АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИНЪЕКТОР

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к медицинской технике, медицине и ветеринарии. Более конкретно полезная модель обеспечивает устройство для последовательного автоматического введения иглы и жидкого лекарственного средства в мышечную ткань и может быть использована при оказании скорой медицинской помощи населению и экстренной помощи людям и животным при чрезвычайных ситуациях, а также само- и взаимопомощи военнослужащим в военно-полевых условиях, в том числе для быстрого ввода противоядий в случае применения химического оружия.
Уровень техники
В настоящее время существует растущий спрос на автоинъекторы. Использование автоматических инъекторов позволяет преодолеть психологический дискомфорт, благодаря тому, что игла скрыта от пользователя внутри корпуса. Кроме того процедура выполнения инъекции с использованием автоинъектора не требует навыков и может выполняться одной рукой.
Наиболее близким техническим решением является устройство для внутримышечных инъекций с канюлей, покрытой упругой оболочкой [US 3882863, опубл. 13.05.1975], содержащее шток с пружиной, систему фиксации взведенной пружины, блокировку системы фиксации взведенной пружины, ампулу с лекарственным средством, установленную отдельно от ампулы иглу для инъекции лекарственного средства.
Система фиксации и блокировки рассматриваемого устройства имеет ряд недостатков, которые могут привести к самопроизвольному срабатыванию устройства. Система фиксации представляет собой прогибающиеся вовнутрь пластиковые выступы, выполненные на конце штока, которые защелкиваются при взведение пружины за кольцо. Площадь удержания (зацепления) выступов очень мала в силу конструкции при данном принципе фиксации. Поскольку материалом изготовления штока является пластмасса, а сила пружины велика, возможен выход штока из положения фиксации с дальнейшим непроизвольным срабатыванием инъектора даже с установленной блокировкой. Со снятой блокировкой вероятность непроизвольного срабатывания увеличивается.
Другим недостатком является малая толщина плечиков выступов толкателя, так как они представляют собой не цельную цилиндрическую конструкцию, а разрезанную посредине, для установки в этот разрез блокиратора. В случае неоднородности материала в месте плечиков выступов возможен разрыв материала и дальнейшее непроизвольное срабатывание инъектора, в котором реализуется такой принцип фиксации.
Также существенным недостатком является как сложность конструкции автоматического инъектора в целом, так и системы фиксации и блокировки в отдельности. Для качественного изготовления всех деталей, в особенности мелких, требуется применение сложного и точного оборудования, в частности - литьевого.
Таким образом, существует потребность в разработке новых средств рассматриваемого назначения.
Раскрытие сущности полезной модели.
Задачей заявляемой полезной модели является создание безопасного устройства для инъекций, пригодного для использования гражданским населением.
Технический результат заключается в предотвращении возможности самопроизвольного срабатывания автоинъектора.
Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом автоматическом инъекторе использован новый спусковой механизм.
В качестве заявляемой полезной модели предлагается автоматический инъектор, содержащий цилиндрический корпус, имеющий с одной стороны отверстие в центре, за которым внутри корпуса иглой в сторону отверстия размещена карпула, наполненная жидким лекарственным или профилактическим средством и укупоренная пробкой-поршнем, за которым расположен цилиндрический толкатель с надетой на нем сжатой пружиной, а с другой стороны установлен спусковой механизм, при этом спусковой механизм состоит из двух полукруглых смыкающихся зажимов, спусковой кнопки и защитной крышки, полукруглые зажимы выполнены с возможностью удерживания в сомкнутом состоянии толкателя, спусковая кнопка представляет собой усеченный конус, вершиной обращенный к зажимам, имеющий внутри отверстие диаметром чуть больше наружного диаметра толкателя и выполненный с возможностью поступательного перемещения во внутреннюю часть сомкнутых зажимов для последующего их размыкания и высвобождения толкателя, со стороны основания конуса на спусковую кнопку надета защитная крышка, нижней частью зацепляющаяся с зажимами.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид в разрезе.
