DE69203472T2

DE69203472T2 - Dosiereinrichtung für Injektor.

Info

Publication number: DE69203472T2
Application number: DE1992603472
Authority: DE
Inventors: Masaru Saiki
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2012-02-08
Also published as: DE69203472D1; EP0498737B1; EP0498737A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum Einstellen einer beliebigen Menge Arznei, die in eine auswechselbare Patrone abgefüllt ist, und zum kontinuierlichen Injizieren.
Herkömmlich wird zum Injizieren einer vorbestimmten Menge flüssiger Arznei allgemein eine Spritze verwendet. Eine Spritze dieses Typs wird z. B. als Insulin-Spritze zum Injizieren von Insulin als flüssige Arznei zur Behandlung von Diabetes verwendet, und eine Insulin-Spritze aus Plastik, die eine Nadel aufweist, ist weit verbreitet im Einsatz.
Da jedoch die Insulin-Spritze aus Plastik durch einen Patienten für die Eigenbehandlung daheim verwendet wird, bleibt nach dem Gebrauch der Einweg-Spritze die Nadel erhalten und kann so von einer anderen Person wieder verwendet werden, wodurch ein soziales Problem auftritt.
Wenn ein Patient mehrmals täglich eine Insulin-Injektion benötigt, muß er oder sie immer die Spritze und eine Ampulle mit Arznei mit sich führen, was somit lästig ist. Weiterhin kann die Tatsache, daß er an Diabetes leidet, von anderen bemerkt werden, obgleich er dies gern vor anderen geheimhalten möchte.
Um die Spritze mit Arznei aus der Ampulle wieder aufzufüllen, muß die Nadel den Gummiabschnitt der Ampulle durchstechen. Wenn sich die Zahl der Anwendungen der Nadel erhöht, kann der körperferne Endabschnitt der Nadel abbrechen oder der Durchstechwiderstand kann sich erhöhen. Damit entsteht für den Patient eine wesentliche physische und psychische Belastung.
Im Hinblick auf die vorstehende Sachlage wird eine füllhalterähnliche, transportable Dosiervorrichtung vorgeschlagen, die es gestattet, eine beliebige Menge flüssiger Arznei einzustellen, die in eine Patrone abgefüllt ist, und eine vorbestimmte Arzneimenge zu injizieren.
Ein Ausführungsbeispiel der herkömmlichen Dosiervorrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Fig. 5 zeigt eine Mittelschnittansicht einer herkömmlichen Dosiervorrichtung, die als eine "Transportable Vorrichtung zum Messen und Injizieren von Flüssigkeit" in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-318952 (U. K.-Anmeldung Nr. 8 713 810, angemeldet am 12. Juni 1987) offenbart ist.
Fig. 5 zeigt eine Nadel 2, die an einer Patrone 4 angeordnet ist, die eine flüssige Arznei M enthält. Ein Kolben 5 ist an der inneren Umfangsfläche der Patrone 4 gleitfähig vorgesehen und dichtet die Patrone 4 hermetisch ab. Wenn eine Plungerkolbenstange 200 in Richtung des Pfeils A gegen einen Plungerkolben 90 gedrückt wird, wird eine flüssige Arznei M in der Patrone 4 durch die Nadel 2 injiziert. Das ist der Grundaufbau der Spritze. Zusätzlich kann die Spritze eine beliebige Menge Arznei M einstellbar vorhalten, die vor jeder Injektion in die Patrone 4 gefüllt wird, und kann die Arznei kontinuierlich injizieren.
Zu diesem Zweck sind Arretierzähne 90a, wie in Fig. 5 gezeigt, an der oberen und unteren Oberfläche des Plungerkolbens 90 in Längsrichtung ausgebildet. Ein Arretierelement 112 ist mit den Arretierzähnen 90a arretiert, um ein Bewegen des Plungerkolbens 90 nur in eine Richtung zu gestatten, um den Kolben 5 zu spannen. Das Arretierelement 112 verhindert eine Rückwärtsbewegung des Plungerkolbens 90. Daher kann der Plungerkolben 90 in einer Verschiebeposition des Kolbens 5 gehalten werden, wenn der Kolben 5 beim Verbrauch der Arznei M längs bewegt wird.
Die Backenelemente 120a und 120b sind um den Plungerkolben 90 herum angeordnet. Die Backenelemente 120a und 120b werden durch eine Drehbewegung einer Buchse 100 in eine Richtung des Pfeils B in Fig. 5 bewegt und mit den Arretierzähnen bzw. ohne die Arretierzähne des Plungerkolbens 90 in den arretierten bzw. nicht arretierten Zustand versetzt.
Es wird angenommen, daß die an der hinteren Oberfläche der Schulter 60 anliegenden Backenelemente 120a und 120b auf Null-Position des Zustands nach der vorausgegangenen Injektion gesetzt sind. Wenn eine Buchse 170 am hinteren Ende der Spritze in Uhrzeigerrichtung gedreht wird, um eine Injektionsmengen-Anzeigebuchse 160 zu bewegen, die eine Skalenmarkierung an ihrer Außenumfangsfläche zu einer Stirnposition aufweist, gelangt ein Sperrelement 111 des Arretierelements mit den Backenelementen 120a und 120b in Eingriff.
