Spuit

De injectiespuit, ook bekend als de injectienaald, is een apparaat dat door medische professionals wordt gebruikt om vloeistoffen in of uit het lichaam te brengen. Het bestaat uit een holle naald, die is bevestigd aan een buis en een zuiger. Wanneer de plunjerhendel wordt teruggetrokken, worden vloeistoffen in de buis gezogen. De vloeistof wordt door de naald naar buiten geduwd wanneer de hendel naar beneden wordt gedrukt. De injectiespuit werd halverwege de 19e eeuw geïntroduceerd en is gestaag verbeterd met de ontwikkeling van nieuwe materialen en ontwerpen. Tegenwoordig is het zo'n belangrijk medisch hulpmiddel geworden dat het bijna een symbool is dat synoniem staat voor de praktiserende arts.

Geschiedenis

Sinds de komst van farmaceutische medicijnen is er gezocht naar methoden voor het toedienen van die medicijnen. Er moesten verschillende belangrijke ontwikkelingen plaatsvinden voordat injecties via een injectiespuit konden worden bedacht. Aan het begin van de negentiende eeuw wisten artsen niet dat medicijnen via de huid in het lichaam konden worden gebracht. Een vroeg experiment dat dit idee aantoonde, werd echter uitgevoerd door Francois Magendie in 1809. In zijn gepubliceerde werk schetste hij een methode om strychnine in een hond te introduceren met behulp van een gecoate houten weerhaak. In 1825 beschreef A.J. Lesieur een andere methode voor het toedienen van medicijnen via de huid, door ze rechtstreeks op blaren op de huid aan te brengen. Voortbouwend op de resultaten van deze experimenten, ontwikkelde G. V. Lafargue een procedure voor het inbrengen van morfine onder de huid met behulp van een lancet. Voor hetzelfde doel werd in 1844 een infuusnaald uitgevonden door F. Rynd. Hij publiceerde zijn methode echter pas in 1861, acht jaar nadat de eerste injectiespuit werd beschreven.

De eerste echte injectiespuit werd in 1853 gemaakt door Alexander Wood. Hij wijzigde een gewone injectiespuit, die in die tijd werd gebruikt voor de behandeling van moedervlekken, door een naald toe te voegen. Vervolgens gebruikte hij dit nieuwe apparaat om morfine in de huid te brengen van patiënten met slaapstoornissen. Een paar jaar later voegde hij een schaalverdeling op het vat en een fijnere naald toe. Deze wijzigingen waren voldoende om de aandacht van de rest van de medische gemeenschap te trekken, wat resulteerde in een meer wijdverbreid gebruik.

In de loop der jaren hebben injectiespuiten aanzienlijke veranderingen ondergaan waardoor ze efficiënter, nuttiger en veiliger zijn geworden. Een dergelijke verbetering was de opname van een glazen zuiger in de cilinder. Deze innovatie voorkwam lekken en verminderde de kans op infecties, waardoor het apparaat betrouwbaarder werd. De technologie voor de massaproductie van injectiespuiten werd aan het eind van de negentiende eeuw ontwikkeld. Naarmate kunststoffen zich ontwikkelden, werden ze in het ontwerp verwerkt, waardoor de kosten werden verlaagd en de veiligheid verder werd verbeterd.

Achtergrond

De manier waarop een injectienaald werkt is eenvoudig. Vloeistof, zoals een medicijn of bloed, wordt door een holle naald in de hoofdbuis opgezogen wanneer de plunjerhendel wordt teruggetrokken. Zolang de naaldpunt in de vloeistof blijft terwijl aan de plunjerhendel wordt getrokken, komt er geen lucht binnen. De gebruiker kan precies bepalen hoeveel materiaal er in de buis zit door de meetmarkeringen op de zijkant van de buis af te lezen. De vloeistof wordt door de naald afgegeven wanneer de plunjerhendel weer naar beneden wordt geduwd.

De term injectiespuit komt van de Griekse woorden hypo, betekenis onder, en derma, huid betekent. Deze termen zijn toepasselijk omdat ze precies beschrijven hoe het apparaat werkt. De naald wordt gebruikt om de bovenste laag van de huid te doorboren en het materiaal in de buis wordt in de laag eronder geïnjecteerd. In deze onderhuidse laag worden de meeste geïnjecteerde materialen gemakkelijk in de bloedbaan opgenomen en vervolgens door het lichaam gecirculeerd.

