Шприц с механизмом приведения его в неработоспособное состояние
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к медицинской технике, а именно к шприцевым устройствам с механизмом пассивного (автоматического) приведения его в неработоспособное состояние, который ограничивает извлекающее перемещение поршневого штока после выполнения инъекции для предотвращения возможности повторного использования шприца. Шприц содержит цилиндр, удлиненный поршневой шток, кольцевое удлинение и запорную часть. Цилиндр имеет цилиндрическую боковую стенку с внутренней поверхностью, формирующей камеру для удержания текучей среды, открытый проксимальный конец и дистальный конец с дистальной стенкой, в которой имеется проход для текучей среды в камеру. Шток имеет проксимальный конец, дистальный конец и основной корпус, проходящий между этими проксимальным и дистальным концами. Шток может перемещаться в камере в проксимальном и дистальном направлениях. Проксимальный конец штока включает нажимную часть, имеющую проксимальный конец, дистальный конец и диаметр, а дистальный конец поршневого штока включает соединительную часть. Кольцевое удлинение выступает в проксимальном направлении от проксимального конца цилиндра и имеет диаметр больше, чем диаметр нажимной части. Запорная часть имеет проксимальный и дистальный концы и соединена с соединительной частью поршневого штока с возможностью перемещения относительно нее в дистальном и проксимальном направлениях на предварительно выбранное осевое расстояние так, что, когда дистальный конец запорной части входит в контакт с дистальной стенкой цилиндра, обеспечивается возможность прохода нажимной части в дистальном направлении в кольцевое удлинение, так что оно по меньшей мере частично прикрывает участок нажимной части для препятствования доступу пользователя к нажимной части и перемещению поршневого штока в проксимальном направлении. Соединительная часть поршневого штока содержит визуальный индикатор, который полностью виден, когда соединительная часть поршневого штока перемещена в проксимальном направлении относительно запорной части. Во втором варианте исполнения шприца камера имеет первый внутренний диаметр. Кольцевое удлинение выполнено с возможностью вхождения один в другого с нажимной частью по меньшей мере на части ее длины с ее дистального конца. При этом дистальный конец запорной части входит в контакт с дистальной стенкой цилиндра, обеспечивая возможность продвижения нажимной части в дистальном направлении и сцепления нажимной части с кольцевым удлинением при вхождении одного из них в другого, что препятствует воздействию пользователя на нажимную часть для перемещения поршневого штока в проксимальном направлении. В третьем варианте выполнения шприц содержит средство препятствования извлечению поршневого штока из цилиндра для предотвращения повторного использования шприца, когда дистальный конец запорной части входит в контакт с дистальной стенкой цилиндра и к нажимной части приложена сила, действующая в дистальном направлении; и средство отделения запорной части от соединительной части при приложении к поршневому штоку достаточной силы, действующей в проксимальном направлении. Изобретение приводится в неработоспособное состояние автоматически (пассивно) для предотвращения его повторного использования, его производство экономически эффективно, кроме того, имеется маркировка или другая индикация, которая указывает, является ли изобретение неработоспособным или находится в использовании. 3 н. и 36 з.п. ф-лы, 24 ил.
Реферат
Перекрестная ссылка на родственные заявки
В настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке US 60/943397 от 12.06.2007, полное содержание которой вводится здесь ссылкой в настоящее описание.
Область техники
Настоящее изобретение относится к шприцевым устройствам с механизмом пассивного (автоматического) приведения его в неработоспособное состояние, который ограничивает извлекающее перемещение поршневого штока после выполнения инъекции для предотвращения возможности повторного использования шприца, к шприцевым устройствам, в которых действие запорной (манжетной) части и поршневого штока связано с их движением относительно друг друга для пассивного приведения шприца в неработоспособное (нерабочее) состояние, а также к шприцевым устройствам, содержащим запорную часть и поршневой шток, соединенные с возможностью их перемещения относительно друг друга для предотвращения разборки шприца до его использования, а также к шприцевым устройствам, содержащим визуальные (видимые) индикаторы или метки для указания на неработоспособное состояние шприца.
Уровень техники
Повторное использование шприцевых устройств, предназначенных для подкожных инъекций, без стерилизации или без достаточной стерилизации способствует распространению инфекционных заболеваний и злоупотреблению наркотиками. Повторное использование шприцов для внутривенного введения наркотиков способствует распространению инфекционных заболеваний, поскольку наркоманы относятся к группе повышенного риска в отношении таких вирусов, как, например, вирусы СПИДа и гепатита. Высокий риск инфекций также существует в тех странах, в которых недостаточно медицинского персонала и расходуемых материалов.