In diesem Zustand wird "Null" an einem Skalenfenster 150 angezeigt. Deshalb wird die Buchse 170 entgegen der Uhrzeigerrichtung gedreht, bis eine Markierung, die eine gewünschte Injektionsmenge repräsentiert, am Skalenfenster 150 angezeigt wird. Demzufolge werden die Backenelemente 120a und 120b mit der Injektionsmengen-Anzeigebuchse 160 einstückig um eine Wegstrecke zurückbewegt, die für die Injektion notwendig ist.
Da die Backenelemente 120a und 120b um eine Wegstrecke bewegt werden, die der Bewegung des Plungerkolbens 90 entspricht, die für die Injektion notwendig ist, wird die Buchse 100 gedreht, um die Backenelemente 120a und 120b am Plungerkolben 90 zu arretieren.
Dann wird die Plungerkolbenstange 200 in Richtung des Pfeils A gedrückt, um den Kolben 5 zu bewegen und dadurch die Injektion auszuführen.
Genauer gesagt, wenn die vorausgegangene Injektion vollendet ist, wird die Buchse 100 betätigt, um den Arretierzustand der Backenelemente 120a und 120b mit den Arretierzahnabschnitten des Plungerkolbens 90 aufzuheben. Die Buchse 170 am hinteren Ende wird betätigt, um die Backenelemente 120a und 120b nach rückwärts zu bewegen, um so eine Injektionsmenge einzustellen. Dann wird die Buchse 100 wieder betätigt, um die Backenelemente 120a und 120b mit dem Plungerkolben 90 zu arretieren. Schließlich wird die Plungerkolbenstange 200 gedrückt. Die Injektionsmenge muß vor jeder Injektion eingestellt werden. Nachdem die Injektion abgeschlossen ist, wird der vorstehend genannte Handlungsablauf wiederholt. Wenn die Arznei M vollständig aufgebraucht ist, wird die Patrone 4 durch eine neue ersetzt.
Gemäß den vorstehenden Ausführungen muß jedoch die Injektionsmenge vor jeder Injektion eingestellt werden, was zu einer komplexen Handlung führt.
Wenn weiterhin die Buchse einmal während der Einstellung der Injektionsmenge auf die Injektionsseite geschaltet ist, wird eine fehlerhafte Injektionsmenge eingestellt.
Dann tritt ein Unfall ein, weil eine falsche Dosis der Arznei, z. B. Insulin, injiziert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiervorrichtung zu schaffen, die kontinuierlich verwendbar ist und bei der die Notwendigkeit ausgeschlossen ist, eine Injektionsmenge vor jeder Injektion der Arznei einzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosiervorrichtung zu schaffen, die verbesserte Bedienbarkeit aufweist und bei der eine fehlerhafte Menge der zu injizierenden Arznei nicht eingestellt wird.
Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosiervorrichtung zu schaffen, bei der es nicht möglich ist, eine Injektionsmenge einzustellen, wenn die Restmenge oder der Rest in der Patrone vermindert ist und die für eine Injektion notwendige flüssige Arznei nicht übrig ist.
Um die vorstehend genannten Ziele erfindungsgemäß zu erreichen, zeigt Fig. 1 in der Mittelschnittansicht die vordere Hälfte einer Dosiervorrichtung, eine Patrone 4, die durch eine Befestigungs- bzw. Löseeinrichtung an bzw. von einem zylindrischen Hauptkörpers zu befestigen bzw. zu lösen ist, so daß ein Kolben 5 der Patrone 4 durch einen Plungerkolben 9 gedrückt werden kann. Der Plungerkolben 9 ist in eine Richtung (Richtung D) bewegbar, um auf den Kolben 5 zu drücken. Da der Plungerkolben 9 mit einer Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 arretiert ist, die dessen Rückwärtsbewegung verhindert, bewegt er sich nicht nach rückwärts. Fig. 2 zeigt in der Mittelschnittansicht die hintere Hälfte der Dosiervorrichtung, ein Paar von Backenelementen 12, die vorgespannt sind, um in den arretierten und nicht arretierten Zustand mit einem/ohne einen Arretierabschnitt 9a des Plungerkolbens 9 versetzt zu werden, die durch eine Backenelement-Halteeinrichtung 13 gehalten werden und in Längsrichtung zum Hauptkörper bewegbar sind. Ein Buchsenelement 10 wird betätigt, um die Backenelemente 12 zu entarretieren, und ein Einstellelement (Skala) 17 wird betätigt, um den Verschiebungsbetrag der Backenelement-Halteeinrichtung 13 in Längsrichtung einzustellen. Der Verschiebungsbetrag wird durch ein Anzeigeelement 16 angezeigt. Ein Drückelement 20 zum Drücken des Kolbens 5 ist mit einer Backenelement-Halteeinrichtung 13 versehen, um mit diesem einstückig bewegbar zu sein, und wird durch ein Vorspannelement 22 bewegt, um die Bakkenelement-Halteeinrichtung 13 zum Anzeigeelement 16 hin zu bewegen.
Vorzugsweise ist ein bewegbares Restmengen-Sicherungsstück 14, das vorgespannt ist, um sich zwischen den Backenelementen 12 zu erstrecken, um die Bewegung des Buchsenelements 10 zu verhindern, in der Backenelement-Halteeinrichtung 13 anzuordnen. Wenn dann das Einstellelement 17 betätigt wird, um den Verschiebungsbetrag der Backenelement-Halteeinrichtung 13 in Längsrichtung einzustellen, wird verhindert, daß der Verschiebungsbetrag des Kolbens 5 beim Drücken durch den Plungerkolben 9 kleiner als ein vorbestimmter Betrag wird.
