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Technisches Gebiet und Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Injektion,
welche einen Korpus aufweist, der mit einem ersten Kanal und einem
zweiten Kanal zur Förderung
von medizinischen Substanzen versehen ist, wobei ein erstes Verbindungsbauteil
einen ersten Anschluss zur Einleitung einer ersten medizinischen
Substanz in den ersten Kanal aufweist, ein zweites Verbindungsbauteil
einen zweiten Anschluss zum Injizieren einer zweiten medizinischen
Substanz in den zweiten Kanal aufweist, und ein drittes Verbindungsbauteil
gemeinsam für
den ersten und zweiten Kanal vorgesehen ist und mindestens einen
dritten Anschluss zum Fördern
von medizinischen Substanzen aus dem ersten und zweiten Kanal aufweist.
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Die
Erfindung ist in unterschiedlichen Anwendungsbereichen dann einsetzbar,
wenn medizinische Substanzen zu injizieren sind, wobei jedoch nachstehend
aus Gründen
der klaren Darstellung, jedoch ohne Einschränkung der Erfindung, die nachstehenden
speziellen Einsatzgebiete beschrieben werden, die sich auf die Injektion
medizinischer Substanzen, vorzugsweise von Flüssigkeiten, beziehen, bei denen
gleichzeitig die Übertragung
medizinischer Substanzen von zwei unterschiedlichen Quellen zu einer
Empfangseinheit wie beispielsweise einen Patienten wünschenswert
ist.
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Zur
intravenösen
Verabreichung von flüssigen
und medizinischen Wirkstoffen an Menschen und Tiere werden Infusionsbeutel
verwendet. Zu diesem Zweck ist der Infusionsbeutel mit einem Auslass versehen, über welchen
ein Strömungsmittel
zu einem mit dem Patienten verbundenen Bauteil, beispielsweise einer
Kanüle
oder dergleichen, und von dort in den Körper des Patienten strömen kann.
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In
bestimmten Fällen
ist es jedoch notwendig, von einer zweiten Quelle dem Patienten
in koordinierter Weise eine zweite medizinische Substanz zuzuführen, entweder
gleichzeitig mit der intravenösen
Verabreichung einer Flüssigkeit
oder in Verbindung mit dieser Verabreichung, nämlich direkt vor und/oder nach
dieser Verabreichung. Um dieser Forderung zu entsprechen werden
bisher unterschiedliche Systeme mit mehreren Bauteilen in Form von Verbindungsbauteilen
verwendet, die mit einander zusammengebaut und mit Schlauchleitungen
verbunden werden, um die gewünschte Übertragung medizinischer
Substanzen zu erzielen.
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Die
Systeme nach dem Stand der Technik für die parallele Förderung
medizinischer Substanzen aus unterschiedlichen Quellen weisen insofern
jedoch Nachteile auf, als eine nicht unerhebliche Arbeit für den Zusammenbau
der Bauteile aneinander erbracht werden muss, um so die Systeme
aufzubauen, während
die Verwendung mehrerer Bauteile zur Erzielung des Systems voraussetzt,
dass eine sorgfältige
Umgangsweise damit eingehalten wird, um eine Verunreinigung des
Systems und/oder ein Austreten medizinischer Substanzen aus dem
System in die Umgebung zu vermeiden.
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In
der
US-Patentschrift 5158554 wird
eine Injektionsvorrichtung beschrieben, wie sie im Oberbegriff des
Anspruchs 1 umrissen ist. Dabei umfasst eine zuvor geschlitzte Injektionsstelle
ein Gehäuse mit
einem durch dieses hindurch geführten
Strömungsweg.
Ein erstes Ende des Gehäuses
trägt ein vorgeschütztes Septum.
Eine stumpfe Kanüle,
die zusammen mit der Injektionsstelle verwendbar ist, trägt ein Absperrteil.
Wenn die zuvor geschlitzte Injektionsstelle die stumpfe Kanüle gleitend
aufnimmt, rastet das Verriegelungsteil an der Injektionsstelle ein und
bildet dabei eine mechanisch gekoppelte Einheit.
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Aufgabe und Kurzdarstellung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung
der eingangs definierten Art zur Injektion medizinischer Substanzen,
wobei bei dieser Vorrichtung zumindest einige der angesprochenen
Nachteile bei Vorrichtung nach dem Stand der Technik erheblich verringert
werden. Diese Auf gabe wird durch die Schaffung einer Vorrichtung nach
Anspruch 1 gelöst.
