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WO2003041765A1 - Anästhesiespritze - Google Patents

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WO2003041765A1
WO2003041765A1 PCT/DE2002/004164 DE0204164W WO03041765A1 WO 2003041765 A1 WO2003041765 A1 WO 2003041765A1 DE 0204164 W DE0204164 W DE 0204164W WO 03041765 A1 WO03041765 A1 WO 03041765A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
syringe
control unit
injection
anesthetic
syringe according
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/004164
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Said Mansouri
Original Assignee
Said Mansouri
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
Priority claimed from DE2001154954 external-priority patent/DE10154954A1/de
Application filed by Said Mansouri filed Critical Said Mansouri
Priority to DE10295185T priority Critical patent/DE10295185D2/de
Publication of WO2003041765A1 publication Critical patent/WO2003041765A1/de

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    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
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    • A61M5/484—Regulating injection pressure
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    • A61M5/48—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests having means for varying, regulating, indicating or limiting injection pressure
    • A61M5/486—Indicating injection pressure

Definitions

  • the registration concerns an anesthetic injection.
  • Usual syringes essentially consist of three elements: a piston, a cylinder and a needle.
  • the needle is immersed in the liquid to be injected, ie the anesthetic, and the plunger is slowly pulled out of the cylinder with the tip immersed until a sufficient amount of anesthetic is sucked into the cylinder through the needle.
  • the syringe is then subjected to slight shocks with the needle pointing upwards, in order to allow any air in the cylinder to move upwards in the cylinder where the needle is connected to the cylinder. This can be done by tapping the syringe with a finger, for example.
  • the plunger is then carefully pushed back into the cylinder until liquid emerges from the needle and it can therefore be assumed that there is no air left in the syringe.
  • the tip of the needle near the target area into which the anesthetic is to be introduced is inserted into the body so that the tip of the needle protrudes into the target area.
  • the person who sets the syringe then pushes the plunger - usually with his thumb - back into the cylinder and displaces it through the anesthetic that is injected through the needle.
  • the syringes must be relatively light and small in order to ensure good handling for a user. This is particularly important if the syringe is to be placed in an area that is difficult to access, as is often the case in dentistry, for example.
  • the inventor has therefore set himself the task of developing a conventional anesthesia syringe in such a way that the injection process can be controlled and repeated to the greatest possible extent.
  • an anesthetic syringe which has a control unit for controlling the injection process.
  • the syringe should remain essentially small and handy.
  • various united advantages In particular, the setting of the syringe remains completely in human hands and can be carried out inimitably precisely.
  • the injection process is carried out automatically or semi-automatically by the control unit, so that the greatest possible precision can also be achieved here. This optimizes the injection results as much as possible.
  • the control unit can be arranged both in the syringe and on the syringe or separately from it.
  • small controls such as a measuring device or a display
  • control devices can prove themselves, especially separately from the actual syringe.
  • an arrangement of light-emitting elements is shown, for example, which shows the user how an injection parameter relates to a setpoint.
  • control In the case of a control which directly influences the anesthetic, it can be advantageous if the control is arranged in a device separately from the syringe and, for example, there is a hose-like connection to the carpule of the syringe.
  • a disembodied connection such as a radio and / or infrared connection can also exist.
  • the syringe can be supplied with current.
  • light-emitting diodes can also be arranged on the carpule that emit bright light along the needle.
  • the control unit can advantageously have means for controlling, preferably regulating, the injection pressure.
  • the injection pressure is an essential parameter in the injection process. Depending on the type of tissue that prevails in the target area of the injection, different pressures may be required for an optimal result. If the injection pressure is regulated, the syringe can be used with great success for a wide variety of tissue types.
  • the injection pressure has a time gradient.
  • a low initial pressure for example, a patient's sensation of humor can often be avoided.
  • a high initial pressure - as generally a high injection pressure - can cause the anesthetic to be distributed over a large area in the tissue. It is up to the attending doctor to determine which pressure curves are recommended for which application. Even unqualified users can perform very good injection processes with the pressure control device.
  • the control unit can have means for specifying the injection time.
  • the user's thumb can easily weaken, as a result of which the pressure sensation and, as a consequence, the control competence of the user are negatively influenced.
  • the injection time can be specified and the injection process is automatic or semi-automatic table takes place exactly over the predetermined time, this is advantageous, both for the user of the syringe and for the patient.
  • control unit of the anesthetic syringe has a data memory.
  • this enables the anesthetic syringe to be used independently. For example, even recommended values for different injection parameters and different parameter combinations can be available for selection in the syringe.
  • data from injections made were recorded in the data memory. In this way, injection processes could be evaluated and further findings for subsequent injection processes could be obtained.
  • the syringe is connected to a programming device and data for control are transferred to the syringe on the programming device. The syringe can then be separated from the programming device and can only store the data which are relevant for the respective injection process. As a result, an internal syringe data memory can be made very small.
  • control unit has means for reading data. These can be saved if data storage is available; however, they can also be processed by the control unit in real time. In this case, data can advantageously be input separately from the syringe or the control unit. ben, saved and / or edited. A conventional computer can even be used for this.
  • the anesthetic syringe according to the invention has a drive.
  • a drive opens up the possibility of fully automatic operation of the anesthetic syringe.
  • the control can have a direct influence on the drive, so that the plunger of the syringe can even be advanced without any human-haptic control and the associated inaccuracies.
  • the feed can be carried out, for example, by a motor which acts on the piston via a gear.
