АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИНЪЕКТОР С ЗАЩИТОЙ ИГЛЫ

Область техники, к которой относится полезная модель
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.
Уровень техники
В настоящее время существует растущий спрос на автоинъекторы. Использование автоматических инъекторов позволяет преодолеть психологический дискомфорт, благодаря тому, что игла скрыта от пользователя внутри корпуса. Кроме того, процедура выполнения инъекции с использованием автоинъектора не требует навыков и может выполняться одной рукой.
В то же время в соответствии с требованиями безопасности необходимо, чтобы после использования одноразовые компоненты находились в безопасном состоянии, чтобы снизить риск травм иглой.
Для обеспечения постинъекционной защиты иглы были предложены различные подходы. Например, в патенте RU 2565388 С2 (опубл. 20.10.2015) описан механизм защиты иглы, основанный на использовании магнитов. Описанное в патенте ЕА 012008 В1 (опубл. 30.06.2009) устройство становится безопасным за счет втягивания иглы после инъекции. Изготовление указанных механизмов является трудоемким и дорогостоящим.
Таким образом, существует потребность в разработке новых средств рассматриваемого назначения.
Раскрытие сущности полезной модели.
Задачей заявляемой полезной модели является создание безопасного устройства для инъекций, пригодного для использования гражданским населением.
Технический результат заключается в предотвращении возможности случайного постинъекционного ранения иглой.
Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом автоматическом инъекторе применена система постинъекционной защиты иглы.
В качестве заявляемой полезной модели предлагается автоматический инъектор, состоящий из цилиндрического корпуса, на одной стороне которого выполнено коническое сужение с отверстием в центре, за которым внутри корпуса иглой в сторону отверстия размещена карпула, наполненная жидким лекарственным или профилактическим средством и укупоренная пробкой-поршнем, за которым расположен цилиндрический толкатель с надетой на нем сжатой пружиной, а с другой стороны установлен спусковой механизм, при этом в корпусе выполнены сквозные прямоугольные отверстия, первая пара которых расположена диаметрально на уровне горловины карпулы автоинъектора в состоянии готовности, а вторая - на уровне горловины карпулы автоинъектора в состоянии инъекции, на корпусе между указанными отверстиями, соединяя их, выполнены несквозные прямоугольные канавки на глубину половины толщины корпуса, поверх корпуса расположен механизм защиты иглы, состоящий из пружины защитного механизма и защитного колпачка, представляющего собой цилиндр, выполненный с возможностью скользящего перемещения по корпусу автоинъектора, и имеющего с одной стороны соразмерное корпусу автоинъектора коническое сужение с отверстием в центре, по бокам колпачка имеются упругие фиксаторы, выполненные с возможностью отгибания от центральной оси автоинъектора, а также с возможностью зацепления с прямоугольными отверстиями на корпусе, с другой стороны защитного колпачка имеется проточка большего внутреннего диаметра для установки пружины защитного механизма, выталкивающей колпачок после срабатывания и извлечения автоинъектора.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид в разрезе.
На фиг. 2 представлен толкатель.
На фиг. 3 представлено схематичное изображение действия автоинъектора.
Осуществление полезной модели
Далее полезная модель будет подробно описана со ссылками на фигуры чертежей.
Заявляемый автоматический инъектор является сборно-разборным устройством и содержит (фиг. 1) размещенные в корпусе 101 цилиндрический толкатель 102 с установленной на нем пружиной 103 и карпулу 104.
Корпус автоинъектора 101 представляет собой металлическую или пластиковую трубку, имеющую на одной стороне конусовидное сужение 105. Наружная поверхность корпуса имеет два участка с разным диаметром. Диаметр конца корпуса 106, обращенного к основанию карпулы немного больше диаметра конца 107, обращенного к игле. На более узкой части 107 корпуса выполнены две пары прямоугольных отверстий - первая пара 108 расположена на уровне горловины карпулы автоинъектора в состоянии готовности, а вторая 109 - на уровне горловины карпулы автоинъектора в состоянии инъекции. На корпусе выполнены несквозные продольные канавки 110, соединяющие между собой указанные отверстия.
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 201 в форме барьерного кольца, имеющего диаметр незначительно меньше внутреннего диаметра карпулы 104. Ограничитель разделяет толкатель на карпульную 203 и пружинную 202 части. Пружина 103 размещена на пружинной части 202 толкателя. На этой части, непосредственно у конца толкателя проточена цилиндрическая канавка 204. На карпульной части толкателя выполнен замок 205 для фиксации карпулы при сборке автоинъектора.
Спусковой механизм автоинъектора может быть выполнен в любой форме, известной специалисту. Подходящие варианты воплощения раскрыты, например, в патентах RU 2181057 С2 (опубл. 10.04.2002) и RU 171991 U1 (опубл. 23.06.2017). В одном из вариантов воплощения спусковой механизм состоит из корпуса спускового механизма 125, двух полукруглых смыкающихся зажимов 111, спусковой кнопки 112 и защитной крышки 113. Полукруглые зажимы 111 выполнены из пластика и имеют в нижней части наружный диаметр равный наружному диаметру корпуса 101. В верхней своей части зажимы имеют наружный диаметр меньше диаметра нижней части на величину толщины стенки защитной крышки 113. Между верхней и нижней частями зажимов проточена цилиндрическая канавка 114 для фиксации защитной крышки 113. На внутренней поверхности зажимов в нижней части имеет выступ, позволяющий зацеплять зажимы с цилиндрической канавкой 204 толкателя. Спусковая кнопка 112 представляет собой пластиковый усеченный конус, вершиной обращенный к зажимам 111, имеющий внутри отверстие диаметром чуть больше наружного диаметра пружинной части толкателя. Со стороны основания конуса на спусковую кнопку надета защитная крышка 113, выполненная из упругого материала, например, резины. Нижняя часть крышки 113 зацепляется с канавкой 114 на зажимах 111. Поверх описанного спускового механизма надет блокиратор 115, выполненный из тех же материалов, что и корпус.
