DE69731558T2

DE69731558T2 - Medizinische vorrichtung zum injizieren von flüssigkeiten

Info

Publication number: DE69731558T2
Application number: DE69731558T
Authority: DE
Inventors: Frederic Neftel
Original assignee: Bracco Injeneering SA
Current assignee: Bracco Injeneering SA
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JP2001507960A; CA2275234A1; JP4285664B2; US7553304B2; US6716193B1; WO1998026818A1; ES2232885T3; CN1244809A; CN1157234C; CA2275234C; EP0973565B1; US20040167495A1; AU5564398A; EP0973565A1; US20090240233A1; AU734896B2; FR2757069A1; US8062281B2; DE69731558D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine medizinische Vorrichtung zum Injizieren von Flüssigkeit.
Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise bei einer Pumpe Anwendung finden, die für das Injizieren von Kontrastflüssigkeit für die medizinische Bildgebung eingesetzt wird.
Ein Hauptproblem, das sich aus der Injektion von Flüssigkeit bei Patienten ergibt, ist das Risiko der Verunreinigung der Injektionsvorrichtung durch den Patienten. Denn wird einem Patienten eine Flüssigkeit verabreicht, so besteht ein Risiko des Rückfließens der injizierten Flüssigkeit, während letztere bereits mit dem Patienten in Kontakt gelangt ist. Ebenso besteht dann, wenn keine Injektion erfolgt, ein Verunreinigungsrisiko durch Wanderung von ansteckenden Erregern, wie Keimen des Patienten, zur Injektionsvorrichtung. Wenn ein neuer Patient behandelt wird, macht eine solche Situation meist das Auswechseln aller Teile der Vorrichtung, die verwendet worden sind, obligatorisch.
Es gibt mehrere Vorrichtungen des Standes der Technik, die ermöglichen, das Rückflußrisiko zu vermindern; die EP-A-648513 der Gesellschaft MEDEX S. A. beschreibt beispielsweise eine Injektionseinheit, die ein Rückschlagventil umfaßt. Das Dokument US-A-5.569.208 betrifft ein System zum Steuern der Flüssigkeitsabgabe, das zwei in Reihe angeordnete Einrichtungsventile 39 und 34 als Zweifachsystem verwendet, das zum Ziel hat, die Flüssigkeitstasche 12 zu schützen. Die EP-A-279028 der Gesellschaften KABI PHARMACIA GmbH und PFRIMMER-VIGGO GmbH beansprucht eine Flüssigkeitsinjektionsvorrichtung mit einem Rückschlagventil, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der Öffnungsdruck zwischen 2 Stellungen eingestellt werden kann.
Obwohl die Vorrichtungen des Standes der Technik das Rückflußrisiko herabsetzen, bleibt immer noch ein Leckagerisiko des Rückschlagventils bestehen. Dieses Risiko ist besonders hoch, wenn keine Injektion stattfindet.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es folglich, das Rückflußrisiko vollständig zu beseitigen. Darüber hinaus ist es auch Ziel der vorliegenden Erfindung, zu ermöglichen, jegliche Leckage der eingesetzten Sicherheitsmittel zu erfassen, um diesen Rückfluß zu vermeiden, wenn letzterer trotzdem stattfinden sollte.
Zu diesem Zweck wird eine medizinische Vorrichtung zum Injizieren von Flüssigkeit verwendet, die einen Stutzen aufweist, an dem sich wenigstens ein erstes Flüssigkeitsverschlußsystem, wie ein Rückschlagventil befindet. Des Weiteren befindet sich ein Regelungssystem stromaufwärts des ersten Verschlußsystems, wobei die 2 Systeme einen Zwischenabschnitt definieren, in dem der Druck bei nicht erfolgender Injektion größer ist als der Druck, welcher stromabwärts des ersten Verschlußsystems herrscht. Auf diese Weise ist jeder Flüssigkeitsaustritt im Bereich des ersten Verschlußsystems stromabwärts gerichtet, und jedes Ausströmen aus dem Zwischenabschnitt kann durch Messung des zugeordneten Druckabfalls erfaßt werden.
Die Begriffe stromabwärts und stromaufwärts bedeuten in Richtung des Patienten bzw. in entgegengesetzte Richtung.
Das Regelungssystem kann beispielsweise ein zweites Rückschlagventil oder ein System zum Zusammendrücken des Stutzens, wie die Rollen der peristaltischen Kassette entsprechend dem Patent FR 8903234 der Gesellschaft MALBEC S. A. sein.
Es ist anzumerken, daß das Regelungssystem nicht als eine einfache zusätzliche, von dem ersten Verschlußsystem unabhängige Sicherheit betrachtet werden kann.
