ШПРИЦ С МЕХАНИЗМОМ ПРИВЕДЕНИЯ ЕГО В НЕРАБОТОСПОСОБНОЕ СОСТОЯНИЕ
SYRINGE WITH DEACTIVATING MECHANISM

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
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к шприцевым устройствам с пассивным (автоматическим) запирающим механизмом, который ограничивает перемещение поршневого штока в дистальном направлении 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 индикаторы или метки для указания неработоспособного состояния 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
Предлагается пассивная система приведения шприца в неработоспособное состояние, которая срабатывает после завершения цикла инъекции. Шприц содержит запорную часть и поршневой шток, соединенные таким образом, чтобы предотвращалась возможность разборки шприца пользователем до завершения цикла инъекции. В некоторых вариантах осуществления изобретения пользователь может заполнять шприц лекарственным средством и вводить его пациенту с возможностью предварительного разбавления этого средства.
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, содержащий цилиндр, удлиненный поршневой шток и запорную часть, которые устроены и взаимодействуют таким образом, что поршневой шток может быть заблокирован пассивным механизмом внутри цилиндра 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. В дистальной стенке имеется проход, через который текучая среда может перетекать из камеры. В одном из вариантов осуществления изобретения цилиндр включает метку или индикатор, который указывает, что шприц был приведен в неработоспособное состояние или что поршневой шток был 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 препятствие, расположенное возле проксимального конца поршневого штока, для ограничения его перемещения в проксимальном направлении. В одном из вариантов буртик имеет второй внутренний диаметр, который меньше первого диаметра. В некоторых вариантах осуществления изобретения шприц содержит участок с увеличенным диаметром, который расположен в проксимальном направлении от буртика и имеет третий внутренний диаметр, причем третий диаметр больше первого и второго диаметров. Некоторые варианты могут содержать переходный участок, расположенный между буртиком и участком с увеличенным диаметром. Переходный участок может иметь переменный внутренний диаметр, величина которого увеличивается в проксимальном направлении.
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 поршневой шток может скользить или иным образом перемещаться в проксимальном и дистальном направлениях внутри камеры цилиндра.
Дистальный конец поршневого штока может быть снабжен соединительной частью, имеющей дистальный и проксимальный концы. Соединительная часть обеспечивает совместное движение запорной части и поршневого штока внутри цилиндра в проксимальном и дистальном направлениях. Кроме того, соединительная часть обеспечивает возможность перемещения запорной части и поршневого штока относительно друг друга в проксимальном и дистальном направлениях. В одном из вариантов осуществления изобретения соединительная часть может иметь гребень на дистальном конце, или фиксатор, или другое средство, подходящее для удерживания запорной части.
По некоторым вариантам осуществления изобретения соединительная часть может также включать визуальный индикатор, который индицирует рабочее состояние или неработоспособное состояние шприца.
Поршневой шток может включать дополнительно 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 изобретения может использоваться выступ или кольцевой выступ, который отходит в радиальном направлении от поршневого штока. В некоторых вариантах выступ расположен между нажимной частью (площадкой) 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 внешний диаметр выступа превышает второй внутренний диаметр. Когда выступ продвигается в дистальном направлении по переходному участку, через буртик и далее в цилиндр, он будет запираться буртиком, в результате чего будет предотвращаться проксимальное перемещение поршневого штока. В одном из вариантов выступ имеет скошенные края для облегчения его продвижения в дистальном направлении через буртик.
Поршневой шток может включать дополнительно по меньшей мере одну разрушаемую (ломкую) часть для отделения части поршневого штока от корпуса. При таком устройстве, если пользователь попытается повторно использовать шприц или просто попробует вытянуть из цилиндра в проксимальном направлении поршневой шток, заблокированный в цилиндре, то поршневой шток разрывается по разрушаемой части, и при этом часть поршневого штока остается заблокированной внутри цилиндра. В одном из вариантов разрушаемая часть расположена между выступом и нажимной площадкой.
Запорная часть имеет проксимальный конец и дистальный конец и соединена с соединительной частью поршневого штока. В некоторых вариантах запорная часть перемещается внутри цилиндра в дистальном и проксимальном направлениях. Запорная часть также может перемещаться в дистальном и проксимальном направлениях на определенное осевое расстояние относительно соединительной части поршневого штока, в результате чего обеспечивается возможность прохождения выступа в дистальном направлении через буртик в положение блокировки, когда запорная часть дошла до дна шприца.
