АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИНЪЕКТОР

Полезная модель относится к медицинской технике, медицине и ветеринарии. Более конкретно полезная модель обеспечивает устройство для последовательного автоматического введения иглы и жидкого лекарственного средства в мышечную ткань и может быть использована при оказании скорой медицинской помощи населению и экстренной помощи людям и животным при чрезвычайных ситуациях, а также само- и взаимопомощи военнослужащим в военно-полевых условиях, в том числе для быстрого ввода противоядий в случае применения химического оружия.
Известны устройства для автоматической инъекции, обеспечивающие введение лекарственного средства на заданную глубину за счет энергии сжатой пружины. Одним из таких устройств является устройство для внутримышечных инъекций с иглой, покрытой упругой оболочкой [US 3882863, МПК A61M 5/20, опубл. 13.05.1975], содержащее размещенные в цилиндрическом корпусе: шток с пружиной, систему фиксации взведенной пружины, блокиратор системы фиксации взведенной пружины, карпулу с лекарственным средством.
Система фиксации и блокировки рассматриваемого устройства имеет ряд недостатков, которые могут привести к самопроизвольному срабатыванию устройства. Система фиксации представляет собой пластиковые выступы, выполненные на концах упругих, прогибающиеся вовнутрь пластин, размещенных на конце штока. Выступы защелкиваются при взведении пружины за кольцо. Площадь удержания (зацепления) выступов очень мала в силу конструкции при данном принципе фиксации. Поскольку материалом изготовления штока является пластмасса, а сила пружины велика, возможен выход штока из положения фиксации с дальнейшим непроизвольным срабатыванием инъектора даже с установленной блокировкой. Со снятой блокировкой вероятность непроизвольного срабатывания увеличивается.
Другим недостатком является малая толщина плечиков выступов толкателя, так как они представляют собой не цельную цилиндрическую конструкцию, а разрезанную посредине, для установки в этот разрез блокиратора. В случае неоднородности материала в месте плечиков выступов возможен разрыв материала и дальнейшее непроизвольное срабатывание инъектора. Следует обратить внимание, что в заявляемом автоматическом инъекторе эта часть цельно-цилиндрическая, что практически исключает срыв толкателя при разрушении его верхней части и самопроизвольное срабатывание устройства. Существенным недостатком является сложность и ненадежность конструкции системы фиксации и блокировки. Для качественного изготовления всех деталей, в особенности мелких, требуется применение сложного и точного оборудования.
Наиболее близким техническим решением является автоматический инъектор [RU 171991 U, опубл. 23.06.2017], имеющий цилиндрический корпус с отверстием в торце, внутри корпуса иглой в сторону отверстия размещена карпула, наполненная жидким лекарственным средством и укупоренная пробкой-поршнем. В корпусе также размещен цилиндрический толкатель, имеющий в центре ограничитель пружины в форме барьерного кольца. Толкатель разделен ограничителем пружины на две части: более широкая часть непосредственно воздействует на пробку-поршень карпулы, на другую часть надета сжатая пружина. На конце толкателя, выступающем из корпуса через отверстие в верхней крышке, проточена канавка, на которую сверху надет фиксатор толкателя, который выполнен в виде продольной пластины с длиной большей диаметра блокирующего колпачка и с одним концом, закругленным соответственно дуге крышки, при этом другой конец загнут под углом 90°. Пластина имеет симметричный фигурный вырез, образованный сопряжением отверстия в форме неполного круга с полукруглым отверстием меньшего диаметра. Пластина выполнена с возможностью поступательного перемещения по прямоугольному пазу вдоль донышка корпуса спускового механизма, при этом в зафиксированном положении толкатель на уровне канавки защелкнут в полукруглый вырез.