  • piezoelectronic drives are also conceivable in order to make the syringe according to the invention as small as possible.
  • the advantage of piezo electronics is that an exact position measurement of the piston within the cartridge cylinder is also easily possible. This is also possible, for example, using a built-in potentiometer or a resolver.
  • the syringe according to the invention has hydraulics and / or pneumatics.
  • hydraulic or pneumatic control can do without electronics. If a pressure is built up in the hydraulic fluid, this pressure can be used to move the control means and even enable hydraulic control or regulation. This pressure is advantageously generated via a gas pressure cushion.
  • the gas pressure can be provided by a gas cartridge such as an N 2 or C0 2 cartridge.
  • the syringe can have an ampoule holder and / or a holder for an ampoule holder.
  • This in particular eliminates the need to suck the fluid to be injected into the carpule before the injection.
  • a filled ampoule can be placed in a receptacle arranged, for example, between the needle and the piston and the injection agent contained can be pressed through the needle by simply advancing the piston.
  • the ampoule can, for example, be inserted laterally into the ampoule holder if the holder has appropriate means for this.
  • the ampoule holder can be detachably held on the carpule, for example by a thread or a latching device, so that an ampoule can be inserted along the longitudinal axis of an ampoule holder removed from the carpule for this purpose, whereupon the syringe after fastening the filled ampule holder is immediately ready for use on the carpule.
  • the syringe according to the invention can preferably also have a device for path-controlled manual operation.
  • a simple, inexpensive construction of the syringe can be made possible.
  • the syringe has a space for storing a compressed gas. This even makes the syringe independent of external gas cartridges. Rather, a conventional N 2 or C0 2 cartridge can be connected to the room via a suitable valve device and place the room under high gas pressure. After removing the gas cartridge, the pressure in the storage space in the syringe remains real, so that the syringe can apply the forces required for injection completely independently for a large number of injection processes.
  • FIG 1 schematically shows an embodiment of a syringe according to the invention, in which a control unit is arranged separately from the carpule and connected to it and
  • Figure 2 shows a section through an alternative syringe according to the invention, which is driven by gas pressure.
  • the syringe 1 in FIG. 1 essentially consists of the cartridge cylinder 2, which surrounds a cavity 3, a piston 4, a needle 5, the control inlet 6 and the slim, flexible connection 7.
  • a hollow passage 8 is the needle 5 connected to the cavity 3.
  • the piston 4 can be moved along a pressure direction 9 or a suction direction 10 within the cylinder 2, the piston 4 always separating the cavity 3 from a rear cavity 11 and the piston ben 4 is also connected to a potentiometer 13.
  • the rear cavity 11 is connected directly to the control unit 6 via a hose 12 arranged in the connection 7.
  • the syringe also has a switch 14, which can assume three positions 15, 16, 17. Like the potentiometer 13, the switch 14 is connected to the control unit 6 via a line (not shown) which also runs through the connection 7. Both on the Steueremngseinlieit 6 and on the syringe 1, light indicators 18, 19 are also arranged, which can light up green and red, respectively.
  • control unit 6 there is also a power connector 20, a push button 21, a data connector 22 and a radio module (not shown) on the control unit 6, the control unit 6 being able to communicate with a commercially available computer by means of the latter two, for example via an integrated interface card ,
  • the rear cavity 11 as well as the associated connecting hose 12 and a communicating space (not shown) in the control unit 6 are completely filled with a hydraulic fluid 23.
  • This can be chosen independently of the anesthetic.
  • the user now pushes the switch 14 from the neutral position 15 to the front position 16. He must hold the switch 14, because a small return spring (not shown) automatically moves the switch 14 back into the neutral position 15 when released front position 16 is controlled by the Unit 6 detects, whereupon this presses more hydraulic fluid 23 into the rear cavity 11 and thus displaces the piston 4 along the pressure direction 9.
  • the control unit 6 continuously measures the position of the piston 4 via the potentiometer 13. When the piston 4 has reached the front end 24 of the cavity 3, the control unit 6 immediately stops the movement of the piston 4.
  • the user releases the switch 14 and dips the needle 5 with its tip 25 into a liquid to be injected, for example an anesthetic (not shown). With the tip 25 submerged, the user pushes the switch 14 from the neutral position 15 into the rear position 17. This is registered by the control unit, which then sucks hydraulic fluid 23 out of the rear cavity 11 and thereby forces the piston 4 along it Bear direction 10. As a result, anesthetic is sucked through the hollow passage 8 into the cavity 3. As soon as the user releases the switch 14 or the piston 4 reaches a rear end 26 of the carpule 2, the control stop stops the movement.
  • an anesthetic is sucked through the hollow passage 8 into the cavity 3.
  • the user pulls the tip 25 out of the anesthetic, points it upwards and shakes the syringe 1 slightly in order to let air possibly present in the cavity 3 rise towards the tip 25.
  • the switch 14 By briefly displacing the switch 14 into the front position 16, the user also moves the piston 4 in this direction until anesthetic agent emerges from the tip 25 and it can consequently be concluded that the anesthetic agent completely fills the cavity 3 and the passage 8.
  • the control unit 6 causes the light indicators 18, 19 to flash once red and once green and then switch them to a continuously green light.
  • the control unit 6 switches the light indicators 18, 19 to flashing red. The user must now bleed the syringe 1 abe ⁇ nals and then press the button 21.
  • the syringe 1 prepared in this way now sticks into the tissue with the tip 25 in a conventional manner. Then he pushes the switch 14 into the front position 16 and holds it there.
