DE19953978A1

DE19953978A1 - Spritze zur medizinischen Applikation von Flüssigkeiten, z. B. Medikamenten

Info

Publication number: DE19953978A1
Application number: DE1999153978
Authority: DE
Inventors: Lucien C Olivier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-10
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2001-12-06
Also published as: WO2001034230A1; AU1854701A

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Spritze zur medizinischen Applikation von Flüssigkeiten, z. B. Medikamenten. Die Spritzenpumpe ist mit einem eine Applikationsöffnung sowie eine Stempelöffnung aufweisenden Spritzenzylinder (1) und einem darin axial bewegbaren Stempel (2) versehen, dessen vorderes Ende als gegenüber der Innenwandung (4) des Spritzenzylinders abgedichteter Kolben (3) ausgebildet ist. Der aus der Stempelöffnung herausgeführte rückwärtige Teil des Stempels (2) endet in einem Griffstück (6). Die maximale Auszuglänge (A¶max¶) des Stempels (2) wird durch beim Ausziehen spürbare mechanische Widerstandselemente (14) begrenzt. Zur Erzielung eines dauerhaften Kontaminationsschutzes sowie einer Wiederverwertbarkeit der Spritzenpumpe wird eine weitere, ebenso wie die Kolbendichtung (12, 13) über den gesamten Umfang wirksame Dichtung (10) zwischen der Außenseite des Stempels (2) und der Innenwandung (4) des Spritzenzylinders (1) vorgeschlagen. Der axiale Abstand (A¶K¶) zwischen der am weitesten vorne liegenden Dichtlinie der weiteren Dichtung (10) und der am weitesten rückwärtigen Dichtlinie des Kolbens (3) ist größer, als der größtmögliche Axialweg des Stempels (2) bis zum Erreichen der maximalen Auszuglänge (A¶max¶).

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritze zur medizinischen Applikation von Flüssigkeiten, z. B. Medikamenten, mit einem eine Applikationsöffnung sowie eine Stempelöffnung aufweisenden Spritzenzylinder und einem darin axial bewegbaren Stempel, dessen vorderes Ende als gegenüber der Innenwandung des Spritzenzylinders abgedichteter Kolben ausgebildet ist, und dessen rückwärtiger Teil aus der Stempelöffnung des Spritzenzylinders herausgeführt ist und in einem Griffstück endet, wobei die maximale Auszuglänge des Stempels durch beim Ausziehen spürbare mechanische Widerstandselemente begrenzt wird.

Spritzen dieser Art werden auch als "Perfusorspritzen" bezeichnet. Dies sind Einwegspritzen von ca. 50 ml Volumen, die zum Befüllen in automatische Perfusorpumpen eingelegt werden. Von Hand werden daraufhin die Medikamente in die Spritze aufgezogen, die Verwendung der Spritze erfolgt dann anschließend vorzugsweise auf Intensivstationen von Kliniken. Die heute zumeist rechnergesteuert arbeitenden Perfusoren applizieren die Medikamente aus den Spritzen mit exakt einstellbaren Geschwindigkeiten von mehreren Millilitern pro Stunde.

Konventionelle Spritzen der gattungsgemäßen Art müssen nach einmaligem Gebrauch weggeworfen werden, da sie bakteriell kontaminiert sind. Durch das Anfassen des Spritzenzylinders und das beim Befüllen notwendige Entlüften kommt es nahezu zwangsläufig zu einem Verschleppen von z. B. Hautkeimen des klinischen Personals in das sterile Medikamentenreservoir der Spritze. Nicht nur auf Intensivstationen entsteht so ein hoher Bedarf an diesen Spritzen, die als teurer Sondermüll entsorgt werden müssen. Eine Wiederaufbereitung der Spritzen ist angesichts der nur geringen Neubeschaffungskosten nicht lohnend. Setzt man eine durchschnittliche Applikationsgeschwindigkeit aller zum Einsatz kommenden Medikamente von nur 3 ml pro Stunde voraus, so würde mit einer Perfusorspritze, die am selben Patienten kontaminationsgeschützt wiederverwendbar wäre, bei einer Nutzung über 24 Stunden der Bedarf einer Intensivstation mindestens halbiert werden.

