ОДНОРАЗОВАЯ ШПРИЦ-РУЧКА НА НЕСКОЛЬКО ДОЗ
DISPOSABLE SYRINGE-PEN FOR SEVERAL DOSES

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в целом к устройствам для инъекций типа одноразовой шприц-ручки на несколько доз. Более конкретно, настоящее изобретение относится к таким устройствам, снабженным приспособлением, предотвращающим вращение привода при задании и корректировке дозы.
Уровень техники
В отрасли известны различные устройства, так называемые шприц-ручки, по виду напоминающие авторучку, которые используются для выполнения инъекций лекарственных средств. Такие известные устройства иногда обеспечивают возможность корректировки пользователем дозы, которая была задана слишком большой. Такая операция может быть указана как уменьшение дозы ("dial back"). Другая возможность, обеспечиваемая некоторыми известными устройствами, заключается в управлении последней дозой картриджа с лекарственным средством, при котором пользователь не может задать дозу, превышающую количество лекарственного средства, остающегося в картридже. Эта возможность иногда указывается как управление последней дозой. Обе указанные возможности востребованы пользователями таких устройств, однако в известных устройствах эти возможности обеспечиваются в недостаточной степени. Во многих известных устройствах обеспечивается лишь одна из указанных возможностей. Кроме того, многие известные устройства требуют для уменьшения заданной дозы выполнения дополнительных действий, которые могут быть обременительными и сложными для пользователя. Таким образом, существует потребность в устройстве типа шприц-ручки для инъекции лекарственных средств, в котором улучшены возможности уменьшения заданной дозы и управления последней дозой.
В известных шприц-ручках обычно используются компоненты привода, которые плотно прилегают друг к другу для их фиксации в нужном положении, что накладывает жесткие требования к производственным допускам. Кроме того, во многих известных шприц-ручках используются односторонние храповые механизмы, к которым затруднен доступ пользователя для их настройки. Для изготовления таких храповых механизмов обычно используются достаточно сложные производственные процессы. Соответственно, существует потребность в шприц-ручке, в которой отсутствует плотное прилегание компонентов друг к другу, в результате чего упрощается сборка механизма, и его легко настраивать.
Раскрытие изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения направлены на решение вышеуказанных задач и/или устранение вышеуказанных недостатков и обеспечение по меньшей мере нижеуказанных положительных результатов.
В соответствии с одним из иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения шприц-ручка для инъекции лекарственного средства включает кожух и регулятор задания дозы, выполненный с возможностью вращения относительно кожуха. В кожухе расположен фиксирующий узел, в состав которого входит зубчатый храповой элемент. Шприц-ручка также включает привод, который имеет по меньшей мере один внешний зубец, взаимодействующий с зубчатым храповым элементом. Взаимодействие зубчатого храпового элемента и указанного по меньшей мере одного внешнего зубца препятствует по существу вращению привода относительно задающего регулятора дозы (регулятора задания дозы) при задании и корректировке дозы. Кроме того, взаимодействие зубчатого храпового элемента и указанного по меньшей мере одного внешнего зубца обеспечивает возможность вращения привода вместе с задающим регулятором в процессе инъекции.
В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения шприц-ручка для инъекции лекарственного средства включает кожух и регулятор задания дозы, выполненный с возможностью вращения относительно кожуха. В кожухе расположен фиксирующий узел, в состав которого входит зубчатый храповой элемент. В состав фиксирующего узла входит фиксирующая колонка, имеющая по меньшей мере один внешний зубец, взаимодействующий с зубчатым храповым элементом. Шприц-ручка содержит также подающий винт, выполненный с возможностью вращения путем вращения фиксирующей колонки. Шприц-ручка содержит также шток поршня, выполненный с возможностью перемещения в продольном (осевом) направлении путем вращения подающего винта для выталкивания лекарственного средства в процессе инъекции. Взаимодействие зубчатого храпового элемента и указанного по меньшей мере одного внешнего зубца препятствует по существу вращению подающего винта относительно задающего регулятора при задании и корректировке дозы. Кроме того, взаимодействие зубчатого храпового элемента и указанного по меньшей мере одного внешнего зубца обеспечивает возможность вращения подающего винта вместе с задающим регулятором в процессе инъекции.
В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения шприц-ручка для инъекции лекарственного средства включает кожух и регулятор задания дозы, выполненный с возможностью вращения относительно кожуха. В кожухе расположен фиксирующий узел, в состав которого входит зубчатый храповой элемент. В состав фиксирующего узла входит фиксирующая колонка, имеющая по меньшей мере один внешний зубец, взаимодействующий с зубчатым храповым элементом. Шприц-ручка содержит также подающий винт, выполненный с возможностью вращения путем вращения фиксирующей колонки. Шприц-ручка содержит также шток поршня, выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении путем вращения подающего винта для выталкивания лекарственного средства в процессе инъекции, Взаимодействие зубчатого храпового элемента и указанного по меньшей мере одного внешнего зубца предотвращает по существу вращение подающего винта относительно задающего регулятора при задании и корректировке дозы. Кроме того, взаимодействие зубчатого храпового элемента и указанного по меньшей мере одного внешнего зубца обеспечивает возможность вращения подающего винта вместе с задающим регулятором в процессе инъекции.
Другие цели, достоинства и характерные особенности настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники после ознакомления с нижеприведенным подробным описанием вместе с прилагаемыми чертежами, которые иллюстрируют некоторые варианты осуществления изобретения.