Aufgrund des Umstands, dass das erste, zweite und dritte Verbindungsteil
und der Korpus als integrierte Einheit ausgelegt sind, entfällt die
Gefahr eines Austretens in die Umgebung aufgrund unzureichender
Abdichtung zwischen den Verbindungsbauteilen und dem Korpus. Außerdem sinkt
das Risiko, dass die medizinischen Substanzen und die in der Vorrichtung
enthaltenen Bauteile verunreinigt werden, da für die Vorbereitung der erforderlichen
Ausrüstung
weniger separate Bauteile gehandhabt werden müssen. Ein System, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst, kann auch potentiell mit weniger Arbeitsabläufen ausgerüstet sein,
was wiederum Zeit spart und kostenwirksam ist.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung stellt das dritte Verbindungsbauteil ein erstes Kopplungsbauteil
dar, das mit einem Gewinde zur lösbaren
Verbindung mit einem zweiten Kopplungsteil versehen ist, welches
ein entsprechendes Gewinde aufweist, um so für eine Ankopplung zu sorgen.
Auf dise Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach und
sicher so mit denn Patienten verbunden werden, dass medizinische
Substanzen aus zwei unterschiedlichen Quellen zum Patienten geleitet
werden können,
wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung
verwendet wird und das zweite Kopplungsbauteil beispielsweise an
einer Kanüle
angeordnet wird, die in den Körper
des Patienten eingeführt
wird. Dadurch, dass die Schraubverbindung vorgesehen ist, kann eine
Ankopplung erreicht werden, die während einer Zugbelastung sicher
ist, während
gleichzeitig die erfindungsgemäße Vorrichtung und
das andere Verbindungsbauteil am Patienten rasch und sicher mit
wenigen Handgriffen verbunden werden.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung
werden in der nachstehenden Beschreibung und den übrigen rückbezogenen
Ansprüchen
offenbart.
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Die
Erfindung bezieht sich außerdem
auf eine Injektionsanordnung gemäß Anspruch
10.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
beschrieben, die nur beispielhaft sind.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zusammen
mit einem Infusionsbeutel in perspektivischer Ansicht;
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2 eine
Ansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung
aus 2 mit Blickrichtung von oben;
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2a einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
aus 2 zusammen mit einem Injektionsbauteil, und
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3 einen Querschnitt durch eine Variante der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Ausführliche
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung
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1, 2 und 2a stellen eine erfindungsgemäße Vorrichtung
dar, die einen Korpus 1 aufweist, der mit einem ersten
Kanal 2 zur Förderung
einer ersten medizinischen Substanz und einem ersten Verbindungsbauteil 3 versehen
ist, das an eine externe Einheit anschließbar ist und einen ersten Anschluss 4 zur
Einleitung einer ersten medizinischen Substanz in den ersten Kanal 2 aufweist.
Des Weiteren ist der Korpus 1 mit einem zweiten Kanal 5 zur Übertragung
einer zweiten medizinischen Substanz und mit einem zweiten Verbindungsbauteil 6 versehen,
das einen zweiten Anschluss 7 aufweist, der mit Hilfe eines
Injektionsbauteils 11 zum Injizieren einer zweiten medizinischen
Substanz in den zweiten Kanal 5 geöffnet werden kann. Am anderen
Ende ist der Korpus 1 mit einem dritten Verbindungsbauteil 8 versehen,
das sich die beiden Kanäle 2, 5 gemeinsam teilen
und das mindestens einen dritten Anschluss 9 zur Förderung
medizinischer Substanzen aus dem ersten Kanal 2 und dem
zweiten Kanal 5 aufweist. Das erste Verbindungsbauteil 3,
das zweite Verbindungsbauteil 6 und das dritte Verbindungsbauteil 8 sowie
der Korpus 1 sind als integrierte Einheit ausgelegt. Dies
bedeutet, dass diese Bauteile 1, 3, 6, 8 in einem
Stück hergestellt
oder mit einander so verbunden werden, dass sie eine verbundene
Einheit bilden, die nicht in die einzelnen Bauteile zerlegt werden kann.
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Der
erste Kanal 2 kann zur Übertragung
einer medizinischen Substanz beispielsweise aus einem Infusionsbeutel 10 zu
einem Patienten vorgesehen sein, während der zweite Kanal 5 zur
Förderung einer
zweiten medizinischen Substanz vorgesehen werden kann, die zum Beispiel
mit Hilfe einer Spritze 11 in den zweiten Kanal 5 und
von dort in den Patienten injiziert wird. Damit handelt es sich
bei dem ersten Anschluss 4 und dem zweiten Anschluss 7 um
einen Einlaufanschluss am Korpus 1, wohingegen der dritte
Anschluss 9 einen Auslaufanschluss zum Korpus 1 hin
darstellt.