Vorzugsweise ist auch ein Arretierabschnitt 9c auf einem Abschnitt des Plungerkolbens 9 ausgebildet, in Gegenüberlage zum Drückabschnitt des Kolbens 5, so daß er mit einem, die Drehung verhindernden Arretierabschnitt 20e arretierbar ist, der im Drückelement 20 ausgebildet ist. Das Drückelement 20 und das Einstellelement 17 sind miteinander arretiert. Wenn die Restmenge in der Patrone 4 vermindert ist und der Verschiebüngsbetrag des Kolbens 5 beim Drücken durch den Plungerkolbens 9 gering wird, werden die beiden Arretierabschnitte miteinander arretiert, um das Drehen des Einstellelements zu verhindern.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes deutlich, wobei die gleichen Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile der Figuren bezeichnen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Mittelschnittansicht einer vorderen Hälfte einer Dosiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Nittelschnittansicht einer hinteren Hälfte der Dosiervorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines Patronenaufnahmeelements zur Erläuterung seiner Funktion;
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht mit Teilausschnitt der hinteren Hälfte des in Fig. 2 gezeigten Dosierinjektors; und
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht einer herkömmlichen Dosiervorrichtung.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles ausführlich erläutert. Fig. 1 zeigt eine Mittelschnittansicht der vorderen Hälfte einer Dosiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß Fig. 1 ist eine Nadel 2 an einer, eine flüssige Arznei M enthaltenden transparenten Patrone 4 austauschbar montiert. Die Patrone 4 ist unbehindert in eine transparente Patronenhalteeinrichtung 3 einsetzbar, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Nadel 2 ist festlegbar, wie in Fig. 1 gezeigt ist, durch Drehen eines Gewindeelements 2b, das mit einem Mündungsgewindeabschnitt 3b der Patronenhalteeinrichtung 3 im Schraub-Eingriff ist. Eine Nadelschutzkappe 2a ist über der Nadel 2 angeordnet, um den körperfernen Endabschnitt der Nadel 2 zu schützen und zu verhindern, daß von ihr eine Gefahr ausgeht, wenn sie nach dem Gebrauch entsorgt wird.
Ein Gummistopfen 4d, der mit der Nadel 2 durchstechbar ist, so daß die Patrone 4 handhabbar wird, da sie die flüssige Arznei M enthält, ist im linken Ende der Patrone 4 angeordnet. Ein Kolben 5, der unbehindert an der inneren Umfangsfläche der Patrone 4 in der Längsrichtung gleitfähig ist und so den vollständig dichten Zustand gewährleistet, um die Arznei M auszustoßen, ist in das rechte Ende der Patrone 4 eingesetzt.
Die Patronenhalteeinrichtung 3 weist eine innere Umfangsfläche auf, die im wesentlichen der Außenform der Patrone 4 mit einem Spielraum entspricht, wie in Fig. 1 gezeigt, und die eine Länge aufweist, die geringer als die der Patrone 4 ist.
Der Mündungsgewindeabschnitt 3b ist mit dem Gewindeelement 2b in Schraub-Eingriff, um die Nadel 2 festzuhalten und ist an der Außenumfangsfläche am linken Ende der Patronenhalteeinrichtung 3 ausgebildet. Ein Außengewindeabschnitt 3a, der mit einem ersten Innengewindeabschnitt 8a eines Zylinders 8 verschraubbar ist, um die Patronenhalteeinrichtung 3 am Zylinder 8 zu montieren, ist an der Außenumfangsfläche am rechten Ende der Patronenhalteeinrichtung 3 ausgebildet.
Eine Kappe 1, die auf einem Paßabschnitt 1b angeordnet werden kann, ist auf dem Zylinder 8 vorgesehen. Wenn der Injektor nicht im Einsatz ist, so ist die Kappe 1, wie in Fig. 1 gezeigt, angeordnet, um die Nadel 2 zu schützen und so die Transportfähigkeit zu sichern. Wenn der Injektor in einer Tasche mitgeführt wird, wobei dessen Clipabschnitt 1a an der Tasche eingehängt ist, tritt die Dosiereinheit als solche äußerlich nicht in Erscheinung.
Wenn die Patrone 4, die die flüssige Arznei M enthält, geleert ist, wird die Kappe 1 entfernt, die Patronenhalteeinrichtung 3 wird festgehalten, und das Gewindeelement 2b wird gelöst, um die Nadel 2 zu entfernen, die durch die Nadelkappe oder Nadelschutzkappe 2a abgedeckt ist, indem diese aus dem Gummistopfen 4d der Patrone 4 herausgezogen wird. Die Nadelschutzkappe 2a ist aus Gummi ausgebildet.
Dann wird die Patronenhalteeinrichtung 3 gedreht, während sie festgehalten wird, um sie vom Zylinder 8 zu entarretieren, und wird vom Zylinder 8 entfernt. Eine neue Patrone 4, die mit der Arznei M gefüllt ist, wird in die Patronenhalteeinrichtung 3 eingesetzt.