Краткое описание чертежей
Вышеуказанные и другие особенности и достоинства некоторых иллюстративных вариантов осуществления изобретения станут более очевидными из нижеприведенного описания этих вариантов со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - вид в перспективе шприц-ручки в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 - вид в перспективе разобранной шприц-ручки, показанной на фиг. 1;
на фиг. 3 - вид продольного сечения шприц-ручки, показанной на фиг. 1, без задающего регулятора;
на фиг. 4 - увеличенный вид продольного сечения шприц-ручки, представленного на фиг. 3, с задающим регулятором;
на фиг. 5А - вид в перспективе возвращающего элемента шприц-ручки, показанного на фиг. 2;
на фиг. 5Б - вид с дистального конца возвращающего элемента, показанного на фиг. 5А;
на фиг. 5В - вид продольного сечения возвращающего элемента, показанного на фиг. 5А;
на фиг. 6А - вид в перспективе привода шприц-ручки, показанного на фиг. 2;
на фиг. 6Б - вид с дистального конца привода, показанного на фиг. 6А;
на фиг. 6В - вид продольного сечения привода, показанного на фиг. 6А;
на фиг. 7А - вид в перспективе задающего регулятора, показанного на фиг. 2;
на фиг. 7Б - вид продольного сечения задающего регулятора, показанного на фиг. 7А;
на фиг. 7В - вид с проксимального конца задающего регулятора, показанного на фиг. 7А;
на фиг. 7Г - вид с дистального конца задающего регулятора, показанного на фиг. 7А;
на фиг. 8А - вид в перспективе верхнего кожуха шприц-ручки, показанного на фиг. 2;
на фиг. 8Б - вид продольного сечения верхнего кожуха, показанного на фиг. 8А;
на фиг. 8В - вид с дистального конца верхнего кожуха, показанного на фиг. 8А;
на фиг. 9А - вид в перспективе подающего винта шприц-ручки, показанного на фиг. 2;
на фиг. 9Б - вид с дистального конца подающего винта, показанного на фиг. 9А;
на фиг. 10 - вид разобранного фиксирующего узла шприц-ручки, показанного на фиг. 2;
на фиг. 11А - вид в перспективе фиксирующего узла, показанного на фиг. 10;
на фиг. 11Б - вид с дистального конца фиксирующего узла, показанного на фиг. 11А;
на фиг. 11В - вид с проксимального конца фиксирующего узла, показанного на фиг. 11А;
на фиг. 12 - вид продольного сечения фиксирующего узла, показанного на фиг. 10;
на фиг. 13 - вид разобранной шприц-ручки в соответствии со вторым иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 14 - вид продольного сечения шприц-ручки, показанной на фиг. 13, без задающего регулятора;
на фиг. 15 - вид продольного сечения шприц-ручки, показанной на фиг. 13;
на фиг. 16А - вид в перспективе подающего винта шприц-ручки, показанного на фиг. 13;
на фиг. 16Б - вид продольного сечения подающего винта, показанного на фиг. 16А;
на фиг. 16В - вид с дистального конца подающего винта, показанного на фиг. 16А;
на фиг. 17А - вид в перспективе фиксирующей колонки шприц-ручки, показанной на фиг. 13;
на фиг. 17Б - вид с дистального конца фиксирующей колонки, показанной на фиг. 17А;
на фиг. 17В - вид продольного сечения фиксирующей колонки, показанной на фиг. 17А;
на фиг. 18А - вид в перспективе штока поршня шприц-ручки, показанного на фиг. 13;
на фиг. 18Б - вид продольного сечения штока поршня, показанного на фиг. 18А;
на фиг. 18В - вид с проксимального конца штока поршня, показанного на фиг. 18А;
на фиг. 19А - вид в перспективе с дистального конца фиксирующего элемента шприц-ручки, показанного на фиг. 13;
на фиг. 19Б - вид в перспективе с проксимального конца фиксирующего элемента, показанного на фиг. 19А;
на фиг. 19В - вид с проксимального конца фиксирующего элемента, показанного на фиг. 19А;
на фиг. 19Г - вид с дистального конца фиксирующего элемента, показанного на фиг. 19А;
на фиг. 19Д - вид сбоку фиксирующего элемента, показанного на фиг. 19А.
На всех чертежах одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым элементам, конструктивным особенностям или конструкциям.
Осуществление изобретения
Настоящее описание со ссылками на прилагаемые чертежи предназначено для содействия в четком понимании различных вариантов осуществления изобретения. Соответственно, специалистам в данной области техники будет ясно, что без выхода за пределы объема и сущности заявленного изобретения могут быть осуществлены различные изменения и модификации вариантов, рассмотренных в описании. Следует заметить, что хорошо известные функции и конструкции здесь не рассматриваются, чтобы не загромождать описание.
На фиг. 1 приведен вид в перспективе шприц-ручки 11 в соответствии с первым иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано, шприц-ручка 11 имеет верхний кожух или корпус 1, в котором располагаются различные компоненты механизма задания и инъекции дозы. Верхний кожух 1 соединяется с кожухом 17 картриджа, в котором содержится картридж 18 с лекарственным средством, как показано на фиг. 1 и 3. Шприц-ручка 11 может также иметь колпачок 12 на ее нижней части, закрывающий картридж 18 и кожух 17 картриджа, когда шприц-ручка 11 не используется. Как можно видеть, шприц-ручка 11 имеет регулятор 2 задания дозы (далее "задающий регулятор") с головкой 4, которую может вращать пользователь для задания нужной дозы. На задающем регуляторе 2 также нанесено множество чисел, как показано на фиг. 2, соответствующих количеству единиц дозы, которые можно видеть через окошко 13 в верхнем кожухе 1 кожуха шприц-ручки, как показано на фиг. 8А. Пользователь вращает задающий регулятор 2, пока в окошке 13 не появится указание нужной дозы. Верхний кожух 1 шприц-ручки может иметь стрелку или другой индикатор 14 для точного указания задаваемой дозы. После задания нужной дозы пользователь нажимает кнопку 3 до тех пор, пока не будет введено полностью заданное количество лекарственного средства.