Шприц, который может быть приведен в неработоспособное состояние (в непригодность) после его использования, представляет эффективное решение указанных проблем. Ранее были предложены различные конструкции таких шприцов, которые могут быть приведены пользователем в неработоспособное состояние путем выполнения некоторых активных действий, и такие шприцы имеются на рынке. Одноразовые шприцы, которые не требуют от пользователя выполнения активных действий для приведения их в неработоспособное состояние, также являются подходящим решением указанных проблем. Имеется потребность в шприцах, которые приводятся в неработоспособное состояние автоматически (пассивно) для предотвращения их повторного использования, и производство которых может быть экономически эффективным, например, при использовании всего нескольких частей. Кроме того, имеется потребность в маркировке или другой индикации, которая указывает, является ли шприц неработоспособным или находится в использовании.
Раскрытие изобретения
В настоящем изобретении предлагается пассивная система приведения шприца в неработоспособное состояние, которая срабатывает после завершения цикла инъекции. В вариантах осуществления настоящего изобретения шприц содержит запорную часть и поршневой шток, соединенные таким образом, чтобы предотвращалась возможность разборки шприца пользователем до завершения цикла инъекции. Соответственно, обеспечивается средство препятствования извлечению (предотвращения извлекающего перемещения) поршневого штока из цилиндра. Пользователь может заполнять такой шприц лекарственным средством и осуществлять инъекцию или разбавлять это средство.
В настоящем описании принимается, что дистальным концом устройства является конец, наиболее близкий к пациенту, а проксимальным концом устройства является конец, наиболее удаленный от пациента и наиболее близкий к лицу, выполняющему инъекцию.
В настоящем изобретении предлагается шприц, включающий цилиндр, удлиненный поршневой шток с нажимной частью и запорную часть, имеющие соответствующие конструктивные элементы и устройство, позволяющие пользователю пассивно ограничить доступ или извлечение поршневого штока из цилиндра шприца для предотвращения повторного использования шприца. Цилиндр имеет дистальный конец, открытый проксимальный конец, цилиндрическую боковую стенку, формирующую камеру, в которой удерживается текучая среда, и дистальную стенку. Проход в дистальной стенке позволяет текучей среде выходить через него из камеры. Цилиндр шприца может также включать кольцевое удлинение или втулку, выступающую от проксимального конца цилиндра. Это кольцевое удлинение может иметь диаметр больше, чем диаметр поршневого штока и нажимной части, прикрепленных к поршневому штоку. Как будет более полно описано далее, кольцевое удлинение обеспечивает средство препятствования извлечению поршневого штока из цилиндра шприца после его использования. В одном из вариантов осуществления изобретения цилиндр включает метку или индикатор, который указывает, что шприц приведен в неработоспособное состояние, или что поршневой шток заблокирован внутри цилиндра.
В некоторых вариантах осуществления изобретения боковая стенка цилиндра имеет постоянный диаметр или первый внутренний диаметр. Термин "диаметр", как он используется в настоящем описании, означает величину наибольшего расстояния между стенками корпуса шприца, который может иметь любую форму поперечного сечения. Однако, как известно, традиционные шприцы обычно имеют цилиндрический корпус с круговым поперечным сечением. По некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения цилиндр содержит буртик, запирающий буртик или другое такое препятствие, подходящее для ограничения перемещения поршневого штока в проксимальном направлении и размещенное смежно проксимальному концу цилиндра.
Варианты осуществления настоящего изобретения также включают вытянутый поршневой шток, имеющий проксимальный конец, дистальный конец и основной корпус между проксимальным и дистальным концами. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поршневой шток может скользить или иным образом перемещаться в проксимальном и дистальном направлениях внутри камеры цилиндра. Нажимная часть прикреплена к проксимальному концу поршня. Нажимная часть имеет проксимальный конец, дистальный конец и в некоторых вариантах диаметр, изменяющийся от дистального конца к проксимальному. В одном частном варианте выполнения диаметр нажимной части уменьшается от дистального конца к проксимальному.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения дистальный конец поршневого штока снабжен соединительной частью, имеющей дистальный и проксимальный концы. Соединительная часть при этом обеспечивает средство для совместного движения запорной части и поршневого штока внутри цилиндра в проксимальном и дистальном направлениях относительно друг друга. Запорная часть может перемещаться на предварительно выбранное осевое расстояние относительно соединительной части поршневого штока. В одном частном варианте выполнения соединительная часть может иметь гребень на дистальном конце, фиксатор или другое средство, подходящее для удерживания запорной части. По некоторым вариантам осуществления изобретения соединительная часть может также включать визуальный индикатор или средство индикации, которое показывает использовался ли шприц или его неработоспособное состояние.
