DE202007018843U1

DE202007018843U1 - Positionserfassungsvorrichtung zur Erfassung von mindestens zwei Positionen

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Publication number: DE202007018843U1
Application number: DE202007018843U
Authority: DE
Original assignee: IPRM Intellectual Property Rights Management AG
Current assignee: Edwards Lifesciences IPRM AG
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2017-09-22
Also published as: CA2700289A1; DE102007045189A1; WO2009040026A3; WO2009040026A2; EP2200513A2; CN101868179A

Abstract

Positionserfassungsvorrichtung (10) zur Erfassung mindestens einer ersten und einer zweiten Position eines Spritzenstempels (20) zum Spritzenkörper (25) einer Spritze (30), umfassend mindestens drei Schaltereinrichtungen (40, 50, 60), wobei mindestens eine Schaltereinrichtung (40, 50, 60) als Reedkontakt und mindestens eine Schaltereinrichtung (40, 50, 60) als Magnet ausgebildet ist.

Description

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

10: Positionserfassungsvorrichtung
20: Spritzenstempel
21: Griff
22: Kolbenabschnitt
25: Spritzenkörper
30: Spritze
35: Düse
40: Schaltereinrichtung
45: Schlitten
50: Schaltereinrichtung
60: Schaltereinrichtung
70: Verarbeitungsgerät
80: Schlauch
81: Erster Schlauchbereich
82: Erstes Ventil
83: Zweiter Schlauchbereich
84: Zweites Ventil
90: Spritzenaufnahme
100: Schlittenseitiger Anschlag
104: Anschlag
110: Positionierungseinrichtung
115: Schraube
120: Schiene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 69917425 T2 [0003]

Claims

Positionserfassungsvorrichtung (10) zur Erfassung mindestens einer ersten und einer zweiten Position eines Spritzenstempels (20) zum Spritzenkörper (25) einer Spritze (30), umfassend mindestens drei Schaltereinrichtungen (40, 50, 60), wobei mindestens eine Schaltereinrichtung (40, 50, 60) als Reedkontakt und mindestens eine Schaltereinrichtung (40, 50, 60) als Magnet ausgebildet ist.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei zwei der Schaltereinrichtungen (40, 50, 60) positionsfest zum Spritzenkörper (25) angeordnet sind.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei zwei der Schaltereinrichtungen (40, 50, 60) beweglich zum Spritzenkörper (25), angeordnet sind.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Position des Spritzenstempels (20) die Position ist, in der sich der Spritzenstempel (20) unmittelbar nach einer Entleerung der Spritze befindet.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste positionsfeste Schaltereinrichtung (50) in einem ersten Bereich festlegbar ist, der einer ersten Position des Spritzenstempels (20) entspricht.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand zwischen mindestens einer beweglichen Schaltereinrichtung (40) und mindestens einer positionsfesten Schaltereinrichtung (50, 60) einstellbar ist.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine bewegliche Schaltereinrichtung (40) oder mindestens eine positionsfeste Schaltereinrichtung (60) magnetisierbaren Kunststoff aufweist.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Sperre, die eingerichtet ist, einen Füllhubweg des Spritzenstempels (20) zu begrenzen.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die Sperre mit einer positionsfesten Schaltereinrichtung (50) verbindbar ist.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Sperre eine Schräge aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Kraft in den Spritzenstempel (20) einzuleiten, die nicht in einer Betätigungsrichtung des Spritzenstempels (20) wirkt, wenn der Positionsgeber nicht mit dem Spritzenstempel (20) verbunden ist und auf den Spritzenstempel (20) ein Druck ausgeübt wird.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionserfassungseinrichtung mit einer Spritze (30) verbindbar ist.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionserfassungseinrichtung (10) einen Schlitten (45) aufweist, der mit mindestens einer Schaltereinrichtung (40, 50, 60) verbunden ist, und mit dem Spritzenstempel (20) verbindbar ist.
Positionserfassungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Positionserfassungseinrichtung (10) eine Spritzenaufnahme (90) aufweist, die eingerichtet ist, den Spritzenkörper (25) aufzunehmen.