Запорная часть может включать дополнительно 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.
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 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 определенное аксиальное расстояние. На соединительной части поршневого штока может быть расположен дополнительный визуальный индикатор, который виден пользователю, когда он заполняет шприц.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда пользователь осуществляет инъекцию, соединение запорной и соединительной частей обеспечивает возможность перемещения поршневого штока на 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, расположенный на соединительной части поршневого штока, больше не будет виден. Если используется метка, расположенная на цилиндре, то ее можно видеть в процессе всего такта инъекции, даже после блокировки поршневого штока. Как будет более подробно рассмотрено ниже, метка представляет собой альтернативный вариант средства индикации неработоспособного состояния шприца.
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 выступ поршневого штока проходит за буртик цилиндра. В некоторых вариантах, после того как выступ проходит за буртик цилиндра, он блокирует поршневой шток внутри цилиндра и предотвращает возможность повторного использования шприца пользователем или иную попытку вытягивания поршневого штока из цилиндра. Как только поршневой шток блокируется внутри цилиндра, дополнительный визуальный индикатор, расположенный на соединительной части поршневого штока, не будет больше виден, что указывает на то, что шприц приведен в неработоспособное состояние.
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 к 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 отделившийся поршневой шток остается в руке пользователя. 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 или инъекции.
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 по одному из вариантов осуществления изобретения;
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, аналогичный виду на фиг.7, отличающийся тем, что поршневой шток перемещается в проксимальном направлении;
на фиг.9 - вид, аналогичный виду на фиг.8, отличающийся тем, что поршневой шток перемещается в дистальном направлении;
на фиг.10 - вид, аналогичный виду на фиг.9, отличающийся тем, 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 одного из вариантов шприца с меткой, расположенной на цилиндре;
на фиг.13 - вид в перспективе разобранного шприца с визуальными индикаторами или метками, расположенными на цилиндре и на соединительной части поршневого штока;
на фиг.14 - вид сечения по линии 14-14 фиг.12;
на фиг.15 - вид, аналогичный виду на фиг.14, отличающийся тем, что поршневой шток заблокирован в цилиндре шприца;
на фиг.16 - увеличенный вид проксимальной части шприца, показанного на фиг.15;
на фиг.17 - вид, аналогичный виду на фиг.10, отличающийся тем, что на нем показана проксимальная часть поршневого штока, вырванная из шприца, после того как поршневой шток был заблокирован в цилиндре шприца;
на фиг.18 - вид, аналогичный виду на фиг.7, отличающийся тем, что поршневой шток перемещается в проксимальном направлении, и запорная часть отсоединена от поршневого штока;
на фиг.19 - вид в перспективе разобранного шприца по другому варианту осуществления изобретения;
на фиг.20 - вид в перспективе поршневого штока, показанного на фиг.19;
на фиг.21 - вид сбоку вертикальной проекции запорной части, показанной на фиг.19;
на фиг.22 - вид сечения по линии 22-22 шприца, показанного фиг.19;
на фиг.23 - вид, аналогичный виду на фиг.22, отличающийся тем, что поршневой шток перемещается в проксимальном направлении;
на фиг.24 - вид, аналогичный виду на фиг.23, отличающийся тем, что поршневой шток перемещается в дистальном направлении;
на фиг.25 - вид, аналогичный виду на фиг.24, отличающийся тем, что поршневой шток заблокирован в цилиндре шприца;
на фиг.26 - вид, аналогичный виду на фиг.25, отличающийся тем, что на нем показана проксимальная часть поршневого штока, вырванная из шприца, после того как поршневой шток был заблокирован в цилиндре шприца;
на фиг.27 - вид, аналогичный виду на фиг.22, отличающийся тем, что поршневой шток перемещается в проксимальном направлении, и запорная часть отсоединена от поршневого штока.
