Карпульный инъектор
CARTRIDGE INJECTOR

Изобретение относится к медицинским инструментам, а именно к устройствам для подкожного, внутримышечного, внутрикостного или внутрисосудистого введения в организм жидких сред, в том числе лекарственных препаратов. Техническое решение предназначено преимущественно для местного обезболивания в стоматологии и для использования в области косметологии.
Безопасность и эффективность инъекции зависят от точности попадания иглы в кровеносный сосуд. В частности, современные технологии местного обезболивания предусматривают использование высококонцентрированных веществ, поступление которых в сосудистое русло способно вызвать развитие неотложных состояний. По этой причине важно предотвращать внутрисосудистое введение местноанестизирующих препаратов. Для исключения непреднамеренного попадания иглы в просвет кровеносного сосуда или, наоборот, для инъекции строго в русло сосуда, предварительно производят аспирационную пробу. Один из принятых на практике способов проведения аспирационной пробы заключается в оттягивании штока инъектора в обратном направлении на 1-2 мм непосредственно после прокола для создания в карпуле отрицательного давления. Появление при этом крови в растворе инъектора означает попадание иглы в кровеносный сосуд и, например, для безопасного введения местного анестетика врачу следует сместить точку вкола.
Из патентного документа RU 2663645 С1 от 07.08.2018 известен карпульный инъектор, содержащий корпус и шток, которые снабжены пальцевыми упорами для обеспечения возможности поступательного и возвратного хода штока относительно корпуса, выполненного с полостью для карпулы, креплением для карпульной иглы, отверстиями для штока и указанной иглы, выступом для ограничения возвратного хода штока. При этом корпус известного инъектора характеризуется возможностью визуального контроля карпулы и ограничением перемещения карпулы как при поступательном, так и при возвратном ходе штока, выполненного с толкателем поршня карпулы и ограничителями возвратного хода штока. Также корпус содержит рабочую полость для ограничителя возвратного хода штока, расположенную между полостью для карпулы и выступом для ограничения возвратного хода штока. При этом толкатель поршня карпулы размещен на головной части тела штока, пальцевый упор образован на хвостовой части тела штока, а ограничители возвратного хода штока расположены на центральной части тела штока. Данные ограничители работают на конечном этапе процедуры инъекции, делая невозможность повторное использование инъектора. Инъектор по RU 2663645 С1 выполнен с возможностью проведения аспирационной пробы на начальном этапе инъекции, однако при этом возвратный ход штока не ограничен, что при приложении чрезмерной силы к штоку способно привести к выходу поршня карпулы за пределы ее цилиндра, а также к рассоединению штока с корпусом инъектора, что в результате снижает уровень безопасности инъекции.
Решаемой технической проблемой является повышение безопасности инъекции.
Обеспечиваемый настоящим изобретением технический результат заключается в увеличении надежности работы инъектора во время проведения аспирационной пробы.
Технический результат достигается благодаря тому, что карпульный инъектор содержит корпус и шток, которые снабжены пальцевыми упорами для обеспечения возможности поступательного и возвратного хода штока относительно корпуса, выполненного с полостью для карпулы, креплением для карпульной иглы, отверстиями для штока и указанной иглы, выступом для ограничения возвратного хода штока. При этом корпус характеризуется возможностью визуального контроля карпулы и ограничением перемещения карпулы как при поступательном, так и при возвратном ходе штока, выполненного с толкателем поршня карпулы и ограничителем возвратного хода штока. Также корпус содержит рабочую полость для ограничителя возвратного хода штока, расположенную между полостью для карпулы и выступом для ограничения возвратного хода штока. Причем ограничитель возвратного хода штока расположен на головной части тела штока, а размеры указанной рабочей полости выбраны из условия свободного возвратного хода в данной полости упомянутого ограничителя на расстояние не превышающее толщину поршня карпулы.
В частном случае осуществления изобретения возможный возвратный ход штока не превышает 3 мм.
В другом частном случае внутренняя поверхность корпуса содержит две ступени сужения, одна из которых образует выступ для ограничения возвратного хода штока, а другая служит для ограничения перемещения карпулы при возвратном движения штока.
Также в частном случае корпус содержит и фиксирует опорную втулку штока. Причем возможность ограничения перемещения карпулы при возвратном движения штока обеспечивает край указанной втулки, а выступ для ограничения возвратного хода штока выполнен на внутренней поверхности этой же втулки.
