ИНЪЕКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО
INJECTION DEVICE

Область техники, к которой относится изобретения
Настоящее изобретение относится к инъекционным устройствам для введения пациенту жидкого лекарственного средства такого типа, при котором инъекционное устройство содержит емкость с жидким лекарственным средством, например ампулу с лекарством, соединяемую с иглой.
Уровень техники
В опубликованной под номером WO 2005/077441 международной заявке на изобретение раскрыто устройство, содержащее внутри своего корпуса держатель ампулы для установки в него и удержания в нем, собственно, указанной ампулы, первое электромеханическое средство для перемещения поршня вдоль оси ампулы для доставки лекарственного средства пациенту, и второе электромеханическое средство для осевого перемещения узла конструкции устройства, содержащего указанный держатель ампулы и указанное первое электромеханическое средство, предназначенное для втягивания внутрь корпуса устройства указанной ампулы с присоединенной к ней инъекционной иглой, когда устройство не используется, и для выдвижения ампулы с иглой за пределы корпуса устройства с прокалыванием при этом кожи пациента и введением ему дозы лекарственного средства.
Недостатком указанного устройства является то обстоятельство, что зона сопряжения узла конструкции устройства и второго электромеханического средства характеризуется чувствительностью к ударному воздействию на устройство, в особенности приложенному в осевом направлении. Таким образом, при случайном падении устройства существует опасность нарушения связи между узлом конструкции устройства и вторым электромеханическим средством.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в, по меньшей мере, частичном устранении вышеуказанного недостатка.
Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении прочности, надежности и долговечности инъекционного устройства с одновременным улучшением его эффективности.
Для достижения указанного технического результата предложено инъекционное устройство для введения пациенту жидкого лекарственного средства, включающее неподвижный узел, содержащий первый зубчатый элемент, подвижный узел, содержащий емкость с жидким лекарственным средством, средства вытеснения жидкого лекарственного средства из указанной емкости для его введения пациенту и второй зубчатый элемент, установленный с возможностью зацепления с первым зубчатым элементом, приводящий элемент, выполненный с возможностью приведения в действие одного из указанных первого и второго зубчатых элементов, и сцепляющие средства, выполненные с возможностью поддержания зацепления между первым и вторым зубчатыми элементами при нахождении инъекционного устройства в нормальных условиях, и с возможностью расцепления первого и второго зубчатых элементов при ударном воздействии на инъекционное устройство в заданном направлении, при этом подвижный узел выполнен с возможностью перемещения относительно неподвижного узла в заданном направлении посредством зацепления между первым и вторым зубчатыми элементами.
Согласно настоящему изобретению указанный один зубчатый элемент из первого и второго зубчатых элементов может быть выполнен в виде зубчатого колеса, а другой зубчатый элемент из первого и второго зубчатых элементов может быть выполнен в виде зубчатой рейки.
Согласно настоящему изобретению приводящий элемент может быть установлен на неподвижном узле, а указанный один зубчатый элемент из первого и второго зубчатых элементов может являться первым зубчатым элементом.
Согласно настоящему изобретению сцепляющие средства могут содержать механизмы, выполненные с возможностью отведения указанного другого зубчатого элемента из первого и второго зубчатых элементов от указаного одного зубчатого элемента из первого и второго зубчатых элементов и, соответственно, расцепления с указанным одним зубчатым элементом из первого и второго зубчатых элементов, блокирующий элемент, в заданном положении выполненный с возможностью предотвращения отведения указанного другого зубчатого элемента из первого и второго зубчатых элементов от указанного одного зубчатого элемента из первого и второго зубчатых элементов, и возвратную пружину, выполненную с возможностью удержания блокирующего элемента в заданном положении, при этом указанный другой зубчатый элемент из первого и второго зубчатых элементов может быть выполнен с возможностью преодоления усилия возвратной пружины при ударном воздействии на инъекционное устройство в заданном направлении и отведения от указанного одного зубчатого элемента из первого и второго зубчатых элементов.