На фиг. 2 представлен толкатель.
На фиг. 3 представлен принцип работы спускового механизма.
Осуществление полезной модели
Далее полезная модель будет подробно описана со ссылками на фигуры чертежей.
Заявляемый автоматический инъектор является сборно-разборным устройством и содержит (фиг. 1) размещенные в корпусе 101 цилиндрический толкатель 102 с установленной на нем пружиной 103 и карпулу 104.
Корпус автоинъектора 101 представляет собой металлическую или пластиковую, предпочтительно - углепластиковую трубку с внутренним и наружным диаметром. Для свободного перемещения внутри корпуса пружина 103 имеет наружный диаметр чуть меньше внутреннего диаметра корпуса 101.
Спусковой механизм автоинъектора состоит из корпуса спускового механизма 105, двух полукруглых смыкающихся зажимов 108, спусковой кнопки 109, защитной крышки 110 и блокиратора 113. Корпус спускового механизма 105 представляет собой полый пластиковый цилиндр. Внутренний диаметр корпуса имеет размер, позволяющий толкателю 102 с надетой на него пружиной 103 свободного перемещаться внутри корпуса. Наружная поверхность корпуса защитного механизма имеет выступ 106, имеющий диаметр, совпадающий с диаметром более широкой части корпуса 101 автоинъектора, и разделяющий корпус на два участка. Участок 107 корпуса спускового механизма, обращенный в сторону карпулы, имеет наружный диаметр, позволяющий вкручивать корпус спускового механизма 105 в корпус автоинъектора 101. Полукруглые зажимы 108 выполнены из пластика и имеют в нижней части наружный диаметр равный наружному диаметру корпуса 105. В верхней своей части зажимы имеют наружный диаметр меньше диаметра нижней части на величину толщины стенки защитной крышки 110. Между верхней и нижней частями зажимов проточена цилиндрическая канавка 111 для фиксации защитной крышки 110. На внутренней поверхности зажимов в нижней части имеется выступ 112, позволяющий зацеплять зажимы с цилиндрической канавкой 204 толкателя. Спусковая кнопка 109 представляет собой пластиковый усеченный конус, вершиной обращенный к зажимам 108 имеющий внутри отверстие диаметром чуть больше наружного диаметра пружинной части 202 толкателя. Вершина конуса в состоянии готовности на 1-2 мм заходит во внутреннее пространство сомкнутых зажимов 108. Высота и угол наклона спусковой кнопки подбираются таким образом, чтобы при полном нажатии кнопка, входя во внутреннее пространство зажимов, раздвигала их на расстояние, достаточное для высвобождения толкателя из зацепления с выступом 112. Со стороны основания конуса на спусковую кнопку надета защитная крышка 110, выполненная из упругого материала, например, резины. Нижняя часть крышки 110 зацепляется с канавкой 111 на зажимах 108, препятствуя самопроизвольному размыканию зажимов. Поверх описанного спускового механизма надет блокиратор 113, выполненный из тех же материалов, что и корпус. Для фиксации блокиратора на участке корпуса спускового механизма 105, обращенного в сторону карпулы, имеются 2 полукруглых выступа 114.
Толкатель (фиг. 2) выполнен из пластика, предпочтительно - полиоксиметилена. На толкателе организован ограничитель движения пружины 201 в форме барьерного кольца, имеющего диаметр незначительно меньше внутреннего диаметра карпулы 104. Ограничитель разделяет толкатель на карпульную 203 и пружинную 202 части. Пружина 103 размещена на пружинной части 202 толкателя. На этой части, непосредственно у конца толкателя проточена цилиндрическая канавка 204. На карпульной части толкателя выполнен замок 205 для фиксации карпулы при сборке автоинъектора.
Жесткость пружины, необходимая и достаточная для применения автоматического инъектора в конкретных условиях (например, в аптечке самопомощи сотрудника силовых структур, при вакцинации гражданского населения, в ветеринарии домашних питомцев или крупного рогатого скота и т.д.), подбирается опытным путем за счет выбора материала, способа его обработки и диаметра витков пружины.