Как показано на фиг. 4, на проксимальном конце верхнего кожуха 1 шприц-ручки, ближе всего к пользователю и дальше всего от иглы (не показана), имеется нажимная кнопка 3. Нажимная кнопка 3 предпочтительно имеет кольцевой выступ или ободок 5, который входит в соответствующую кольцевую канавку 6 на внутренней поверхности головки 4 задающего регулятора 2. Соединение кольцевого выступа и кольцевой канавки предпочтительно обеспечивается плотной посадкой, после чего нажимная кнопка 3 удерживается на задающем регуляторе 2 в смещенном положении под действием пружины 10 кнопки, причем нажимную кнопку 3 можно вдавить в задающий регулятор 2, преодолевая сопротивление пружины, для инъекции заданной дозы. Как показано на фиг. 4, кольцевая канавка 6 в головке 4 задающего регулятора 2 имеет некоторую протяженность в продольном направлении, чтобы нажимную кнопку 3 можно было вдавить в задающий регулятор 2 при осуществлении инъекции. Внутри нажимной кнопки 3 помещается опорная вставка 8 возвращающего механизма, которая опирается на внутреннюю поверхность у проксимального конца возвращающего элемента 9. Как показано на фиг. 4, опорная вставка 8 имеет кольцевой выступ 12, который входит в кольцевую канавку 13 (фиг. 5В), расположенную возле проксимального конца 16 возвращающего элемента 9. Нажимная кнопка 3 выполнена с возможностью свободного вращения на опорной вставке 8 возвращающего механизма.
Возвращающий элемент 9 имеет цилиндрическую форму, как показано на фиг. 2 и фиг. 5А-5В, и расположен коаксиально внутри задающего регулятора 2. Возвращающий элемент 9 проходит в продольном направлении, коаксиально охватывая привод 21, как показано на фиг. 3 и 4, который присоединен к возвращающему элементу 9 с возможностью вращения вместе с ним и перемещения в продольном направлении относительно этого элемента 9. Привод 21 проходит в продольном направлении, коаксиально охватывая подающий винт 23, как показано на фиг. 3 и 4. Возвращающий элемент 9 имеет несколько направляющих выступов (шпонок) 24, отходящих внутрь от внутренней поверхности 25 на дистальном конце 26 и входящих в шпоночные пазы 27, проходящих в продольном направлении по внешней поверхности 28 привода 21 для удерживания его от вращения относительно возвращающего элемента 9. Привод 21 имеет нитки 29 резьбы на части его внутренней поверхности 30 у дистального конца привода 21, как показано на фиг. 6В. Привод 21 проходит в продольном направлении, коаксиально охватывая подающий винт 23, на котором имеется множество сегментов 31 резьбы по всей его длине, как показано на фиг. 2, 9А и 9Б. Множество сегментов 31 резьбы чередуются с расположенными между ними плоскими частями 32. На дистальном конце подающего винта 23 находится фланец 33, который может упираться в пробку 34, расположенную в картридже 18. Внутренние витки 29 резьбы привода 21 сопрягаются с внешними витками 31 резьбы, имеющимися на подающем винте 23. Как будет подробно описано ниже, резьбовое соединение с приводом 21 обеспечивает перемещение подающего винта 23 внутрь картриджа 18 при выполнении инъекции, для давления на пробку 34, имеющуюся в картридже 18, в результате чего выталкивается доза лекарственного средства. Как показано на фиг. 2 и 3, между дистальным концом фиксирующего элемента 36 и проксимальным концом картриджа 18 установлена волнистая пружина 35, обеспечивающая смещение картриджа 18 в дистальном направлении для предотвращения какого-либо смещения картриджа 18 в процессе инъекции, в результате чего обеспечивается точное выдерживание заданной дозы.
Как показано на фиг. 3 и 4, фиксирующий элемент 36 расположен в верхнем кожухе 1 шприц-ручки. Фиксирующий элемент 36 имеет по существу цилиндрическую форму и по существу плоское основание 37, от которого отходит в продольном направлении стенка 38. В основании 37 имеется отверстие 39, через которое проходит подающий винт 23. На внутренней поверхности 42 основания фиксирующего элемента 36 расположен пружинный элемент 41. На пружинном элементе 41 расположен зубчатый диск 43 храпового механизма. Зубчатый диск 43 предпочтительно имеет круглую форму с отверстием 44 для прохождения подающего винта 23. От зубчатого диска 43 отходят два направляющих выступа 45, которые входят в вырезы 40 в фиксирующем элементе 36. Вырезы 40 по существу удерживают зубчатый диск 43 от вращения, обеспечивая возможность его перемещения в продольном направлении. От верхней поверхности 47 зубчатого диска 43 отходит множество зубцов 46. Каждый зубец 46 имеет наклонную поверхность 48, проходящую под тупым углом к верхней поверхности 47 и упорную поверхность 49, проходящую по существу перпендикулярно к верхней поверхности 47.
Для задания дозы в шприц-ручке по первому иллюстративному варианту пользователь поворачивает головку 4 задающего регулятора 2 относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки. Внешняя поверхность задающего регулятора 2 содержит нитку 50 резьбы, как показано на фиг. 2 и 7А, которая находится в зацеплении с нитками 51 резьбы, имеющимися на внутренней поверхности 52 верхнего кожуха 1 шприц-ручки, как показано на фиг. 2 и 8В. Соответственно, при вращении задающего регулятора 2 относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки, задающий регулятор 2 вывинчивается или выходит на некоторое расстояние из верхнего кожуха 1. Задающий регулятор 2 имеет кольцевой выступ или ободок 52 на внутренней поверхности возле проксимального конца, как показано на фиг. 7А и 7Б. Этот кольцевой выступ 52 взаимодействует с увеличенной частью или головкой 53 возвращающего элемента 9, как показано на фиг. 2, 5А и 5В. Кольцевой выступ 52 задающего регулятора 2 предпочтительно снабжен зубцами или гребнями 54, которые входят в зацепление с зубцами или гребнями 55, имеющими аналогичную форму, на увеличенной головке 53 возвращающего элемента 9. При задании дозы задающий регулятор 2 можно свободно вращать относительно возвращающего элемента 9 как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. При этом зубцы 54 на задающем регуляторе 2 скользят по зубцам 55 на головке 53 возвращающего элемента 9, в результате чего обеспечивается тактильный сигнал или слышимые щелчки для индикации задания единиц дозы. Как это описывается ниже более подробно, задающий регулятор 2 может вращаться относительно возвращающего элемента 9 в процессе задания дозы благодаря одностороннему храповому механизму, который предотвращает вращение элемента 9 вместе с задающим регулятором 2 в направлении задания дозы.