Согласно настоящему изобретению указанные механизмы, выполненные с возможностью отведения указанного другого зубчатого элемента из первого и второго зубчатых элементов от указаного одного зубчатого элемента из первого и второго зубчатых элементов, могут содержать по меньшей мере один гибкий элемент, посредством которого в инъекционном устройстве может быть закреплен указанный другой зубчатый элемент из первого и второго зубчатых элементов.
Согласно настоящему изобретению инъекционное устройство может содержать стопорный элемент, а заданным положением блокирующего элемента может являться исходное положение, в котором блокирующий элемент прижат возвратной пружиной к стопорному элементу.
Согласно настоящему изобретению блокирующий элемент может быть снабжен овальным отверстием, а стопорный элемент может быть выполнен в виде штифта, установленного в овальное отверстие.
Согласно настоящему изобретению блокирующий элемент может быть выполнен в виде рычага.
Согласно настоящему изобретению приводной элемент может являться двигателем.
Согласно настоящему изобретению средства вытеснения жидкого лекарственного средства из указанной емкости могут содержать поршневой шток, зубчатую передачу, выполненную с возможностью приведения в действие поршневого штока и второй приводной элемент, выполненный с возможностью приведения в действие зубчатой передачи.
Согласно настоящему изобретению второй приводной элемент может являться двигателем.
Краткое описание чертежей
На Фигуре представлено инъекционное устройство в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Прочие особенности и преимущества настоящего изобретения будут подробно раскрыты в нижеследующем разделе описания изобретения, составленном со ссылками на прилагаемую Фигуру.
Осуществление изобретения
В нижеследующем описании общий термин “колесо” будет равнозначен выражению “зубчатое колесо” или термину “шестерня”.
Как видно из Фигуры, инъекционное устройство согласно настоящему изобретению содержит внутри своего корпуса 1 неподвижный узел 2, то есть узел, являющийся полностью закрепленным по отношению к корпусу 1 инъекционного устройства, и подвижный узел 3, то есть узел, являющийся полностью подвижным по отношению к корпусу 1 инъекционного устройства. Неподвижный узел 2 показан на Фигуре сплошными линиями. Подвижный узел 3 показан на Фигуре пунктирными линиями. Неподвижный узел 2 содержит корпус (на Фигуре не показан) и установленные в данном корпусе приводящий элемент 4, а именно - двигатель, и зубчатую передачу 5 (или редуктор 5) с приводом от указанного двигателя. Подвижный узел 3 содержит корпус (на Фигуре не показан) и установленные в данном корпусе двигатель 6, зубчатую передачу 7 с приводом от указанного двигателя 6, поршневой шток 8 и держатель 9 емкости 11, а именно - ампулы. Двигатель 6, зубчатая передача 7 и поршневой шток 8 являются средствами вытеснения жидкого лекарственного средства из емкости 11. Подвижный узел 3 выполнен с возможностью перемещения в продольном направлении D инъекционного устройства внутри корпуса неподвижного узла 2. В корпусе 1 инъекционного устройства выполнена заслонка 10 для установки через него в инъекционное устройство и извлечения из инъекционного устройства ампулы с жидким лекарственным средством, например таким образом, как это раскрыто в опубликованной под номером WO 2005/077441 международной заявке на изобретение. При установке в инъекционное устройство, ампула с жидким лекарственным средством опирается на держатель 9 ампулы. Игла 12 выполнена присоединяемой к концу ампулы и также является средством вытеснения жидкого лекарственного средства из емкости 11. Поршневой шток 8 и ампула, при установке последней в инъекционное устройство, а также игла 12 расположены и выполнены совместно проходящими в продольном направлении D.