  • the control unit 6 is hereby instructed to start an injection program, which the user has defined in advance in several parameters via the commercially available computer and transmitted to the control unit 6. According to the defined parameters, the control valve 6 now regulates via the hydraulic fluid 23, via the potentiometer 13, via a flow meter (not shown) installed at the control end 27 of the hose 12 on the control side and further via a pressure meter (not shown) of the hydraulic fluid in the Steueremngseinlieit 6 the advance of the piston 4 and thus the injection of the anesthetic.
  • the feed of the piston 4 is stopped and the illuminated indicators 18, 19 are set to flashing red.
  • the data from the potentiometer 13 are verified on the basis of measurements from the flow meter within the control unit. If extraordinary deviations of these two values occur or if the control unit 6 has other knowledge that the injection process is not proceeding according to plan, such an emergency stop is carried out as a precaution.
  • the injection pressure measured by the control unit 6 in the hydraulic fluid 23 or in the cavity 3 can be assigned a defined sequence depending on the time. Via the distance measurement, the injection quantity of the anesthetic agent can also be assigned a specific sequence over time, or the injection time can simply be specified.
  • the control unit thus has data and processes for numerous anesthesia applications, so that an accurate, repeatable and thus optimal anesthesia is made possible.
  • the computer for programming the control unit 6 can also be networked backwards with a data pool from which it obtains data.
  • the syringe 30 according to the invention in FIG. 2 essentially consists of a gas pressure element 31, a body 32, a spring lever 33 and an ampoule holder 34.
  • the gas pressure element 31 has a filling opening 35 to which a gas pressure cartridge can be connected. From here, the compressed gas reaches a spoke space 36 which is connected to a pressure channel 37 and is otherwise completely sealed. The gas pressure element 31 surrounding the storage space 36 is screwed into the body 32 of the syringe 30 via a thread 38.
  • a bellows 40 is connected to the pressure channel 37 in a gas-tight manner at an opening 39 of the pressure channel 37.
  • This is located in a hydraulic two-chamber system 41, which makes up a large part of the body 32.
  • a rear hydraulic chamber 42 is connected to a front hydraulic chamber 44 via a hydraulic channel 43a, 43b, 43c, 43d.
  • a sealing piston plate 45 separates the rear hydraulic chamber 42 from the front hydraulic chamber 44.
  • the hydraulic channel 43a, b, c, d leads along a closure 46 which is held in a position by means of a spring 47 with its conical tip 48 which holds the hydraulic channel 43a , b, c, d closes.
  • the closure 46 is connected via a joint 49 to the spring lever 33, which in turn is rotatably mounted about the bolt 50.
  • the piston plate 45 hangs on a piston 51 which is displaceable along an axis 52. He is conclusive and sealed by a sealing device 53 guided, which is screwed into the body 32 via a fastening thread 54.
  • the ampoule receptacle 34 is held on the body 32 via a holder 55. It has a needle holder 56 for receiving an injection needle. It also has two viewing windows 57, 58.
  • a gas cartridge is connected to the filling opening 35 and the storage space 36 is filled, for example, with N 2 or C0 2 under high pressure.
  • a check valve 59 keeps the gas pressure inside the storage space 36.
  • the storage space 36 is filled with 50-70 bar.
  • the hydraulic chambers 42, 44 and the hydraulic channel 43a, b, c, d are filled with a hydraulic fluid, for example a non-toxic white oil.
  • the ampoule receptacle 34 is detached from the holder 55 and an ampoule (not shown) is inserted into the ampoule receptacle 34 along the axis 52.
  • the ampoule holder 34 is fastened again to the body 32 and a needle (not shown) is inserted into the needle holder 56.
  • a needle (not shown) is inserted into the needle holder 56.
  • the closure 46 is pulled out of the channel 43 c, so that the two hydraulic chambers 42 and 44 communicate with one another.
  • the bellows 40 transfer the pressure from the storage space 36 to the hydraulic system 41, so that essentially identical pressure conditions prevail on both sides of the piston plate 45. Since the engagement surface 61 is larger than the surface 62 opposite it, the piston 51 moves in Direction of the spray needle. Hydraulic fluid flows from the front hydraulic chamber 44 through the hydraulic channel 43a, b, c, d along the tip 48 of the closure 46 into the rear hydraulic chamber 42.
  • the piston speed of the piston 51 can be determined very well manually via the low-pressure path of the spring lever 33.
  • the piston 51 begins to move after a lever travel of approx. 0.7 mm, which arises due to the leverage, and the speed increases linearly over large areas with the stylus travel to approx. 5 to 6 mm per second at approx. 2. 5 mm leverage in this example.

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Abstract

Um in der Medizin das Einspritzen von Anästhesiemitteln zu optimieren, wird eine Anästhesiespritze (1) vorgeschlagen, die eine Steuerungseinheit (6) zur Steuerung des Einspritzvorgangs aufweist.

Description

Anasthesiespritze
Die Anmeldung betrifft eine Anästhesiespritze.
In vielen Bereichen der Medizin stellt sich regelmäßig die Aufgabe, Anästhesiemittel in einen menschlichen oder tierischen Körper zu injizieren. Hierzu werden Anästhesiespritzen verwendet, die sich auch im Wesentlichen bewährt haben.