Поворот задающего регулятора 2 в этом направлении не передается на возвращающий элемент 9 благодаря одностороннему храповому механизму между приводом 21 и зубчатым диском 43, как показано на фиг. 3. Возвращающий элемент 9 снабжен возле его дистального конца двумя шпонками 24, как показано на фиг. 2 и 5В. Эти две шпонки 24 входят в два паза 27 в приводе 21, как показано на фиг. 2 и 6А. Шпонки 24 и пазы 27 удерживают возвращающий элемент 9 от вращения относительно привода 21, обеспечивая при этом возможность продольного перемещения возвращающего элемента. На дистальном конце привода 21 расположен фланец 56, снабженный множеством зубцов 57, расположенных на его нижней поверхности. Зубцы 57 привода имеют наклонные поверхности 58 и упорные поверхности 59, как показано на фиг. 6А. Упорные поверхности 59 зубцов 57 привода взаимодействуют с упорными поверхностями 49 зубцов 46 зубчатого диска 43, в результате чего привод 21 удерживается от вращения. Пружинный элемент 41 смещает зубчатый диск для зацепления с фланцем привода, в результате чего предотвращается вращение привода 21. Соответственно, если привод 21 будет удерживаться от вращения, то также не будет вращаться и возвращающий элемент 9. По мере того как задающий регулятор 2 вывинчивается из верхнего кожуха 1 шприц-ручки, взаимодействие между головкой 53 возвращающего элемента 9 и кольцевым выступом 52 задающего регулятора 2 заставляет возвращающий элемент 9 перемещаться в продольном направлении, и при этом шпонки 24 скользят в пазах 27 привода. Как уже указывалось, зубцы 54 задающего регулятора при задании дозы скользят по зубцам 55 возвращающего элемента, в результате чего слышны щелчки, которые указывают пользователю, что осуществляется задание дозы.
Для корректировки дозы, которая может быть задана слишком большой, пользователь поворачивает задающий регулятор 2 в противоположном направлении. Поворот задающего регулятора 2 в этом направлении не передается на возвращающий элемент 9 благодаря одностороннему храповому механизму между приводом 21, к которому возвращающий элемент 9 присоединен с возможностью вращения, и зубчатым диском 43, как показано на фиг. 3. Трение между зубцами 54 задающего регулятора 2 и зубцами 55 возвращающего элемента 9 недостаточно для преодоления трения между фланцем 56 привода и подпружиненным зубчатым диском 43. Таким образом, вращение задающего регулятора 2 в обратном направлении не будет вызывать вращение в этом направлении возвращающего элемента 9, хотя в этом случае он будет перемещаться в продольном направлении, и при этом его шпонки 24 будут скользить в пазах 27 привода. Соответственно, зубцы 54 задающего регулятора будут скользить по зубцам 55 возвращающего элемента, который удерживается от вращения, с щелчками при уменьшении дозы, которые будут такими же, как и в случае задания дозы.
Когда задающий регулятор 2 вывинчивается из верхнего кожуха 1 шприц-ручки при задании дозы, возвращающий элемент 9 также будет выходить из кожуха в продольном направлении на соответствующее расстояние. Это перемещение в продольном направлении происходит за счет взаимодействия между кольцевым выступом 52 на задающем регуляторе 2 и головкой 53 возвращающего элемента 9, в результате чего он выходит из верхнего кожуха 1 шприц-ручки. После установки нужной дозы пользователь нажимает нажимную кнопку 3, которая соединена с опорной вставкой 8 возвращающего механизма, присоединенной к возвращающему элементу 9. Под действием силы, прикладываемой пользователем при нажатии на нажимную кнопку 3, возвращающий элемент 9 входит в запирающее зацепление с задающим регулятором 2 в результате зацепления зубцов 54 и 55 на задающем регуляторе 2 и на возвращающем элементе 9 соответственно. При продолжающемся нажатии пользователем нажимной кнопки 3 задающий регулятор 2 будет поворачиваться и ввинчиваться внутрь верхнего кожуха 1 шприц-ручки в результате взаимодействия нитки 50 резьбы на задающем регуляторе 2 и резьбы 51 внутри верхнего кожуха 1 шприц-ручки. При этом вращение задающего регулятора 2 передается на возвращающий элемент 9 в результате их запирающего зацепления. Усилие, прикладываемое к кнопке 3 при ее нажатии, достаточно для преодоления трения между зубчатым диском 43 и фланцем 56 привода, и соответственно возвращающий элемент 9 может вращаться в этом направлении.
Вращение возвращающего элемент 9, происходящее в процессе инъекции дозы, передается на привод 21, который соединен с возвращающим элементом 9 с использованием соединения шпонка-паз. Как показано на фиг. 5Б и 5В, на внутренней поверхности 25 возвращающего элемента 9 имеются отходящие внутрь шпонки 24, которые входят в пазы 27, проходящие в продольном направлении в приводе 21, как показано на фиг. 3. В предпочтительных вариантах возвращающий элемент 9 имеет две противолежащих шпонки 24, которые входят в два противолежащих паза 27 в приводе 21. Возвращающий элемент 9 перемещается относительно привода 21 в продольном направлении при задании и корректировке дозы в результате взаимодействия шпонок 24 и пазов 27, как показано на фиг. 3. Длина пазов 27 в приводе 21 может быть подобрана таким образом, чтобы она соответствовала максимальной дозе, которая может быть введена за одну инъекцию. Привод 21 зафиксирован относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки в продольном направлении поперечной стенкой 60. Верхняя поверхность 61 фланца 56 прижимается к поперечной стенке 60 верхнего кожуха 1 шприц-ручки. Пружинный элемент 41 прижимает фланец 56 к поперечной стенке 60 через зубчатый диск 43.