В альтернативном варианте запорная часть и поршневой шток соединены таким образом, что они могут двигаться в дистальном и проксимальном направлениях внутри цилиндра шприца с фиксированным соединением относительно друг друга. В таких конструктивных вариантах, когда пользователь выпрыскивает все содержимое шприца, запорная часть и поршневой шток перемещаются в дистальном направлении в пределах поршня, пока запорная часть не достигнет дистальной стенки и нажимная часть вдвигается внутрь цилиндра шприца и/или кольцевого удлинения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения поршневой шток включает средство его блокировки в цилиндре для предотвращения повторного использования шприца после окончания инъекции, или когда запорная часть дошла до "дна" шприца. Такое средство может иметь внешний диаметр, превышающий внутренний диаметр цилиндра на участке буртика или второй внутренний диаметр. Термин "дошла до дна шприца", используемый в настоящем описании, означает положение, в котором запорная часть, соединенная с поршневым штоком, находится в контакте с дистальной стенкой цилиндра, и поршневой шток больше не может двигаться в дистальном направлении. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения может использоваться выступ или кольцевой выступ, который отходит в радиальном направлении от поршневого штока. В некоторых вариантах выступ расположен между нажимной частью и основным корпусом и представляет собой пример средства блокировки поршневого штока в цилиндре. По одному из вариантов выступ сформирован как одно целое с поршневым штоком.
В одном из вариантов осуществления внешний диаметр выступа может превышать второй внутренний диаметр. В частном варианте, когда выступ продвигается в дистальном направлении за буртик и далее в цилиндр, он будет запираться буртиком, в результате чего будет предотвращаться проксимальное перемещение поршневого штока. Выступ может иметь скошенные края или как-то спрофилированные по другому для облегчения его продвижения в дистальном направлении через буртик.
Запорная часть имеет проксимальный конец и дистальный конец и соединена с соединительной частью поршневого штока. Запорная часть может дополнительно включать корпус запорной части или бобышку на проксимальном конце. Проксимальный конец бобышки запорной части может быть снабжен периферийным буртиком. Для соединения запорной части с поршневым штоком может использоваться разрушаемый соединительный элемент, расположенный между запорной частью и периферийным буртиком.
В вариантах осуществления, где запорная часть перемещается в дистальном и проксимальном направлениях относительно соединительной части поршневого штока, соединительная часть поршневого штока и запорная часть могут быть соединены таким образом, что когда пользователь прикладывает силу, действующую в проксимальном направлении, для осуществления такта всасывания или заполнения шприца, то запорная часть остается неподвижной, пока поршневой шток перемещается в проксимальном направлении, выбирая определенное (предварительно выбранное/заданное) осевое расстояние. В одном из вариантов, если пользователь продолжает заполнение шприца, то запорная часть начинает перемещаться в проксимальном направлении вместе с поршневым штоком после того, как поршневой шток пройдет в проксимальном направлении указанное определенное осевое расстояние. На соединительной части поршневого штока может быть расположен дополнительный визуальный индикатор или средство индикации, которое видно пользователю, когда он заполняет шприц.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в которых запорная часть может перемещаться относительно соединительной части поршневого штока, когда пользователь осуществляет инъекцию всего содержимого шприца, соединение запорной и соединительной частей обеспечивает возможность перемещения поршневого штока в дистальном направлении на упомянутое определенное осевое расстояние, в то время как запорная часть остается неподвижной. После того как поршневой шток переместится на указанное осевое расстояние, запорная часть начинает движение в дистальном направлении вместе с поршневым штоком. Если используется визуальный индикатор, то при таком движении в дистальном направлении индикатор или средство индикации, расположенное на соединительной части поршневого штока, больше не будет видно. Если используется визуальная метка, расположенная на цилиндре, то ее можно видеть даже после блокировки поршневого штока. Как будет более подробно рассмотрено ниже, метка представляет собой альтернативный вариант средства индикации неработоспособного состояния шприца. В качестве примера такого альтернативного средства, поршневой шток может включать визуальный индикатор совмещения, который перемещается из положения с проксимальной стороны визуальной метки в положение с дистальной стороны визуальной метки, когда шприц находится в неработоспособном состоянии. В частном варианте визуальный индикатор совмещения может включать выступ.