Der Außengewindeabschnitt 3a der Patronenhalteeinrichtung 3 ist mit dem ersten Innengewindeabschnitt 8a des Zylinders 8 verschraubt, ein Plungerkolben 9, der auf den Kolben 5 drückt, wird in die Patrone 4 eingesetzt, und die Patronenhalteeinrichtung 3 wird gedreht.
Demzufolge wird ein Innenumfangs-R-Abschnitt 3c der Patronenhalteeinrichtung 3 gegen die Patrone 4 gedrückt, um sie in Richtung des Pfeils C in Fig. 1 zu bewegen, und ein rechter Endabschnitt 4e der Patrone 4 wirkt auf ein Patronenaufnahmeelement 6. Der Austausch der Patronen 4 wird durch den vorstehenden Handlungsablauf abgeschlossen. Eine Vorbereitung des Kolbens 5 für die Injektion wird nachfolgend ausgeführt.
Das Patronenaufnahmeelement 6 ist in einem Innenbohrungsabschnitt 8d des Zylinders 8 vorgesehen, um in Längsrichtung bewegbar zu sein. Das Patronenaufnahmeelement 6 ist in Richtung des Pfeils D in Fig. 1 vorgespannt, durch Zusammendrücken eines ersten Spannelements oder einer Druckfeder 21, die zwischen einem Stufenabschnitt 6b des Patronenaufnahmeelements 6 und einem Außengewindeabschnitt 11a eines Innenzylinders 11 angeordnet ist.
Das Patronenaufnahmeelement 6 nimmt den Plungerkolben 9 auf und bildet ein Paar von Konusabschnitten 6c an seiner Innenumfangsfläche aus, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Die Außenseite eines Arretierabschnitts 7b einer Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 des Plungerkolbens 9 berührt die Konusabschnitte 6c. Wenn die Patrone 4 eingesetzt ist, wie in Fig. 1 gezeigt, hält der Arretierabschnitt 7b der Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 den Plungerkolben 9 in einer vorbestimmten Position.
Fig. 3 zeigt das Zusammenwirken der Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 mit dem Plungerkolben 9. Der Abschnitt über einer Mittellinie CL kennzeichnet einen Zustand vor dem Einstellen, und ein Abschnitt unter der Mittellinie CL kennzeichnet einen Zustand nach dem Einstellen, der ähnlich dem in Fig. 1 ist.
Nachstehend wird die Funktion der Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 beschrieben. Der Plungerkolben 9 drückt auf den Kolben 5, wie vorstehend beschrieben, der in die Patrone 4 eingesetzt ist. Wenn die Patronenhalteeinrichtung 3 gedreht wird, beginnt sich der Innenumfangs-R-Abschnitt 3c der Patronenhalteeinrichtung 3 in der Patrone 4 in eine Richtung zu bewegen, die durch den Pfeil C in Fig. 3 gekennzeichnet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Arretierabschnitt 7b der Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 nicht mit einem Arretierabschnitt 9a des Plungerkolbens 9 arretiert, aufgrund seiner eigenen Rückstellkraft.
Wenn die Patronenhalteeinrichtung 3 weitergedreht wird, um sie in Richtung des Pfeils C zu bewegen, wird der rechte Endabschnitt 4e der Patrone 4 mit einem unteren Abschnitt 6e des Patronenaufnahmeelements 6 in Kontakt gebracht. Wenn die Patronenhalteeinrichtung 3 noch weiter gedreht wird, um sie in Richtung des Pfeils C zu bewegen, bewegen die Konusabschnitte 6c den Arretierabschnitt 7b der Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 in Richtung des Pfeils D in Fig. 3, um den Arretierabschnitt 9a des Plungerkolbens 9 mit dem Arretierabschnitt 7b der Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 zu arretieren.
Der arretierte Zustand zwischen dem Arretierabschnitt 9a und dem Arretierabschnitt 7b der Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 stellt eine Balgdichtung dar. Der Plungerkolben 9 weist einen einseitig gerichteten Rückbewegungs-Verhinderungsmechanismus auf, der nach links bewegbar ist, wie durch den Pfeil E in Fig. 3 gekennzeichnet ist (in eine Richtung, um auf den Kolben 5 zu drücken), aber nicht nach rückwärts bewegt werden kann.
Die Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung 7 für den Plungerkolben 9 ist nicht auf die vorstehend beschriebene Anordnung begrenzt, sondern kann ein beliebiger Typ sein, sofern es ein Rückbewegungs-Verhinderungsmechanismus ist, der einen Getriebemechanismus oder einen Ring verwendet.
Wenn die Patrone 4 in der vorstehend beschriebenen Weise eingesetzt ist, 50 ist der Plungerkolben 9 nur in eine Richtung bewegbar eingesetzt, um auf den Kolben 5 zu drücken und ist in umgekehrter Richtung nicht bewegbar. Somit kann der Plungerkolben 9 in einer Verschiebeposition des Kolbens 5 gehalten werden, wenn die Arznei M verbraucht wird.
Ein Mechanismus, der ein Einstellen der Injektionsmenge sowie eine Injektionsbewegung des Plungerkolbens 9 gestattet, wird mit Bezug auf die Schnitt- und perspektivischen Teilausschnittansichten der Fig. 2 und 4 beschrieben.