Когда возвращающий элемент 9 в процессе инъекции вращается вместе с задающим регулятором 2, привод 21 вращается вместе с возвращающим элементом 9. Наклонные поверхности 58 зубцов 57 привода и наклонные поверхности 48 зубцов 46 зубчатого диска взаимодействуют таким образом, что привод 21 вращается относительно зубчатого диска 43. Пружинный элемент 41 прижимает зубчатый диск 43 к фланцу 56 привода, в результате чего возникает тактильный сигнал и/или раздаются щелчки, когда зубцы 57 привода скользят по зубцам 46 зубчатого диска 43. Отходящие наружу направляющие выступы 45 зубчатого диска 43 входят в вырезы 40 фиксирующего элемента, препятствуя вращению зубчатого диска 43.
Как уже указывалось, на подающем винте 23 имеется множество сегментов 31 резьбы, которые находятся в зацеплении с нитками 29 резьбы привода 21, как показано на фиг. 3. В предпочтительных вариантах только несколько сегментов резьбы обеспечивается на дистальном конце привода 21, как показано на фиг. 6В. Подающий винт 4 удерживается от вращения относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки отверстием 39 в фиксирующем элементе 36. Отверстие 39 имеет форму, соответствующую форме подающего винта 4, который имеет плоские стороны, так что предотвращается вращение подающего винта 4 относительно фиксирующего элемента 36. Фиксирующий элемент 36 не может вращаться относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки благодаря зацеплению ребер 62, проходящих продольно в дистальном направлении от поперечной стенки 43, и вырезов 40 в фиксирующем элементе 36, как показано на фиг. 3, 8Б и 8В. Вращение привода 21, зафиксированного в продольном направлении, приводит к вращению подающего винта 23 посредством резьбового соединения между ними, в результате чего подающий винт 23 продвигается дистально в продольном направлении внутрь картриджа 18. Подающий винт 23, перемещающийся в продольном направлении, толкает пробку 34 внутрь картриджа 18, выталкивая из него лекарственное средство.
При сборке привод 21 вводят в верхний кожух 1 шприц-ручки с дистального конца. Фиксирующий узел 68 включает фиксирующий элемент 36, пружинный элемент 41 и зубчатый диск 43, как показано на фиг. 10-12. При сборке фиксирующий узел 68 вводят в верхний кожух 1 шприц-ручки с дистального конца. Подающий винт 23 вводят при этом через отверстие 39 в фиксирующем элементе 36 и через отверстие 69 в приводе 21. Затем вращают привод 21 для перемещения подающего винта 23 в проксимальном направлении. Вырезы 40 в фиксирующем элементе 36 препятствуют его вращению относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки. Плоские стороны 62 отверстия 39 фиксирующего элемента соответствуют плоским частям 32 ниток 31 резьбы подающего винта, препятствуя его вращению и ограничивая его движение лишь перемещением в продольном направлении.
Поскольку подающий винт 23 не может поворачиваться относительно верхнего кожуха 1, то при вращении привода 21 при выполнении инъекции, как уже было указано, благодаря его связи с возвращающим элементом 9 подающий винт 23 за счет резьбового соединения будет подаваться приводом в дистальном направлении и будет нажимать на пробку 34, расположенную в картридже 18, для выталкивания из него лекарственного средства. Подающий винт 23 не может перемещаться в проксимальном направлении, поскольку привод 21 может вращаться лишь в одном направлении (при этом подающий винт 23 будет перемещаться в дистальном направлении) благодаря одностороннему храповому механизму между приводом 21 и фиксирующим узлом 68. Таким образом, может быть обеспечена инъекция точной дозы, поскольку подающий винт 23 между инъекциями продолжает упираться в пробку 34. Достоинство такого механизма заключается в том, что задающий регулятор 2 перемещается дальше в продольном направлении, чем подающий винт 23 при выполнении инъекции, в результате чего уменьшается усилие нажатия, которое должен прикладывать пользователь. Это может быть обеспечено путем использования разных шагов резьбы резьбового соединения между задающим регулятором 2 и верхним кожухом 1 шприц-ручки и резьбового соединения между приводом 21 и подающим винтом 23. Соотношение между шагами указанных резьб может варьироваться в зависимости от жидкого лекарственного средства и ожидаемых величин доз. Например, соотношение шагов указанных резьб может быть 4,35:1 или 3,25:1, однако могут быть и другие соотношения.
Для управления последней дозой используется ограничитель 71 дозы, показанный на фиг. 2 и 4, который предотвращает задание дозы, превышающей количество лекарственного средства, остающегося в картридже 18. Ограничитель 71 дозы может перемещаться со скольжением в продольном направлении, однако удерживается от вращения относительно возвращающего элемента 9 двумя шпоночными выступами 63, имеющимися на его внешней поверхности 64, как показано на фиг. 2, 5А и 5Б. В предпочтительных вариантах ограничитель 71 дозы представляет собой половину гайки, на внешней поверхности которой имеются нитки 72 резьбы. Нитки 72 резьбы ограничителя дозы предназначены для сцепления с соответствующими нитками 65 резьбы, имеющимися на внутренней поверхности 66 задающего регулятора 2, как показано на фиг. 7А-7В. В исходном положении ограничитель 71 дозы сцепляется с одной или двумя наиболее проксимальными нитками 65 резьбы, имеющимися на задающем регуляторе 2. При задании дозы, когда задающий регулятор 2 поворачивается относительно возвращающего элемента 9 и соответственно относительно ограничителя 71 дозы, ограничитель 71 будет скользить в дистальном направлении на расстояние, соответствующее задаваемой дозе, благодаря резьбовому соединению с нитками 65 резьбы на задающем регуляторе 2.