По одному из вариантов осуществления изобретения общая длина хода поршневого штока уменьшается на определенное осевое расстояние, когда запорная часть и поршневой шток двигаются вместе в дистальном направлении в такте инъекции содержимого шприца. В этом случае запорная часть и соединительная часть поршневого штока соединяются таким образом, что после завершения пользователем такта инъекции и вхождения запорной части в контакт с дистальной стенкой цилиндра шприца, нажимная часть перемещается в дистальном направлении в кольцевое удлинение (или втулку) или сцепляется с ним за счет вхождения одного из них в другого, где кольцевое удлинение или втулка расположена на проксимальном конце цилиндра шприца. Это кольцевое удлинение или втулка по меньшей мере частично прикрывает участок нажимной части, тем самым, препятствуя доступу пользователя к нажимной части и выталкиванию поршневого штока в направлении из цилиндра шприца. В одном частном варианте выполнения это кольцевое удлинение или втулка выполнены по форме с образованием места для посадки нажимной части или полностью прикрывает нажимную часть, когда запорная часть входит в контакт с дистальной стенкой цилиндра шприца. Более конкретно, кольцевое удлинение и нажимная часть могут включать запорные элементы, такие как фиксатор или взаимодействующие выступ (язычок) и удерживающее кольцо, которые сконфигурированы с возможностью блокировки нажимной части на проксимальном конце цилиндра шприца, когда она продвигается в дистальном направлении в кольцевое удлинение. Как только общая длина поршневого штока уменьшается на упомянутое определенное осевое расстояние, нажимная часть перемещается в кольцевое удлинение, опционный визуальный индикатор или средство индикации на соединительной части поршневого штока, не будет больше виден, что указывает на то, что шприц приведен в неработоспособное состояние.
В варианте осуществления настоящего изобретения, когда используется средство блокировки поршневого штока в цилиндре шприца, перемещение запорной части и поршневого штока в дистальном направлении позволяет выступу продвинуться за буртик в запирающее положение. В частных вариантах относительное перемещение запорной части и соединительной части также позволяет выступу пройти в дистальном направлении за буртик в запирающее положение, когда шприц опустошен. В варианте осуществления настоящего изобретения, когда используется средство блокировки поршневого штока в цилиндре шприца, как только выступ заходит за буртик цилиндра шприца, он блокирует поршневой шток внутри цилиндра и предотвращает возможность повторного использования шприца пользователем или какого-либо вытягивания поршневого штока из цилиндра. Как только поршневой шток блокируется внутри цилиндра шприца, опционный визуальный индикатор или средство индикации на соединительной части поршневого штока, не будет больше видно, указывая на то, что шприц в неработоспособном состоянии. Когда используется визуальная метка на цилиндре, она остается видимой и указывает, что поршневой шток заблокирован внутри цилиндра шприца.
В некоторых вариантах осуществления шприц может содержать одну или несколько разрушаемых частей поршневого штока, которые разрываются, когда пользователь пытается тянуть поршневой шток в проксимальном направлении, после того как выступ прошел за буртик цилиндра. Также и другие средства могут использоваться для отделения части поршневого штока от основного корпуса, когда пользователь прилагает к поршневому штоку достаточную силу, действующую в проксимальном направлении, или иным образом пытается повторно использовать шприц, после того как запорная часть будет прижата ко дну шприца.
