АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ЖИДКИХ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ, В ЧАСТНОСТИ ИНСУЛИНА
AUTOMATIC INSTRUMENT FOR ADMINISTERING LIQUID PHARMACEUTICAL PREPARATIONS, PARTICULARLY INSULIN

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к автоматическому инструменту для введения жидких фармацевтических препаратов, в частности инсулина, более конкретно для многократного инъекционного введения установленных доз лекарственного препарата из сменного контейнера, например, для самостоятельного введения инсулина пациентами, страдающими диабетом.
Уровень техники
Европейский патент ЕР 0338806 B1 (Holman и Marchall) раскрывает шприц, содержащий корпус, задающее дозу устройство в виде поворачивающегося колпачка или кольца, установленного на корпусе и выполненного с возможностью перемещения к выбранному установленному положению, причем имеется фиксатор для удержания задающего устройства в этом установленном положении, при этом перемещение задающего устройства сопровождается напряжением пружины, которая при отпускании фиксатора обеспечивает силу для выталкивания заданной дозы, отличающийся тем, что содержит средство, выполненное с возможностью отпускания фиксатора, что приводит к возврату задающего устройства к исходному положению для продвижения плунжера через одностороннюю муфту для выталкивания заданной дозы; и посредством конструкции с винтовой нарезкой с крупным шагом, выполненной с возможностью преобразования поворота задающего устройства в линейное перемещение плунжера.
Также польская патентная заявка Р 341395 раскрывает шприц для выдачи заданных доз лекарственного препарата из ампулы, содержащей количество лекарственного препарата, достаточное для подготовки нескольких лечебных доз, содержащий корпус, шток плунжера, имеющий некруговое сечение и наружную винтовую нарезку, приводную конструкцию для привода штока плунжера, содержащую два элемента, а именно направляющие штока плунжера и гайку с внутренней винтовой нарезкой, соответствующей наружной винтовой нарезке штока плунжера, а также дозоустановочный механизм, содержащий несамоблокирующееся резьбовое соединение, по которому инъекционная нажимная кнопка откручивается с более ближнего к корпусу конца, приводя к повороту дозоустановочного элемента. Такой шприц отличается тем, что между гайкой и направляющими штока плунжера существует однонаправленное соединение, обеспечивающее поворот обеих этих частей в одном направлении, но не в противоположном направлении, при этом допустимый поворот является только тем, посредством которого шток плунжера перемещается в направлении по окружности в шприце. Соединение выполнено таким образом, что начальное сопротивление, достаточное для препятствования крутящему моменту, действующему на соединение при установке дозы, должно быть преодолено для обеспечения возможности поворота. Под корпусом могут размещаться маркировочные знаки, указывающие размер выбранной дозы.
Основным недостатком известных устройств является невозможность введения точно контролируемой и установленной дозы лекарственного препарата.
Рассмотренный выше шприц для ручного введения лекарственного средства требует от пациента ручной регулировки силы давления на инъекционную нажимную кнопку, которая определяет скорость инъекции. Это приводит к дополнительному напряжению и дискомфорту при введении. Дополнительный недостаток заключается в сложности конструкции для преобразования прямолинейного перемещения инъекционной нажимной кнопки в линейное перемещение штока плунжера посредством поворотного перемещения гайки. К другим недостаткам шприца для введения лекарственного средства, использующего напряженную пружину, относятся ненадежность конструкции пускового устройства, которое не обеспечивает надежной блокировки гайки, и отсутствие наружного направляющего средства для напряженной пружины. Это отрицательно влияет на поддержание контроля и точности введения установленной дозы лекарственного средства.
Кроме того, известные устройства не обеспечивают надлежащей защиты от повреждения муфты или приводной конструкции из-за чрезмерного поворота дозоустановочного элемента. Также силы трения, противодействующие действию плунжера, слишком велики. Конструкции для индикации дозы в известных устройствах являются очень сложными, и шкала, обычно расположенная на наружной поверхности корпуса, может легко стираться.