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.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается шприц, содержащий цилиндр, поршневой шток и запорную часть, которые устроены и взаимодействуют таким образом, что поршневой шток может быть заблокирован внутри цилиндра пассивным механизмом 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. Кроме того, цилиндр 120 содержит канюлю 150 иглы с просветом 153, которая прикреплена к проходу 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 более подробно показано на фиг.4, цилиндр 120 содержит также буртик 123 возле проксимального конца 129. Внутренний диаметр цилиндра на участке буртика 123 меньше внутреннего диаметра в других местах цилиндра 120 по всей его длине. Для формирования участка цилиндра, имеющего уменьшенный диаметр по сравнению с внутренним диаметром цилиндра 120, может использоваться один или несколько дополнительных фиксаторов или язычков. В одном из вариантов осуществления изобретения буртик может представлять собой кольцо, сформированное по всему круговому периметру внутренней поверхности 126 цилиндра 120 или по части этой поверхности. В цилиндре 120 также имеется переходный участок 127, прилегающий к буртику 123 на проксимальном конце 129 цилиндра 120. Внутренний диаметр цилиндра на этом участке 127 увеличивается в направлении от дистального конца 121 к проксимальному концу 129 цилиндра 120. В рассматриваемом варианте цилиндр содержит участок 125 увеличенного диаметра, прилегающий к переходному участку на проксимальном конце 129 цилиндра. Внутренний диаметр цилиндра 120 на участке 125 больше, чем внутренний диаметр цилиндра на всем переходном участке 127.
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, 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.
Запорная часть 160 имеет также наклонный участок 165 корпуса 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 входит соединительная часть 146 поршневого штока 140 для его соединения с запорной частью 160. Поршневой шток 140 может быть снабжен периферийным гребнем 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 или язычки.
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. Поршневой шток 140 содержит также нажимную площадку 142 на своем проксимальном конце 149. В рассматриваемом варианте нажимная площадка 142 может иметь текстурированную поверхность, поверхность, на которой можно сделать запись, и/или этикетку.
На фиг.6 можно видеть, что поршневой шток 140 содержит также выступ 144 между нажимной площадкой 142 и основным корпусом 148. Внешний диаметр поршневого штока на участке выступа 144 превышает внутренний диаметр цилиндра 120 на участке буртика 123. В некоторых вариантах осуществления изобретения выступ 144 содержит скошенную часть 145, 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. По меньшей мере в одном 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 (см. фиг.10-11). В некоторых вариантах осуществления изобретения поршневой шток 140 содержит также по меньшей мере одно разрушаемое соединение или участок 143 для отделения по меньшей мере части поршневого штока от основного корпуса, когда пользователь прикладывает к поршневому штоку достаточное усилие в проксимальном направлении после его блокировки в цилиндре. В рассматриваемом варианте разрушаемый участок 143 расположен между выступом 144 и нажимной площадкой 142. Необходимо понимать, что разрушаемое соединение или участок 143 указаны в качестве примера, и что могут использоваться и другие подходящие средства для необратимого повреждения поршневого штока или отделения иным образом по меньшей мере части поршневого штока от основного корпуса.
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 фигуры 7, запорная часть может двигаться в проксимальном и дистальном направлениях на определенное осевое расстояние 132 относительно соединительной части 146 поршневого штока 140.
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.
Как показано на фиг.7, поршневой шток 140 вместе с запорной частью 160 расположен в камере цилиндра 120, причем запорная часть находится на дне цилиндра (дистальный конец шприца), 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 в полости 168 корпуса 164 запорной части шейкой 163 с возможностью перемещения.
Как показано на фиг.7, между запорной частью 160 и дистальным концом основного корпуса 148 имеется определенное осевое расстояние 132, которое может проходить поршневой шток до начала цикла инъекции. По меньшей мере в одном варианте выступ 144 остается на проксимальной стороне буртика 123, поскольку совместная длина поршневого штока 140 и запорной части вместе с определенным осевым расстоянием 132 превышает длину цилиндра 120 от его дистальной стенки 122 до его проксимального конца. Расстояние между выступом 144 и периферийной кромкой 162 корпуса 164 запорной части составляет первое расстояние D1.
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 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 определенное осевое расстояние 132, показанное на фиг.7, и 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 по меньшей мере с одним вариантом, как только соединительная часть 146 пройдет в дистальном направлении расстояние, равное 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 расстояние между выступом 144 и периферийной кромкой 162 определяет второе расстояние D2, которое представляет собой разницу между первым расстоянием D1 и зазором, определяющим осевое расстояние 132.