Es soll daher eine Spritze zur medizinischen Applikation von Flüssigkeiten und insbesondere Medikamenten geschaffen werden, die kontaminationsgeschützt ist und den allgemeinen Verbrauch an solchen Spritzen senkt und damit u. a. zur Müllvermeidung beiträgt.

Zur Lösung dieser Problemstellung ist eine Spritze der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch eine weitere, ebenso wie die Kolbendichtung über den gesamten Umfang wirksame Dichtung zwischen der Außenseite des Stempels und der Innenwandung des Spritzenzylinders, wobei der axiale Abstand zwischen der am weitesten vorne liegenden Dichtlinie der weiteren Dichtung und der am weitesten rückwärtigen Dichtlinie des Kolbens größer ist, als der größtmögliche Axialweg des Stempels bis zum Erreichen der maximalen Auszuglänge.

Eine solche Spritze ist kontaminationsgeschützt und stellt sich als geeignet heraus, den allgemeinen Verbrauch gattungsgemäßer Spritzen bzw. Perfusorspritzen zu senken. Eine Wiederverwendung der Spritzen ist ohne Einschränkung möglich, so daß ein wichtiger Beitrag zur Müllvermeidung geleistet wird.

Der erzielbare Kontaminationsschutz konnte im Rahmen von Versuchen eindeutig bestätigt werden. Im Vorfeld dieser Versuche wurden die Funktionsmodelle zunächst konventionell sterilisiert. In vitro erfolgten vergleichende Kontaminationstests konventioneller Perfusorspritzen einerseits und der erfindungsgemäßen Perfusorspritze andererseits. Im Sinne eines "Crashtestes" wurden die Kolben massiv mit Testkeimen kontaminiert. Sodann wurden die Stempel im Spritzenzylinder hin- und herbewegt. Sofort erfolgte die erste Aspiration von Nährbouillon. Eine Probe hiervon wurde über 24 Stunden bei 37°C inkubiert. Weitere Aspirationen und Inkubationen erfolgten im Abstand von 1, 2, 3, 4 und 24 Stunden. Die Identifikation einer Kontamination erfolgte für Testkeime Escherichia coli über einen ApiE-Test und für Testkeime SG 511 über den Nachweis der Koagulase.

Während die Aspirate der konventionellen Perfusorspritze bereits nach dem ersten Rückzug von Stempel bzw. Kolben kontaminiert waren, konnten die Testkeime bei der erfindungsgemäßen Perfusorspritze auch bei wiederholter Aspiration nach 24 Stunden nicht nachgewiesen werden. Ergänzend erfolgte die Prüfung an Spritzen mit geringerem Füllvolumen mit dem gleichen Ergebnis.

Mit einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spritze wird vorgeschlagen, daß der Kolben eine Doppeldichtung mit zwei axial zueinander versetzten Dichtlinien aufweist.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die mechanischen Widerstandselemente an der Innenwand des Spritzenzylinders angeformt sind, und daß bei Erreichen der maximalen Auszugslänge der Stempel im Bereich der zusätzlichen Dichtung gegen die mechanischen Widerstandselemente stößt.

Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer, teilweise aufgeschnittener Darstellung eine erfindungsgemäße Spritze;

Fig. 2 die Spritze nach Fig. 1 in maximal ausgezogener Stellung;

Fig. 3 in einer Ansicht eine erfindungsgemäße Spritze in maximal ausgezogener Stellung und

Fig. 4 die Spritze nach Fig. 3 in eingeschobener Stellung.

Die Spritze zur medizinischen Applikation von flüssigen Medikamenten, auch als Perfusorspritze bezeichnet, setzt sich aus einem Spritzenzylinder 1 und einem darin geführten Stempel 2 zusammen. Am vorderen Ende des Stempels befindet sich der Kolben 3 der Spritze, welcher gegenüber der Innenwandung 4 des Spritzenzylinders über seinen gesamten Umfang abgedichtet ist. Hierzu besteht der Kolben 3 aus einem Material mit hoher Abdichtwirkung, z. B. Kautschuk oder Latex. Jedoch kann auch das Material des Stempels selbst die Abdichtung übernehmen.