Ganz im Gegenteil; die 2 Systeme bilden ein interaktives Ganzes, da das Vorhandensein des Regelungssystems ermöglicht, einen positiven Druck zwischen den 2 Systemen einzuführen, eventuell aufrechtzuerhalten, welcher jegliches eventuelle Entweichen von Flüssigkeit aus dem stromabwärtigen Teil des ersten Verschlußsystems in Richtung des Zwischenabschnitts verhindert.
Es ist ferner hervorzuheben, daß der Druck zwischen den 2 Systemen konstant ist, wenn kein Leck vorliegt, da der Raum zwischen den 2 Systemen mit Flüssigkeit gefüllt ist, die wie jede andere Flüssigkeit nicht komprimierbar ist.
Um die Sicherheit der Vorrichtung zu erhöhen, ist es auch wünschenswert, Systeme unterschiedlicher Art zu haben. Wenn ein System ausfällt, kann so das zweite trotzdem in ähnlicher Art und Weise wirken, wie sie im Stand der Technik beschrieben ist.
Des Weiteren ist es mit Systemen unterschiedlicher Art, und genauer gesagt mit Systemen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie jeweils einen unterschiedlichen Öffnungsdruck haben, möglich, die Richtung der Flüssigkeit auszurichten, wenn ein Leck oder ein höherer Druck in dem Zwischenabschnitt vorliegt.
Insbesondere wird, wenn der Öffnungsdruck des ersten Verschlußsystems geringer ist als der Öffnungsdruck des Regelungssystems, jegliche Flüssigkeitsbewegung während der Unterbrechung der Injektion stromabwärts erfolgen, wobei sich das Regelungssystem vor dem ersten Verschlußsystem schließt, wodurch jegliche Verunreinigung der Teile der Vorrichtung, die stromaufwärts des ersten Verschlußsystems gelegen sind, vermieden wird.
Ebenso wird das erste Verschlußsystem, im Falle eines erhöhten Drucks in dem Zwischenabschnitt, als erstes in der Lage sein, sich im Falle eines Lecks zu öffnen, wodurch die Flüssigkeit stromabwärts des ersten Verschlußsystems gerichtet und jeder Rückfluß zum Zwischenabschnitt verhindert wird.
Es ist auch möglich, in Betracht zu ziehen, daß die 2 Öffnungsdrücke der Regelungssysteme identisch sind, jedoch ist dies nur dann vorstellbar, wenn der Öffnungsdruck größer ist als der Druck, welcher stromabwärts des ersten Verschlußsystems herrscht, wenn keine Injektion erfolgt.
Es ist ferner wünschenswert, einen Öffnungsdruck des ersten Verschlußsystems zu haben, der größer ist als der maximale Druck, der sich stromabwärts dieses Systems aufgrund des Patienten bei nicht erfolgender Injektion einstellen kann. Außerdem ist es bei nicht erfolgender Injektion erforderlich, daß der Öffnungsdruck des ersten Verschlußsystems größer ist als der Druck des Zwischenabschnitts.
In den meisten Fällen entspricht bei nicht erfolgender Injektion der Druck, welcher stromabwärts des ersten Verschlußsystems herrscht, dem Venendruck des Patienten.
Bei einer weiteren bevorzugten Form ist es wünschenswert, den Stutzen mit einem Trennsystem zu versehen, das sich zwischen den 2 Regelungssystemen befindet; wobei das Trennsystem stromabwärts einen Einwegstutzen und stromaufwärts einen Mehrwegstutzen definiert.
In dem Fall, in dem der Stutzen lediglich stromabwärts des Trennsystems verunreinigt wird, ist es auf diese Weise möglich, nur diesen Teil der Vorrichtung auszutauschen und den Rest (Pumpsystem, peristaltische Kassette, Behälter, etc.) für weitere Patienten wieder zu verwenden.
Vorzugsweise befindet sich das Trennsystem möglichst nahe der zweiten Regelungsvorrichtung oder, was auf dasselbe hinauskommt, möglichst weit entfernt von dem Rückschlagventil. In dem sehr unwahrscheinlichen Fall, in dem sich eine Verunreinigung stromaufwärts ausbreitet, ist auf diese Weise das Risiko, den stromaufwärts des Trennsystems gelegenen Bereich zu verunreinigen, auf ein Minimum herabgesetzt, da die bis zu dem Trennsystem zurückzulegende Strecke maximal ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Form ist das Trennsystem mit Mitteln zum Verschließen des Stutzens versehen, die sich vor der Trennung einschalten, wodurch jedes Risiko des Ausstoßens der sich unter Druck befindenden Flüssigkeit aus dem Stutzen verhindert wird. Ein solches automatisches Schließsystem ist beispielsweise in den Patenten US-A-5549566 sowie US-A-5533996 der Gesellschaften ABBOTT LAB bzw. BAXTER INT INC beschrieben.
Die vorgenannten Mittel zum Verschließen können auch derart gestaltet sein, daß sie sich während der Verbindung öffnen.