Жесткость 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 путем за счет выбора материала, способа его обработки и диаметра витков пружины.
Механизм защиты иглы содержит пружину 116 и защитный колпачок 117. Защитный колпачок представляет собой пластиковый цилиндр, выполненный с возможностью скользящего перемещения по корпусу автоинъектора, и имеет с одной стороны конусовидное сужение 118 с отверстием в центре. На боковой поверхности колпачка 117 имеются два упругих фиксатора 119, выполненные с возможностью отгибания наружу относительно центральной оси автоинъектора. Фиксаторы 119 предназначены для зацепления с прямоугольными отверстиями 108 и 109 на корпусе. Упругие фиксаторы 119 могут быть изготовлены из пластика методом термопластирования. Внутренний диаметр колпачка немного больше наружного диаметра корпуса, за счет чего колпачок может свободно перемещаться по поверхности корпуса. С другой стороны защитного колпачка имеется проточка большего внутреннего диаметра для установки пружины 116, выталкивающей колпачок после срабатывания и извлечения автоинъектора.
Карпула 104 (фиг. 1) представляет собой стеклянный цилиндрический контейнер для лекарственного или профилактического средства необходимой вместимости, на который методом обкатки установлен алюминиевый колпачок 120 с предварительно зафиксированной в нем иглой 121. Игла карпулы защищена резиновым чехлом 124, одетым на алюминиевый колпачок 120. Между колпачком и верхней частью «горлышка» стеклянного контейнера перед обкаткой установлена мембрана 122 для отделения лекарственного средства от иглы. Карпула снабжена пробкой-поршнем 123, устанавливающемся после наполнения карпулы лекарственным средством.
Заявляемый автоматический инъектор собирают и приводят в рабочее состояние следующим образом. На корпус автоинъектора в его более узкой части 107 устанавливают пружину защитного механизма 116 и сверху, сжимая пружину, устанавливают защитный колпачок 117. На толкатель карпулы 102 устанавливают пружину 103. Толкатель 102 с пружиной 103 помещают в корпус 101 пружиной к спусковому механизму. При помощи специальной оснастки сжимают пружину 103. Карпулу 104 устанавливают поршнем к толкателю карпулы и фиксируют замком толкателя 205. Карпулу с толкателем фиксируют в спусковом механизме и последний вкручивают в корпус 101 автоматического инъектора. Автоматический инъектор готов к использованию.
В одном из вариантов воплощения фиксация карпулы в спусковом механизме происходит следующим образом - на толкатель карпулы 102 устанавливают фиксатор, состоящий из двух полукруглых смыкающихся зажимов 111, с одетой на них защитной крышкой 113, выполненной из резины. На внутренней поверхности зажимов в нижней части имеет выступ, позволяющий зацеплять зажимы с цилиндрической канавкой 204 толкателя. Движением вниз устанавливают блокиратор 115 на спусковой механизм.
Введение инъекции при помощи заявляемого автоматического автоинъектора происходит следующим образом. Автоматический инъектор прижимают к месту инъекции. При срабатывании спускового механизма толкатель 102 под действием пружины 103 начинает перемещение в сторону карпулы 104, давит на пробку-поршень 123, что приводит к движению карпулы 104 в корпусе 101. При движении стенки карпулы выталкивают упругие фиксаторы 119 из отверстий 108, соответствующих положению готовности. Игла 121 выходит из корпуса через отверстие, проникает в мышечную ткань, происходит разрыв защитной мембраны 122 и излитие лекарственного средства. После завершения инъекции при совершении возвратного движения от поверхности тела пружина защитного механизма 116 высвобождается и давит на защитный колпачок 117. Вследствие этого упругие фиксаторы 119 под действием пружины 116 совершают скользящее перемещение по канавкам ПО на корпусе до зацепления со второй парой отверстий 109 на корпусе. В итоге защитный колпачок фиксируется в выдвинутом положении и закрывает инъекционную иглу.
Заявляемый автоматический инъектор имеет следующие преимущества. Он компактен и прост в изготовлении, изготовление большинства составных частей не требует сложного, высокоточного оборудования. Конструкция заявляемого автоматического инъектора обеспечивает надежное предупреждение случайного постинъекционного ранения иглой.
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 слоев хлопчатобумажной ткани, через 6 слоев 2-х мм пористого картона, через 1,5 мм натуральной кожи, при этом игла не деформировалась, а лекарственное средство изливалось в требуемом объеме.
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 препаратами индивидуальных аптечек силовых структур, в полевых и стационарных госпиталях медицины катастроф, а также при профилактики и лечения заболеваний животных, а его применение позволяет ускорить оказание медицинской помощи.