В частном случае для визуального контроля карпулы в корпусе выполнено смотровое окно или корпус выполнен из оптически прозрачного материала.
В частном случае ограничитель возвратного хода штока расположен на боковой поверхности тела штока в непосредственной близи от рабочего элемента толкателя поршня карпулы.
В частном случае ограничитель возвратного хода штока размещен на расстоянии не превышающем 10 мм от переднего края головной части штока.
В частном случае ограничитель возвратного хода штока выполнен в виде упругой лапки, один конец которой соединен с телом штока, а другой ее конец является свободным и в свободном положении отклонен в сторону хвостовой части штока.
Также в частном случае ограничитель возвратного хода штока выполнен в виде подвижного подпружиненного храпового зуба, соединенного с телом штока.
В частном случае в теле штока выполнена выемка, в которой закреплен ограничитель возвратного хода штока.
В частном случае размер выемки выбран из условия полного вмещения ею указанного ограничителя при его прижатии к телу штока.
В другом частном случае ограничитель возвратного хода штока содержит рабочие элементы, симметрично расположенные относительно продольной оси штока.
В частном случае пальцевый упор выполнен в виде кольца или в виде седла.
Сущность устройства поясняется следующими чертежами, на которых в качестве примеров показаны некоторые из возможных вариантов конструкции карпульного инъектора.
Фиг. 1-3: шток для карпульного инъектора (варианты выполнения головки штока A-F, вид сбоку и спереди).
Фиг. 4: шток одноразового инъектора.
Фиг. 5: вариант карпульного инъектора (вид сбоку в сечении).
Фиг. 6: альтернативные варианты карпульного инъектора.
Фиг. 7-10: карпульный инъектор в процессе работы.
Карпульный инъектор состоит из корпуса и штока.
Шток служит для приведения в движение поршня карпулы мускульным усилием, посредством чего сначала осуществляют проведение аспирационной пробы, а затем введение в организм жидкой среды из карпулы. Показанный на фиг. 1 шток 1 выполнен в виде стержневидного тела, длина которого многократно превышает его ширину, меньшую диаметра цилиндра карпулы. Шток 1 содержит пальцевый упор 2, толкатель 3 поршня карпулы и лапки 4 в качестве ограничителей возвратного хода штока. Для лапок 4 в теле штока 1 выполнена шейка.
Толкатель 3 представляет собой часть штока 1 и характеризуется опорной поверхностью, служащей для передачи усилия от штока на поршень карпулы и сообщения данному поршню поступательного движения. Помимо этого частью толкателя 3 является гарпунный наконечник 5 для фиксации в резиновом теле поршня и придания ему возвратного движения при необходимости. Функциональную роль опорной поверхности толкателя 3 играет передний торец тела штока 1 (как, например, в варианте А выполнения головки штока на фиг. 1), непосредственно контактирующий с поршнем карпулы, или развитая передняя поверхность наконечника в виде тарельчатого элемента 6 (вариант В головки на фиг. 2). Опорную поверхность толкателя в варианте С головки на фиг. 2 образуют конусная поверхность фиксирующего наконечника 7 и уступ тела штока 1, прилегающий к коренной части шейки штока. Толкатель 3 поршня карпулы находится на головной части штока 1.
Лапки 4 выполнены упругими для придания им подвижности относительно тела штока 1, их коренные концы соединены с телом 1 штока, а свободные концы отклонены в сторону хвостовой части указанного штока. Лапки 4 закреплены в непосредственной близи от переднего торца тела штока 1 на эмпирически выбранном расстоянии, не превышающем 10 мм от переднего края головной части штока 1, так как при проведении аспирационной пробы внутри корпуса инъектора преимущественно находится именно головная часть штока 1. Из условий технологичности лапки 4 размещены на боковой поверхности шейки штока 1. Данные лапки закреплены на теле 1 штока симметрично относительно его продольной оси (фиг. 3). Предпочтительно шток содержит дополнительные лапки 8 для предотвращения повторного использования инъектора, закрепленные в выемке на центральной части штока 1. Размеры упомянутых шейки и выемки выбраны из условия полного вмещения ими лапок 4 и 8 при их прижатии к телу 1 штока. В альтернативном варианте выполнения штока 1 ограничитель возвратного хода штока содержит подвижный подпружиненный храповый зуб, ориентированный вдоль продольной оси штока, при этом широкая сторона указанного зуба обращена в сторону хвостовой части штока. Зуб выполнен с возможностью функционирования аналогично упомянутым лапкам.