Derartige Trennsysteme können beispielsweise vom Typ „Luer-Lock" sein, die mit einem Drehhahnsystem an einem jeden der zwei angeschlossenen Abschnitte gekoppelt sind. Außerdem kann das Verbindungssystem zwischen den zwei Teilen vom Typ Schlüssel-Schloß sein, wodurch lediglich die Verbindung von zwei korrekt zueinander codierten Elementen zugelassen wird. Ein solches Drehsystem ermöglicht, die zwei auf beiden Seiten der Verbindung befindlichen Hähne während des Drehens des Schlüssels in dem Schloß zu öffnen und zu schließen und gleichzeitig die Trennung der zwei Teile zu verhindern, wenn der Schlüssel in der Position eingesteckt ist, die der geöffneten Stellung der Verschlußsysteme entspricht.
Das Verschlußsystem, das in dem stromabwärtigen Abschnitt gelegen ist, kann auch ein Rückschlagventil und das System in dem stromaufwärtigen Abschnitt kann eine geöffnete Klappe sein, wenn die zwei Teile in Eingriff sind, oder alternativ können die zwei Verschlußsysteme geöffnete Klappen sein, einzig und allein dann, wenn die zwei Teile in Eingriff sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Form befindet sich ein Druckgeber an dem Zwischenabschnitt. So ist es möglich, jede Druckänderung in diesem Bereich zu erfassen.
In dem Fall, in dem der Druckgeber wieder mit dem Stutzen in Kontakt gelangt, ist es vorteilhaft, ihn zwischen dem Trennsystem und dem Regelungssystem anzuordnen; wobei diese Ausbildung den Vorzug aufweist, die gleiche Ausführung des Druckgebers für mehrere Patienten wieder verwenden zu können.
Bei nicht erfolgender Injektion impliziert jeder Druckabfall zwischen den 2 Systemen das Vorliegen eines Entweichens (Leck), das sehr wahrscheinlich im Bereich des ersten Verschlußsystems oder im Bereich des Regelungssystems auftreten kann.
Wenn das Entweichen im Bereich des ersten Verschlußsystems auftritt, kann sich die Verunreinigung in den Mehrwegstutzen ausbreiten.
Wenn das Entweichen im Bereich des Regelungssystems auftritt, kommt es nicht zwangsläufig zu einer Ausbreitung der Verunreinigung in den Mehrwegstutzen, andererseits nimmt aber ein solches Risiko zu, da jedes Entweichen (Leck) im Bereich des ersten Verschlußsystems zu einem Absinken des Drucks des Zwischenabschnitts führen würde, wodurch jegliche Wirkung der im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Mittel aufgehoben wird.
Um die zwei im Vorangegangenen beschriebenen Darstellungsfälle zu beheben, ist es vorteilhaft, dem Druckgeber einen Alarm zuzuordnen, der an dem Zwischenabschnitt plaziert ist. Des Weiteren kann in noch vorteilhafterer Weise die Flüssigkeitsinjektion einsetzen, so daß der Ausgangsdruck wieder hergestellt wird, wenn der Alarm aktiviert ist.
Es ist auch anzumerken, daß das Aufrechterhalten eines erhöhten Drucks in dem Zwischenabschnitt, der nahe dem Öffnungsdruck des ersten Verschlußsystems ist, der Art sein kann, daß das Entweichen im Bereich dieses ersten Verschlußsystems begünstigt wird.
Zu diesem Zweck sind Mittel vorgesehen, um den Druck in dem Zwischenabschnitt zu senken. Diese Mittel können von einer Zwischenkammer mit einstellbarem Volumen gebildet sein. Die Einstellung des Volumens der Zwischenkammer kann beispielsweise durch einen Kolben erfolgen. So kann der in dem Zwischenabschnitt herrschende Druck so gewählt werden, daß er höher als der Druck stromabwärts des ersten Verschlußsystems und weit genug entfernt von dem Öffnungsdruck dieses ersten Verschlußsystems ist, um die Dichtigkeitseigenschaften dieses ersten Verschlußsystems voll und ganz zu nutzen. Ein weiteres Mittel, das ermöglicht, diesen Druck unter die Öffnungsschwelle des ersten Verschlußsystems zu senken, besteht darin, ein Regelungssystem zu wählen, dessen Öffnen derart eingestellt werden kann, daß der Druck des Zwischenabschnitts bis zu einem vorbestimmten Wert gesenkt wird.
Obwohl die Einstellung des Drucks in dem Zwischenabschnitt das Verunreinigungsrisiko erheblich vermindert, ist es immer noch möglich – wenn der Alarm losgeht – das Austauschen der Teile vorzunehmen, die verunreinigt worden sein können, wie beispielsweise die peristaltische Kassette. Infolgedessen ist es vorteilhaft, zu diesem Zweck ein zweites Trennsystem stromaufwärts des Regelungssystems vorzusehen.