Übliche Spritzen bestehen im Wesentlichen aus drei Elementen: einem Kolben, einem Zylinder und einer Nadel. Zum Vorbereiten der Injektion wird die Nadel in die einzuspritzende Flüssigkeit, also das Anästhesiemittel, ge- taucht und mit untergetauchter Spitze der Kolben aus dem Zylinder langsam herausgezogen, bis eine ausreichende Menge des Anästhesiemittels durch die Nadel in den Zylinder einsaugt ist. Daraufhin wird die Spritze mit der Nadel nach oben gerichtet leichten Erschütterungen ausgesetzt, um eventuell im Zylinder vorhandene Luft im Zylinder nach oben wandern zu lassen, wo die Nadel an den Zylinder angeschlossen ist. Hierzu kann beispielsweise gegen die Spritze mit einem Finger geklopft werden. Anschließend wird der Kolben vorsichtig in den Zylinder zurückgedrückt, bis aus der Nadel Flüssigkeit austritt und somit davon ausgegangen werden kann, dass sich keine Luft mehr in der Spritze befindet. Nun wird die Spitze der Nadel in der Nähe des Zielbereichs, in den das A- nästhesiemittel eingebracht werden soll, so in den Körper eingestochen, dass die Nadelspitze in den Zielbereich ragt. Daraufhin drückt die Person, die die Spritze setzt, den Kolben - meist mit dem Daumen - zurück in den Zylinder und verdrängt liierdurch das Anästhesiemittel, welches durch die Nadel injiziert wird.
Dabei müssen die Spritzen relativ leicht und klein sein, um für einen Benutzer eine gute Handhabbarkeit zu gewährleisten. Insbesondere ist dies von Bedeutung, wenn die Spritze in einen schlecht zugänglichen Bereich gesetzt werden soll, wie es beispielsweise in der Zahnmedizin oft der Fall ist.
Leider unterliegen jedoch durch das manuelle Einspritzen Parameter wie Menge, Druck und zeitlicher Verlauf des Injektions Vorgangs einer gewissen Schwankung. Diese Parameter können nicht genau eingestellt werden, so dass bei individuellen Einspritzvorgängen unterschiedliche Resultate hervor- gerufen werden können. Insbesondere bei unerfalirenen Benutzern können diese Unterschiede mitunter erheblich sein.
Der Erfinder hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine konventionelle Anästhesiespritze so weiter zu entwickeln, dass der Injektionsvorgang in größtmöglichem Maße steuerbar und wiederholbar ist.
Diese Aufgabe löst eine Anästhesiespritze, welche eine Steuerungseinheit zur Steuerung des Einspritzvorgangs aufweist. Dabei soll die Spritze im Wesentlichen weiterhin klein und handlich bleiben. Hierdurch werden verschie- dene Vorteile vereint. Insbesondere das Setzen der Spritze bleibt komplett in menschlicher Hand und kann unnachahmlich präzise durchgeführt werden. Der Einspritzvorgang wird jedoch durch die Steuerungseinheit automatisch oder halbautomatisch durchgeführt, sodass auch hier eine größtmögliche Präzision erreicht werden kann. Die Einspritzergebnisse werden hierdurch weitest möglich optimiert.
Dabei kann die Steuerungseinheit sowohl in der Spritze als auch an der Spritze oder separat von ihr angeordnet sein. Insbesondere kleine Steuerungen wie beispielsweise eine Messeinrichtung oder eine Anzeige können hierbei bevorzugt in oder an der Spritze angeordnet sein, wälirend sich Regeleinrichtungen vor allem separat von der eigentlichen Spritze bewähren können. Als Anzeige, die direkt an der Spritze angeordnet ist, sei beispielsweise eine Anordnung von Leuchtelementen angeführt, die dem Benutzer anzeigt, wie sich ein Einspritzparameter zu einem Sollwert verhält. Bei einer Steuerung, die direkt auf das Anästhesiemittel Einfluss nimmt, kann es von Vorteil sein, wenn die Steuerung in einem Gerät separat von der Spritze angeordnet ist und beispielsweise eine schlauchartige Verbindung zur Carpule der Spritze besteht. Für eine Übertragung von Daten zwischen der Spritze und einer separat angeordneten Steuerung kann jedoch auch eine körperlose Verbindung wie beispielsweise eine Funk- und/oder Infrarotverbindimg existieren. Insbesondere bei einer körperhaften, elektrisch leitfähigen Verbindung kann ausgenutzt werden, dass die Spritze mit Strom versorgt sein kann. Beispielsweise können so auch Leuchtdioden an der Carpule angeordnet werden, die entlang der Nadel helles Licht ausstrahlen. Vorteilhaft kann die Steuerungseinl eit hierbei Mittel zur Steuerung, vorzugsweise Regelung, des Einspritzdrucks aufweisen. Der Einspritzdruck ist ein wesentlicher Parameter beim Einspritzvorgang. Abhängig vom Gewebetyp, der im Zielbereich der Injektion vorherrscht, können verschiedene Drü- cke für ein optimales Ergebnis erforderlich sein. Wenn der Einspritzdruck geregelt wird, kann die Spritze für verschiedenste Gewebetypen mit großem Erfolg eingesetzt werden.
Es kann hierbei weiterhin von Vorteil sein, wenn der Einspritzdruck einen zeitlichen Gradienten aufweist. So kann beispielsweise mit einem niedrigen Anfangsdruck ein sclunerzhaftes Empfinden beim Patienten oft vermieden werden. Andererseits kann ein hoher Anfangsdruck - wie generell ein hoher Einspritzdruck - eine großräumige Verteilung des Anästhesiemittels im Gewebe bewirken. Es wird dem behandelnden Arzt überlassen, für welchen Anwendungsbereich welche Druckverläufe empfehlenswert sind. Auch uner- falirene Anwender können mit der Dmckregelungseinlieit sehr gute Einspritzvorgänge durchführen.