На фиг.10 показан вариант конструкции шприца в положении, когда поршневой шток заблокирован внутри цилиндра. В вариантах осуществления изобретения при входе соединительной части 146 в полость 168 запорной части 160, как показано и на фиг.9, выбирается зазор, определяющий осевое расстояние 132, в результате чего выступ 144 проходит за буртик 123 (лучше всего показан на фиг.11). Внешний диаметр выступа 144 превышает внутренний диаметр цилиндра на участке буртика 123. По некоторым вариантам осуществления изобретения буртик 123 запирает выступ 144 в цилиндре 120 и предотвращает перемещение поршневого штока 140 в проксимальном направлении.
На фиг.12 показан шприц 100, в котором цилиндр 120 содержит индикатор 300. Индикатор выровнен с буртиком 123, как это лучше видно на фиг.16. Индикатор может представлять собой единое целое с боковой стенкой цилиндра или может быть отдельной частью, установленной на внешнюю поверхность боковой стенки. Индикатор может быть напечатан типографской краской или приклеен, может иметь текстурированную поверхность или представлять собой отдельную часть, которая фиксируется по окружности цилиндра шприца. Индикатор может формировать кольцо по окружности боковой стенки цилиндра или же может иметь форму пластинок, равномерно расположенных по окружности боковой стенки. В одном из вариантов индикатор представляет собой цветную полоску. Более конкретно индикатор может содержать текст в форме одной или нескольких букв и/или цифр, геометрических фигур, символом или их сочетаний, для указания пользователю о том, что шприц находится в неработоспособном состоянии.
На фигуре 13 показан поршневой шток 140 с визуальным индикатором 310, расположенным на соединительной части 146 штока. Так же, как и в случае визуального индикатора 300, визуальный индикатор 310 может быть сформирован как одно целое с соединительной частью 146 поршневого штока или может представлять собой отдельный элемент, установленный на внешней поверхности соединительной части. Индикатор может быть напечатан типографской краской или приклеен, может иметь текстурированную поверхность или представлять собой отдельный элемент, который фиксируется на соединительной части. В некоторых вариантах осуществления изобретения индикатор может содержать рисунок, сплошное покрытие и/или может покрывать всю поверхность соединительной части. В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения индикатор представляет собой цветную полоску, расположенную по длине соединительной части 146 между дистальным концом 141 и основным корпусом 148 поршневого штока. Более конкретно индикатор может представлять собой цветную полоску, расположенную по окружности соединительной части 146 поршневого штока. Еще более конкретно индикатор может содержать текст в форме одной или нескольких букв и/или цифр, геометрических фигур, символом или их сочетаний.
Как более подробно показано на фиг.14, зазор между запорной частью 160 и дистальным концом основного корпуса 148 определяет осевое расстояние 132, которое может проходить поршневой шток до начала цикла инъекции. Визуальный индикатор 310 виден, когда имеется такой зазор. Визуальный индикатор 300 расположен на внешней поверхности цилиндра 120 и выровнен с буртиком 123. Как уже указывалось со ссылками на фиг.8, 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 вариантах осуществления изобретения зазор, определяющий 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. Соответственно, визуальный индикатор 310 будет при этом все время виден.
Как уже указывалось со ссылками на фиг.9, в процессе вытеснения содержимого шприца поршневой шток перемещается в дистальном направлении на величину определенного осевого расстояния 132, показанного на фиг.7 и 14, в то время как корпус запорной части остается неподвижным, и при этом постепенно выбирается зазор, определяемый указанным расстоянием 132. При перемещении соединительной части 146 относительно запорной части в дистальном направлении эта часть 146 поршневого штока вдвигается в полость 168 запорной части (как показано на фиг.9). Как более подробно показано на фиг.15, в результате этого относительного движения корпус 164 запорной части закрывает соединительную часть, и визуальный индикатор 310 больше не будет виден.