Optional kann ein zweiter Druckgeber an dem Stutzenabschnitt angeordnet sein, der sich stromabwärts des ersten Verschlußsystems befindet, wodurch beispielsweise ermöglicht wird, jeglichen Überdruck gegenüber dem Druck des Zwischenabschnitts zu erfassen.
Die Vorrichtung kann auch mit einem System zum Messen des Unterschieds des durch die 2 Fühler gemessenen Drucks ausgestattet werden, was den Vorteil bietet, daß das Rückflußrisiko direkter festgestellt wird. Ein Alarm kann erfolgen, wenn Tendenz zum Ausgleich der Drücke stromabwärts und stromaufwärts des Rückschlagventils besteht.
Die medizinische Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch derart ausgebildet sein, daß der Alarm deaktiviert wird, wenn der Einwegstutzen abgetrennt ist.
Die erfindungsgemäße medizinische Vorrichtung kann vorteilhafterweise eine Spritzenpumpe einschließen. Ein Druckgeber kann an dem distalen Ende des Kolbens der Spritzenpumpe angeordnet sein.
In der Annahme der Verwendung einer Spritzenpumpe ist es möglich, die Spritze selbst als wesentlichen Teil des Zwischenabschnitts zu betrachten, wobei die Spritze selbst das Regelungssystem bilden kann. Außerdem kann die Spritze in diesem Darstellungsfall auch als Zwischenkammerregelungssystem dienen, das ermöglicht, den Druck des Zwischenabschnitts einzustellen.
Die erfindungsgemäße medizinische Vorrichtung kann für eine beliebige Art von Flüssigkeit verwendet werden, sie kann vor allem für das Injizieren von Kontrastflüssigkeiten eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, hierin:
zeigt 1 schematisch eine bevorzugte Form der Erfindung;
zeigen die 2A bis 2I die unterschiedlichen Funktionsschritte eines bevorzugten Trennsystems im Falle seiner ersten Verwendung;
entsprechen die 2'A und 2'B den Schritten der 2A und 2B im Falle späterer Verwendungen des Trennsystems;
veranschaulicht 3 den Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Rückschlagventils, und
veranschaulichen die 4 und 5 in der Perspektive das Trennsystem der 2A bis 2I, 2'A und 2'B vor bzw. nach dessen Anschließen an eine Vorrichtung zum Injizieren von Flüssigkeit, stromabwärts einer peristaltischen Kassette.
Die Vorrichtung zum Injizieren von Flüssigkeit (1) besteht im Wesentlichen aus einem Stutzen, aus einem Behälter 1, aus einem Pumpsystem 2, aus einer Zwischenkammer 3 mit variablem Volumen, aus einer peristaltischen Kassette 4 und aus einem Rückschlagventil 7. Ein Trennsystem 6 befindet sich stromaufwärts des Rückschlagventils 7, zwischen letzterem und der peristaltischen Kassette. Druckgeber 5 und 8 sind stromabwärts und stromaufwärts des Rückschlagventils angeordnet.
Erfolgt keine Injektion, d. h. wenn die Pumpe deaktiviert ist, herrscht ein konstanter Druck zwischen dem Rückschlagventil und dem zweiten Regelungssystem. Der konstante Druck ist niedriger als der Öffnungsdruck des Rückschlagventils.
Ist das Rückschlagventil defekt, wird der Rückfluß der Flüssigkeit in Richtung der Pumpe durch den Fluß der Flüssigkeit verhindert, der mit dem in dem Zwischenabschnitt herrschenden Druck zusammenhängt, wobei dieser Druck des Zwischenabschnitts durch das Vorhandensein der peristaltischen Kassette bedingt ist, die bei nicht erfolgender Injektion den Stutzen sehr wirkungsvoll verschließt. Der Öffnungsdruck des durch die Rollen der peristaltischen Kassette gebildeten Verschlußsystems liegt über 8 bar, während der Öffnungsdruck des ersten Verschlußsystems gleich 0,5 bar beträgt.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht nur auf das zuvor beschriebene Beispiel beschränkt, alle Darstellungsfälle der Beschreibung sind ebenfalls eingeschlossen.
So sind das erste Verschlußsystem oder das Regelungssystem, oder beide, vorzugsweise vom Typ automatische Klammer. Es ist auch möglich, eine vierte, vorzugsweise stromabwärts des Trennsystems angeordnete Verschlußvorrichtung zu verwenden, die im Falle des Auslösens des Alarms aktiviert wird.
Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Druckgeber aufweisen, welcher den Flüssigkeitsdruck in einem stromaufwärts des Zwischenabschnitts gelegenen Abschnitt des Stutzens mißt.
Bezieht man sich auf 2A, umfaßt ein bevorzugtes Trennsystem 6 ein stromaufwärtiges Teil 10 mit einer Zwischenkammer 12 mit einstellbarem Volumen sowie ein stromabwärtiges Teil 14, das mit dem Rückschlagventil 7 ausgestattet ist und reversibel mit dem stromaufwärtigen Teil 10 zusammenwirken kann, um eine dichte Verbindung zu bilden.