Ein Buchse 10 zum Ausführen des Umschaltens zwischen Injizieren und Einstellen der Injektionsmenge ist für den Plungerkolben 9 vorgesehen. Ein Paar von Innenumfangs- Nockenabschnitten 10a ist an der Innenumfangsfläche des Buchsenelements 10 ausgebildet, und das Buchsenelement 10 ist um den Innenzylinder 11 herum drehbar. Die Backenelemente 12 sind im Innenzylinder 11 angeordnet. Beim Betätigen der Innenumfangs-Nockenabschnitte 10a werden die Backenelemente 12 in Richtung des Pfeils B in Fig. 2 oder 4 bewegt, um sie mit bzw. von dem Arretierabschnitt 9a des Plungerkolbens 9 zu arretieren und zu entarretieren.
Ein Mechanismus zum Arretieren und Entarretieren der Backenelemente 12 mit bzw. von dem Plungerkolben 9 durch drehendes Betätigen des Buchsenelements 10 wird nachstehend beschrieben. Fig. 4 zeigt die Backenelemente 12, die sich einander in Gegenüberlage befinden und durch eine Backenelement-Halteeinrichtung 13 gehalten werden (gezeigt in Fig. 2). Die Druckkraft der vierten Druckfedern 24 wirkt auf die Backenelemente 12, um sie in auswärtige Richtung vorzuspannen.
Die Backenelemente 12 sind durch das vierte Spannelement oder die Druckfedern 24 vorgespannt, um sie vom Plungerkolben 9 zu entarretieren. Da das Buchsenelement 10 gedreht wird, werden dessen Innenumfangs-Nockenabschnitte 10a mit den Außenumfangsflächen 12b der Backenelemente 12 in Kontakt gebracht, um die Backenelemente 12 mit dem Plungerkolben 9 zu arretieren.
Die Restmengen-Sicherungsstücke 14 sind zwischen den Bakkenelementen 12 angeordnet und durch die Druckkraft des dritten Spannelements oder die Druckfedern 23 in eine durch den Pfeil D in Fig. 4 gekennzeichnete Richtung vorgespannt. Gering beabstandete Abschnitte 14a der Restmengen-Sicherungsstücke 14 erstrecken sich zwischen den Backenelementen 12, um zu verhindern, daß die Bakkenelemente 12 mit dem Plungerkolben 9 in Eingriff gelangen. Ein Restmengen-Sicherungsstückabschnitt 14c ist an jedem Restmengen-Sicherungsstück 14 einstückig ausgebildet. Wenn die Endabschnitte der Restmengen-Sicherungsstückabschnitte 14c in Kontakt gebracht werden mit und bewegt werden durch einen Seitenflächenabschnitt 16h eines Anzeigeelements 16, das nachfolgend beschrieben ist, werden die Restmengen- Sicherungsstücke 14 in eine Richtung bewegt, die entgegengesetzt zu der gerichtet ist, die durch den Pfeil E gekennzeichnet ist, wobei die Backenelemente 12 mit dem Plunger 9 arretiert werden.
Fig. 2 zeigt, wie ein Abstand zwischen dem Seitenflächenabschnitt 16h des Anzeigeelements 16 und einem Seitenflächenabschnitt 13b der Backenelement-Halteeinrichtung 13 den Verschiebungsbetrag des Plungerkolbens 9 bestimmt, der somit der Injektionsmenge der Arznei M entspricht. Wenn daher das Buchsenelement 10 auf die Mengeneinstellseite geschaltet wird, um die Backenelemente 12 zu entarretieren, wird die Backenelement-Halteeinrichtung 13 automatisch in eine Position bewegt, um den Kontakt zum Seitenflächenabschnitt 16h des Anzeigeelements 16 durch das Einwirken eines zweiten Spannelements oder der Druckfeder 22 herbeizuführen, die im Innenzylinder 11 angeordnet ist.
Ein Drückelement 20, das in Richtung des Pfeils A in Fig. 2 gedrückt wird, ist einstückig mit der Backenelement- Halteeinrichtung 13 ausgebildet. Wenn die Backenelement- Halteeinrichtung 13 bewegt wird, wird das Drückelement 20 ebenfalls im arretierten Zustand um eine Wegstrecke bewegt, die einer voreingestellten Injektionsmenge entspricht. Wenn in diesem Zustand das Buchsenelement 10 auf die Injektionsseite geschaltet ist, sind der Plungerkolben 9 und die Backenelemente 12 miteinander arretiert. Wird das Drückelement 20 in Richtung des Pfeils A gedrückt, werden die Backenelement-Halteeinrichtung 13 und die Backenelemente 12 im arretierten Zustand bewegt, und der Plungerkolben 9 wird in eine Richtung bewegt, um gegen den Kolben 5 der Patrone 4 zu drücken.
Die Verschiebewegstrecke der Backenelement-Halteeinrichtung 13 wird durch den Endabschnitt des Innenzylinders 11 so reguliert, daß sie sich nicht darüber hinausbewegen kann. Der Plungerkolben 9 wird um eine Wegstrecke bewegt, die einer voreingestellten Injektionsmenge nach vorstehendem Handlungsablauf entspricht.
Die Injektionsmenge wird durch Drehen eines Einstellelements 17 nach Fig. 2 bestimmt. Das Einstellelement 17 weist ein Außenumfangsritzel 17b auf. Ein Einrastelement 18 berührt die Ausnehmungen und Erhebungen des Außenumfangsritzels 17b, um den Drehbetrag zu steuern.