Цели изобретения
Основной целью настоящего изобретения, относящегося к автоматическому инструменту для введения, в частности, инсулина, более конкретно для многократного инъекционного введения установленных доз лекарственного препарата из сменного контейнера, является обеспечение возможности для точно контролируемого введения установленной дозы лекарственного препарата, сохранение автоматического введения лекарственного препарата без какого-либо напряжения, обеспечение наружной направляющей для напряженной пружины и обеспечение защиты от повреждения муфты или приводной конструкции из-за чрезмерного поворота дозоустановочного элемента.
Вторая цель изобретения состоит в обеспечении уменьшения сил трения, противодействующих действию поршня, и обеспечение надежной блокировки гайки посредством надежной конструкции пускового устройства, сохраняющего автоматическое введение лекарственного средства.
Третья цель настоящего изобретения, относящегося к автоматическому инструменту для введения, состоит в обеспечении индикаторного устройства, имеющего маркировочные шкальные отметки, расположенные не на наружной поверхности корпуса, что препятствует их стиранию пользователем во время работы с инструментом для введения.
Сущность изобретения
Основные задачи настоящего изобретения были достигнуты посредством настоящего автоматического инструмента для введения жидких фармацевтических препаратов, в частности инсулина, более конкретно для многократного инъекционного введения установленных доз лекарственного препарата из сменного контейнера, содержащего корпус основной части, соединенный с корпусом сменного контейнера с лекарственным средством, в частности с инсулином, имеющего поршень, выполненный с возможностью выталкивания лекарственного средства, причем указанный поршень перемещается только прямолинейно посредством встроенного приводного блока, выполненного с возможностью фиксации, приведения в действие, прямолинейного перемещения и блокировки поворота указанного поршня, приводимого в действие через двухстороннюю муфту с помощью растягивающейся пружины, расположенной в корпусе основной части, причем указанная пружина, растянутая вращающимся кольцом ручной установки дозы через тот же блок двухсторонней муфты, при этом указанный приводной блок приводится в действие блоком запуска, а доза указывается посредством индикаторной конструкции. Согласно настоящему изобретению указанный автоматический инструмент по п.1 отличается тем, что содержит по меньшей мере один блокирующий ключ, расположенный в верхней части барабана с храповиком, действующий совместно с по меньшей мере одним ключом, расположенным во внутренней части цилиндрического корпуса основной части.
Новая конструкция автоматического инструмента обеспечивает возможность точно контролируемого введения установленной дозы лекарственного средства, сохранение автоматического введения лекарственного средства без напряжения, обеспечение наружной направляющей для растянутой пружины и обеспечение надлежащей защиты от повреждения муфты или приводной конструкции из-за чрезмерного поворота дозоустановочного элемента. Предпочтительно, автоматический инструмент для введения содержит два блокирующих ключа, расположенных непосредственно на окружной поверхности барабана с храповиком, действующие совместно с двумя ключами на внутренней части цилиндрической поверхности цилиндрического корпуса основной части, расположенными над смотровым окном.
Вторая цель настоящего изобретения была достигнута посредством варианта автоматического инструмента для введения, в котором встроенный приводной блок, выполненный с возможностью фиксации, приведения в действие, прямолинейного перемещения и блокировки поворота поршня, содержит фиксированную направляющую поршня и приводную гайку, при этом фиксированная направляющая поршня фиксирована в зубчатом кольце посадочного элемента, прижатая к нему корпусом сменного инсулинового контейнера, и в указанном встроенном приводном блоке гайка установлена через подшипник в посадочном элементе, преимущественно через шарикоподшипник.
Благодаря такой конструкции обеспечивается надежная блокировка приводной гайки, минимально влияющая на расположение гайки и одновременно не допускающая никакого ее поворота или воздействия на положение поршня во время установки дозы, а также обеспечивающая уменьшение сил трения, противодействующих работе плунжера.