При выполнении инъекции, поскольку возвращающий элемент 9 и задающий регулятор 2 соединены между собой с возможностью совместного вращения, как это уже указывалось, ограничитель 71 дозы будет удерживаться в его положении относительно ниток 65 резьбы задающего регулятора 2. Ограничитель 71 последней дозы будет перемещаться в дистальном направлении при задании дозы, пока его дистальный край 72 (фиг. 4) не упрется в отходящую внутрь шпонку 67, имеющуюся на внутренней поверхности 66 задающего регулятора 2, как показано на фиг. 7Б и 7Г. В этом положении ограничитель 72 последней дозы будет удерживаться от дальнейшего перемещения в дистальном направлении, в результате чего задающий регулятор 2 будет удерживаться от дальнейшего вращения для задания дополнительной дозы. Ограничитель 71 дозы в его конечном положении находится в зацеплении с двумя наиболее дистальными нитками 65 резьбы, имеющимися в задающем регуляторе 2. Как показано на фиг. 7Б, полное расстояние, которое проходит ограничитель 71 дозы из его исходного положения в конечное положение, когда он упирается в шпонку 67 на задающем регуляторе 2, превышает длину любой из частей, занимаемых нитками резьб на ограничителе 71 дозы и на задающем регуляторе 2.
На фиг. 13-19Г иллюстрируется второй вариант шприц-ручки, обладающий функциональными возможностями, аналогичными функциональным возможностям первого варианта. Если компоненты, изображенные на чертежах, по существу такие же, что и в первом варианте, то они указываются теми же ссылочными номерами, и их описания не повторяются.
Возвращающий элемент 9 имеет цилиндрическую форму, как показано на фиг. 13, и расположен коаксиально внутри задающего регулятора 2. Возвращающий элемент 9 охватывает коаксиально фиксирующую колонку 121, как показано на фиг. 13 и 14, которая зафиксирована в возвращающем элементе 9 для совместного вращения. Возвращающий элемент 9 может перемещаться относительно фиксирующей колонки 121 в продольном направлении. Фиксирующая колонка 121 проходит в продольном направлении, коаксиально охватывая подающий винт 123, как показано на фиг. 13 и 14. Возвращающий элемент 9 имеет несколько направляющих выступов (шпонок) 24, отходящих внутрь от внутренней поверхности 25 на дистальном конце 26 и входящих в шпоночные пазы 127, проходящие в продольном направлении по внешней поверхности 128 фиксирующей колонки 121 для удерживания ее от вращения относительно возвращающего элемента 9. Фиксирующая колонка 121 охватывает коаксиально шток 161 поршня, который расположен между фиксирующей колонкой 121 и подающим винтом 123. На части подающего винта 123 имеется резьба, состоящая из множества сегментов 131 ниток резьбы, расположенных на части дистального конца 134 подающего винта 123, как это показано на фиг. 16А и 16Б. Множество сегментов 131 резьбы чередуются с расположенными между ними плоскими частями 132. На дистальном конце подающего винта 123 находится фланец 133, который взаимодействует с фиксирующей колонкой, как показано на фиг. 14 и 16А-16В. Шток 161 поршня имеет витки 162 внутренней резьбы, которые предпочтительно занимают всю внутреннюю поверхность, как показано на фиг. 18А-18В. Витки 162 внутренней резьбы штока 161 поршня сопрягаются с витками 131 внешней резьбы, имеющимися на подающем винте 123. Как будет подробно описано ниже, резьбовое соединение с фиксирующей колонкой 121 обеспечивает перемещение подающего винта 123 внутрь картриджа 18 (фиг. 2) при выполнении инъекции для давления на пробку 34, имеющуюся в картридже 18, в результате чего выталкивается доза лекарственного средства. Как показано на фиг. 13-15, между дистальным концом фиксирующего элемента 136 и проксимальным концом картриджа 18 установлена волнистая пружина 35, обеспечивающая смещение картриджа 18 в дистальном направлении для предотвращения его перемещения в процессе инъекции, в результате чего обеспечивается точное выдерживание дозы.
Как показано на фиг. 14 и 15, фиксирующий элемент 136 расположен в верхнем кожухе 1 шприц-ручки. Фиксирующий элемент 136 имеет по существу цилиндрическую форму и по существу плоское основание 137, от которого отходит в продольном направлении стенка 138, как показано на фиг. 19А-19Д. В основании 137 имеется отверстие 139, через которое проходит шток 161 поршня. К стенке 138 фиксирующего элемента 136 присоединены два гибких кронштейна 141, проходящих по существу по круговой линии. От свободных концов гибких кронштейнов 141 отходят внутрь зубцы 143. Каждый зубец 143 имеет наклонную поверхность 148, проходящую под тупым углом к поверхности кронштейна 141, и упорную поверхность 149, проходящую по существу перпендикулярно к поверхности кронштейна 141. В отверстии 139 сформированы вырезы 144, в которые входят шпоночные выступы 163, проходящие продольно по внешней поверхности 164 штока 161 поршня (фиг. 18А). В стенке 138 фиксирующего элемента 136 сформированы пазы 140, в которые входят продольные ребра 62 (фиг. 8Б) верхнего кожуха 1 шприц-ручки для удерживания фиксирующего элемента 136 от вращения относительно кожуха 1. Зубцы 143 гибких кронштейнов 141 сцепляются с зубцами фиксирующей колонки 121, проходящими в радиальном направлении, формируя односторонний храповой механизм.