По одному из вариантов осуществления изобретения запорная часть и соединительная часть поршневого штока соединены таким образом, что если пользователь попытается разобрать шприц перед тактами всасывания или инъекции, то соединительная часть отделяется от запорной части, оставляя запорную часть внутри цилиндра и позволяя вынуть отделившийся поршневой шток. В некоторых вариантах внутренний диаметр цилиндра на участке буртика, или второй внутренний диаметр, меньше внешнего диаметра запорной части, в результате чего создается препятствие для прохождения запорной части в проксимальном направлении через буртик, и соединительная часть отделяется от запорной части, оставляя ее внутри цилиндра. Также может использоваться дополнительный разрушаемый соединительный элемент запорной части, который разрывается, когда пользователь пытается разобрать шприц путем приложения к поршневому штоку постоянной силы, действующей в проксимальном направлении перед тактами всасывания, инъекции или опустошения.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение рассмотрено более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вид в перспективе шприца по одному из вариантов осуществления изобретения;
на фиг.2 - вид в перспективе разобранного шприца, показанного на фиг.1;
на фиг.3 - вид сечения по линии 3-3 цилиндра, показанного на фиг.2;
на фиг.4 - увеличенный вид части цилиндра, показанного на фиг.3;
на фиг.5 - вид сечения по линии 5-5 запорной части, показанной на фиг.2;
на фиг.6 - вид сечения по линии 6-6 поршневого штока, показанного на фиг.2;
на фиг.7 - вид сечения по линии 7-7 фиг.1;
на фиг.8 - вид, соответствующий виду на фиг.7, но показывающий, что поршневой шток перемещается в проксимальном направлении;
на фиг.9 - вид, соответствующий виду на фиг.8, показывающий, что поршневой шток перемещается в дистальном направлении;
на фиг.10 - вид, соответствующий виду на фиг.9, показывающий, что поршневой шток заблокирован в цилиндре шприца;
на фиг.11 - увеличенный вид проксимальной части шприца, показанного на фиг.10;
на фиг.12 - вид в перспективе шприца, показанного на фиг.10;
на фиг.13 - вид шприца, показанного на фиг.7, с поршневым штоком, перемещенным в проксимальном направлении, и запорной частью, отсоединенной от поршневого штока;
на фиг.14 - вид в перспективе варианта выполнения шприца с визуальными индикаторами или метками, расположенными на цилиндре и на соединительной части поршневого штока;
на фиг.15 - вид в перспективе разобранного шприца, показанного на фиг.14;
на фиг.16 - вид сечения по линии 16-16;
на фиг.17 - вид, соответствующий виду на фиг.14, показывающий поршневой шток, заблокированный в цилиндре шприца;
на фиг.18 - увеличенный вид проксимальной части шприца, показанного на фиг.17;
на фиг.19 - вид в перспективе альтернативного варианта выполнения шприца;
на фиг.20 - вид в перспективе разобранного шприца, показанного на фиг.19;
на фиг.21 - увеличенный вид сечения по линии 21-21 проксимального конца поршневого штока, показанного на фиг.20;
на фиг.22 - увеличенный вид сечения по линии 22-22 проксимального конца цилиндра шприца, показанного на фиг.20;
на фиг.23 - вид, соответствующий фиг.19, показывающий нажимную часть, заблокированную в цилиндре шприца;
на фиг.24 - увеличенный вид сечения по линии 24-24 проксимального конца цилиндра шприца, показанного на фиг.23;
Осуществление изобретения
Изобретение описывается ниже на нескольких примерах его осуществления, однако следует понимать, что оно не ограничивается вариантами конструкций или стадиями способов, рассмотренными в нижеприведенном описании. Изобретение может быть осуществлено и в других вариантах и может применяться различными способами.
Один из аспектов настоящего изобретения относится к устройству шприца, содержащему цилиндр, поршневой шток и запорную часть, которые имеют отдельные элементы и конструкцию, позволяющие пользователю пассивным образом (автоматически) заблокировать поршневой шток внутри цилиндра для предотвращения повторного использования шприца.
На фиг.1 показан шприц 100 по варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг.2, шприц содержит цилиндр 120, поршневой шток 140 и запорную (манжетную) часть 160, установленную таким образом, что проксимальный конец 169 запорной части соединен с дистальным концом 141 поршневого штока. Запорная часть 160 вместе с поршневым штоком 140 вводится в проксимальный конец 129 цилиндра 120.
Как лучше всего показано на фиг.3, цилиндр 120 имеет цилиндрическую боковую стенку 110 с внутренней поверхностью 126, которая формирует камеру 128. В одном из вариантов камера 128 удерживает содержимое шприца, которое может быть лекарственным средством в форме порошка или текучей среды. Как можно видеть, цилиндр 120 имеет открытый проксимальный конец 129, дистальный конец 121 и дистальную стенку 122. В дистальной стенке 122 имеется проход 111 для текучей среды в камеру 128.
Боковая стенка 110 цилиндра 120 формирует камеру, внутренний диаметр которой постоянен в направлении продольной оси шприца. В альтернативном варианте боковая стенка цилиндра может иметь внутренний диаметр, который линейно уменьшается от проксимального конца шприца к его дистальному концу. Необходимо понимать, что показанная конструкция является всего лишь примером, и размеры и формы компонентов могут отличаться от тех, что отображены на фигурах. Например, корпус шприца может иметь внешнюю форму призмы, в то время как внутренняя поверхность имеет цилиндрическую форму. В альтернативном варианте, внешняя и внутренняя поверхности цилиндра могут иметь формы сечения, отличающиеся от круговой.