Der Spritzenzylinder 1 ist an seinem vorderen Ende mit einer Applikationsöffnung 5 versehen, über die das zu applizierende Medikament abgegeben wird. Die Rückseite des Spritzenzylinders 1 ist völlig offen und bildet auf diese Weise eine Stempelöffnung, durch die der Stempel 2 hindurchtritt. Der Stempel 2 ist an seinem Ende mit einem geeigneten Griffstück 6 versehen, welches auch bei vollständig in dem Spritzenzylinder 1 eingefahrenen Stempel 2 noch greifbar ist.

Spritzenzylinder 1 und Stempel 2 bestehen aus einem geeigneten Kunststoff, z. B. Polypropylen.

Zur Verstärkung ist der im Querschnitt kreuzförmig gestaltete Stempel 2 mit Verstärkungsstegen 7 versehen. Markierungen 8 auf dem transparenten Spritzenzylinder 1 geben die Füllmenge des Arbeitsvolumens 9 an. Das Arbeitsvolumen 9 beträgt bei dem Ausführungsbeispiel ca. 30 ml.

Der Stempel 2 ist ungefähr auf der Mitte seiner Länge mit einer weiteren Dichtung 10 versehen, die ebenso wie die Dichtung des Kolbens 3 über den gesamten Umfang wirksam ist. Die weitere Dichtung 10 befindet sich auf dem Umfang einer kreisförmigen Scheibe 11, die Bestandteil des Stempels 2 ist. Das eigentliche Dichtelement ist eine Ringdichtung, die in eine entsprechende Nut der Scheibe 11 eingesetzt ist. Auf diese Weise läßt sich der Stempel 2 einschließlich der zusätzlichen Dichtung 10 auf den herkömmlichen Spritzmaschinen kostengünstig herstellen. Die weitere Dichtung kann aber auch aus dem Material des Stempels selbst bestehen.

Die Dichtung des Kolbens 3 ist zweigeteilt und setzt sich aus einer vorderen Kolbendichtung 12 und einer hinteren Kolbendichtung 13 zusammen. Hierbei übernimmt nur die vordere Kolbendichtung 12 die Begrenzung des jeweiligen Arbeitsvolumens 9, wohingegen die hintere Kolbendichtung 13 zusätzliche Sicherheit bietet.

Zur Erzielung eines Kontaminationsschutzes wäre jedoch auch die Kombination der vorderen Kolbendichtung 12 mit der hinteren Kolbendichtung 13 unzureichend. Der Kontaminationsschutz wird vielmehr durch die weitere Dichtung 10 erzielt. Dazu sind die auf der Zeichnung dargestellten geometrischen Verhältnisse zu beachten. Diese lassen sich dahingehend zusammenfassen, daß in jeder Stellung des Stempels 2 relativ zu dem Spritzenzylinder 1 der axiale Abstand zwischen der Dichtlinie der weiteren Dichtung 10 und der am weitesten rückwärtigen Dichtlinie des Kolbens 3 größer ist, als der größtmögliche Axialweg des Stempels 2. In der Figur ist mit A_max der größtmögliche Axialweg des Stempels 2 bis zum Erreichen der maximalen Auszugslänge eingezeichnet, d. h. jener Weg, der dem maximalen Arbeitsvolumen entspricht. Ferner eingezeichnet ist der axiale Abstand A_K zwischen der durch die zusätzliche Dichtung 10 definierten Dichtlinie und der am weitesten rückwärtigen Dichtlinie des Kolbens 3. Diese am weitesten rückwärtige Dichtlinie des Kolbens 3 ist die durch die hintere Kolbendichtung 13 definierte Dichtlinie.