Ein Trapezgewinde 11d ist an der Innenumfangsfläche des Innenzylinders 11 ausgebildet, und ein Trapezgewinde 16a des Anzeigeelements 16 ist im Schraub-Eingriff mit dem Trapezgewinde 11d. Wenn das Anzeigeelement 16 gedreht wird, wird es in Längsrichtung bewegt. Zu diesem Zweck ist das Anzeigeelement 16 mit dem Einstellelement 17 durch eine Einrastkonstruktion verbunden. Wenn das Einstellelement 17, das mit dem Innenzylinder 11 durch ein Koppelelement 19 verbunden ist, gedreht wird, wird das Anzeigeelement 16 gedreht und durch die Schraubtriebwirkung des Gewindes in axialer Richtung bewegt.
Da zu diesem Zeitpunkt die auf der Außenumfangsfläche des Anzeigeelements 16 markierten Ziffern durch die Dreh- und die Axialbewegung des Anzeigeelements 16 bewegt werden, ändert sich der von außen durch ein Injektionsmengen-Anzeigefenster 15 des Innenzylinders 11 sichtbare Wert. Das Injektionsmengen-Anzeigefenster 15 ist durch eine Linse ausgebildet, und die Größe der Ziffer, die mit dem bloßen Auge sichtbar ist, wird vergrößert, damit sie größer als tatsächlich erscheint.
Die in die Patrone 4 einfüllbare Arzneimenge M ist begrenzt. Ist die Restmenge der Arznei M in der Patrone 4 kleiner als die eingestellte Injektionsmenge, wirken die Restmengen-Sicherungsstücke 14 in der vorstehend beschriebenen Weise, so daß das Buchsenelement 10, das die Umschaltung zwischen Einstellen und Injizieren vornimmt, nicht von der Einstellseite zur Injektionsseite geschaltet werden kann.
Zusätzlich zu den Restmengen-Sicherungsstücken 14 weist das Einstellelement 17 einen Mechanismus auf, der das Drehen des Einstellelements 17 verhindert, wenn die Restmenge der Arznei M in der Patrone 4 geringer als die eingestellte Injektionsmenge ist.
Dieser Mechanismus wird nachstehend beschrieben. Fig. 2 zeigt, wie beim Aufbrauchen der Arznei M in der Patrone 4 der Plungerkolben 9 nach links bewegt wird, bis ein Arretierabschnitt 9c, der an dessen Endabschnitt ausgebildet ist, mit einem Arretierabschnitt 20e, der im Inneren des Drückelements 20 ausgebildet ist, arretiert wird. Eine Ausnehmung 17c ist im Einstellelement 17 ausgebildet. Eine Erhebung 20d an der Außenumfangsfläche des Drückelements 20 wird einstückig mit der Ausnehmung 17c in Längs- und Radialrichtung bewegt. Wenn das Einstellelement 17 gedreht wird, wird gleichzeitig das Drückelement 20 gedreht. Wenn somit der Arretierabschnitt 9c in die Position bewegt wird, um mit dem Arretierabschnitt 20e zu arretieren, der an der Innenfläche des Drückelements 20 ausgebildet ist, wird das Drückelement 20 am Drehen gehindert. Dann kann das Einstellelement 17 nicht gedreht werden.
Die Funktion des Injektors der vorstehenden Anordnung wird nachfolgend beschrieben. Die Kappe 1 wird entfernt und das Buchsenelement 10 wird gehalten und zur Einstellseite gedreht, um das Paar von Backenelementen 12 vom Plungerkolben 9 zu entarretieren. Die Patrone 4 wird in die Patronenhalteeinrichtung 3 eingesetzt und am Zylinder 8 montiert, und die Nadel 2 wird an der Patrone 4 montiert.
Da in diesem Zustand Luft im Inneren jeder Patrone 4 und in der Nadel 2 enthalten ist, wird das Einstellelement 17 um einen entsprechenden Betrag gedreht (eine eingestellte Rastung entspricht zwei Einheiten). Dann wird das Drückelement 20 gleichzeitig rückwärts bewegt, in eine Richtung, die zum Pfeil A entgegengerichtet ist.
Das Buchsenelement 10 wird zur Injektionsseite gedreht, während das körperferne Ende der Nadel 2 nach oben weisend gehalten wird. Das Drückelement 20 wird langsam in Richtung des Pfeils A gedrückt, bis die Arznei M aus der Nadelspitze austritt, wobei die Luft in der Patrone 4 und der Nadel 2 entfernt wird. Danach wird das Buchsenelement 10 auf die Einstellseite geschaltet, das Einstellelement 17 wird gedreht, um unter Berücksichtigung der auf der Außenumfangsfläche des Anzeigeelements 16 markierten Zahl die Injektionsmenge zu bestimmen, und das Buchsenelement 10 wird auf die Injektionsseite geschaltet.
Wird die Injektionsmenge bereits beim Entfernen der Luft eingestellt und das Einstellelement 17 braucht nicht betätigt zu werden, wird das Buchsenelement 10 auf die Einstellseite geschaltet. Wenn dann das Drückelement 20 vorsteht, muß das Buchsenelement 10 nur sofort zur Injektionsseite geschaltet werden. Die Nadel 2 des Injektors wird in diesem Zustand durch die Haut des Patienten gestochen. Die Arznei in der voreingestellten Injektionsmenge wird durch Drücken des Drückelements 20 vollständig injiziert.
Wenn die Injektion wieder auszuführen ist, muß das Buchsenelement 10 nur wieder auf die Einstellseite geschaltet werden und wird dann anschließend auf die Injektionsseite umgeschaltet. Ist eine Injektionsmenge zu ändern, während das Buchsenelement 10 auf die Einstellseite geschaltet ist, wird das Einstellelement 17 gedreht, um die Injektionsmenge zu ändern (zu diesem Zeitpunkt ist aus dem vorstehend beschriebenen Aufbau erkennbar, daß das Einstellelement 17 nicht in eine vorbestimmte Position zurückgeführt werden muß und daß eine Injektionsmenge unbehindert erhöht oder vermindert werden kann).