Колпачок блокиратора, надетый сверху на фиксирующую пластину, по боковой стороне имеет вырез и прорезь, в которую размещена фиксирующая пластина при её блокировке. Пусковым средством служит поступательное перемещение фиксирующей пластины по сквозному прямоугольному пазу на донышке верхней крышки инъектора. При этом толкатель освобождается и за счет энергии разжимающейся пружины производится инъекция. В устройстве-прототипе применена система фиксации и блокировки, предотвращающая непроизвольное срабатывание. Таким образом, устройство-прототип обеспечивает надежность при эксплуатации за счет обеспечения предупреждения самопроизвольного инъецирования.
Задачей заявляемой полезной модели является расширение арсенала надежных в эксплуатации инъекторов. Существует потребность в разработке новых средств рассматриваемого назначения, надежных для применения в экстремальных условиях.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом автоматическом инъекторе, имеющем цилиндрический корпус с отверстием для иглы в нижнем торце,  в котором  внутри корпуса  размещены  карпула с иглой, наполненная жидким лекарственным средством и укупоренная пробкой-поршнем, цилиндрический толкатель с надетой на него сжатой пружиной, снабженный ограничителем пружины, на противоположном верхнем конце корпуса инъектора установлены корпус спускового механизма и фиксатор толкателя, выполненный в виде продольной пластины с одним концом, закругленным соответственно дуге крышки, при этом другой конец загнут под углом 90°, пластина имеет симметричный фигурный вырез, образованный сопряжением отверстия в форме неполного круга с полукруглым отверстием меньшего диаметра, и выполнена с возможностью поступательного перемещения по прямоугольному пазу вдоль донышка корпуса спускового механизма, причем на конце толкателя, выступающем через отверстие в корпусе спускового механизма, сразу над уровнем этого отверстия проточена канавка, на которую сверху надет фиксатор толкателя, в зафиксированном положении толкатель на уровне канавки введён в полукруглый вырез фиксатора, поверх фиксатора установлен блокиратор, пусковым средством служит поступательное перемещение пластины фиксатора в направлении к оси корпуса, при этом цилиндрический блокиратор представляет собой втулку с двумя секторальными вырезами клиновидной формы, которая защелкивается при помощи двух захватов в проточках, выполненных на корпусе спускового механизма, карпульная часть толкателя имеет бобышку, нижняя часть корпуса инъектора имеет снаружи и внутри коническую форму.
Предпочтительно в автоматическом инъекторе ограничитель пружины выполнен в форме барьерного кольца, а на корпусе спускового механизма с двух сторон, свободных от проточек, выполнены полукруглые углубления. Также предпочтительно, если отверстие крышки на конце корпуса со стороны карпулы закрыто самоклеящейся фольгой.
Заявляемый автоматический инъектор показан на фиг.1, 2, 3, 4 и 5.
На фиг. 1 представлен общий вид в разрезе.
На фиг. 2 представлен толкатель.
На фиг. 3 представлен корпус спускового механизма.
На фиг. 4 представлен фиксатор толкателя.
На фиг. 5 представлен блокиратор.
Заявляемый автоматический инъектор является сборно-разборным устройством и содержит размещенные в корпусе 101 (фиг. 1) цилиндрический толкатель 102 с установленной на нём пружиной 103 и карпулу 104.
Корпус автоинъектора представляет собой пластиковую, предпочтительно полиоксиметиленовую трубку с внутренним и наружным диметром, составляющем предпочтительно 14 мм и 16 мм соответственно. Нижняя часть корпуса автоинъектора имеет снаружи и внутри коническую форму для ориентации иглы и головки карпулы. В торце нижней части корпуса имеется отверстие для выхода иглы, которое закрыто самоклеящейся фольгой. На противоположном верхнем открытом конце корпуса на достаточную длину выполнена внутренняя резьба, предпочтительно - резьба М16×1,0 на длину 16±1 мм.
Для свободного перемещения внутри корпуса пружина 103 имеет наружный диаметр чуть меньше внутреннего диаметра корпуса 101.