Для задания дозы в шприц-ручке по второму иллюстративному варианту пользователь поворачивает головку 4 задающего регулятора 2 относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки. Внешняя поверхность задающего регулятора 2 содержит нитку 50 резьбы, как лучше всего показано на фиг. 7А и 13, которая находится в зацеплении с нитками 51 резьбы, имеющимися на внутренней поверхности 52 верхнего кожуха 1 шприц-ручки, как показано на фиг. 2, 8В и 13. Соответственно, при вращении задающего регулятора 2 относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки, задающий регулятор 2 вывинчивается или выходит на некоторое расстояние из верхнего кожуха 1. Кольцевой выступ 52 задающего регулятора 2 взаимодействует с головкой 53 возвращающего элемента 9, как показано на фиг. 15. Кольцевой выступ 52 задающего регулятора 2 предпочтительно снабжен зубцами или гребнями 54, которые входят в зацепление с зубцами или гребнями 55, имеющими аналогичную форму, на головке 53 возвращающего элемента 9. При задании дозы задающий регулятор 2 можно свободно вращать относительно возвращающего элемента 9 как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. При этом зубцы 54 на задающем регуляторе 2 скользят по зубцам 55 на головке 53 возвращающего элемента 9, в результате чего обеспечивается тактильный сигнал или слышимые щелчки для индикации задания единиц дозы. Как это описывается ниже более подробно, задающий регулятор 2 может вращаться относительно возвращающего элемента 9 в процессе задания дозы благодаря одностороннему храповому механизму, который предотвращает вращение элемента 9 вместе с задающим регулятором 2 в направлении задания дозы.
Поворот задающего регулятора 2 в этом направлении не передается на возвращающий элемент 9 благодаря одностороннему храповому механизму между фиксирующей колонкой 121 и фиксирующим элементом 136, как показано на фиг. 14 и 15. Шпонки 24 возвращающего элемента 9 входят в пазы 127 в фиксирующей колонке 121. Шпонки 24 и пазы 127 обеспечивают соединение возвращающего элемента 9 и фиксирующей колонки 121 для их совместного вращения. На дистальном конце фиксирующей колонки 121 сформирован фланец 156 с множеством зубцов 157, отходящих от него наружу в радиальном направлении. Зубцы 157 фиксирующей колонки имеют наклонную поверхность 158 и упорную поверхность 159, как это показано на фиг. 17Б. Упорные поверхности 159 зубцов 157 фиксирующей колонки взаимодействуют с упорными поверхностями 149 зубцов 143 фиксирующего элемента, в результате чего предотвращается вращение фиксирующей колонки 121. Соответственно, если фиксирующая колонка 121 будет удерживаться от вращения, то также не будет вращаться и возвращающий элемент 9. По мере того как задающий регулятор 2 вывинчивается из верхнего кожуха 1 шприц-ручки, взаимодействие между головкой 53 возвращающего элемента 9 и кольцевым выступом 52 задающего регулятора 2 заставляет возвращающий элемент 9 перемещаться в продольном направлении, и при этом шпонки 24 скользят в пазах 127 фиксирующей колонки. Зубцы 54 задающего регулятора при задании дозы скользят по зубцам 55 возвращающего элемента, в результате чего слышны щелчки, которые указывают пользователю, что осуществляется задание дозы.
Для корректировки дозы, которая может быть задана слишком большой, пользователь поворачивает задающий регулятор 2 в противоположном направлении. Поворот задающего регулятора 2 в этом направлении не передается на возвращающий элемент 9 благодаря одностороннему храповому механизму между фиксирующей колонкой 121, к которой возвращающий элемент 9 присоединен с возможностью совместного вращения, и фиксирующим элементом 136, как это показано на фиг. 14 и 15. Трение между зубцами 54 задающего регулятора 2 и зубцами 55 возвращающего элемента 9 недостаточно для преодоления трения между зубцами 157 фиксирующей колонки и зубцами 141 фиксирующего элемента. Таким образом, вращение задающего регулятора 2 в обратном направлении не будет вызывать вращение в этом направлении возвращающего элемента 9, хотя в этом случае он будет перемещаться в продольном направлении, и при этом его шпонки 24 будут скользить в пазах 127 фиксирующей колонки. Соответственно, зубцы 54 задающего регулятора будут скользить по зубцам 55 возвращающего элемента, который не может вращаться, с щелчками при уменьшении дозы, которые будут такими же, как и в случае задания дозы.
Когда задающий регулятор 2 вывинчивается из верхнего кожуха 1 шприц-ручки при задании дозы, возвращающий элемент 9 также будет выходить из кожуха в продольном направлении на соответствующее расстояние. Это перемещение в продольном направлении происходит в результате давления кольцевого выступа 52 на задающем регуляторе 2 на головку 53 возвращающего элемента 9, и он выходит из верхнего кожуха 1 шприц-ручки. После установки нужной дозы пользователь нажимает нажимную кнопку 3, которая присоединена к опорной вставке 8 возвращающего механизма, присоединенной к возвращающему элементу 9. Между нажимной кнопкой 3 и опорной вставкой 8 может быть расположен пружинный элемент 10, как показано на фиг. 2. Под действием силы, прикладываемой пользователем при нажатии на нажимную кнопку 3, возвращающий элемент 9 входит в запирающее зацепление с задающим регулятором 2 путем зацепления зубцов 54 и 55 на задающем регуляторе 2 и на возвращающем элементе 9 соответственно. При продолжающемся нажатии пользователем нажимной кнопки 3 задающий регулятор 2 будет поворачиваться и ввинчиваться внутрь верхнего кожуха 1 шприц-ручки в результате взаимодействия нитки 50 резьбы на задающем регуляторе 2 и резьбы 51 внутри верхнего кожуха 1 шприц-ручки. При этом вращение задающего регулятора 2 передается на возвращающий элемент 9 в результате их запирающего зацепления. Усилие, прикладываемое пользователем к кнопке 3 при ее нажатии, достаточно для преодоления трения между зубцами 143 фиксирующего элемента и зубцами 157 фиксирующей колонки, и, соответственно, возвращающий элемент 9 может вращаться в этом направлении.