Das stromaufwärtige Teil 10 ist von einem röhrenförmigen Hohlkörper 15 gebildet, der an seinen beiden Enden offen ist und ein Innenvolumen begrenzt, das durch eine offene radiale Innenwand 16 zweigeteilt ist, die zwischen einer Injektionskammer 18 und der Zwischenkammer 12 mit einstellbarem Volumen, welche eine Dekompressionskammer bildet, wie dies nachfolgend erläutert wird, angeordnet ist.
Die Zwischenkammer 12 enthält eine vorgeschlitzte, elastische Scheidewand 20, deren Durchmesser im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Zwischenkammer 12 ist, um einen verschiebebeweglichen Kolben zu bilden.
Das stromabwärtige Teil 14 umfasst einen hohlen Rotationskörper 22, der an seinen beiden offenen Enden durch einen Hohlstift verlängert ist. Der Körper 22 umschließt ein Innenvolumen, das durch eine offene radiale Wand 24, die zwischen einer ersten Kammer 26, in welcher das Rückschlagventil 7 gebildet ist, und einer zweiten, dem Patienten zugewandten Kammer 28 angeordnet ist, zweigeteilt ist.
Der Hohlstift 30, welcher der ersten Kammer 26 benachbart ist, weist ein freies Ende auf, dessen Form einen kegelstumpfförmigen Abschnitt umfasst, und ist dazu bestimmt, die Scheidewand 20 und die Öffnung der Wand 16 durchquerend innerhalb der Zwischenkammer 12 zu liegen zu kommen. Der Hohlstift 30 weist einen ringförmigen Außenkragen 32 auf, der an der Scheidewand 20 in Anschlag gelangt, um diese in der Zwischenkammer 12 durch Verschieben mitzunehmen (2B), wobei die Scheidewand 20 an der Wand 16 in Anschlag gelangt, wenn der Stift 30 maximal in das Teil 10 eingesteckt ist, wobei der röhrenförmige Körper 15 nun an dem Körper 22 in Anschlag gelangt (2C).
Es sind außerdem Verriegelungsmittel zwischen den Teilen 10 und 14 vorgesehen, beispielsweise in Form einer elastischen Verriegelungslasche, die außerhalb des Körpers 15 gelegen ist und deren freies Ende sich an einer Schulter oder Auskehlung der Außenfläche des Körpers 22 verrasten wird. In 2B ist eine solche Lasche 34 dargestellt, die einer Schulter zugeordnet ist, welche in die dem Hohlstift 30 entgegengesetzte Richtung weist, wenn die Körper 15 und 22 in Anlage sind.
Das dargestellte Rückschlagventil 7 ist von einem Stopfen 38 gebildet, der sich radial zusammendrücken kann und dabei seine Umgehung durch die Flüssigkeit ermöglicht, wenn der Flüssigkeitsdruck stromaufwärts dieses Stopfens 38 größer oder gleich dem Öffnungsdruck des Rückschlagventils 7 ist.
Diese Art Stopfen ist vorzugsweise vom Typ, welcher in dem amerikanischen Patent 4 929 230 beschrieben ist, d. h. ein Stopfen, welcher aus einem elastischen Material hergestellt ist und dessen Längsschnitt in den 2A bis 2I sowie 2'A, 2'B und noch genauer in 3 zu sehen ist. Dieser Stopfen 38 besitzt ein erstes, zur zweiten Kammer 28 gerichtetes Ende mit Dichtungsmitteln 46, die mit der Innenfläche der zweiten Kammer 28 zusammenwirken, ein zweites Ende, das zum Hohlstift 30 gerichtet ist, wenigstens einen Abschnitt mit kegelstumpfförmiger Oberfläche 40 zwischen den Dichtungsmitteln und dem zweiten Ende, sowie eine Vertiefung 42, die sich innerhalb des Stopfens ausgehend von dem ersten Ende und über eine Tiefe, die größer ist als der die Dichtungsmittel von dem freien Rand des ersten Endes trennende Abstand, erstreckt. Dieser Stopfen 38 besitzt ferner eine zurückziehbare Wand 44 zwischen wenigstens einem Teil der kegelstumpfförmigen Oberfläche 40 und der Vertiefung 42, wobei sich die zurückziehbare Wand 44 wenigstens von dem Boden der Vertiefung 42 bis zu dem ersten Ende erstreckt und sich in die Vertiefung 42 zurückzieht, wenn die radiale Resultierende des durch die Flüssigkeit auf die kegelstumpfförmige Oberfläche 40 ausgeübten Drucks größer ist als die Summe aus dem Widerstand gegen das radiale Zusammendrücken der zurückziehbaren Wand 44 und dem Innendruck der Vertiefung 42.