Кроме того, предпочтительно приводная растягивающаяся пружина представляет собой скрученную пружину, а вторая пружина расположена непосредственно под блоком запуска.
Третья цель настоящего изобретения была достигнута посредством варианта автоматического инструмента для введения, в котором индикаторная конструкция содержит шкалу, расположенную линейно на цилиндрической части барабана с храповиком под блокирующими ключами, и смотровое окно, расположенное в корпусе. Благодаря такой конструкции шкала надлежащим образом перемещается во время установки дозы и хорошо видна в смотровое окно.
Описание чертежей
Настоящее изобретение представлено подробно в предпочтительном примере своего варианта осуществления и на чертежах, на которых:
Фиг.1 - продольный разрез автоматического инструмента для введения без сменного контейнера и его футляра,
Фиг.2 - поперечный разрез по линии В-В храпового механизма автоматического инструмента для введения с собачками, сцепленными с зубчатым кольцом гайки,
Фиг.3 - поперечный разрез по линии С-С автоматического инструмента для введения, изображенного на фиг.1, в месте, в котором пусковой механизм сцепляется с зубчатым кольцом гайки,
Фиг.4 - поперечный разрез по линии D-D автоматического инструмента для введения, изображенного на фиг.1, представляющий систему, блокирующую поворот шкалы, которая определяет рабочий диапазон автоматического инструмента для введения,
Фиг.5 - графическое изображение поперечного разреза по линии Е-Е автоматического инструмента для введения, изображенного на фиг.1, представляющее расположение элементов конструкции, блокирующей поворот поршня,
Фиг.6 - аксонометрический вид спереди автоматического инструмента для введения, изображенного на фиг.1, со снятыми частями корпусов, представляющий преимущественное взаимное расположение элементов внутренних механизмов автоматического инструмента для введения, и
Фиг.7 - покомпонентное фронтальное аксонометрическое изображение автоматического инструмента для введения, изображенного на фиг.1.
Варианты осуществления изобретения
Как представлено на фиг.1, 6 и 7, автоматический инструмент для введения жидких фармацевтических препаратов, в частности инсулина, более конкретно для многократного инъекционного введения установленных доз лекарственного препарата из сменного контейнера, содержит корпус 1 основной части, соединенный с корпусом 2 сменного контейнера с лекарственным средством (не показан на чертежах). Инсулин выталкивается поршнем 12, смещаемым линейно посредством приводного блока, выполненного с возможностью фиксации, приведения в действие, прямолинейного перемещения и блокировки поворота поршнем 12, приводимого в действие через блок двойной муфты посредством растягивающейся пружины 15, при этом приводящая растягивающаяся пружина 15 представляет собой скрученную пружину, расположенную в корпусе 1 основной части, растянутую с помощью вращающегося кольца 3 ручной установки дозы также через блок двойной муфты, причем приводной блок приводится в действие блоком 13 запуска, а смещаемый индикаторный цилиндр расположен на держателе растягивающейся пружины 15, а шкала 5.7, видимая в смотровое окно 1.1, расположена на барабане 5 с храповиком.
Автоматический инструмент для введения жидких фармацевтических препаратов, в частности инсулина, более конкретно для многократного инъекционного введения установленных доз лекарственного препарата из сменного контейнера, работает описанным ниже образом.
Для замены контейнера с инсулином следует отвинтить корпус 2 контейнера, соединенный с корпусом 1 основной части (фиг.1), путем вращения его против часовой стрелки. После отвинчивания корпуса 2 контейнера фиксированная направляющая 11 поршня и посадочный элемент 9 автоматически расцепляются, благодаря действию расцепляющей пружины 10 путем перемещения фиксированной направляющей 11 поршня соосно в направлении поршня 12. Это обеспечивает возможность ручного обратного хода поршня 12, путем приложения силы в осевом направлении для продвижения его в корпус 1. Конец 12.1 поршня независимо поворачивается на поршне 12. Соединение между поршнем 12 и гайкой 7 обеспечивается посредством крупной резьбы, поэтому при продвижении в корпус 1 поршень 12 ввинчивается в гайку 7. Поршень следует продвигать до тех пор, пока он полностью не скроется в корпусе 1, что позволяет вставить новый контейнер с инсулином.
