignet ist, eine Kraft, die ein Bediener auf ihn ausübt, zu dem Kolbenabschnitt 22 weiterzuleiten.
Mit dem Griff 21 ist ein Schlitten 45 derart verbunden, dass er positionsfest zu dem Spritzenstempel 20 ist. Der Schlitten erstreckt sich außerhalb des Spritzenkörpers 25 in die gleiche Richtung wie der Spritzenstempel 20. Er ist beweglich zu dem Spritzenkörper 25. Auf der Höhe des Kolbenabschnitts 22 ist eine Schaltereinrichtung 40 an dem Schlitten 45 vorgesehen. Positionsfest zu dem Spritzenkörper 25 sind zwei Schaltereinrichtungen 50 und 60 in verschiedenen Bereichen außerhalb des Spritzenkörpers 25 derart angeordnet, dass die Schaltereinrichtung 40 bei einer Betätigung des Spritzenstempels 20 an den Schaltereinrichtungen 50 und 60 vorbeigeführt werden kann. Die Schaltereinrichtungen 50 und 60 weisen jeweils eine Datenleitung zu einem Verarbeitungsgerät 70 auf.
Durch ein Ziehen an dem Griff 21 des Spritzenstempels 20 ent- steht ein Unterdruck in der Düse 35, wodurch das erste Ventil 82 öffnet und Fluid aus einem Beutel durch den ersten Schlauchbereich 81 in den Spritzenkörper 25 gesaugt werden kann. Durch ein Drücken auf den Griff 21 des Spritzenstempels 20 kann Fluid durch die Düse 35 in den Schlauch 80 gedrückt werden. Dadurch entsteht im Schlauch 80 ein Überdruck, wodurch das zweite Ventil 84 öffnet und das Fluid durch den zweiten Schlauchbereich 83 zu dem Katheter geleitet werden kann. Bei einem Bewegen des Spritzenstempels 20 wird auch der an dem Griff 21 befestigte Schlitten 45 mit der Schalterein- richtung 40 mitbewegt. Die Schaltereinrichtung 60 ist derart angeordnet, dass die Schaltereinrichtung 40 ihr gegenüber liegt, wenn der Spritzenstempel 20 vollständig in den Spritzenkörper 25 hineingedrückt ist. Die Schaltereinrichtung 50 ist in einer Position angeordnet, in der sie der Schalterein- richtung 40 gegenüber liegt, wenn der Kolbenabschnitt 22 in einem Bereich positioniert ist, der einem zu injizierenden Volumen entspricht. Dadurch können sowohl eine vorgesehene Ausgangsstellung als auch eine Endstellung des Spritzenstempels 20 erfasst werden. Bei der hier gezeigten Ausführungs- form ist die Schaltereinrichtung 40 als Magnet ausgebildet. Die Schaltereinrichtungen 50 und 60 sind als Reedkontakte ausgebildet. Dadurch liegt für beide Positionen des Spritzenstempels 20 ein separates Positionssignal vor.
Mit der in Figur 1 gezeigten Positionserfassungsvorrichtung 10 ist es möglich, in dem Verarbeitungsgerät 70 zu kontrollieren, ob ein Fluidvolumen wie vorgesehen verabreicht worden ist. Wenn die Schaltereinrichtung 50 kein Signal an das Verarbeitungsgerät 70 gegeben hat, wird die Fluidinjektion als nicht ordnungsgemäß verworfen. Wenn die Schaltereinrichtung 60 kein Signal an das Verarbeitungsgerät 70 gegeben hat, wird die Fluidinjektion ebenfalls als nicht ordnungsgemäß verworfen. In dem ersten Fall kann davon ausgegangen werden, dass die Spritze nicht weit genug aufgezogen worden ist, in dem zweiten Fall kann davon ausgegangen werden, dass die Spritze nicht vollständig geleert worden ist. Außerdem ist es mög- lieh, Injektionen als nicht ordnungsgemäß zu verwerfen, wenn die Zeit, die zwischen dem Eingang eines Signals von der Schaltereinrichtung 50 und dem Eingang eines Signals von der Schaltereinrichtung 60 verstrichen ist, zu kurz oder zu lang ist. In beiden Fällen wird keine ordnungsgemäße Bolusgabe er- reicht. Außerdem können genaue Aussagen über die Beschaffenheit des Bolus getroffen werden, da sowohl die Information über dessen Volumen als auch die Information über den Beginn und das Ende der Injektionszeit vorhanden sind. Daher können Messungen des Bolus nach dem Durchgang durch Blutgefäße und/oder das Herz genauer interpretiert werden.