Как можно видеть, цилиндр 120 шприца имеет периферийный фланец 124, граничащий с проксимальным концом 129 цилиндра 120. Кроме того, цилиндр 120 содержит канюлю 150 иглы с просветом 153, которая прикреплена к проходу (сквозному отверстию) 111 в дистальной стенке 122 цилиндра 120. Как известно в данной области техники, для крепления канюли 150 иглы к дистальной стенке 122 используется соединительный элемент 152. Для защиты канюли шприца 100 может использоваться колпачок (не показан).
Как показано на фиг.3, проксимальный конец цилиндра 129 включает кольцевое удлинение или втулку 400. Кольцевое удлинение 400 имеет проксимальный конец 409 и дистальный конец 401. Как будет более подробно описано ниже, кольцевое удлинение 400 может иметь диаметр больше, чем диаметр нажимной части 300, и в некоторых вариантах выполнения кольцевое удлинение 400 может также иметь длину, позволяющую вместить или прикрыть нажимную часть 300 после осуществления полного цикла инъекции.
Как более ясно показано на фиг.3, цилиндр 120 имеет также буртик 123 возле проксимального конца 129. С дистальной стороны этот буртик 123 граничит с кольцевым удлинением 400. В некоторых варианта осуществления буртик 123 может быть сформирован на внутренней поверхности кольцевого удлинения (не показано) и в таких вариантах предусматриваются средства для блокировки поршневого штока, расположенные на поршневом штоке так, что он проходит в дистальном направлении за буртик 123, когда запорная часть 160 входит в контакт с дистальной стенкой 122 шприца. В конкретном варианте осуществления множество буртиков располагается на внутренней поверхности 126 цилиндра. При этом в одном варианте, один буртик расположен с дистальной стороны смежно с кольцевым удлинением, а второй буртик сформирован на внутренней поверхности кольцевого удлинения. Внутренний диаметр цилиндра на участке буртика 123 меньше внутреннего диаметра в других местах цилиндра 120 по всей его длине. Вместо сплошного буртика 123, для формирования участка цилиндра, имеющего уменьшенный диаметр по сравнению с внутренним диаметром цилиндра 120, может использоваться один или несколько дополнительных фиксаторов-упоров или язычков. Таким образом поршневой шток может удерживаться в цилиндре посредством таких фиксаторов, расположенных в тоже радиальном направлении, что и фиксаторы или язычки на поршневом штоке. В одном из вариантов осуществления изобретения буртик может представлять собой сплошное кольцо, сформированное по всему круговому периметру внутренней поверхности 126 цилиндра 120 или по части этой поверхности (не показано). В еще одном из вариантов осуществления в цилиндре 120 также имеется переходный участок с переменным диаметром, прилегающий к буртику 123 с проксимальной стороны (не показано). В такой конфигурации внутренний диаметр цилиндра на переходном участке увеличивается в направлении от дистального конца 121 к проксимальному концу 129 цилиндра 120. Цилиндр может также содержать участок увеличенного диаметра, прилегающий к переходному участку с переменным диаметром (не показано). В такой конфигурации участок с увеличенным диаметром имеет внутренний диаметр больше, чем внутренний диаметр цилиндра на всем переходном участке с переменным диаметром.
Цилиндр может быть изготовлен из пластмассы, стекла или другого подходящего материала. Цилиндр также может дополнительно иметь отметки для измерения дозы (не показаны).
Как показано на фиг.5, представленная запорная часть 160 имеет дистальный конец 161, проксимальный конец 169, корпус 164 и периферийную кромку 162, которая формирует уплотнение с внутренней поверхностью 126 цилиндра. В некоторых вариантах осуществления изобретения периферийная кромка 162 запорной части 160 имеет диаметр, превышающий диаметр внутренней поверхности буртика 123. Запорная часть 160, показанная на фиг.5, имеет на дистальном конце 161 дополнительный удлиненный наконечник 166 для уменьшения количества остающейся текучей среды и вытеснения ее из цилиндра шприца.
Показанная запорная часть 160 имеет также наклонный (скошенный) участок 165, смежный с корпусом 164 запорной части на проксимальном конце 169. К наклонному участку 165 на проксимальном конце 169 запорной части 160 прилегает шейка 163. Корпус 164 запорной части также имеет внутреннюю полость 168, в которую может входить запорная часть 160 для соединения с поршневым штоком.
Запорная часть обычно изготавливается из пластмассы или другого материала, который можно легко утилизировать. В состав запорной части может быть включен природный или синтетический каучук, или же природный или синтетический каучук может быть использован для уплотнения вместе с запорной частью. Необходимо понимать, что запорная часть может содержать несколько уплотнений (манжет).