Как более подробно показано на фиг.15 и 16, визуальный индикатор 300, расположенный на цилиндре 120 и выровненный с буртиком 123, также показывает продвижение выступа 144 за буртик 123. Кроме того, при входе соединительной части 146 в полость 168 запорной части 160, как показано также и на фиг.9, выбирается зазор, определяющий осевое расстояние 132, в результате чего выступ 144 проходит буртик 123 (лучше всего показано на фиг.11 и 16). Расположение выступа 144 относительно визуального индикатора может показывать, что поршневой шток заблокирован внутри цилиндра, и шприц приведен в неработоспособное состояние. Перед блокировкой поршневого штока выступ 144 располагается рядом с визуальным индикатором 300 с проксимальной стороны. Когда поршневой шток блокируется, выступ 144 располагается рядом с визуальным индикатором 300 с дистальной стороны.
Необходимо понимать, что визуальные индикаторы 300 и 310 могут использоваться вместе или по отдельности.
На фигуре 17 показано положение компонентов шприца, после того как поршневой шток 140 будет заблокирован внутри цилиндра 120. Попытка повторного использования шприца путем приложения усилия к поршневому штоку 140 в проксимальном направлении приведет к тому, что часть поршневого штока 140 оторвется на разрушаемом соединении или участке 143. Разрушаемое соединение или участок 143 выполняется таким образом, что удерживающая сила, создаваемая буртиком 123 при приложении усилия к поршневому штоку 140 в проксимальном направлении, будет больше, чем сила, необходимая для разрыва поршневого штока на разрушаемом участке 143, и поэтому разрушаемый участок разрывается, прежде чем пользователь сможет преодолеть силу удерживания выступа 144 буртиком 123.
На фиг.18 показано положение компонентов шприца, в котором запорная часть 160 отделилась от соединительной части 146 поршневого штока. По некоторым вариантам осуществления изобретения запорная часть 160 и соединительная часть 146 разъединяются для предотвращения попытки пользователя разобрать шприц на части перед его использованием. Как это было указано со ссылками на фиг.5, периферийная кромка 162 запорной части 160 имеет диаметр, превышающий диаметр внутренней поверхности буртика 123. В соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления изобретения, когда пользователь прикладывает усилие к поршневому штоку в проксимальном направлении, буртик 123 блокирует периферийную кромку 162 запорной части 160, и кольцевой гребень 147 соединительной части 146 отсоединяется от шейки 163 запорной части. Когда к поршневому штоку прикладывается усилие в проксимальном направлении, буртик 123 действует на периферийную кромку запорной части с большей силой, чем сила действия кольцевого гребня 147 соединительной части поршневого штока на шейку запорной части.
На фиг.19 приведен вид в перспективе разобранного шприца по другому варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг.19, шприц содержит цилиндр 220, поршневой шток 240 и запорную часть 260, установленную таким образом, что проксимальный конец 269 запорной части соединен с дистальным концом 241 поршневого штока. Затем запорная часть 260 вместе с поршневым штоком 240 вводится в проксимальный конец 229 цилиндра. К проксимальному концу 229 цилиндра 220 прикреплен фланец 224. Кроме того, цилиндр 220 содержит канюлю 250 иглы с просветом 253, которая прикреплена к проходу 111 в дистальной стенке 222 на дистальном конце 221 цилиндра 220. В некоторых вариантах осуществления изобретения для прикрепления канюли 250 к дистальной стенке 222 используется крепежная втулка 252. Для защиты канюли шприца может использоваться колпачок (не показан).
Так же, как и в случае цилиндра, изображенного на фиг.3 и 4 и показанного на фиг.22, цилиндр содержит дополнительно буртик 223 или иное средство блокировки поршневого штока в цилиндре, внутренняя поверхность которого имеет уменьшенный диаметр по сравнению с диаметром внутренней поверхности цилиндра.
На фиг.20 приведен вид в перспективе поршневого штока 240, состоящего из основного корпуса 248, дистального конца 241 и проксимального конца 249. Поршневой шток 240 содержит также нажимную площадку 242 на своем проксимальном конце и соединительную часть 246 на дистальном конце. Поршневой шток 240 также содержит выступ 244, имеющий форму кольца между нажимной площадкой 242 и основным корпусом 248. Выступ 244 может содержать скошенную часть 245 для облегчения прохождения выступа 244 в дистальном направлении через буртик 223 и далее в цилиндр 220. В некоторых вариантах осуществления изобретения внешний диаметр выступа 244 превышает внутренний диаметр цилиндра на участке буртика 223. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения шприц имеет такую конструкцию, в которой обеспечивается прохождение выступа 244 через буртик 223 в дистальном направлении для блокирования поршневого штока 240 в цилиндре 220, когда пользователь до конца вводит поршневой шток в цилиндр (как более подробно показано на фиг.25-26 и рассмотрено ниже).