In den Figuren 2A bis 2E ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Positionserfassungsvorrichtung in verschiedenen Phasen gezeigt. Positionserfassungsvorrichtung 10 und Spritze 30 sind ähnlich wie in Fig. 1 aufgebaut, jedoch ist die Schaltereinrichtung 40 an dem Kolbenabschnitt 22 direkt angeordnet und aus magnetisierbarem Kunststoff ausgebildet.
In Figur 2A befindet sich der Kolbenabschnitt 22 direkt an der Düse 35. Zwischen dem Kolbenabschnitt 22 und dem Spritzenkörper 25 ist kein Volumen vorhanden, das geeignet ist, Fluid aufzunehmen. Die Schaltereinrichtung 40 liegt gegenüber der Schaltereinrichtung 60. Dadurch generiert die Schaltereinrichtung 60 ein Signal.
In Figur 2B ist der Spritzenstempel 20 etwas aus dem Spritzenkörper 25 herausgezogen. Die Schaltereinrichtung 40 liegt weder gegenüber der Schaltereinrichtung 60 noch gegenüber der Schaltereinrichtung 50. Dadurch generiert keine der Schaltereinrichtungen 50 oder 60 ein Signal.
In Figur 2C ist der Spritzenstempel 20 noch etwas weiter aus dem Spritzenkörper 25 herausgezogen. Die Schaltereinrichtung 40 liegt gegenüber der Schaltereinrichtung 50. Dadurch generiert die Schaltereinrichtung 50 ein Signal. Fig. 2C zeigt die Ausgangsstellung für eine Injektion eines Bolus. Die Spritze 30 ist aufgezogen.
In Figur 2D ist der Spritzenstempel 20 in Richtung der Düse 35 gedrückt worden. Die Schaltereinrichtung 40 liegt weder gegenüber der Schaltereinrichtung 50 noch gegenüber der Schaltereinrichtung 60. Fig. 2D zeigt die Phase der Injektion. Weder die Schaltereinrichtung 50 noch die Schaltereinrichtung 60 generieren ein Signal.
In Figur 2E ist der Spritzenstempel 20 vollständig in den Spritzenkörper 25 hineingedrückt. Die Schaltereinrichtung 40 liegt gegenüber der Schaltereinrichtung 60. Die Schaltereinrichtung 60 generiert ein Signal.
Dadurch, dass die Schaltereinrichtungen 50 und 60 als Reed- kontakte ausgebildet sind und die Schaltereinrichtung 40 als Magnet ausgebildet ist, werden zwei verschiedene Signale für die beiden verschiedenen Positionen erzeugt. Dadurch ist es möglich, die Signale den Positionen genau zuzuordnen.
In den Figuren 3A bis 3E ist das Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Positionserfassungsvorrichtung und einer weiteren Spritze gezeigt. Abweichend zu der in den Fig. 2A bis 2E gezeigten Positionserfassungsvorrichtung 10 und der gezeigten Spritze 30 ist hier eine Schaltereinrichtung 40 po- sitionsfest zu dem Spritzenkörper 25 am Spritzenkörper vorgesehen. Außerdem sind zwei als Magnete ausgebildete Schaltereinrichtungen 50 und 60 an dem Spritzenstempel 20 vorgesehen. In Figur 3A liegt der Kolbenabschnitt 22 des Spritzenstempels 20 an der Düse 35 an. Zwischen dem Kolbenabschnitt 22 und dem Spritzenkörper 25 ist kein Volumen vorhanden, das geeignet ist, Fluid aufzunehmen. Die Schaltereinrichtung 50 liegt der Schaltereinrichtung 40 gegenüber. Die Schaltereinrichtung 40 generiert ein Signal.