Alternativ und/oder kumulativ hierzu kann die Steuerungseinheit Mittel zur Vorgabe der Einspritzzeit aufweisen. Gerade bei langsamen, lange dauernden Einspritzvorgängen kann der Daumen des Benutzers leicht erlahmen, wodurch das Druckempfϊnden und als Konsequenz die Steuerkompetenz des Benutzers negativ beeinflusst werden. Wenn die Einspritzzeit jedoch vorgegeben werden kann und der Einspritzvorgang automatisch oder halbautoma- tisch genau über die vorgegebene Zeit erfolgt, ist dies vorteilhaft, sowohl für den Benutzer der Spritze als auch für den Patienten.
In einer bevorzugten Ausfiil rungsform weist die Steuerungseinheit der Anästhesiespritze einen Datenspeicher auf. Dies ermöglicht insbesondere eine autarke Verwendung der Anästhesiespritze. Beispielsweise können sogar empfohlene Werte für verschiedene Einspritzparameter sowie unterschiedliche Parameterkombinationen zur Auswahl in der Spritze bereitstehen. Es wäre jedoch auch von Vorteil, wenn Daten von vorgenommenen Injektionen in dem Datenspeicher Aufnahme fänden. Hierdurch könnten Einspritzvorgänge ausgewertet werden und so weitere Erfalimngen für folgende Einspritzvorgänge gewonnen werden. Auch könnte es praktisch sein, wenn die Spritze mit einer Programmiervorrichtung verbunden wird und an der Programmiereinrichtung Daten für die Steuerung in die Spritze übertragen werden. Daraufhin kann die Spritze von der Programmiervorrichtung getrennt werden und nur diejenigen Daten in sich speichern, die für den jeweiligen Einspritzvorgang relevant sind. Hierdurch kann ein spritzeninterner Datenspeicher sehr klein ausgeführt werden.
Auch unabhängig hiervon ist es jedoch von Vorteil, wenn die Steuerungseinheit Mittel zum Lesen von Daten aufweist. Diese können gespeichert werden, wenn ein Datenspeicher vorhanden ist; sie können allerdings auch in Echtzeit von der Steuerungseinheit verarbeitet werden. Vorteilhaft können Daten hierbei separat von der Spritze bzw. der Steuemngseinheit eingege- ben, gespeichert und/oder bearbeitet werden. Hierfür kann sogar ein konventioneller Rechner Verwendung finden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante weist die erfindungsgemäße Anästhesiespritze einen Antrieb auf. Ein Antrieb eröffnet die Mög- lichkeit eines vollautomatischen Betriebs der Anästhesiespritze. Insbesondere kann die Steuerung direkten Einfluss auf den Antrieb haben, sodass der Kolben der Spritze sogar ganz ohne menschlich-haptische Steuemng und die damit verbundenen Ungenauigkeiten vorgeschoben werden kann. Der Vorschub kann beispielsweise durch einen Motor erfolgen, der über ein Getrie- be auf den Kolben wirkt. Aber auch piezoelektronische Antriebe sind denkbar, um die erfindungsgemäße Spritze möglichst klein zu gestalten. Der Vorteil der Piezoelektronik ist dabei, dass auch eine genaue Positionsmessung des Kolbens innerhalb des Carpulenzylinders ohne Weiteres möglich ist. Dies ist beispielsweise auch über ein eingebautes Potentiometer oder einen Resolver möglich.
Insbesondere ist es aber vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Spritze eine Hydraulik und/oder eine Pneumatik aufweist. Vorteilhaft im automatischen wie im halbautomatischen Einsatz ist es hierbei, dass eine hydraulische oder pneumatische Steuerung ohne Elektronik auskommen kann. Wenn in der Hydraulikflüssigkeit ein Dmck aufgebaut wird, kann dieser Dmck zur Bewegung der Steueπnittel verwendet werden und sogar eine hydraulische Steuemng oder Regelung ermöglichen. Dieser Dmck wird vorteilhafter Wei- se über ein Gasdruckpolster erzeugt. Der Gasdmck kann hierbei durch eine Gaspatrone wie beispielsweise N2- oder C02-Patrone bereitgestellt werden.