Die einzuhaltende Bedingung lautet nun, daß der Weg A_K größer als der Weg A_max ist. Wird diese Bedingung eingehalten, so bewegt sich die hintere Dichtung 10 ausschließlich auf einem Längenabschnitt der Innenwandung 4, welcher weder von der vorderen Kolbendichtung 12, noch von der hinteren Kolbendichtung 13 des Kolbens überstrichen wird. Die in beiden Fällen überstrichenen Innenwandbereiche liegen in jedem Fall um die auf der Zeichnung eingetragene Differenz ΔA auseinander. Der Bereich ΔA der Innenwandung 4 des Spritzenzylinders 1 wird daher weder bei eingeschobenem Stempel durch die hintere Dichtung 10, noch bei ausgezogenem Stempel durch eine der beiden Kolbendichtungen 12, 13 überstrichen. Ein Übergang und Weitertragen von Keimen und anderen Kontaminationen ist daher ausgeschlossen.

Um die maximale Auszuglänge des Stempels 2 zu begrenzen, sind an der Innenwandung 4 des Spritzenzylinders 1 mechanische Widerstandselemente 14 einstückig angeformt. Diese befinden sich kurz vor der hinteren Stempelöffnung des Spritzenzylinders, so daß beim Ausziehen des Stempels 2 die Scheibe 11 gegen die mechanischen Widerstandselemente 14 stößt und auf diese Weise die Auszugslänge des Stempels auf das maximale Arbeitsvolumen 9 begrenzt.

Bei Anwendung der Spritzenpumpe führt die zusätzliche Dichtung 10 dazu, daß eingeschleppte Keime zwar in den Bereich der Dichtung 10 gelangen können, und von dieser auch über den gesamten Bewegungsbereich dieser Dichtung verschleppt werden, jedoch findet kein Transport über die durch die Differenz ΔA gebildete zusätzliche "Schwelle" statt. Keime und andere Kontaminationen haben daher auch bei mehrfacher Betätigung des Stempels 2 keine Gelegenheit, bis in den Bereich der Kolbendichtungen 12, 13 des Kolbens zu gelangen.

Bezugszeichenliste

1

Spritzenzylinder

2

Stempel

3

Kolben

4

Innenwandung

5

Applikationsöffnung

6

Griffstück

7

Verstärkungssteg

8

Markierung

9

Arbeitsvolumen

10

Dichtung

11

Scheibe

12

vordere Kolbendichtung

13

hintere Kolbendichtung

14

mechanisches Widerstandselement
A_max

maximaler Auszug
A_K

Abstand der Dichtungen
ΔA Differenz

Claims

1. Spritze zur medizinischen Applikation von Flüssigkeiten, z. B. Medikamenten, mit einem eine Applikationsöffnung (5) sowie eine Stempelöffnung aufweisenden Spritzenzylinder (1) und einem darin axial bewegbaren Stempel (2), dessen vorderes Ende als gegenüber der Innenwandung (4) des Spritzenzylinders (1) abgedichteter Kolben (3) ausgebildet ist, und dessen rückwärtiger Teil aus der Stempelöffnung des Spritzenzylinders (1) herausgeführt ist und in einem Griffstück (6) endet, wobei die maximale Auszuglänge (A_max) des Stempels (2) durch beim Ausziehen spürbare mechanische Widerstandselemente (14) begrenzt wird, gekennzeichnet durch eine weitere, ebenso wie die Kolbendichtung (12, 13) über den gesamten Umfang wirksame Dichtung (10) zwischen der Außenseite des Stempels (2) und der Innenwandung (4) des Spritzenzylinders, wobei der axiale Abstand (A_K) zwischen der am weitesten vorne liegenden Dichtlinie der weiteren Dichtung (10) und der am weitesten rückwärtigen Dichtlinie des Kolbens (3) größer ist, als der größtmögliche Axialweg des Stempels (2) bis zum Erreichen der maximalen Auszuglänge (A_max).

2. Spritze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3) eine Doppeldichtung (12, 13) mit zwei axial zueinander versetzten Dichtlinien aufweist.

3. Spritze nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Widerstandselemente (14) an der Innenwand (4) des Spritzenzylinders (1) angeformt sind, und daß bei Erreichen der maximalen Auszuglänge (A_max) der Stempel (2) im Bereich der zusätzlichen Dichtung (10) gegen die mechanischen Widerstandselemente (14) stößt.