Вращение возвращающего элемент 9, происходящее в процессе инъекции дозы, передается на фиксирующую колонку 121, которая соединена с возвращающим элементом 9 с использованием соединения шпонка - паз. Как показано на фиг. 5Б и 5В, на внутренней поверхности 25 возвращающего элемента 9 имеются отходящие внутрь шпонки 24, которые входят в пазы 127, проходящие в продольном направлении в приводе 121, как показано на фиг. 15. В предпочтительных вариантах возвращающий элемент 9 имеет две противолежащих шпонки 24, которые входят в два противолежащих паза 127 в фиксирующей колонке 121. Возвращающий элемент 9 перемещается относительно привода 121 в продольном направлении при задании и корректировке дозы в результате взаимодействия шпонок 24 и пазов 127, как показано на фиг. 15. Длина паза 127 в фиксирующей колонке 121 может быть подобрана таким образом, чтобы она соответствовала максимальной дозе, которая может быть введена за одну инъекцию. Фиксирующая колонка 121 зафиксирована относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки в продольном направлении поперечной стенкой 60. Верхняя поверхность 118 фланца 156 фиксирующей колонки 121 упирается в поперечную стенку 60 верхнего кожуха 1, как показано на фиг. 14 и 15, для предотвращения продольного перемещения фиксирующей колонки 121 в проксимальном направлении. Картридж 18 и кожух 17 картриджа, присоединенные к верхнему кожуху 1 шприц-ручки с помощью резьбового соединения, препятствуют продольному перемещению фиксирующей колонки 121 в дистальном направлении.
Когда возвращающий элемент 9 в процессе инъекции вращается вместе с задающим регулятором 2, фиксирующая колонка 121 вращается вместе с возвращающим элементом 9. Наклонные поверхности 158 зубцов 157 фиксирующей колонки и наклонные поверхности 148 зубцов 143 фиксирующего элемента позволяют фиксирующей колонке 121 вращаться относительно фиксирующего элемента 136. При прохождении зубцов 157 фиксирующей колонки по зубцам 143 фиксирующего элемента возникают тактильные сигналы и/или раздаются слышимые щелчки. В пазы 140 фиксирующего элемента 136 входят ребра 62 верхнего кожуха 1 шприц-ручки, в результате чего фиксирующий элемент 136 удерживается от вращения.
Как уже указывалось, на подающем винте 123 имеется множество сегментов 131 резьбы, которые находятся в зацеплении с нитками 162 резьбы штока 161 поршня, как показано на фиг. 14 и 15. В предпочтительных вариантах только несколько сегментов резьбы обеспечивается на дистальном конце подающего винта 123, как показано на фиг. 16А и 16В. Шток 161 поршня удерживается от вращения относительно верхнего кожуха 1 шприц-ручки продольными шпонками 163, входящими в пазы 144 в отверстии 139 фиксирующего элемента 136. Шпонки 163, входящие в пазы 144, препятствуют вращению штока 161 поршня в фиксирующем элементе 136, который удерживается от вращения в верхнем кожухе 1 шприц-ручки ребрами 62 кожуха 1, входящими в пазы 140 фиксирующего элемента. Шпоночное соединение между фиксирующей колонкой 121, зафиксированной в продольном направлении, и подающим винтом 123, также зафиксированным в продольном направлении, обеспечивает их совместное вращение. Как показано на фиг. 16А, по верхней поверхности 172 фланца 133 подающего винта 123 в продольном направлении проходит шпоночный выступ 171. Во фланце 175, отходящем внутрь на проксимальном конце фиксирующей колонки 121, сформировано отверстие 174, как показано на фиг. 17Б и 17В. Форма отверстия 174 фиксирующей колонки соответствует шпоночному выступу 171 подающего винта, как показано на фиг. 16А и 17В. Верхняя поверхность 172 фланца 133 подающего винта препятствует перемещению подающего винта 123 в проксимальном направлении. Шпоночное соединение между подающим винтом 123 и фиксирующей колонкой 121 обеспечивает их совместное вращение. Резьбовое соединение между подающим винтом (витки 131 резьбы) и штоком 161 поршня (внутренние витки 162 резьбы) обеспечивает перемещение штока 161 поршня внутрь картриджа 18. Шток 161 поршня, перемещающийся продольно в дистальном направлении, толкает пробку 34 внутрь картриджа 18, выталкивая из него лекарственное средство.
Поскольку шток 161 поршня не может поворачиваться относительно верхней части 1 кожуха, то при вращении подающего винта 123 в процессе выполнения инъекции, как уже было указано, благодаря его соединению с фиксирующей колонкой 121, которая соединена с возвращающим элементом 9 для их совместного вращения, шток 161 поршня за счет резьбового соединения будет подаваться подающим винтом 123 в дистальном направлении и будет упираться в пробку 34, расположенную в картридже 18, для выталкивания из него лекарственного средства. Шток 161 поршня удерживается от перемещения в проксимальном направлении, поскольку подающий винт 123 может вращаться лишь в одном направлении (при этом шток поршня будет перемещаться в дистальном направлении) благодаря одностороннему храповому механизму между фиксирующим элементом 136 и фиксирующей колонкой 121. Таким образом, может быть обеспечена инъекция точной дозы, поскольку шток 161 поршня между инъекциями продолжает упираться в пробку 34.
Хотя настоящее изобретение рассматривается в вышеприведенном описании со ссылками на конкретные иллюстративные варианты, оно не ограничивается только лишь такими вариантами, а только пунктами прилагаемой формулы и их эквивалентами. Необходимо понимать, что специалисты в данной области техники могут предложить изменения или модификации таких вариантов без выхода за пределы объема и сущности настоящего изобретения.