Wenn die Nadel 2 oder die Patrone 4 ersetzt worden ist, wird das Entfernen der Luft vorgenommen, so daß zusammen mit der Arznei M keine Luft injiziert wird. Vorzugsweise ist jedoch die Injektionsmenge vorher einzustellen, um das Entfernen der Luft auszuführen und danach nur das Buchsenelement 10 zu betätigen, weil in diesem Fall die Funktionstüchtigkeit verbessert ist.
Wenn die Restmenge der Arznei M in der Patrone 4 geringer als die voreingestellte Menge ist, verhindern die vorstehend beschriebenen Restmengen-Sicherungsstücke 14, daß die Backenelemente 12 mit dem Plungerkolben 9 arretiert werden, und somit kann das Buchsenelement 10 nicht auf die Injektionsseite geschaltet werden. Die fehlerhafte Injektion ist somit vermeidbar. In diesem Fall wird das Einstellelement 17 auf den "Null"-Punkt zurückgestellt, und die Injektionsmenge wird eingestellt. Eine Position, in der das Einstellelement 17 nicht mehr bewegbar ist, zeigt die Restmenge der Arznei M in der Patrone 4 an. Wenn diese Restmenge nicht ausreichend ist, werden die Patronen 4 ersetzt, und die Arznei, deren Menge nicht ausreichend war, wird injiziert.
Die Dosiervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein akustisches Alarmelement, wie z. B. einen Tongeber, oder ein optisches Alarmelement, wie z. B. eine Flüssigkristallanzeige, aufweisen, wenn die Restmenge der Arznei geringer als die vorbestimmte Menge ist.
Weiterhin kann die Injektionsmenge durch eine Flüssigkristallanzeige angezeigt werden. Außerdem kann die Dosiervorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Speicherelement aufweisen, um die Uhrzeit und den Tag der letzten Injektion der Arznei zu speichern, sowie ein Alarmelement, das über Uhrzeit und Tag informiert, wann die Arznei injiziert werden muß. Als Alarmelement ist vorzugsweise ein akustisches Alarmelement, wie z. B. ein Tongeber oder ein optischer Alarmgeber, wie z. B. eine Flüssigkristallanzeige, verwendbar.
Die Dosiervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ein Uhrelement aufweisen, das die aktuelle Zeit anzeigt.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist im Vergleich zu einer herkömmlichen Spritze, der Insulin direkt zugeführt wird, eine fehlerhafte Injektionsmenge, vorrichtungsbedingt oder durch menschliches Verhalten verursacht, ausgeschlossen, und die Arznei kann in exakter Menge injiziert werden.
Wenn einmal die Injektionsmenge eingestellt ist, ist aufgrund der Funktion der ersten Druckfeder 21 im Hauptkörper die Wahl zwischen Einstellen und Injektion nur durch Betätigen des Buchsenelements 10 ausführbar. Wenn die Injektionsmenge zu ändern ist, kann sie gegenüber der voreingestellten Menge unbehindert erhöht oder vermindert werden. Damit wird die Funktionsfähigkeit im Vergleich zum herkömmlichen Injektor vom Patronen-Typ bemerkenswert verbessert.
Ist einmal die Nadel 2 in die Haut des Patienten eingestochen, ist vorzuziehen, die komplette Injektion nur mit einer Drückbewegung bis zum Abschluß vorzunehmen. Für diesen Zweck ist das Anzeigeelement 16 vorgesehen, und eine zu injizierende Arzneimenge kann durch eine einzige Betätigung des Einstellelements 17 verändert werden. Daher kann eine beliebige Arzneimenge mit einer Drückbetätigung injiziert werden.
Der innere Verbindungsaufbau des Hauptkörpers und die Vielzahnkoppelkonstruktion sind kombiniert, um bei der Injektion die Gefahr auszuschließen, daß sich eine angezeigte Injektionsmenge von der tatsächlich durch die Nadel injizierten Arzneimenge unterscheidet.
Es wird eine Sicherheitskonstruktion verwendet, die Restmengen-Sicherungsstücke aufweist. Das heißt, wenn die Restmenge der Arznei in der Patrone 4 geringer als die voreingestellte Injektionsmenge ist, kann die Injektion nicht ausgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Dosiervorrichtung offenbart, bei der die Notwendigkeit des Einstellens der Injektionsmenge vor jeder Injektion ausgeschlossen ist, wie vorstehend beschrieben, wobei die Funktionsfähigkeit verbessert wird und eine fehlerhafte Injektionsmenge nicht injiziert wird.
Es ist auch eine Dosiervorrichtung offenbart, die ein Einstellen der Injektionsmenge nicht zuläßt, wenn die Restmenge in der Patrone vermindert ist.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen Einzelheiten begrenzt, vielmehr sind dem Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre Abwandlungen und Abänderungen nahegelegt, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Claims