Diese Art Stopfen 38 kann auch in dem Stutzen als zweites Verschlußsystem 4 angeordnet sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Öffnungsdruck des Rückschlagventils 7 größer als sein Schließdruck. Man kann den Stopfen 38 beispielsweise gestalten, damit er sich ab einem Flüssigkeitsdruck von 1,2 bar in dem Hohlstift 30 zusammendrückt, wodurch es zum Öffnen des Ventils 7 kommt, wobei die zurückziehbare Wand 44 wieder ihre Ausgangsform annimmt, wodurch das Ventil 7 – bei einem Flüssigkeitsdruck in dem Hohlstift von kleiner oder gleich 0,8 bar – geschlossen wird.
Vor jeder Injektion (2A und 2B) enthalten die Teile 10, 14 des Trennsystems 6 keine Flüssigkeiten, und es herrscht atmosphärischer Druck (Pa).
Im Allgemeinen ist in der gesamten nachfolgenden Beschreibung, wenn dieser atmosphärische Druck Pa nicht erwähnt ist, zu beachten, daß er zu dem angegebenen Flüssigkeitsdruck hinzukommt.
Nach der Verbindung zwischen den Teilen 10 und 14 wird die Injektionsvorrichtung dadurch aktiviert (2C), daß Flüssigkeit bei einem Druck von über 1,2 bar (P > 1,2) in die Injektionskammer 18 eingeleitet wird. Diese Flüssigkeit gelangt in den Hohlstift 30, wobei die Scheidewand 20 die Zwischenkammer 12 dicht verschließt, die im Wesentlichen kein Volumen in Verbindung mit der Injektionskammer 18 aufweist. Aufgrund dieses Druckes von 1,2 bar, welcher höher ist als der Öffnungsdruck des Ventils 7, wird letzteres geöffnet, und die Flüssigkeit kann die erste Kammer 26 durchlaufen und aus der in Verbindung mit der Außenseite (Pa) stehenden zweiten Kammer 28 austreten.
Der nächste Schritt (2D) besteht darin, das Einleiten von Flüssigkeit unter Druck zu stoppen, wobei die Injektionskammer 18 nun mit einer Flüssigkeit unter einem Druck von etwa 0,8 bar (P0,8) gefüllt ist, welcher das Schließen des Ventils 7 durch Rückkehr der zurückziehbaren Wand 44 in ihre Ausgangsstellung bewirkt,
Ist das Ventil 7 wieder verschlossen, schließt man anschließend die Injektionsvorrichtung an den Patienten an, so daß der Venendruck des Patienten nahe 0,2 bar (P0,2) im Wesentlichen dem Flüssigkeitsdruck in der zweiten Kammer 28 entspricht.
Während der Injektion (2E) liegt der Flüssigkeitsdruck im Bereich des Trennsystems 6 über 1,2 bar (P8), wodurch das Ventil 7 geöffnet gehalten wird.
Ist die Injektion beendet (2F), so ist die Situation des Trennsystems 6 identisch mit derjenigen (2D), welche vor dem Injektionsschritt (2E) vorliegt.
Wird der Patient von der Injektionsvorrichtung getrennt (2G), bleibt das Ventil 7 geschlossen, wobei der Flüssigkeitsdruck in der zweiten Kammer 28 im Wesentlichen null ist (abgesehen von dem atomsphärischen Druck) und der Flüssigkeitsdruck in der Injektionskammer 18 im Wesentlichen in der Größenordnung von 0,8 bar liegt.
Entfernt man die Teile 10, 14 des Trennsystems 6 voneinander (2H) in dem Maße wie der Hohlstift 30 sich zurückzieht und wie der Kragen 32 sich von der Wand 16 entfernt, so entfernt sich auch die Scheidewand 20 von der Wand 16, da der Flüssigkeitsdruck in der Injektionskammer 18 höher ist als der Druck, welcher in der zweiten Kammer 28 herrscht.
Das Volumen der Kammern 12 und 18 ist vorgesehen, um der Scheidewand 20 zu ermöglichen, sich ausreichend von der Wand 16 zu entfernen, damit der Druck in den Kammern 12 und 18 auf das Niveau des atmosphärischen Drucks fällt, so daß die zwei Teile 10 und 14 ohne die Gefahr des Auslaufens der Flüssigkeit aus der zweiten Kammer 28 oder aus dem Hohlstift 30 getrennt werden können (2I). Man versteht, daß das Innenvolumen des stromaufwärtigen Teils 10 entsprechend ausgebildet ist, um den Erhalt eines Flüssigkeitsdrucks in dem Trennsystem 6 zu ermöglichen, der kleiner oder gleich dem atmosphärischen Druck vor der vollständigen Trennung des stromaufwärtigen und des stromabwärtigen Teils 10, 14 ist.
Dank dieses Trennsystems verhindert der Stopfen 38 den stromaufwärtigen Rückfluß der Flüssigkeit, welche die zweite Kammer 28 gefüllt hat und mit dem mit dem Patienten verbundenen Stutzen in Verbindung steht. Des Weiteren wird jegliches Ausfließen von Flüssigkeit während des Trennens der Teile 10 und 14 verhindert.