Толкатель (фиг. 2) выполнен из пластика, предпочтительно - полиоксиметилена. На толкателе организован ограничитель движения пружины 205 в форме барьерного кольца, который разделяет толкатель на карпульную 206 и пружинную 207 части, имеющие разный диаметр. Карпульная часть толкателя имеет утолщение на конце - бобышку 209 для центровки в пробке-поршне карпулы. Пружина 103 размещена на части 207 толкателя. На этой части, непосредственно у конца толкателя, проточена цилиндрическая канавка 208.
Жёсткость пружины, необходимая и достаточная для применения автоматического инъектора в конкретных условиях (например, в аптечке самопомощи сотрудника силовых структур, при вакцинации гражданского населения, в ветеринарии домашних питомцев или крупного рогатого скота и т.д.), подбирается опытным путём за счёт выбора материала, способа его обработки и диаметра витков пружины.
.
На конце корпуса 101 (фиг. 1), в части, где находится пружина 103, размещён корпус спускового механизма 109, вкручивающийся в корпус автоматического инъектора посредством наружной резьбы 301, предпочтительно - М16×1,0. На небольшом расстоянии выше резьбы на корпусе спускового механизма выполнены диаметрально расположенные проточки 302 (фиг. 3), в которых фиксируются захваты 503 блокиратора 501 (фиг. 5). Для удобства удерживания автоинъектора в руке пользователя на корпусе спускового механизма с двух сторон, свободных от проточек, выполнены полукруглые углубления 305. В корпусе спускового механизма 309 (фиг. 3) имеется отверстие 310 с диаметром, равным диаметру пружинной части толкателяЧерез отверстие 310 наружу выступает концевая часть толкателя с канавкой 208 (фиг. 2), в которую установлен фиксатор.
Фиксатор 411 (фиг. 4) представляет собой продольную пластину, предпочтительно из полиоксиметилена, с закругленными соответственно дугам спускового механизма концами, один из которых - упор 412 загнут под углом 90°.
Фиксатор выполнен с возможностью горизонтального перемещения по прямоугольному пазу 306 (фиг. 3) корпуса спускового механизма 309. Таким образом, размеры фиксатора ограничены шириной и глубиной прямоугольного паза 306, а также внешним диаметром корпуса спускового механизма 309. При этом толщина фиксатора 411 соответствует ширине канавки 208 толкателя 102.
По продольной оси фиксатора 411 (фиг. 4) расположено полуотверстие 413 в форме полукруга с диаметром, равным диаметру толкателя в месте расположения канавки 208. Неполное отверстие 414 с диаметром, равным диаметру пружинной части 207 толкателя, расположено по продольной оси фиксатора 411 и сопряжено с полуотверстием 413.
Спусковой механизм состоит из корпуса спускового механизма 109 и фиксатора 411 толкателя. Пусковым средством служит поступательное перемещение пластины фиксатора в направлении к оси корпуса.
Блокиратор 501 (фиг. 5) выполнен из пластика, предпочтительно - из полиоксиметилена, и представляет собой цилиндрическую крышкус двумя секторальными вырезами 502 клиновидной формы, которая устанавливается поверх фиксатора и защелкивается при помощи двух захватов 503 в проточках 302 (фиг. 3) на корпусе спускового механизма.
Нижняя часть  корпуса 101 (фиг. 1) имеет снаружи и внутри коническую форму для ориентации иглы 121 и головки карпулы. В торце нижней части корпуса имеется отверстие для выхода иглы, которое закрыто самоклеящейся фольгой.
Карпула 104 (фиг. 1) представляет собой стеклянный цилиндрический контейнер для лекарственного средства необходимой вместимости, на который методом обкатки установлен алюминиевый колпачок 119 с предварительно зафиксированной в нем иглой 121. Игла карпулы защищена резиновым чехлом 125, одетым на алюминиевый колпачок 119. Карпула снабжена пробкой-поршнем 123, устанавливающемся после наполнения карпулы лекарственным средством.