Кроме того, поршневой шток 240 содержит по меньшей мере один разрушаемый участок 243. В рассматриваемом варианте разрушаемый участок 243 поршневого штока 240 расположен между выступом 244 и нажимной площадкой 242, однако разрушаемый участок может находиться и в другом месте.
На дистальном конце 241 поршневого штока 240 имеется соединительная часть 246. Как можно видеть, соединительная часть 246 содержит полость и удерживающий элемент 247. По меньшей в одном варианте осуществления изобретения для соединения используется способ посадки с натягом или другой подходящий способ фиксации конца запорной части.
На фиг.21 показан вариант конструкции запорной части 260, имеющей дистальный конец 261 и проксимальный конец 269. В соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления изобретения запорная часть 260 содержит периферийную кромку 262, которая формирует уплотнение с внутренней стенкой цилиндра 220 и диаметр которой больше диаметра внутренней поверхности цилиндра на участке буртика 223 (как более подробно показано на фиг.22-24). Как можно видеть, на дистальном конце 261 запорной части 260 имеется удлиненный наконечник 266, способствующий вытеснению всего содержимого шприца. Кроме того, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления изобретения запорная часть 260 содержит также корпус (бобышку) 264 с периферийным буртиком 263 на проксимальном конце 269. Кроме того, запорная часть 260 может содержать разрушаемое соединение 265, соединяющее корпус 264 с запорной частью 260.
Как показано на фиг.22, запорная часть 260 и поршневой шток 240 находятся в камере цилиндра 220, и запорная часть прижата к дистальной стенке цилиндра. Кроме того, периферийная кромка 262 запорной части 260 формирует уплотнение с внутренней поверхностью цилиндра 220. Запорная часть 260 соединяется с соединительной частью 246 поршневого штока 240. Как показано, удерживающий элемент 247 соединительной части 246 удерживает периферийный буртик 263 запорной части 260.
Варианты конструкции шприца фиг.19-27 также могут содержать визуальный индикатор 300 и/или визуальный индикатор 310, как было описано со ссылками на фигуры 13-16. В одном из вариантов цилиндр 220 может также содержать визуальный индикатор, выровненный с буртиком 223. Также шприц может содержать визуальный индикатор, расположенный на корпусе 264 запорной части.
По некоторым вариантам осуществления изобретения между запорной частью 260 и дистальным концом основного корпуса 248 имеется зазор, определяющий определенное осевое расстояние 232. В некоторых вариантах осуществления изобретения расстояние между выступом 244 и периферийной кромкой 262 запорной части 260 составляет первое расстояние D1.
На фиг.23 иллюстрируется действие шприца, в частности, показан ход всасывания или заполнения шприца по некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения. Когда пользователь прикладывает усилие к поршневому штоку 240 в проксимальном направлении, как показано стрелкой на фиг.23, поршневой шток 240 и запорная часть 260 перемещаются вместе в этом направлении, в то время как соединительная часть 246 соединена с запорной частью 260 по периферийному выступу 263. При таком расположении компонентов шприца зазор, определяющий определенное осевое расстояние 232, сохраняется, когда запорная часть 260 и поршневой шток 240 перемещаются вместе в проксимальном направлении. Пользователь прикладывает к поршневому штоку усилие, действующее в проксимальном направлении, пока в шприц не будет набрано необходимое количество 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.24 также показан шприц в положении, когда к поршневому штоку прилагается усилие, действующее в дистальном направлении, в такте инъекции, в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления изобретения. При этом выбирается зазор, и поршневой шток проходит определенное осевое расстояние 232, показанное на фиг.22, в то время как запорная часть 260 остается неподвижной. В соответствии по меньшей мере с одним вариантом, как только соединительная часть 246 пройдет в дистальном направлении расстояние, равное определенному осевому расстоянию 232, и окажется в контакте с разрушаемым соединением 265, запорная часть 260 и поршневой шток 240 начинают двигаться вместе в дистальном направлении.