Как показано на фиг.6, шприц содержит поршневой шток 140 с проксимальным концом 149, дистальным концом 141 и основным корпусом 148, проходящим между проксимальным концом 149 и дистальным концом 141. На дистальном конце 141 поршневого штока 140 имеется соединительная часть 146 для его соединения с запорной частью 160. Поршневой шток 140 может быть снабжен периферийным гребнем (буртиком) 147, способствующим удерживанию запорной части 160 на поршневом штоке 140. Так же, как и в случае с буртиком на цилиндре, для удерживания запорной части 160 на поршневом штоке 140 могут использоваться дополнительные фиксаторы-упоры или язычки. Соединительная часть 146 может также включать одну или несколько выемок 142 на дистальном конце 141 поршневого штока.
Поршневой шток 140 также содержит нажимную часть 300 на своем проксимальном конце 149. В рассматриваемом варианте нажимная часть 300 имеет дистальный конец 301, проксимальный конец 309 и профилированный участок 310 между дистальным и проксимальным концами. Профилированный участок 310 включает сегмент нажимной части, диаметр которой уменьшается от дистального конца 301 к проксимальному концу 309 нажимной части. В одном конкретном варианте осуществления нажимная часть может быть спрофилирована с обеспечением ее плотного вхождения внутрь цилиндра шприца после полного цикла инъекции. В еще одном конкретном варианте осуществления нажимная часть может быть спрофилирована с обеспечением возможности по меньшей мере частичной посадки или вхождения внутрь кольцевого удлинения на проксимальном конце цилиндра. В еще одном конкретном варианте осуществления нажимная часть может иметь поверхность, на которой можно сделать запись и/или этикетку.
На фиг.6 также можно видеть, что поршневой шток 140 содержит также выступ 144 между нажимной площадкой 300 и основным корпусом 148. Внешний диаметр поршневого штока на участке выступа 144 превышает внутренний диаметр цилиндра 120 на участке буртика 123. В одном конкретном варианте осуществления изобретения выступ 144 содержит скошенную (конусную) часть, которая облегчает прохождение выступа 144 в дистальном направлении через буртик 123 и далее в цилиндр 120, как это станет понятно из дальнейшего рассмотрения работы шприца. В варианте осуществления изобретения шприц имеет такую конструкцию, в которой обеспечивается прохождение выступа 144 через буртик 123 в дистальном направлении для блокирования поршневого штока в цилиндре, когда пользователь до конца вводит поршневой шток в цилиндр (что более ясно показано на фиг.10 и 11). Поршневой шток 140 может также включать дисковую часть 145, расположенную на дистальном конце 141 поршневого штока. И в одном из вариантов осуществления дисковая часть 145 представляет собой средство блокирования поршневого штока внутри цилиндра шприца.
В рассматриваемом варианте запорная часть 160 может перемещаться внутри цилиндра в проксимальном и дистальном направлениях, когда она присоединена к соединительной части 146 поршневого штока 140. Как это будет более понятно из дальнейшего описания работы шприца и из фиг.7, запорная часть может двигаться в проксимальном и дистальном направлениях на определенное предварительно выбранное/заданное осевое расстояние 132 относительно соединительной части. В альтернативном варианте запорная часть и поршневой шток могут быть соединены с взаимной фиксацией, так что предотвращается перемещение запорной части в дистальном и проксимальном направлениях относительно соединительной части или поршневого штока.
Поршневой шток может быть изготовлен из пластмассы или другого подходящего материала. Выступ может также состоять из пластмассы или более жесткого материала, подходящего для блокирования поршневого штока внутри цилиндра. Аналогично, нажимная часть может быть выполнена из пластика или другого подходящего материала. В одном конкретном варианте осуществления нажимная часть выполняется из материала, обеспечивающего скользкую поверхность, что требует, чтобы пользователь был способен захватить значительную часть поверхности для извлечения поршневого штока или приложения усилия в проксимальном направлении.
Как показано на фиг.7, поршневой шток 140 вместе с запорной частью 160 расположен в камере цилиндра 120, причем запорная часть остановлена и находится на "дне" цилиндра (дистальный конец шприца) или в контакте с его дистальной стенкой 122. Периферийная кромка 162 запорной части формирует уплотнение с внутренней поверхностью 126 цилиндра 120. В одном из вариантов осуществления изобретения запорная часть 160 соединяется с соединительной частью 146 поршневого штока 140. Эта часть 146 удерживается, с возможностью извлечения, в полости 168 корпуса 164 запорной части шейкой 163.