Een spuit is een van de drie primaire methoden om een ​​medicijn in het lichaam te brengen. De andere zijn transepidermaal (via de huid) en oraal. Het gebruik van een injectienaald als de methode van medicijntoediening heeft enkele belangrijke voordelen ten opzichte van orale inname. Ten eerste worden de medicijnen beschermd tegen het spijsverteringsstelsel. Dit voorkomt dat ze chemisch worden gewijzigd of afgebroken voordat ze effectief kunnen zijn. Ten tweede, omdat de actieve verbindingen snel in de bloedbaan worden opgenomen, beginnen ze sneller te werken. Ten slotte is het moeilijker voor het lichaam om medicijnen die met een injectiespuit worden toegediend, af te wijzen. Transepidermale toediening van geneesmiddelen is een relatief nieuwe technologie en de effecten ervan zijn over het algemeen niet zo onmiddellijk als directe injectie.

Ontwerp

Er zijn veel ontwerpen voor injectiespuiten beschikbaar. Ze hebben echter allemaal dezelfde algemene kenmerken, waaronder een vat, zuiger, naald en dop. Het vat is het deel van de injectienaald dat het materiaal bevat dat wordt geïnjecteerd of teruggetrokken. In deze buis bevindt zich een beweegbare plunjer. De breedte van het vat is variabel. Sommige fabrikanten maken korte, brede buizen en andere maken lange, dunne buizen. Het exacte ontwerp zal tot op zekere hoogte afhangen van hoe het apparaat zal worden gebruikt. Het uiteinde van het vat waaraan de naald is bevestigd, loopt taps toe. Dit zorgt ervoor dat alleen de gewenste hoeveelheid materiaal door de naald wordt afgegeven. Aan de basis van de loop, weg van de naaldbevestiging, steken twee armen uit. Met deze stukken kan de naaldgebruiker met de duim op de zuiger drukken terwijl hij de buis met twee vingers op zijn plaats houdt. Het andere uiteinde van de loop loopt taps toe.

De plunjer, die verantwoordelijk is voor het creëren van het vacuüm om materialen op te zuigen en vervolgens af te voeren, is gemaakt van een lang, recht stuk met een handvat aan het ene uiteinde en een rubberen plunjerkop aan het andere. De rubberen kop past precies tegen de wanden van het vat, waardoor een luchtdichte afdichting ontstaat. Behalve dat een nauwkeurige hoeveelheid materiaal wordt aangezogen, houdt de zuigende werking van de plunjerkop het materiaal van de binnenwanden van de buis.

De naald is het deel van het apparaat dat de huidlagen doorboort. Afhankelijk van hoe diep de injectie of vloeistofextractie zal zijn, kan de naaldopening dunner of breder zijn en varieert de lengte. Het kan ook permanent aan het lichaam van de spuit worden bevestigd of verwisselbaar zijn. Voor het laatste type systeem zou een verscheidenheid aan naalden beschikbaar zijn voor gebruik voor verschillende toepassingen. Om accidentele prikaccidenten te voorkomen, wordt een beschermdop over de bovenkant van de naald geplaatst wanneer deze niet in gebruik is.

Grondstoffen

Aangezien injectiespuiten in direct contact komen met het inwendige van het lichaam, vereisen overheidsvoorschriften dat ze gemaakt zijn van biocompatibele materialen die farmacologisch inert zijn. Bovendien moeten ze steriliseerbaar en niet-toxisch zijn. Er worden veel verschillende soorten materialen gebruikt om de grote verscheidenheid aan beschikbare injectienaalden te construeren. De naalden zijn over het algemeen gemaakt van hittebehandelbaar roestvrij staal of koolstofstaal. Om corrosie te voorkomen, zijn veel vernikkeld. Afhankelijk van het type apparaat dat wordt gebruikt, kan het hoofdgedeelte van de buis zijn gemaakt van plastic, glas of beide. Kunststoffen worden ook gebruikt om de plunjerhandgreep en flexibel synthetisch rubber voor de plunjerkop te maken.

Het fabricageproces

Er zijn veel fabrikanten van injectienaalden, en hoewel ze allemaal een iets ander productieproces gebruiken, blijven de basisstappen hetzelfde, waaronder naaldvorming, het vormen van plastic componenten, stukmontage, verpakking, etikettering en verzending.

De naald maken

• 1 De naald is gemaakt van staal, dat eerst wordt verwarmd totdat het gesmolten is en vervolgens Schema van een injectiespuit. Het terugtrekken van de plunjer creëert het vacuüm om materialen op te zuigen, die vervolgens kunnen worden afgevoerd door op de plunjer te drukken. De rubberen kop zorgt voor een luchtdichte afdichting tegen de wanden van het vat. getrokken door een matrijs die is ontworpen om te voldoen aan de maatvereisten van de naald. Terwijl het langs de productielijn beweegt, wordt het staal verder gevormd en gerold tot een continue, holle draad. De draad wordt op de juiste manier gesneden om de naald te vormen. Sommige naalden zijn aanzienlijk complexer en worden rechtstreeks uit een spuitgietwerk geproduceerd. Op deze manier worden ook andere metalen onderdelen op de naald geproduceerd.