Alternativ und/oder kumulativ hierzu kann die Spritze eine Ampullenauf- nahme und/oder eine Halterung für eine Ampullenauf ahme aufweisen. Hierdurch entfällt insbesondere die Notwendigkeit, das zu injizierende Fluid vor der Injektion in die Carpule einzusaugen. Vielmehr kann eine gefüllte Ampulle in eine beispielsweise zwischen Nadel und Kolben angeordnete Aufnahme gelegt werden und durch einfachen Vorschub des Kolbens das enthaltene Injektionsmittel durch die Nadel gedrückt werden. Dabei kann die Ampulle beispielsweise seitlich in die Ampullenaufhahme eingesetzt werden, wenn die Aufnahme entsprechende Mittel hierfür aufweist. In einer einfachen Alternative hierzu kann die Ainpullenaufhahme - beispielsweise durch ein Gewinde oder eine Rasteinrichtung - lösbar an der Carpule gehalten sein, so dass eine Ampulle entlang der Längsachse einer hierfür von der Carpule abgenommenen Ampullenaufiialime eingeschoben werden kann, woraufhin die Spritze nach Befestigung der gefüllten Ampullenaufiialime an der Carpule sofort einsatzbereit ist.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Spritze auch eine Einrichtung für eine weggesteuerte manuelle Bedienung aufweisen. Hierdurch kann insbesondere ein einfacher, kostengünstiger Aufbau der Spritze eπnöglicht werden. Beispielsweise bei einem Antrieb durch ein Gasdruckpolster eπnöglicht eine solche Bedienung ein gefühlvolles Dosieren des Einspritzdmcks. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn die Spritze einen Raum zur Speicherung eines komprimierten Gases aufweist. Hierdurch wird die Spritze sogar unabhängig von externen Gaspatronen. Vielmehr kann eine herkömmliche N2- oder C02- Patrone über eine geeignete Ventileinrichtung an den Raum angeschlossen werden und den Raum unter hohen Gasdmck setzen. Nach Entfernen der Gaspatrone bleibt der Dmck im Speicherraum in der Spritze auf echt, so dass die Spritze völlig autark für eine hohe Anzahl von Einspritzvorgängen die zum Einspritzen benötigten Kräfte aufbringen kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Figur 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spritze, bei der eine Steuerungseinheit separat von der Carpule angeordnet und mit dieser verbunden ist und
Figur 2 einen Schnitt durch eine alternative erfindungsgemäße Spritze, die durch Gasdmck angetrieben wird.
Die Spritze 1 in Figur 1 besteht im Wesentlichen aus dem Carpulenzylinder 2, der einen Hohlraum 3 umgibt, einem Kolben 4, einer Nadel 5, der Steue- rungseinlieit 6 und der schlanken, flexiblen Verbindung 7. Dabei ist ein hohler Gang 8 der Nadel 5 mit dem Hohlraum 3 verbunden.
Der Kolben 4 ist längs einer Dmckrichtung 9 bzw. einer Sogrichtung 10 innerhalb des Zylinders 2 verschiebbar, wobei der Kolben 4 stets den Hohlraum 3 von einem rückwärtigen Hohlraum 11 dichtend trennt und der Kol- ben 4 zudem an ein Potentiometer 13 angeschlossen ist. Dabei steht der rückwärtige Hohlraum 11 über einen in der Verbindung 7 angeordneten Schlauch 12 direkt mit der Steuemngseinlieit 6 in Verbindung.
Die Spritze weist zudem einen Schalter 14 auf, der drei Stellungen 15, 16, 17 annehmen kann. Der Schalter 14 ist wie das Potentiometer 13 über eine Leitung (nicht dargestellt), die ebenfalls durch die Verbindung 7 läuft, an die Steuemngseinlieit 6 angeschlossen. Sowohl an der Steuemngseinlieit 6 als auch an der Spritze 1 sind außerdem Leuchtanzeigen 18, 19 angeordnet, die jeweils grün und rot leuchten können.
Schließlich befinden sich an der Steuemngseinlieit 6 noch ein Stroman- schluss 20, ein Taster 21, ein Datenanschluss 22 und ein Funkmodul (nicht dargestellt), wobei die Steuemngseinlieit 6 mittels der beiden letztgenannten, beispielsweise über eine eingebaute Schnittstellenkarte, mit einem handelsüblichen Rechner kommunizieren kann.
Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Spritze 1 wird der rückwärtige Hohlraum 11 ebenso wie der zugehörige Verbindungsschlauch 12 und ein kommunizierender Raum (nicht dargestellt) in der Steuemngseinlieit 6 vollständig mit einer Hydraulikflüssigkeit 23 gefüllt. Diese kann unabhängig von dem Anästhesiemittel gewählt werden. Der Benutzer schiebt nun zunächst den Schalter 14 aus der neutralen Stellung 15 in die vordere Stellung 16. Dabei muss er den Schalter 14 festhalten, denn eine kleine Rückstellfeder (nicht dargestellt) verschiebt den Schalter 14 bei Loslassen automatisch zurück in die neutrale Stellung 15. Die vordere Stellung 16 wird von der Steu- ereinheit 6 erfasst, woraufhin diese mehr Hydraulikflüssigkeit 23 in den rückwärtigen Hohlraum 11 drückt und den Kolben 4 somit entlang der Dmckrichtung 9 verschiebt. Über das Potentiometer 13 misst die Steuereinheit 6 dabei kontinuierlich die Position des Kolbens 4. Wenn der Kolben 4 am vorderen Ende 24 des Hohlraums 3 angelangt ist, stoppt die Steuemngseinlieit 6 sofort die Bewegung des Kolbens 4.