Гайка 7 соединена с поршнем 12 посредством резьбы, имеющей шаг, обеспечивающий возможность введения надлежащей дозы инсулина. Кроме того, гайка 7 установлена на подшипнике в посадочном элементе 9, предпочтительно посредством шарикоподшипника 8.
Затем следует снять иглу (не показана), установленную на корпусе 2 контейнера, путем вращения ее против часовой стрелки, снять пустой контейнер путем извлечения его из корпуса 2, и вставить новый контейнер.
Для вставки нового контейнера следует вставить его в корпус 2 контейнера, который следует поместить в корпус 1 основной части путем вращения по часовой стрелке. Затем следует зафиксировать новую иглу и покрыть ее защитным колпачком.
Установка дозы выполняется посредством вращения вращающегося кольца 3 ручной установки дозы (фиг.1) по часовой стрелке. Имеющаяся установленная доза может быть видна на цилиндрической части барабана 5 с храповиком через смотровое окно 1.1, расположенное в корпусе 1, которое вместе со шкалой 5.7, нанесенной линейно под блокировочными ключами 5.6, содержит индикаторную конструкцию. Цилиндр барабана 5 с храповиком градуирован через каждые четыре единицы и поворот вращающегося кольца 3 ручной установки дозы сопровождается характерным щелчком через каждые две единицы, соответствующие 0,02 мл инсулина. Установка дозы может осуществляться до двух единиц, при этом шкала 5.7 видна через смотровое окно 1.1, останавливается на любом значении или между данными значениями дозы, что легко проверить, поскольку в смотровое окно 1.1 видны две последовательные дозы, и красная индикаторная линия показывает положение между ними.
Вращающееся кольцо 3 ручной установки дозы жестко соединено с соединительной втулкой 6. При увеличении дозы соединительная втулка 6 (фиг.2) поворачивается по часовой стрелке (если смотреть в направлении иглы), при этом упругое плечо собачки 5.3 перемещается по пологим краям 7.5 зубчатого кольца 7.1 храповика неподвижной приводной гайки 7, от одного фиксирующего края зубчатого кольца 7.1 храповика к соседнему краю(ям) в зависимости от угла поворота. Барабан 5 с храповиком приводится в действие соединительной втулкой 6 посредством направляющего углубления 6.1, выполненного во внутренней стенке соединительной втулки 6, сцепленной с ключом 5.4, расположенным во внутренней стенке барабана 5 с храповиком. Следовательно, когда соединительная втулка 6 поворачивается, барабан 5 с храповиком поворачивается вместе с ней. Во время поворота в направлении по часовой стрелке упругое плечо собачки 5.3 перемещается радиально, поочередно внутрь и наружу.
Барабан 5 с храповиком жестко соединен с пружиной 15, которая, в свою очередь, соединена с пружинным блоком 4. Пружинный блок 4 жестко соединен с корпусом 1 и зафиксирован для недопущения поворота.
При установке дозы гайка 7 фиксируется блоком 13 запуска посредством прямоугольных пазов 7.7 (фиг.3), расположенных по окружности гайки 7, работающих совместно с ключом 13.1 блока 13 запуска.
Рабочий диапазон автоматического инструмента для введения определяется двумя блокирующими ключами 5.6 (фиг.4), расположенными непосредственно на периферической поверхности барабана 5 с храповиком, действующими совместно с двумя ключами 1.3 на внутренней части цилиндрической поверхности цилиндрического корпуса 1, расположенного над смотровым окном 1.1. Ключи расположены на противоположных сторонах и одновременно слегка смещены по оси. Такая конструкция обеспечивает выполнение одного неполного поворота дозоустановочных элементов.