Для возможности своего смещения относительно корпуса 1 инъекционного устройства и неподвижного узла 2 подвижный узел 3 содержит второй зубчатый элемент 13, а именно - зубчатую рейку, проходящую в продольном направлении D и вступающую в зацепление с первым зубчатым элементом 14, а именно - зубчатым колесом, в составе зубчатой передачи 5. Таким образом, при включении двигателя происходит перемещение зубчатой рейки совместно с подвижным узлом 3 либо навстречу находящейся в соприкосновении с кожей пациента стенкой 15 корпуса 1 инъекционного устройства, либо от указанной стенки, в зависимости от направления вращения вала двигателя. Подвижный узел 3 может перемещаться между убранным положением, в котором игла 12 полностью находится внутри корпуса 1 инъекционного устройства (как это показано на Фигуре), защищая тем самым пользователя от опасности получения колотой раны, и рабочим положением, в котором игла 12 выступает за пределы корпуса 1 инъекционного устройства с прохождением через отверстие 16, выполненное в находящейся в соприкосновении с кожей пациента стенкой 15, для прокалывания кожи.
В результате включения двигателя 6, поршневой шток 8 может смещаться в продольном направлении D относительно корпуса подвижного узла 3. С этой целью, и известным самим по себе образом, одно колесо 17 из группы зубчатых колес в составе зубчатой передачи 7 снабжено внутренней резьбой (на Фигуре не показана), которая взаимодействует с резьбой, выполненной на поверхности поршневого штока 8, а кольцевой фиксирующий элемент (на Фигуре не показан), закрепленный на корпусе подвижного узла 3, снабжен внутренними выступами, взаимодействующими с продольными пазами поршневого штока 8, не допуская тем самым его вращения. Таким образом, при включении двигателя 6 происходит перемещение поршневого штока 8 либо навстречу находящейся в соприкосновении с кожей пациента стенкой 15, либо от указанной стенки, в зависимости от направления вращения вала двигателя 6. При перемещении поршневого штока 8 навстречу находящейся в соприкосновении с кожей пациента стенкой 15, указанный шток толкает поршень 18 в направлении ампулы, который в свою очередь вытесняет из ампулы жидкое лекарственное средство 19 через иглу 12 для выполнения инъекции.
Инъекционное устройство также снабжено блоком управления 20, который может осуществлять управление приводящим элементом 4 и двигателем 6 для выполнения последовательности операций, состоящей из первого этапа, на котором подвижный узел 3 перемещается из убранного положения в рабочее положение, второго этапа, на котором поршневой шток 8 перемещается для выполнения инъекции, и третьего этапа, на котором подвижный узел 3 возвращается обратно в свое убранное положение после выполнения пациенту инъекции заданной дозы жидкого лекарственного средства. Указанная последовательность запускается блоком управления 20 только после того, как датчик (который может относиться к типу, раскрытому в опубликованной под номером WO 2005/077441 международной заявке на изобретение) определит, что инъекционное устройство установлено на кожу пациента и после нажатия самим пациентом кнопки 21 начала инъекции. Подвижность указанного узла 3 может быть также использована для соединения иглы 12 с ампулой, непосредственно перед использованием устройства, как это раскрыто в опубликованной под номером WO 2005/077441 международной заявке на изобретение.