Der Benutzer lässt den Schalter 14 los und taucht die Nadel 5 mit ihrer Spitze 25 in eine zu injizierende Flüssigkeit ein, beispielsweise in ein Anästhesiemittel (nicht dargestellt). Mit untergetauchter Spitze 25 schiebt der Be- nutzer den Schalter 14 aus der neutralen Stellung 15 in die rückwärtige Stellung 17. Dies wird von der Steuemngseinlieit registriert, welche daraufhin Hydraulikflüssigkeit 23 aus dem rückwärtigen Hohlraum 11 saugt und den Kolben 4 dadurch zwingt, ihr entlang der Sogrichtung 10 zu folgen. Hierdurch wird Anästhesiemittel durch den hohlen Gang 8 in den Hohlraum 3 gesaugt. Sobald der Benutzer den Schalter 14 loslässt oder der Kolben 4 ein rückwärtiges Ende 26 der Carpule 2 erreicht, stoppt die Steuemngseinlieit die Bewegung. Wenn sich genug Anästhesiemittel im Hohlraum 3 befindet, zieht der Benutzer die Spitze 25 aus dem Anästhesiemittel heraus, richtet sie nach oben und erschüttert die Spritze 1 leicht, um eventuell im Hohlraum 3 vorhandene Luft in Richtung der Spitze 25 steigen zu lassen. Durch kurze Verschiebungen des Schalters 14 in die vordere Stellung 16 fährt der Benutzer den Kolben 4 ebenfalls in diese Richtung, bis Anästhesiemittel aus der Spitze 25 austritt und folgerichtig darauf geschlossen werden kann, dass das Anästhesiemittel den Hohlraum 3 und den Gang 8 zur Gänze ausfüllt. Nun startet der Benutzer durch Betätigung des Tasters 21 den eigentlichen Vorgang. Die Steuemngseinlieit 6 lässt die Leuchtanzeigen 18, 19 einmal rot und einmal grün blinken und schaltet diese dann auf fortdauernd grünes Leuchten. Wenn der Benutzer nun ein weiteres Mal den Schalter 14 in die rückwärtige Stellung 17 bewegt, was versehentlich passieren kann und wodurch Luft in die Spritze 1 gelangen kann, schaltet die Steuemngseinlieit 6 die Leuchtanzeigen 18, 19 auf rotes Blinken. Der Benutzer muss nun die Spritze 1 abeπnals entlüften und anschließend den Taster 21 betätigen.
Die so vorbereitete Spritze 1 sticht der Benutzer nun auf herkömmliche Wei- se mit der Spitze 25 in das Gewebe ein. Hierauf schiebt er den Schalter 14 in die vordere Stellung 16 und hält ihn dort. Die Steuemngseinheit 6 wird hierdurch angewiesen, ein Einspritzprogramm zu starten, welches der Benutzer im Vorfeld in mehreren Parametern über den handelsüblichen Rechner festgelegt und an die Steuerungseinlieit 6 übertragen hat. Gemäß den festgelegten Parametern regelt die Steuemngseinlieit 6 nun über die Hydraulikflüssigkeit 23, über das Potentiometer 13, über einen zur Kontrolle installierten Durcl flussmesser (nicht dargestellt) am steuerungsseitigen Ende 27 des Schlauchs 12 und weiter über einen Druckmesser (nicht dargestellt) der Hydraulikflüssigkeit in der Steuemngseinlieit 6 den Vorschub des Kolbens 4 und somit die Injektion des Anästhesiemittels. Sobald der Benutzer den Schalter 14 in die neutrale Stellung 15 zurückgleiten lässt, wird der Vorschub angehalten und erst wieder aufgenommen, wenn der Benutzer den Schalter 14 erneut in die vordere Stellung 16 schiebt. Wenn das Programm abgelaufen und die Regelung der Injektion gemäß der Programmierung er- folgt ist, lässt die Steuemngseinlieit 6 die Leuchtanzeigen 18, 19 grün blinken. Der Benutzer kann dann die Spitze 25 aus dem Gewebe herausziehen.
Wenn die Steuemngseinlieit während des Einspritzvorgangs Daten misst, die von mit dem Programm übertragenen Solldaten weiter als um bestimmte Toleranzen abweichen, wird der Vorschub des Kolbens 4 angehalten und die Leuchtanzeigen 18, 19 auf rotes Blinken gestellt. Unter anderem werden die Daten vom Potentiometer 13 anhand von Messungen aus dem Durchfluss- messer innerhalb der Steuemngseinlieit verifiziert. Wenn außerordentliche Abweichungen dieser beiden Werte auftreten oder der Steuerungseinheit 6 andere Erkenntnisse vorliegen, nach denen der Einspritzvorgang nicht plangemäß abläuft, wird vorsichtshalber ein solcher Nothalt vorgenommen.
Dabei lassen sich zu der Steuemngseinlieit 6 vielfältige Programme übertragen. Beispielsweise kann der von der Steuemngseinlieit 6 in der Hydraulikflüssigkeit 23 oder im Hohlraum 3 gemessene Einspritzdmck in Abhängig- keit von der Zeit einen definierten Ablauf zugewiesen bekommen. Über die Wegmessung kann auch die Einspritzmenge des Anästhesiemittels über der Zeit einen bestimmten Ablauf zugewiesen bekommen oder einfach die Einspritzzeit vorgegeben werden. Die Steuemngseinlieit hat somit Daten und Abläufe für zahlreiche Anästhesieanwendungen, sodass eine genaue, wie- derholbare und hierdurch optimale Anästhesie eπnöglicht wird. Dabei kann der Rechner zur Programmierung der Steuerungseinlieit 6 auch rückwärtig mit einem Datenpool vernetzt werden, aus dem er Daten bezieht. Die erfindungsgemäße Spritze 30 in Figur 2 besteht ün Wesentlichen aus einem Gasdruckelement 31, einem Korpus 32, einem Federhebel 33 und einer Ampullenaufhahme 34.
Dabei hat das Gasdmckelement 31 eine Füllöffhung 35, an die eine Gas- dmckpatrone angeschlossen werden kann. Von hier gelangt das komprimierte Gas in einen Speicheπaum 36, welcher an einen Dmckkanal 37 angeschlossen und ansonsten rundum dicht ist. Das den Speicherraum 36 umschließende Gasdmckelement 31 ist dabei über ein Gewinde 38 in den Korpus 32 der Spritze 30 geschraubt.