In Figur 3B ist der Spritzenstempel 20 um eine erste Strecke aus dem Spritzenkörper 25 herausgezogen. Der Schaltereinrichtung 40 liegt weder die Schaltereinrichtung 50 noch die Schaltereinrichtung 60 gegenüber. Die Schaltereinrichtung 40 generiert kein Signal.
In Figur 3C ist der Spritzenstempel 20 um eine weitere
Strecke aus dem Spritzenkörper 25 herausgezogen. Die Schaltereinrichtung 60 liegt der Schaltereinrichtung 40 gegenüber. Die Schaltereinrichtung 40 generiert ein Signal. Der Spritzenstempel 20 befindet sich in der Ausgangsposition für eine Injektion.
In Figur 3D ist der Spritzenstempel 20 um eine Strecke in Richtung der Düse 35 gedrückt. Fluid ist durch die Düse 35 hindurchgedrückt worden. Weder die Schaltereinrichtung 50 noch die Schaltereinrichtung 60 liegen der Schaltereinrichtung 40 gegenüber. Die Schaltereinrichtung 40 generiert kein Signal.
In Figur 3E ist der Spritzenstempel 20 vollständig in den Spritzenkörper 25 hineingedrückt worden. Die Schaltereinrichtung 50 liegt der Schaltereinrichtung 40 gegenüber. Die Schaltereinrichtung 40 generiert ein Signal.
Dadurch, dass die Schaltereinrichtung 40 bei beiden zu erfas- senden Positionen ein Signal generiert, ist es möglich, das Signal besonders kostengünstig zu generieren. In Figur 4 ist ein Schema eines Ausführungsbeispiels einer Spritzenaufnahme 90 und eines Schlittens 45 gezeigt. Weiterhin ist eine handelsübliche Spritze 30 gezeigt, deren Spritzenkörper 25 in der Spritzenaufnahme 90 aufgenommen ist und deren Griff 21 positionsfest mit dem Schlitten 45 verbunden ist.
Der Schlitten 45 weist einen Verbindungsbereich auf, der lösbar mit dem Griff 21 verbunden ist. Mit diesem Verbindungsbe- reich ist ein Schalterbereich verbunden, der sich Form einer Stange parallel zum Spritzenstempel 20 erstreckt. Auf Höhe des Kolbenabschnitts 22 weist der Schalterbereich einen Dauermagneten 40 auf.
Die Spritzeήaufnähme 90 weist einen ersten Bereich auf, der als Hohlzylinder ausgebildet ist, so dass der Spritzenkörper 25 darin aufgenommen werden kann. Weiterhin weist die Spritzenaufnahme 90 einen zweiten Bereich auf, der ebenfalls in Form eines Hohlzylinders ausgebildet ist. In diesem zweiten Bereich der Spritzenaufnahme 90 ist der zweite Bereich des Schlittens 45 beweglich aufgenommen. In diesem zweiten Bereich der Spritzenaufnahme 90 sind ein erster Reedkontakt 50 und ein zweiter Reedkontakt 60 positioniert.
Wenn der Spritzenstempel 20 bewegt wird, bewegt sich der
Schlitten 45 mit. Der Schalterbereich des Schlittens 45 bewegt sich in dem zweiten Bereich der Spritzenaufnahme. Wenn der Spritzenstempel 20 vollständig in den Spritzenkörper 25 hineingedrückt ist, liegt der Dauermagnet dem Reedkontakt 60 gegenüber, so dass dieser dann schaltet. Wenn der Spritzenstempel 20 aus dem Spritzenkörper herausgezogen wird, liegt der Dauermagnet 40 in einer Position des Spritzenstempels 20 dem Reedkontakt 50 gegenüber, so dass dieser schaltet.