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Wie
in 2 und 2a noch deutlicher
dargestellt ist, weist der Korpus 1 einen Kanalabschnitt 12 auf,
der dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal gemeinsam ist, während der
dritte Anschluss 8 einen Auslauf für diesen Kanalabschnitt und
damit einen dem ersten und zweiten Kanal gemeinsamen Auslass bildet.
Mit anderen Worten sind der erste Kanal 2 und der zweite
Kanal 5 in der Weise angeordnet, dass sie in den den beiden
Kanälen
gemeinsamen Kanalabschnitt 12 führen, während die Vorrichtung vorzugsweise
so ausgelegt ist, dass der zweite Kanal 5 eine Zweigleitung
bildet, welche die Verbindung zum ersten Kanal 2 in schräger Richtung
zum ersten Kanal hin herstellt.
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Bei
Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird es häufig
gewünscht,
dass der erste Kanal 2 vertikal angeordnet wird und das
erste Verbindungsbauteil 3 so nach oben gerichtet ist,
dass eine Förderung
von Flüssigkeiten,
beispielsweise aus einem Infusionsbeutel 10 zu einem Patienten vereinfacht
wird, während
der zweite Kanal 5 günstigerweise
so angeordnet ist, dass dessen Längenerstreckung
einen Winkel α bildet,
der in geeigneter Weise im Bereich zwischen 10° und 80°, vorzugsweise im Bereich zwischen
25° und
75°, liegt,
bezogen auf die Längserstreckung
des ersten Kanals 2. Bei dem dar gestellten Ausführungsbeispiel
ist α in
etwa gleich 60°.
Auf diese Weise werden Bedingungen geschaffen, die einen geeigneten
Anschluss eines Injektionsbauteile 11 an das zweite Verbindungsbauteil 6 und
die Injektion einer Substanz in einer Richtung zum dritten Anschluss 9 für die Weiterbeförderung
zu einer Empfangseinheit, beispielsweise zu einem Patienten, gestatten.
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Auch
wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung
wie beispielsweise die in 1, 2 und 2a dargestellte vorteilhafter Weise einen
Korpus 1 mit einem lang gestreckten Abschnitt 13,
beispielsweise einer Schlauchleitung, aufweist, die in geeigneter Weise
aus einem vergleichsweise weichen biegsamen Werkstoff wie Kunststoff
oder dergleichen hergestellt ist, könnte dieser Abschnitt 13 auch
beträchtlich
kürzer
sein oder ganz weggelassen werden, wobei in einem solchen Fall allerdings
impliziert wird, dass das dritte Verbindungsbauteil 8 dann
in der Nähere
der Position 14 angeordnet sein sollte, an welcher der
erste Kanal und der zweite Kanal aufeinander treffen.
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Das
als erstes genannte Ausführungsbeispiel
bietet jedoch den Vorteil, dass dann, wenn das dritte Bauteil 8 mit
einem kompatiblen Verbindungsbauteil verbunden ist, das beispielsweise
an einer Kanüle
angeordnet ist, die in den Körper
eines Patienten eingeführt
wird, sich diese Verbindung in der Weise herstellen lässt, dass
der Hauptteil der Vorrichtung vom Patienten entfernt angeordnet
ist und damit eine nachteilige Einwirkung auf die Kanüle und dadurch
auf den Patienten so weit wie möglich
vermieden wird. Wenn ein biegsamer Schlauch verwendet wird, der
den Abschnitt 13 bildet, wird die Schlauchleitung in geeigneter
Weise in den übrigen Teil
der Vorrichtung dadurch einbezogen, dass die beiden Enden 15, 16 des
Schlauches am Korpus 1 bzw. am dritten Verbindungsbauteil 8 jeweils
angeklebt oder an diesen angeschweißt sind. Dabei sollte hier
betont werden, dass bei einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung
der erste und der zweite Kanal jeweils separat von einander und
getrennt vom jeweiligen Einlaufanschluss bis zur biegsamen Schlauchleitung
so angeordnet werden können,
dass nur der biegsame Schlauchabschnitt des Korpus den Kanalabschnitt
bildet, den der erste Kanal und der zweite Kanal gemeinsam nutzen.