После установки дозы можно запустить дозирование инсулина путем нажатия на блок 13 запуска в направлении иглы. Блок 13 запуска следует нажимать в течение всего времени введения инсулина. Диапазон смещения при запуске определяется перемещением ключа 13.1 в соответствующем пазе 1.2 в корпусе 1 основной части. После нажатия на блок 13 запуска гайка 7 освобождается путем расцепления кольца с прямоугольными пазами 7.7 и ключа 13.1 блока 13 запуска. Механизм начинает вращение под действием силы растягивающейся пружины 15. Гайка 7 вызывает вывинчивание поршня 12 по резьбе 12.1 поршня 12. Поворот поршня блокируется ключом 11.1 фиксированной направляющей 11 поршня и углублением 12.2, выполненным в поршне 12 (фиг.5). Поршень 12 действует непосредственно на плунжер инсулинового контейнера, расположенного в корпусе 2 контейнера. Он вызывает выброс инсулина из иглы, установленной на корпусе 2 контейнера. Это действие сопровождается обратным перемещением всего механизма в свое исходное положение, то есть растягивающаяся пружина 15 разворачивается и барабан 5 с храповиком со шкалой 5.7 возвращается в положение "0".
После завершения установки дозы можно спустить блок 13 запуска. Затем блок 13 запуска будет автоматически возвращен в свое исходное положение под действием пружины 14, расположенной непосредственно под блоком 13 запуска, и вновь заблокирует гайку 7.
Двухстороняя муфта, которая лучше всего видна на фиг.2, которая имеет поперечный разрез по линии В-В храпового механизма автоматического инструмента с собачками, сцепленными с зубчатым кольцом гайки, содержит соединительную втулку 6, радиально соединенную с основной частью барабана 5 с храповиком и соединенную с собачками 5,3, имеющими крючки, по отдельности сцепленные с зубчатым кольцом 7.1 храповика приводной гайки 7.
Соединительная втулка 6 жестко соединена с вращающимся кольцом 3 ручной установки дозы, основная часть барабана 5 с храповиком жестко соединена с держателем растягивающейся пружины 15, в виде защитной втулки, что обеспечивает возможность передачи вращения вращающегося кольца 3 ручной установки дозы держателю растягивающейся пружины 15.
Растягивающаяся пружина 15 (фиг.1 и фиг.6) устанавливается со стороны иглы в держатель растягивающейся пружины 15 в виде защитной втулки, жестко соединенной с основной частью барабана 5 с храповиком.
Встроенный приводной блок (фиг.5), выполненный с возможностью фиксации, приведения в действие, прямолинейного перемещения и блокировки поворота поршня 12, содержит фиксированную направляющую 11 поршня и приводную гайку 7. Конструкция встроенного приводного блока обеспечивает возможность ручного обратного хода поршня 12 путем продвижения его в приводную гайку 7 таким способом, чтобы он минимально выступал из корпуса, обеспечивая возможность вставки нового контейнера, например, с инсулином.
Гайка 7 (как было указано выше) соединена с поршнем 12 посредством резьбы с шагом, обеспечивающим возможность введения надлежащей дозы инсулина. Кроме того, поршень 12 содержит по меньшей мере один продольный паз, выполненный с возможностью прямолинейного перемещения поршня 12 в фиксированной направляющей 11 поршня посредством по меньшей мере одного ключа.
Блок запуска 13 (фиг.3) образует пусковой механизм с ключом 13.1, при этом ключ 13.1 скользяще перемещается в пазу 1.2, расположенном в корпусе 1 для блокировки кольца с прямоугольными пазами 7.7 приводной гайки 7.