Spritzenaufnahme 90 und Schlitten 45 sind vielfach verwendbar. Sie bilden eine zusammengehörige Baugruppe, in die eine handelsübliche Spritze 30 integriert werden kann. Dazu wird der Spritzenkörper 25 in den ersten Bereich der Spritzenaufnahme 90 eingelegt und der Griff 21 des Spritzenstempels 20 mit dem Verbindungsbereich des Schlittens 45 durch eine Schnappverbindung verbunden. So kann auf einfache und kostengünstige Weise eine sterile Spritze vorgesehen werden, und es können Positionen des Kolbenabschnitts 22 erfasst werden.
Figur 5 zeigt ein Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Positionserfassungsvorrichtung 10. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Schlitten 45 mit einem Reedkontakt 40 und einem schlittenseitigen Anschlag 100 versehen. Eine positionsfest zum Spritzenkörper 25 vorgesehene Schiene 120 ist mit einem nicht gezeigten Schlitz versehen und weist einen ersten Magneten 60 auf. Auf die Schiene 120 ist eine Positionierungseinrichtung 110 montiert. Diese Positionierungseinrichtung 110 umfasst einen zweiten Magneten 50, einen Anschlag 104 mit einer nicht gezeigten Gewindebohrung und eine Schraube 115, die durch den Schlitz hindurch geführt ist und derart in die Gewindebohrung hineingeschraubt ist, dass die Positionierungseinrichtung 110 an der Schiene 120 befestigt ist.
Wenn die Spritze aufgezogen wird, wird die Menge, die aufge- zogen werden kann, von dem Anschlag 104 begrenzt. Außerdem wird von dem Reedkontakt 40, dadurch, dass dieser in die Nähe des Magneten 50 gebracht wird, ein Positionssignal erzeugt, wenn sich die Spritze im aufgezogenen Zustand befindet. Weiterhin ist es möglich, den Zeitpunkt zu erfassen, an dem mit dem Entleeren der Spritze begonnen wird. Wenn der Inhalt der Spritze entleert worden ist, befindet sich der Reedkontakt 40 in der Nähe des Magneten 60. Dadurch wird ebenfalls ein Positionssignal erzeugt.
Durch Lösen der Schraube 115 kann die Positionierungseinrichtung 110 entlang der Schiene 120 verschoben werden. Durch Festziehen der Schraube 115 kann die Positionierungseinrich- tung 110 an einer beliebigen Stelle im Bereich des Schlitzes befestigt werden. Dadurch ist es möglich, die maximal mit der Spritze aufziehbare Menge zu ändern.
Bezugszeichenliste
Positionserfassungsvorrichtung Spritzenstempel Griff Kolbenabschnitt Spritzenkörper Spritze Düse Schaltereinrichtung Schlitten Schaltereinrichtung Schaltereinrichtung Verarbeitungsgerät Schlauch Erster Schlauchbereich Erstes Ventil Zweiter Schlauchbereich Zweites Ventil Spritzenaufnahme Schlittenseitiger Anschlag Anschlag Positionierungseinrichtung Schraube Schiene

Claims

Patentansprüche
1. Positionserfassungsvorrichtung (10) zur Erfassung mindestens einer ersten und einer zweiten Position eines Spritzenstempels (20) zum Spritzenkörper (25) einer
Spritze (30), umfassend mindestens drei Schaltereinrichtungen (40, 50, 60), wobei mindestens eine Schaltereinrichtung (40, 50, 60) als Reedkontakt und mindestens eine Schaltereinrichtung (40, 50, 60) als Magnet ausge- bildet ist.
2. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei zwei der Schaltereinrichtungen (40, 50, 60) positionsfest zum Spritzenkörper (25) angeordnet sind.
3. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei zwei der Schaltereinrichtungen (40, 50, 60) beweglich zum Spritzenkörper (25), angeordnet sind.
4. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Position des Spritzenstempels (20) die Position ist, in der sich der Spritzenstempel (20) unmittelbar nach einer Entleerung der Spritze befindet.
5. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste positionsfeste Schaltereinrichtung (50) in einem ersten Bereich festlegbar ist, der einer ersten Position des Spritzenstem- pels (20) entspricht.
6. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand zwischen mindestens einer beweglichen Schaltereinrichtung (40) und mindestens einer positionsfesten Schaltereinrichtung (50, 60) einstellbar ist.
7. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine bewegliche Schaltereinrichtung (40) oder mindestens eine positionsfeste Schaltereinrichtung (60) magnetisierbaren Kunst- stoff aufweist.
8. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfassend eine Sperre, die eingerichtet ist, einen Füllhubweg des Spritzenstempels (20) zu begrenzen.
9. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die Sperre mit einer positionsfesten Schaltereinrichtung (50) verbindbar ist.
10. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Sperre eine Schräge aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Kraft in den Spritzenstempel (20) einzuleiten, die nicht in einer Betätigungsrichtung des Spritzenstempels (20) wirkt, wenn der Positionsgeber nicht mit dem Spritzenstempel (20) verbunden ist und auf den Spritzenstempel (20) ein Druck ausgeübt wird.
11. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, wobei die Positionserfassungsein- richtung mit einer Spritze (30) verbindbar ist.
12. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionserfassungsein- richtung (10) einen Schlitten (45) aufweist, der mit mindestens einer Schaltereinrichtung (40, 50, 60) verbunden ist, und mit dem Spritzenstempel (20) verbindbar ist.
13. Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionserfassungsein- richtung (10) eine Spritzenaufnahme (90) aufweist, die eingerichtet ist, den Spritzenkörper (25) aufzunehmen.
14. Verfahren zur Erfassung von mindestens zwei Positionen eines Spritzenstempels (20) zum Spritzenkörper (25) einer Spritze (30) umfassend die folgenden Schritte:
Aufziehen der Spritze (30),
Erfassen der ersten Position des Spritzenstempels (20),
Erfassen des Zeitpunktes, in dem die erste Position von dem Spritzenstempel (20) verlassen wird, Pressen eines Inhalts der Spritze (30) durch eine Düse der Spritze (30) ,
Erfassen einer zweiten Position des Spritzenstempels (20) und des Zeitpunktes, in dem der Spritzenstempel (20) die zweite Position erreicht und
Verarbeiten der ersten und zweiten Position und der
Zeitpunkte der erfassten ersten und zweiten Position des Spritzenstempels (20) in einem Verarbeitungsgerät (70).
15. Verfahren nach Anspruch 14, weiterhin umfassend die Ver- fahrensschritte :
Verbinden der Positionserfassungseinrichtung (10) mit der Spritze (30) ,
Festlegen der ersten positionsfesten Schaltereinrichtung (50).
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, weiterhin umfassend den Verfahrensschritt:
Festlegen der zweiten positionsfesten Schaltereinrichtung (60).
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, weiterhin umfassend den Verfahrensschritt:
Stoppen des Aufziehens der Spritze (30).
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, weiterhin umfassend den Verfahrensschritt:
Ausgeben eines Signals, wenn
ein Zeitraum zwischen einem Erreichen einer ersten Position des Spritzenstempels (20) und einem Erreichen einer zweiten Position des Spritzenstempels (20) zu kurz oder zu lang ist und/oder
wenn eine Sperre, die eingerichtet ist, einen Füllhubweg des Spritzenstempels (20) zu begrenzen, nicht aktiviert worden ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, weiterhin umfassend den Verfahrensschritt:
Einspeisen des Bereichs, in dem die zweite positions- feste Schaltereinrichtung (60) positioniert ist, in ein Verarbeitungsgerät (70).
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, weiterhin umfassend den Verfahrensschritt:
Berechnen eines Volumens, das zwischen dem Verlassen der ersten Position und dem Erreichen der zweiten Position gespritzt worden ist.
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