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Das
zweite Verbindungsbauteil 6 und der zugehörige zweite
Anschluss 7 zum Injizieren einer zweiten medizinischen
Substanz können
im Rahmen der Erfindung unterschiedlich ausgelegt werden, je nachdem,
an welches Injektionsbauteil 11 sie angeschlossen werden
sollen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der zweite
Anschluss 7, der nachstehend als Injektionsanschluss bezeichnet wird,
eine erste flexible Membran 17 zum Zusammenwirken mit einer
(hier nicht dargestellten) zweiten flexiblen Membran auf, die in
einem Injektionsbauteil 11 angeordnet ist, dass an das
zweite Verbindungsbauteil 6 anschließbar ist. Die erste Membran 17 ist dabei
in geeigneter Weise luft- und flüssigkeitsdicht, um
so für
eine Abdichtung des Injektionsanschlusses 7 zu sorgen,
wenn dieser nicht zur Injektion herangezogen wird. Der Injektionsanschluss 7 kann
jedoch mit Hilfe eines Injektionsbauteils geöffnet werden, beispielsweise
unter Durchdringung der Membran mit Hilfe einer Injektionsnadel,
um so bei Bedarf ein Injizieren zu ermöglichen.
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Um
eine abgedichtete Verbindung eines derartigen Injektionsbauteils 11 mit
einem zweiten Verbindungsbauteil 6, d. h. dem Injektionsanschluss 7, herbeizuführen, weist
das zweite Verbindungsbauteil 6 eine Einrichtung 18 zum
Halten der zweiten flexiblen Membran unter Druck gegen die erste
flexible Membran 17 auf. Diese Halteeinrichtung kann beispielsweise
eine Vorrichtung zur Rastverriegelung, eine Bajonettkupplung oder
dergleichen sein. Der Strömungsdruck
wird in geeigneter Weise so gewählt,
dass die erste Membran 17 und die zweite Membran so zusammengedrückt werden,
dass ein Gesamtdruck entsteht, welcher über der Quetschgrenze der beiden
Membranen liegt, was impliziert, dass Flüssigkeit durch die Berührungsflächen der Membranen
hindurch nicht nach außen
gedrückt werden
kann, weshalb man eine abgedichtete Verbindung erhält.
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Wenn
ein Druck aufgebracht wird, der über der
Quetschgrenze liegt, entwickeln die Membranen die gleichen Eigenschaften
an den zusammen gedrückten
Flächen
wie bei einem willkürlich
durch die Membranen gelegten Querschnitt, was impliziert, dass Flüssigkeit
durch die Berührungsflächen der Membran
nicht hindurchgedrückt
werden kann. Ein derartiges Merkmal lässt sich dann erreichen, wenn die
erste und die zweite Membran bis zu einem Druck zusammengedrückt wurden,
der höher
als 150 kPa ist. Da bei der Vorrichtung die Gefahr der Zerstörung vorliegt,
wenn auf sie übermäßig starke
Berührungskräfte ausgeübt werden,
sollte der Kontaktdruck so weit wie möglich beschränkt werden.
Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass eine ausreichende Abdichtung
ohne die Gefahr eines Versagens bei Kontaktkräften von bis zu 11,1 N erzielt
wird, was 565 kPa entspricht. Der Kontaktdruck liegt vorzugsweise
innerhalb des Bereichs von 300 bis 473 kPa.
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Das
dritte Verbindungsbauteil 8 kann vorteilhafterweise ein
erstes Koppelbauteil sein, das mit einem Gewinde 19 zur
lösbaren
Verbindung mit einem zweiten (hier nicht dargestellten) Koppelbauteil
mit einem entsprechenden Gewinde versehen ist, um so eine Kupplung
zu bilden. Eine derartige Verbindungseinrichtung in Form einer Schraubverbindung
besitzt die Eigenschaft, dass das erste und das zweite Koppelbauteil
gegen geradlinige Bewegungen relativ zu einander verriegelt sind,
wenn sie mit einander verbunden werden und auf die Kupplung eine
Spannkraft einwirkt. Das erste Koppelteil besitzt ein Patrizenpassteil 20 und
einen Ring 21, der das Patrizenpassteil teilweise umschließt und das
Gewinde 19 teilweise freilässt. Der Ring 21 ist
relativ zu dem Patrizenpassteil 19 konzentrisch angeordnet.
Das zweite Koppelbauteil sollte ein Matrizenpassteil aufweisen,
das mit einem weiteren Kanal und einem Außengewinde versehen ist, das
zu dem Gewinde 19 des Rings 21 korrespondiert
und einen Teil der Schraubverbindung darstellt.