Карпула 104 (фиг. 1) представляет собой стеклянный цилиндрический контейнер для лекарственного или профилактического средства необходимой вместимости, на который методом обкатки установлен алюминиевый колпачок 115 с предварительно зафиксированной в нем иглой 116. Игла карпулы защищена резиновым чехлом 117, одетым на алюминиевый колпачок 115. Между колпачком и верхней частью «горлышка» стеклянного контейнера перед обкаткой установлена мембрана 118 для отделения лекарственного средства от иглы. Карпула снабжена пробкой-поршнем 119, устанавливающемся после наполнения карпулы лекарственным средством.
Заявляемый автоматический инъектор собирают и приводят в рабочее состояние следующим образом. Корпус спускового механизма 105 вкручивают в корпус автоинъектора 101. На толкатель карпулы 102 устанавливают пружину 103. Толкатель 102 с пружиной 103 помещают в корпус 101 пружиной к спусковому механизму. При помощи специальной оснастки сжимают пружину 103. При появлении толкателя 102 карпулы в отверстии корпуса спускового механизма 105 на него устанавливают фиксатор, состоящий из двух полукруглых смыкающихся зажимов 108, с одетой на них защитной крышкой 110, выполненной из резины. На внутренней поверхности зажимов в нижней части имеет выступ, позволяющий зацеплять зажимы с цилиндрической канавкой 204 толкателя. Движением вниз устанавливают блокиратор 113 на спусковой механизм. В корпус 101 автоматического инъектора вкручивают спусковой механизм с зафиксированной в нем карпулой. При этом карпулу 104 устанавливают поршнем к толкателю карпулы и фиксируют замком толкателя 205. Автоматический инъектор готов к использованию.
Введение инъекции при помощи заявляемого автоматического автоинъектора происходит следующим образом. Автоматический инъектор прижимают к месту инъекции. С противоположного конца снимают блокиратор 113 и нажимают на резиновую крышку 110. При нажатии спусковая кнопка 109 совершает поступательное движение во внутреннюю часть сомкнутых зажимов 108 и раздвигает их. При этом зажимы выходят из зацепления с канавкой 204 толкателя. Толкатель 102 под действием пружины 103 начинает перемещение в сторону карпулы 104, давит на пробку-поршень 119, что приводит к движению карпулы 104 в корпусе 101.
Игла 116 выходит из корпуса через отверстие, проникает в мышечную ткань, происходит разрыв защитной мембраны 118 и излитие лекарственного средства.
Заявляемый автоматический инъектор имеет следующие преимущества. Он компактен и прост в изготовлении, изготовление большинства составных частей не требует сложного, высокоточного оборудования. Конструкция заявляемого автоматического инъектора обеспечивает надежное предупреждение самопроизвольного срабатывания.
Проведенные испытания позволили экспериментально установить, что заявляемый автоматический инъектор может быть использован для введения жидких лекарственных средств различной вязкости в мышечную ткань непосредственно или через одежду, выполненную из материалов различной плотности.
В процессе испытаний заявляемым автоматическим инъектором были проведены модельные инъекции в аналог мышечной ткани (силикон) через 16 слоев хлопчатобумажной ткани, через 6 слоев 2-х мм пористого картона, через 1,5 мм натуральной кожи, при этом игла не деформировалась, а лекарственное средство изливалось в требуемом объеме.
Таким образом, заявляемый автоматический инъектор может быть применен в медицине как гражданского, так и военного назначения, а также в ветеринарии, например при профилактическо-прививочных мероприятих гражданского населения, для обеспечения необходимыми препаратами индивидуальных аптечек силовых структур, в полевых и стационарных госпиталях медицины катастроф, а также при профилактики и лечения заболеваний животных, а его применение позволяет ускорить оказание медицинской помощи.