Während des nicht beanspruchten Einsatzes der Injektionsvorrichtung an einem neuen Patienten wird eine neues stromabwärtiges Teil 14' verwendet, das mit dem stromaufwärtigen Teil 10, welches bereits für einen vorherigen Patienten verwendet wurde, verbunden wird (2'A und 2'B). Die weiteren Schritte zur Durchführung der Injektion sind mit den in den bereits beschriebenen 2C bis 2I dargestellten Schritten identisch.

Claims

Medizinische Vorrichtung zum Injizieren von Flüssigkeit unter Druck, umfassend eine Flüssigkeitsquelle (1), Pumpmittel (2), einen Stutzen, auf dem sich mindestens ein erstes Flüssigkeitsverschlußsystem, das einen ersten Öffnungsdruck (P1) aufweist und ein Ventil (7) oder eine Klammer umfaßt, und ein Regelsystem (4), das einen zweiten Öffnungsdruck (P2) aufweist und oberhalb des ersten Verschlußsystems angeordnet ist, befinden, sowie Injektionsmittel, die mit einem Patienten verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem (4) und das erste Flüssigkeitsverschlußsystem (7) einen Zwischenabschnitt festlegen, in dem der Druck, wenn keine Injektion vorliegt, immer über dem Druck gehalten wird, der in dem ersten Verschlußsystem (7) herrscht, wobei der erste Öffnungsdruck (P1) kleiner ist als der zweite Öffnungsdruck (P2), und der Druck des Zwischenabschnitts kleiner ist als der erste Öffnungsdruck (P1), wenn keine Injektion vorliegt, um einen Flüssigkeitsrückfluß in Richtung auf den Zwischenabschnitt an dem ersten Verschlußsystem (7) zu verhindern.
Medizinische Vorrichtung zum Injizieren von Flüssigkeit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslaufen von Flüssigkeit aus dem Zwischenabschnitt durch Messen der damit verbundenen Druckverminderung erfaßt wird.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil oder die Klammer des ersten Flüssigkeitsverschlußsystems ein Rückschlagventil (7) ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (7) einen Stopfen (38) umfaßt, der sich radial zusammendrücken läßt, wobei er seine Umgehung durch die Flüssigkeit ermöglicht, wenn der Flüssigkeitsdruck oberhalb des Stopfens (38) größer als oder gleich dem Öffnungsdruck des Rückschlagventils (7) ist.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (7) einen Öffnungsdruck aufweist, der größer ist als sein Schließdruck.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem (4) ein zweites Verschlußsystem umfaßt.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Verschlußsysteme (4, 7) unterschiedliche Öffnungsdrücke aufweisen.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdruck des zweiten Verschlußsystems (4) größer ist als der Öffnungsdruck des ersten Verschlußsystems (7), um ständig einen Flüssigkeitsfluß nach unten sicherzustellen.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verschlußsystem (4) ein System zum Zusammendrücken des Stutzens ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das System zum Zusammendrücken des Stutzens aus den Rollen einer peristaltischen Kassette besteht.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verschlußsystem (4) ein Rückschlagventil umfaßt.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (7) einen Stopfen (38) umfaßt, der sich radial zusammendrücken läßt, wobei er seine Umgehung durch die Flüssigkeit ermöglicht, wenn der Flüssigkeitsdruck oberhalb des Stopfens (38) größer als oder gleich einem vorherbestimmten Öffnungsdruck ist.
Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdruck des ersten Verschlußsystems (7) größer ist als der Druck, der in dem Zwischenabschnitt herrscht, wenn keine Injektion vorliegt.
Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Trennsystem (6) umfaßt, das auf dem Zwischenabschnitt liegt, wobei das Trennsystem (6) unterhalb einen Einweg- und oberhalb einen Mehrwegstutzen festlegt.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennsystem (6) mit Verschlußmitteln (7, 20) des Stutzens versehen ist, die sich vor dem Trennen einschalten.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennsystem zwei einander gegenüber codierte Teile umfaßt, welche das Ein- oder Ausschalten der Verschlußmittel nur dann erlauben, wenn die Codierung eines Teils gegenüber dem anderen gewahrt ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung von der Art Schlüssel-Schloß ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- bzw. Ausschalten der Verschlußmittel durch eine Drehung sichergestellt wird, so daß das Trennen nur erfolgen kann, wenn der Schlüssel derart in dem Schloß gedreht wird, daß die Verschlußmittel abgeschaltet werden, und daß die Rückkehr des Schlüssels in die Freigabestellung das Verschließen der Verschlußmittel zur Folge hat.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennsystem (6) zwei Teile (10, 14) umfaßt, die jeweils mit Verschlußmitteln (20, 7) ausgestattet sind, wobei die Verschlußmittel eines der beiden Teile mindestens von der Art einer Klappe (7) sind und sich automatisch öffnen, wenn die beiden Teile (10, 14) hermetisch in Eingriff gebracht werden, und daß der obere Flüssigkeitsdruck größer ist als der Öffnungsdruck der Klappe (7).
Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Druckgeber (5) den Flüssigkeitsdruck und/oder die Veränderung des Flüssigkeitsdrucks an dem Zwischenabschnitt messen kann.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 20 und einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgeber (5) oberhalb des Trennsystems (6) liegt, um mit einem Teil des Mehrwegstutzens in Kontakt zu stehen.
Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen zweiten Druckgeber (8) umfaßt, der auf dem Patientenstutzenabschnitt liegt, der sich oberhalb des ersten Verschlußsystems (7) befindet.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 20 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Gerät umfaßt, das den Druckunterschied zwischen dem Zwischenabschnitt und dem Patientenstutzen durch Messen des Unterschieds der durch die ersten und zweiten Druckgeber (5, 8) gemessenen Drücke mißt.
Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Alarm umfaßt, der zu dem ersten Druckgeber (5) gehört und ausgelöst wird, wenn keine Injektion vorliegt, falls der erste Druckgeber (5) einen Flüssigkeitsdruck mißt, der in dem Zwischenabschnitt abnimmt oder der unter einen vorherbestimmten Wert abfällt.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpmittel (2) eingeschaltet werden, damit die Injektion einsetzt, wenn der Alarm ausgelöst wird, um den Flüssigkeitsdruck des Zwischenabschnitts größer als oder gleich einer vorherbestimmten Druckschwelle zu halten.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Alarm umfaßt, der zu dem Gerät gehört, wobei der Alarm ausgelöst wird, wenn der von dem Gerät gemessene Druckunterschied größer als oder gleich einem vorherbestimmten Wert wird.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Alarm umfaßt, der zu dem ersten Druckgeber (5) gehört und ausgelöst wird, wenn der erste Druckgeber (5) einen Flüssigkeitsdruck mißt, der in dem Zwischenabschnitt zunimmt oder über einen vorherbestimmten Wert hinaus ansteigt.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (3) besitzt, um den Druck des Zwischenabschnitts zu ändern, wenn keine Injektion vorliegt, um einen Flüssigkeitsdruck in dem Zwischenabschnitt zu erreichen, der auf einer bestimmten Schwelle liegt, die sich zwischen dem Patientenstutzendruck und dem Öffnungsdruck des ersten Verschlußsystems (7) befindet.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ändern des Drucks aus einer Zwischenkammer (3) mit einstellbarem Volumen bestehen, die mit dem Zwischenabschnitt verbunden ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Zwischenkammer (3) durch Mittel wie etwa ein Kolben einstellbar ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ändern des Drucks des Zwischenabschnitts Pumpmittel (2) sind.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 14 und 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennsystem (6) ein oberes Stück (10) und ein unteres Stück (14) umfaßt, die abnehmbar zusammenwirken können, um eine hermetische Verbindung zu bilden, wobei das obere Stück (10) ein Innenvolumen umfaßt, das mittels eines beweglichen Kolbens (20) einstellbar ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenvolumen des oberen Stücks (10) angepaßt ist, um einen Flüssigkeitsdruck in dem Trennsystem (6) erhalten zu können, der kleiner als oder gleich dem Luftdruck vor der vollständigen Trennung zwischen den oberen und unteren Stücken (10, 14) ist.
Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpmittel (2) eine Spritzenpumpe umfassen, die mit einer Spritze mit einem beweglichen Kolben versehen ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenvolumen der Spritze mit dem Zwischenabschnitt einstückig ist.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Druckgeber umfaßt, der auf dem distalen Ende des Spritzenpumpenkolbens liegt.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritze das Regelsystem (4) bildet.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 28 und 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritze die Mittel (3) bildet, um den Flüssigkeitsdruck des Zwischenabschnitts zu ändern.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 14 und einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarm ausgeschaltet wird, wenn der Einwegstutzen abgetrennt wird.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein zweites Trennsystem umfaßt, das oberhalb des Regelsystems (4) liegt, wobei das zweite Trennsystem somit das Auswechseln des Zwischenabschnitts im Falle eines Kontaminationsrisikos ermöglicht.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39 und 40, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verschlußsystem (7) oder das Regelsystem (4) oder beide, von der Art einer automatischen Klammer sind.
Medizinische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein viertes Verschlußsystem umfaßt, das eingeschaltet wird, falls der Alarm ausgelöst wird.
Medizinische Vorrichtung nach Anspruch 14 und 42, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Verschlußsystem unterhalb des Trennsystems (6) angeordnet wird.
Medizinische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen Druckgeber umfaßt, der den Flüssigkeitsdruck in einem Teilstück des Stutzens mißt, das oberhalb des Zwischenabschnitts liegt.