An einer Öffnung 39 des Dmckkanals 37 ist ein Faltenbalg 40 gasdicht an den Dmckkanal 37 angeschlossen. Dieser befindet sich in einem hydraulischen Zweikammersystem 41, welches einen Großteil des Korpus' 32 ausmacht. Hierin ist eine rückwärtige Hydraulikkammer 42 über einen Hydraulikkanal 43a, 43b, 43c, 43 d mit einer vorderen Hydraulikkammer 44 ver- bunden. Eine dichtende Kolbenplatte 45 trennt die rückwärtige Hydraulikkammer 42 von der vorderen Hydraulikkammer 44. Der Hydraulikkanal 43a, b, c, d führt entlang eines Verschlusses 46, der über eine Feder 47 mit seiner kegelföπnigen Spitze 48 in einer Position gehalten wird, die den Hydraulikkanal 43a, b, c, d schließt. Dabei ist der Verschluss 46 über ein Gelenk 49 mit dem Federhebel 33 verbunden, welcher seinerseits um den Bolzen 50 drehbar gelagert ist.
Die Kolbenplatte 45 hängt an einem Kolben 51, welcher entlang einer Achse 52 verschiebbar ist. Dabei wird er schlüssig und dichtend von einer Dich- tung 53 geführt, welche über ein Befestigungsgewinde 54 in den Korpus 32 geschraubt ist.
Die Ampullenaufhahme 34 wird über eine Haltemng 55 an dem Korpus 32 gehalten. Zur Aufnahme einer Injektionsnadel weist sie eine Nadelaufhahme 56 auf. Außerdem hat sie zwei Sichtfenster 57, 58.
Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Spritze 30 wird eine Gaspatrone an die Füllöffhung 35 angeschlossen und der Speicherraum 36 beispielsweise mit N2 oder C02 unter Hochdmck gefüllt. Ein Rückschlagventil 59 hält den Gasdmck innerhalb des Speicherraums 36. Der Speicherraum 36 wird mit 50 - 70 bar gefüllt. Die Hydrauhkkammem 42, 44 und der Hydraulikkanal 43a, b, c, d sind mit einer Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise einem nicht-toxischen Weißöl, gefüllt. Die Ampullenaufhahme 34 wird von der Haltemng 55 gelöst und eine Ampulle (nicht dargestellt) entlang der Achse 52 in die Ampullenaufiialime 34 eingeschoben. Anschließend wird die Am- pullenaufhalΗne 34 wieder am Korpus 32 befestigt und eine Nadel (nicht dargestellt) in die Nadelaufhahme 56 gesteckt. Durch manuelles Niederdrücken des Federhebels 33, vorzugsweise an der Tastfläche 60, zum Korpus 32 wird der Verschluss 46 aus dem Kanal 43 c gezogen, so dass die beiden Hydraulikkammem 42 und 44 miteinander kommunizieren. Durch den Fal- tenbalg 40 wird der Dmck aus dem Speicherraum 36 auf das hydraulische System 41 übertragen, so dass auf beiden Seiten der Kolbenplatte 45 im wesentlichen identische Dmckverhältnisse herrschen. Da die Angriffsfläche 61 größer als die ihr gegenüberliegende Fläche 62 ist, wandert der Kolben 51 in Richtung der Spritznadel. Dabei fließt Hydraulikflüssigkeit von der vorderen Hydraulikkammer 44 durch den Hydraulikkanal 43a, b, c, d entlang der Spitze 48 des Verschlusses 46 in die rückwärtige Hydraulikkammer 42.
Da in dem von der Spitze 48 des Verschlusses 46 verschließbaren Kanal- stück 43 c im Wesentlichen eine Spaltströmung heπscht, lässt sich über den Niederdruckweg des Federhebels 33 die Kolbengeschwindigkeit des Kolbens 51 sehr gut manuell bestimmen. Dabei beginnt der Kolben 51 sich nach einem Hebelweg von ca. 0,7 mm, der aufgrund des Hebelspiels entsteht, zu bewegen und die Geschwindigkeit wächst über große Bereiche linear mit dem Tasterweg auf ca. 5 bis 6 mm pro Sekunde bei ca. 2,5 mm Hebelweg ün vorliegenden Beispiel an.

Claims

Patentansprüche:
1. Anästhesiespritze, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steue- rungseinheit zur Steuerung des Einspritzvorgangs aufweist.
2. Anästhesiespritze nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit Mittel zur Steuemng, vorzugsweise Regelung, des Einspritzdmcks aufweist.
3. Anästhesiespritze nach Anspmch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzdmck einen zeitlichen Gradienten aufweist.
4. Anästhesiespritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Steuemngseinlieit Mittel zur Vorgabe der Einspritzzeit aufweist.
5. Anästhesiespritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit einen Datenspeicher aufweist.
6. Anästhesiespritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuemngseinlieit Mittel zum Lesen von Daten aufweist.
7. Anasthesiespritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Antrieb aufweist.
8. Anästhesiespritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Hydraulik und/oder eine Pneumatik aufweist.
9. Anästhesiespritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass sie eine Ampullenaufiialime und/oder eine Haltemng für eine Ampullenaufiialime aufweist.
10. Anästhesiespritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung für eine weggesteuerte manuelle Bedienung aufweist.
11. Anästhesiespritze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Raum zur Speichemng eines komprimierten Gases aufweist.
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