В процессе вытеснения содержимого шприца поршневой шток перемещается в дистальном направлении на величину определенного осевого расстояния 232, в то время как корпус запорной части остается неподвижным. После этого при вытеснении содержимого шприца расстояние между выступом 244 и периферийной кромкой 262 определяет второе расстояние D2, которое представляет собой разницу между первым расстоянием D1 и зазором, определяющим определенное осевое расстояние 232.
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 он не дошел до дна шприца. Однако, как будет рассмотрено ниже, пользователь обычно вытесняет практически все содержимое шприца путем прижатия запорной части к дистальной стенке цилиндра.
На фиг.25, на которой иллюстрируется положение компонентов шприца после того, как поршневой шток 240 заблокирован внутри цилиндра 220, можно видеть, что перемещение соединительной части 246 в дистальном направлении к разрушаемому соединению 265 запорной части 260 (как показано на фиг.24) выбирает зазор, определяющий определенное осевое расстояние, после чего выступ 244 проходит за буртик 223, в результате чего поршневой шток 240 блокируется внутри цилиндра 220, и, соответственно, предотвращается возможность повторного использования шприца.
На фиг.26 шприц показан в положении, когда пользователь после блокировки поршневого штока 240 внутри цилиндра 220 пытается использовать шприц повторно путем приложения усилия к поршневому штоку 240 в проксимальном направлении. Приложение к поршневому штоку достаточного усилия в проксимальном направлении приводит к тому, что часть поршневого штока 240 отделяется на разрушаемом соединении или разрушаемом участке 243, поскольку удерживающая сила, возникающая между кольцевым выступом 244 и буртиком, превышает усилие разрыва разрушаемого участка или соединения.
На фиг.27 показано расположение компонентов шприца, после того как к поршневому штоку было приложено усилие в проксимальном направлении и запорная часть переместилась в этом направлении. Как можно видеть на фиг.27, запорная часть 260 отделилась от соединительной части 246 поршневого штока. Разрушаемое соединение 264 разрушается, в результате чего предотвращается возможность разборки пользователем шприца на части. Как уже указывалось, внешний диаметра периферийной кромки 262 запорной части превышает внутренний диаметр внутренней поверхности цилиндра на участке буртика 223. В соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления изобретения, когда пользователь прикладывает усилие к поршневому штоку 240 в проксимальном направлении, буртик 223 блокирует периферийную кромку 262 запорной части 260, и разрушаемое соединение 265 разрушается, в результате чего корпус 264 отделяется от запорной части 260. Для этого необходимо, чтобы сила разрыва разрушаемого соединения была меньше силы, действующей на периферийную кромку запорной части. По некоторым вариантам осуществления изобретения цилиндр шприца может содержать идентифицирующую информацию в отношении шприца. Такая информация может содержать, например, сведения о содержимом шприца или о пациенте, для которого предназначено это содержимое.
Указания по тексту настоящего описания "один из вариантов осуществления изобретения", "некоторые варианты осуществления изобретения" или "варианты (некоторые варианты) осуществления изобретения" означают, что определенный признак, конструкция, материал или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления изобретения, включаются по меньшей мере в один вариант осуществления изобретения. Таким образом, фразы "в вариантах осуществления изобретения", "в некоторых вариантах осуществления изобретения" или "в одном из вариантов осуществления изобретения" в различных местах описания необязательно относятся к одному и тому же варианту. Более того, определенные признаки, конструкции, материалы или характеристики могут быть использованы совместно подходящим образом в некоторых вариантах осуществления изобретения.
Хотя изобретение рассмотрено в настоящем описании со ссылками на конкретные варианты его осуществления, необходимо понимать, что такие варианты являются всего лишь иллюстрациями принципов и способов применения изобретения. Специалистам в данной области техники будет ясно, что в устройства, предлагаемые в настоящем изобретении, могут быть внесены различные изменения и модификации без выхода за рамки сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение включает модификации и изменения, которые находятся в пределах объема, определяемого признаками прилагаемой формулы и их эквивалентами.