В альтернативной конфигурации, когда нажимная часть и поршневой шток фиксировано соединены относительно друг друга, запорная часть может остановлена и размещена внутри цилиндра шприца на расстоянии от дистальной стенки. В этой конфигурации, когда запорная часть продвигается в дистальном направлении в контакт с дистальной стенкой, нажимная часть может перемещаться внутрь цилиндра шприца или кольцевого удлинения. В одном из таких конкретных вариантов выполнения шприц предварительно заполнен лечебным средством, а его запорная часть расположена на проксимальном конце цилиндра шприца.
Как показано на фиг.7, между запорной частью 160 и дистальным концом основного корпуса 148 до начала цикла инъекции имеется зазор, определяющий определенное предварительно выбранное осевое расстояние 132. Нажимная часть остается снаружи цилиндра 120 и кольцевого удлинения 400, поскольку общая длина поршневого штока 140 и запорной части вдоль осевого расстояния 132 больше длины цилиндра 120 от его дистальной стенки 122 до проксимального конца 409 кольцевого удлинения. В конструктивном варианте, показанном на фиг.7, выступ 144 также располагается на проксимальной стороне буртика 123 по этой причине.
Расстояние между выступом 144 и периферийной кромкой 162 запорной части составляет первое расстояние D1. В конфигурации, не включающей выступ 144, D1 может быть расстоянием от периферийной кромки запорной части 160 до проксимального конца 309 нажимной части или любой другой фиксированной точке на поршневом штоке.
На фиг.8 иллюстрируется действие шприца, в частности, показан ход всасывания или заполнения шприца, по некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Когда пользователь прикладывает усилие к поршневому штоку 140 в проксимальном направлении, как показано стрелкой на фиг.8, поршневой шток 140 и запорная часть 160 перемещаются вместе в этом направлении, в то время как соединительная часть 146 соединена с запорной частью 160 по гребню 147. В некоторых вариантах осуществления изобретения зазор, определяющий упомянутое определенное осевое расстояние 132, сохраняется до тех пор, пока запорная часть 160 и поршневой шток 140 перемещаются вместе в проксимальном направлении вдоль внутренней поверхности цилиндра шприца. Пользователь прекращает прикладывать усилие к поршневому штоку 140 в проксимальном направлении, когда шприц будет заполнен необходимым количеством лекарственного средства. На протяжении всего хода всасывания поршневой шток и корпус запорной части двигаются вместе в проксимальном направлении для заполнения шприца лекарственным средством, причем при этом сохраняется первое расстояние D1.
На фиг.9 также иллюстрируется работа шприца и, в частности, показано приложение усилия к поршневому штоку в дистальном направлении в такте инъекции. В одном из вариантов осуществления изобретения, когда пользователь прикладывает усилие к поршневому штоку 140 в дистальном направлении, как показано стрелкой на фиг.9, поршневой шток 140 перемещается в этом направлении на величину зазора, определяющего упомянутое предварительно выбранное осевое расстояние 132, показанное на фиг.7, а запорная часть 160 при этом остается неподвижной. Запорная часть 160 остается неподвижной, поскольку сила трения, возникающая между периферийной кромкой 162 запорной части и внутренней поверхностью 126 цилиндра, превышает силу трения, возникающую между соединительной частью 146 и поверхностью полости 168 запорной части 160. В соответствии с вариантом осуществления, как только соединительная часть 146 пройдет в дистальном направлении расстояние, равное указанному определенному осевому расстоянию 132, и окажется в контакте с проксимальным концом 169 полости, запорная часть 160 и поршневой шток 140 начинают двигаться вместе в дистальном направлении. Запорная часть 160 будет двигаться в дистальном направлении вместе с поршневым штоком 140, поскольку усилие, прикладываемое пользователем, превышает силу трения между периферийной кромкой 162 запорной части 160 и внутренней поверхностью 126 цилиндра. В одном из вариантов осуществления изобретения пользователь может выполнить инъекцию ограниченного количества текучей среды, имеющейся в шприце, или может прикладывать ограниченное усилие к поршневому штоку в дистальном направлении для вытеснения некоторой части текучей среды без блокировки поршневого штока, при условии, что запорная часть не дошла до дна шприца. Однако, как будет описано дальше со ссылками на фиг.10, пользователь может прижать запорную часть к дистальной стенке цилиндра шприца, в результате чего поршневой шток будет заблокирован в цилиндре.
В процессе вытеснения содержимого шприца поршневой шток перемещается в дистальном направлении на величину определенного осевого расстояния 132, показанного на фиг.7, в то время как корпус запорной части остается неподвижным, и при этом постепенно выбирается зазор, определяемый указанным осевым расстоянием 132. После вытеснения всего содержимого шприца рассто