Заявляемый автоматический инъектор собирают и приводят в рабочее состояние следующим образом. На толкатель карпулы 102 устанавливают пружину 103. Фиксатор 411 помещают в прямоугольный паз 306 корпуса спускового механизма. Толкатель 102 с пружиной 103 помещают в корпус спускового механизма 109. При помощи специальной оснастки сжимают пружину 103. При появлении толкателя 102 карпулы в отверстии 310 корпуса спускового механизма 109 на него через неполное отверстие 414 устанавливают фиксатор 411. Фиксатор 411 перемещают в сторону до захода полуотверстия 413 в специальную проточку 208 в толкателе 102, тем самым фиксируют толкатель 102 с взведенной пружиной 103 в корпусе спускового механизма 109. Движением вниз устанавливают блокиратор 115 на корпус спускового механизма 109. Карпулу 104 устанавливают в корпус поршнем к толкателю карпулы. В корпус 101 автоматического инъектора вкручивают корпус спускового механизма 109 с зафиксированной в нем карпулой. Со стороны корпуса 101, противоположной корпусу спускового механизма 109, устанавливают самоклеящуюся фольгу. Автоматический инъектор готов к использованию.
Введение лекарственного средства при помощи заявляемого автоматического автоинъектора происходит следующим образом. При помощи большого и указательного пальцев рабочей руки движением вверх снимают блокиратор 115 спускового механизма. Автоматический инъектор прижимают к месту инъекции. Фиксатор 411 перемещают в сторону центра корпуса спускового механизма 109, при этом полуотверстие 413 фиксатора 411 выходит из проточки 208 толкателя 102. Толкатель 102 под действием пружины 103 начинает перемещение в сторону карпулы 104 через неполное отверстие 414, через отверстие 310 корпуса спускового механизма 109, давит на пробку-поршень 123, что приводит к движению карпулы 104 в корпусе 101, последующему выходу иглы 121 из корпуса через отверстие 118, проникновению иглы в мышечную ткань и излитию лекарственного средства.
Заявляемый автоматический инъектор имеет следующие преимущества. Он компактен, так как небольшой по размеру фиксатор является наиболее выступающей его частью. Также он прост в изготовлении, имеет всего 8 составных частей, изготовление большинства из них не требует сложного, высокоточного оборудования. Конструкция обеспечивает надежное предупреждение самопроизвольного инъецирования и предотвращение возможности случайного срабатывания в процессе его эксплуатации, так как в заявляемом автоматическом инъекторе применена система фиксации и блокировки, исключающая его непроизвольное срабатывание. Кроме того, нижняя часть корпуса автоинъектора имеет снаружи и внутри коническую форму для ориентации иглы и головки карпулы, а толкатель снабжен утолщением на конце - бобышкой, что обеспечивает надежное срабатывание. Всё это обеспечивает надежность при эксплуатации автоинъектора, особенно необходимую при применении в экстремальных условиях.
Проведенные испытания позволили экспериментально установить, что заявляемый автоматический инъектор может быть использован для введения жидких лекарственных средств различной вязкости в мышечную ткань непосредственно или через одежду, выполненную из материалов различной плотности.
В процессе испытаний заявляемым автоматическим инъектором были проведены модельные инъекции в аналог мышечной ткани (силикон) через 16 слоёв хлопчатобумажной ткани, через 6 слоёв пористого картона толщиной 2 мм, через слой натуральной кожи толщиной 1,5 мм, при этом игла не деформировалась, а лекарственное средство изливалось в требуемом объёме.
Таким образом, заявляемый автоматический инъектор может быть применен в медицине как гражданского, так и военного назначения, а также в ветеринарии, например при профилактическо-прививочных мероприятих гражданского населения, для обеспечения необходимыми лекарственными средствами индивидуальных аптечек силовых структур, в полевых и стационарных госпиталях медицины катастроф, а также при профилактике и лечении заболеваний животных, а его применение позволяет ускорить оказание медицинской помощи.