В соответствии с настоящим изобретением, инъекционное устройство снабжено сцепляющими средствами для защиты зоны сопряжения между неподвижным 2 и подвижным 3 узлами, а именно части инъекционного устройства, содержащей зубчатую рейку и зубчатое колесо, от приходящихся на устройство ударных воздействий. Действительно, когда имеет место ударное воздействие на инъекционное устройство, в результате которого появляются усилия, ориентированные в продольном направлении D, что обычно случается при падении инъекционного устройства, зубчатая рейка и/или зубчатое колесо могут получить повреждение, поскольку зубья зубчатой рейки и зубья колеса находятся в зацеплении, а подвижный узел 3 характеризуется некоторым весом. Для недопущения указанной поломки, зубчатая рейка закреплена упругим образом на корпусе подвижного узла 3 и способна за счет этого отклоняться относительно продольного направления D, как показано на Фигуре стрелкой 22. А именно, зубчатая рейка соединена рычагами 23, выполненными гибкими, с пластиной 24, которая прикреплена к корпусу подвижного узла 3. Зубчатая рейка, рычаги 23 и пластина 24 могут быть выполнены как части одной детали. Рычаги 23 выполнены с возможностью поперечного изгиба в продольном направлении D, вызывая при этом наклон зубчатой рейки. В нормальных условиях или при использовании инъекционного устройства положение зубчатой рейки сохраняется параллельным продольному направлению D при помощи рычага 25. Рычаг 25 установлен на подвижном узле 2 на оси штифта 26 и имеет контактную поверхность 27, в которую может упираться задняя поверхность зубчатой рейки, то есть та поверхность, которая противоположна зубчатой части указанной рейки. На рычаг 25 воздействует возвратная пружина 28, установленная на неподвижном узле 2. Возвратная пружина 28 прижимает рычаг 25 к стопорному штифту 29, закрепленному на неподвижном узле 2 и входящему в овальное отверстие 30, выполненное в рычаге 25. В данном первоначальном положении рычаг 25 не позволяет зубчатой рейке выходить из зацепления с зубчатым колесом без прижатия зубчатой рейки к зубчатому колесу, благодаря наличию стопорного штифта 29, не допуская таким образом возникновения потерь на трение при нормальном смещении зубчатой рейки. При ударном воздействии на инъекционное устройство, проходящем в продольном направлении D, зубья указанной рейки, находящиеся в зацеплении с зубьями колеса, скользят по последним, вызывая тем самым отклонение зубчатой рейки от зубчатого колеса в направлении по стрелке 22, благодаря форме зубьев (которые могут быть стандартными по форме). При подобном характере перемещения зубчатой рейки она толкает рычаг 25, заставляя его поворачиваться против направления усилия возвратной пружины 28 в пределах хода, определяемых стопорным штифтом 29 и овальным отверстием 30. Таким образом, происходит выход зубчатой рейки из зацепления с зубчатым колесом и при этом подвижный узел 3 устройства может свободно перемещаться в продольном направлении D под действием усилия, возникающего от ударного воздействия на инъекционное устройство. Как только ударное воздействие прекращается, возвратная пружина 28 возвращает рычаг 25 и зубчатую рейку в их нормальное положение, при котором зубчатая рейка находится в зацеплении с зубчатым колесом. Очевидно, что ход рычага 25 ограничивается стопорным штифтом 29, что и обеспечивает защиту зубчатой рейки и рычагов 23 при ударном воздействии. После удара может потребоваться перевод инъекционного устройства в исходное состояние для установки подвижного узла 3 назад в положение, которое имело место до ударного воздействия, то есть в сущности в убранное положение.
Таким образом, рычаги 23, рычаг 25 и возвратная пружина 28 и составляют вышеуказанные сцепляющие средства, сохраняющие зацепление между зубчатой рейкой и зубчатым колесом при нормальных условиях, но при этом позволяющие зубчатой рейке выходить из зацепления с зубчатым колесом при ударном воздействии на инъекционное устройство в продольном направлении D. Благодаря настоящему изобретению, наиболее чувствительная к удару часть инъекционного устройства является защищенной.
Приведенное выше описание настоящего изобретения построено лишь на одном примере его осуществления. Квалифицированному специалисту в данной области техники станет очевидным, что в настоящее изобретение возможно внесение изменений без отступления при этом от объема притязаний, выраженных в прилагаемой формуле изобретения. Например, зубчатая рейка может быть расположена на неподвижном узле 2 инъекционного устройства, а двигатель, зубчатая передача 5, рычаг 25 и возвратная пружина 28 могут быть расположены на подвижном узле 3 инъекционного устройства. В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, вместо использования рычагов 23 для упругого крепления зубчатой рейки, указанная рейка может быть расположена в инъекционном устройстве с возможностью ее перемещения перпендикулярно направлению D.