1. Dosiervorrichtung zum Injizieren von flüssiger Arznei in einer vorbestimmten Menge durch die Verwendung einer Patrone (4), wobei die Vorrichtung aufweist: die die flüssige Arznei enthaltende Patrone, einen in der Patrone gleitfähig vorgesehenen Kolben (5) und eine Nadel (2), um das Innere und Äußere der Patrone miteinander zu verbinden, wobei die Vorrichtung ebenfalls aufweist:

einen zylindrischen Hauptkörper (8, 10, 11),

eine Befestigungs/Löseeinrichtung (6), um die Patrone an einem Ende des Hauptkörpers unbehindert zu befestigen und zu lösen,

eine Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung (7), die in Längsrichtung des Hauptkörpers beweglich gehalten ist und auf einen Arretierabschnitt eines Plungerkolbens wirkt, um den Plungerkolben zu bewegen und zu halten, so daß dieser in eine Richtung zum Spannen des Kolbens beweglich ist und in umgekehrte Richtung nicht beweglich ist, Arretiereinrichtungen, die in bezug auf den Arretierabschnitt des Plungerkolbens in einen arretierten Zustand und einen nicht arretierten Zustand eingestellt sind,

ein Einstellelement (17), das am anderen Ende des Hauptkörpers drehbar vorgesehen ist, um, wenn sich die Arretiereinrichtungen im entarretierten Zustand befinden, den Verschiebungsbetrag des Plungerkolbens in Längsrichtung einzustellen, und

ein Anzeigeelement (16), das durch Drehregulierung des Einstellelements in Längsrichtung bewegt wird, zum Anzeigen des Verschiebungsbetrages,

dadurch gekezennzeichnet, daß

die Vorrichtung ferner aufweist:

ein Spannelement (21), das mit dem Einstellelement im wesentlichen koaxial verläuft und in Längsrichtung beweglich vorgesehen ist, und

ein zweites Spannelement (22), um das Drückelement (20) und die Arretiereinrichtungen einstückig zu bewegen und im Hauptkörper die Arretiereinrichtungen zum Einstellelement (17) hin vorzuspannen.

2. Injektor nach Anspruch 1, wobei die Arretiereinrichtungen (12) ferner ein Restbetrag-Sicherungsstück (14) aufweisen, das zum Verhindern der Bewegung des Einstellelements (17) eine Vorspannkraft aufweist und sich zwischen den Arretiereinrichtungen (12) erstreckt.

3. Injektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein flügelartiger Arretierabschnitt (9c) am hinteren Ende des Plungerkolbens (9) vorgesehen ist, ein flügelartiger Arretierabschnitt (20e), der zum Verhindern der Drehung des Drückelements (20) mit dem flügelartigen Arretierabschnitt (9c) zu arretieren ist, im Drückelement (20) ausgebildet ist und das Druckelement und das Einstellelement (17) miteinander arretiert sind.

4. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Arretiereinrichtungen (12) aufweisen:

ein Paar von Backenelementen (12) mit einer Vorspannkraft, die zum Außenumfang des Hauptkörpers wirkt, so daß die Backenelementen in den nicht arretierten Zustand eingestellt sind, in dem die Arretiereinrichtungen (12) mit dem Arretierabschnitt (9a) des Plungerkolbens nicht arretiert sind,

eine Backenelement-Halteeinrichtung (13) zum falten der Backenelemente, die im Hauptkörper in Längsrichtung beweglich ist, und

ein Buchsenelement (10), das einen Innenumfangs-Nockenabschnitt (10a) bildet, der das Backenelement entgegen der Vorspannkraft in den arretierten Zustand bewegt, um den arretierten oder den nicht arretierten Zustand auszuwählen und einzustellen, und um den Hauptkörper herum drehbar vorgesehen ist.

5. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Befestigungs/Löseeinrichtung (6) bei Einführen der Patrone bewegt wird und mit der Rückbewegungs-Verhinderungseinrichtung arretiert wird, um mit dem Arretierabschnitt des Plungerkolbens arretiert zu sein.

6. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der ferner eine Patronenhalteeinrichtung (3) aufweist, die mit dem Hauptkörper in Schraub-Eingriff steht, um das Einführen der Patrone in die Befestigungs/Löseeinrichtung (6) zu gestatten.

7. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die flüssige Arznei Insulin ist.

8. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Kappe (1) zum Schutz der Nadel am Hauptkörper lösbar montiert ist.

9. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Einrastelement zum schrittweisen Bewegen und Halten eines Anzeigeelements (16) vorgesehen ist, wobei das Anzeigeelement durch Drehregulierung des Einstellelements (17) in Längsrichtung bewegt wird, um den Verschiebebetrag anzuzeigen.

10. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Linse (15) zum Vergrößern und Anzeigen eines Anzeigeabschnitts des Anzeigeelements zum Anzeigen des Verschiebebetrages im Hauptkörper vorgesehen ist.