Het vat en de plunjer maken

• 2 Er zijn verschillende manieren waarop de spuitbuis kan worden gemaakt, afhankelijk van het benodigde ontwerp en de gebruikte grondstoffen. Een productiemethode is extrusiegieten. Het plastic of glas wordt geleverd als korrels of poeder en wordt in een grote trechter gevoerd. Het extrusieproces omvat een grote spiraalschroef, die het materiaal door een verwarmde kamer duwt en er een dikke, vloeiende massa van maakt. Vervolgens wordt het door een matrijs geperst, waardoor een continue buis ontstaat die wordt gekoeld en gesneden.
• 3 Voor stukken met complexere vormen, zoals de uiteinden, de plunjer of de veiligheidsdoppen, wordt spuitgieten gebruikt. Hierbij wordt het plastic verhit en omgezet in een vloeistof. Het wordt vervolgens met geweld in een mal geïnjecteerd die het omgekeerde is van de gewenste vorm. Nadat het is afgekoeld, stolt het en behoudt het zijn vorm nadat de matrijs is geopend. Hoewel de kop van de plunjer van rubber is, kan deze ook door spuitgieten worden vervaardigd. Later wordt de kop van de plunjer aan de plunjerhendel bevestigd.

Montage en verpakking

• 4 Wanneer alle onderdelen beschikbaar zijn, kan de eindmontage plaatsvinden. Terwijl de buizen langs een transportband lopen, wordt de plunjer ingebracht en op zijn plaats gehouden. De uiteinden die de buis afdekken, zijn bevestigd. Op dit punt in het fabricageproces kunnen afstudeermarkeringen ook op het hoofdbuislichaam worden gedrukt. De machines die deze markeringen printen, zijn speciaal gekalibreerd om ervoor te zorgen dat ze metingen nauwkeurig afdrukken. Afhankelijk van het ontwerp kan op dit moment ook de naald worden bevestigd, samen met de veiligheidsdop.
• 5 Nadat alle componenten op hun plaats zitten en het printen is voltooid, worden de injectiespuiten in de juiste verpakking gedaan. Aangezien steriliteit van het hulpmiddel absoluut noodzakelijk is, worden er maatregelen genomen om ervoor te zorgen dat het vrij is van ziekteverwekkende stoffen. Ze zijn meestal afzonderlijk verpakt in luchtdicht plastic. Groepen spuiten worden in dozen verpakt, op pallets gestapeld en naar distributeurs verzonden.

Kwaliteitscontrole

De kwaliteit van de componenten van deze apparaten wordt tijdens elke fabricagefase gecontroleerd. Aangezien er dagelijks duizenden onderdelen worden gemaakt, is volledige inspectie onmogelijk. Daarom controleren lijninspecteurs willekeurig componenten met vaste tijdsintervallen om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan de specificaties voor grootte, vorm en consistentie. Deze steekproeven geven een goede indicatie van de kwaliteit van de geproduceerde injectiespuit. Visuele inspectie is de primaire testmethode. Er worden echter ook meer rigoureuze metingen uitgevoerd. Meetapparatuur wordt gebruikt om de lengte, breedte en dikte van de onderdelen te controleren. Meestal worden apparaten zoals een schuifmaat, een micrometer of een microscoop gebruikt. Elk van deze verschilt in nauwkeurigheid en toepassing. Naast specifieke tests zijn lijninspecteurs gestationeerd op verschillende punten van het productieproces en inspecteren ze visueel de componenten terwijl ze worden gemaakt. Ze controleren op zaken als vervormde naalden of buizen, stukjes die niet goed in elkaar passen of ongeschikte verpakkingen.

De productie van injectiespuiten wordt strikt gecontroleerd door de regering van de Verenigde Staten, met name de Food and Drug Administration (FDA). Zij hebben een lijst met specificaties opgesteld waaraan iedere fabrikant moet voldoen. Ze voeren inspecties uit bij elk van deze bedrijven om ervoor te zorgen dat ze goede productiepraktijken volgen, klachten op de juiste manier behandelen en adequate gegevens bijhouden met betrekking tot ontwerp en productie. Bovendien hebben individuele fabrikanten hun eigen productvereisten.

De Toekomst

Sinds Alexander Wood het eerste apparaat introduceerde, is de technologie voor injectiespuiten sterk verbeterd. Toekomstig onderzoek zal zich richten op het ontwerpen van betere apparaten die veiliger, duurzamer, betrouwbaarder en goedkoper te produceren zijn. Ook zullen verbeteringen in de fabricage van apparaten worden voortgezet. Een voorbeeld hiervan is de trend om materialen als metalen en kunststoffen te gebruiken die in hun normale toestand een minimale bewerking hebben ondergaan. Dit moet verspilling minimaliseren, de productiesnelheid verhogen en de kosten verlagen.