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Wenn
das erste Kopplungsbauteil und der zweite Kopplungsbauteil mit einander
verbunden werden sollen, d. h. wenn das erste und das zweite Bauteil
miteinander verschraubt werden, wird das Patrizenpassteil 20 in
das Matrizenpassteil eingeführt
und bildet dabei eine Verbindung zwischen dem Kanal 12 des
ersten Koppelbauteils und dem weiteren Kanal des zweiten Koppelbauteils,
wobei die Verbindung gegenüber
der Umgebung abgedichtet ist. Zu diesem Zweck können das Patrizenpassteil 20 und/oder
das Matrizenpassteil mit einer gewissen Verjüngung versehen werden, so dass
dann, wenn das Patrizenpassteil 20 und das Matrizenpassteil
mit einem gewissen Abstand zusammen gebracht wurden, die Außenfläche des
Patrizenpassteils gegen die Innenfläche des Matrizenpassteils anliegt
und dann eine weitere Bewegung des Bauteils in Einführrichtung
relativ zueinander nicht mehr möglich
ist und zwischen dem Patrizenpassteil 20 und dem Matrizenpassteil
eine Abdichtung erreicht wird, wenn die Schraubverbindung angezogen
wird.
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Auch
wenn das erste Kopplungsbauteil gemäß dieser Erfindung bei dem
dargestellten Beispiel als Patrizenpassteil 20 bei dieser
Kupplung ausgelegt ist, könnte
es bei einem anderen Ausführungsbeispiel
als Matrizenpassteil der Kupplung ausgelegt sein, während in
einem solchen Fall das andere Kopplungsbauteil, das beispielsweise
an einer Kanüle
oder einem anderen Bestandteil des Systems angeordnet ist, als entsprechendes
Patrizenpassteil ausgelegt werden könnte. Es ist selbstverständlich auch
möglich,
im Vergleich zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Gewinde
so zu vertauschen, dass stattdessen das zweite Kopplungsbauteil
mit dem Matrizenpassteil mit einem Innengewinde versehen ist, während das
erste Kopplungsbauteil mit dem Patrizenpassteil mit einem Außengewinde
versehen wird. Die Gewinde können
zum Beispiel in der vorstehend beschriebenen Weise auf Ringen angeordnet
werden.
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Die
Auslegung der Gewinde 19, des Patrizenpassteils 20 und
des Matrizenpassteils kann vorteilhafterweise in Entsprechung zu
einem so genannten Luer-Anschlusspassteil
ausgeführt
sein, wie dies zum Beispiel bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Fall ist. Damit stellt das dritte Verbindungsbauteil 8 vorzugsweise
das Patrizenpassteil einer Luer-Passkupplung dar.
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Das
erste Verbindungsbauteil 3 kann zum Beispiel das Patrizenpassteil
oder das Matrizenpassteil bei einer Luer-Passkupplung darstelle;
dann weist außerdem
das erste Verbindungsbauteil 3 in geeigneter Weise eine
Art Ventilkörper 22 auf,
der beispielsweise ein Rückschlagventil
aufweist, um die Strömung
in dem ersten Kanal 2 zu regeln und/oder zu verhindern,
dass Flüssigkeit
aus dem Korpus 1 über
den ersten Anschluss 4 heraus befördert wird.
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Bei
einer in 3 dargestellten Variante
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besitzt das dritte Verbindungsbauteil 8a einen vierten
Anschluss 23, wobei der dritte Anschluss 9a einen
Auslass für
den ersten Kanal 2a bildet und der vierte Anschluss 23 einen
Auslass für
den zweiten Kanal 5a darstellt. Damit sind bei dieser Variante
die beiden Kanäle 2a, 5a getrennt
von einander in der Vorrichtung angeordnet und stattdessen ist vorgesehen,
dass die beiden Kanäle
in einem externen Bauteil zusammengebracht werden, das an das dritte
Verbindungsbauteil 8a angeschlossen ist, um von zwei unterschiedlichen Quellen
eine erste und eine zweite medizinische Substanz zu einer Empfangseinheit
gemeinsam zu übertragen.
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Es
wird hier betont, dass sich die Erfindung nicht auf die beispielhaft
dargestellten Ausführungsformen
beschränkt,
sondern dass die Erfindung vielmehr im Rahmen des von den nachfolgenden
Ansprüchen
definierten Schutzrahmens mit mehreren Möglichkeiten abgewandelt werden
kann, sobald der Grundgedanke der Erfindung offenbart ist.