Пальцевый упор 2 представляет собой держатель для большого пальца руки, выполнен в виде кольца (фиг. 1 и 4), седла или иной формы, обеспечивающей возможность как поступательного, так и возвратного хода штока 1. Пальцевый упор 2 образован на хвостовой части штока 1.
Все перечисленные элементы связаны с телом 1 штока, который изготовлен в виде одной детали, не имеющей отдельных составных частей, из полипропилена методом экструзнонного литья или из металла, или состоит из сборочных единиц, неразъемно соединенных между собой сборочными операциями и находящихся в функционально-конструктивном единстве.
Корпус инъектора состоит из цилиндра 9, парных пальцевых упоров 10 и 11, опорной втулки 12 штока 1, и несущей втулки 13 с ниппелем-адаптером 14 для крепления обоюдоострой карпульной иглы (фиг. 5).
Цилиндр 9 выполнен с полостью для карпулы. Для обеспечения возможности визуального контроля карпулы в данном цилиндре образовано смотровое окно, либо корпус выполнен из оптически прозрачного стекла или пластика. Цилиндр 9 содержит резьбовые или байонетные элементы на своей наружной и внутренней стенках.
Пальцевые упоры 10 и 11 являются держателями для указательного и среднего пальцев правой руки, и соответственно служат для обеспечения возможности поступательного и возвратного хода штока 1 относительно цилиндра 9. Упоры 10, 11 образованы на проксимальной части цилиндра 9.
Втулки 12, 13 выполнены канальными, с резьбовыми или байонетными элементами для неподвижного соединения с ответными элементами цилиндра 9 соответственно на проксимальной и дистальной частях корпуса инъектора. Диаметр канала втулки 12 соответствует диаметру штока 1, а размер канала втулки 13 достаточен для прохождения трубки карпульной иглы. В дистальной части втулки 12 выполнен кольцевой венчик 15, ограниченный уступом более толстой стенки втулки 12 в центральной ее части.
Внутренняя поверхность канала корпуса выполнена сужающейся в сторону проксимальной части инъектора так, что полость для карпулы ступенчато переходит в меньшую рабочую полость для ограничителя возвратного хода штока 1 и в опорный канал втулки 12 для данного штока. Полость для карпулы ограничена с дистального конца инъектора донной частью стакана цилиндра 9, а с проксимального конца ограничена краем венчика 15 втулки 12. Ширина рабочей полости для ограничителя возвратного хода штока 1 определяется глубиной венчика 15 по продольной оси инъектора. Размеры рабочей полости для лапок 4 предпочтительно выбирают из условия свободного возвратного хода в данной полости указанных лапок на 1-3 мм, что не превышает толщину поршня карпулы. Близость расположения толкателя 3 поршня карпулы и лапок 4 диктуется необходимостью придания рабочей полости для лапок 4 минимально возможного продольного размера в ограниченном по длине корпусе инъектора.
Альтернативные варианты конструкции корпуса инъектора показаны на фиг. 6. Ступени канала корпуса выполнены непосредственно в теле цилиндра 9 в виде выступов 16, 17. Опорный канал для штока 1 образован непосредственно в основном материале цилиндра 9. В варианте G выступ 16 является сегментным, а в варианте Я данный выступ сделан сплошным.
Для проведения аспирационной пробы служит такое выполнение пальцевых упоров 2 и 11, чтобы обеспечить возможность возвратного хода штока 1 относительно цилиндра 9 корпуса инъектора, а данный корпус характеризуется возможностью ограничения перемещения карпулы при возвратном ходе штока 1 и позволяет проведение визуального контроля карпулы, кроме того на толкателе 3 штока 1 необходим фиксирующий наконечник.
При местном обезболивании в стоматологии устройство функционирует следующим образом.
Внутрь цилиндра 9 помещают карпулу 18 и закрывают входное отверстие корпуса втулкой 13 (фиг. 7) или втулкой 12, в зависимости от конструкции инъектора. Шток 1 вставляют в предназначенный для него опорный канал корпуса, надавливают на шток 1 и подают его вперед. Во время прохождения через опорный канал корпуса упругие лапки 4 прижаты стенками указанного канала к телу штока 1, благодаря форме лапок 4 и их расположению на шейке или в выемке штока 1 данные лапки не препятствуют поступательному продвижению штока 1, что обеспечивает плавность его хода. При вхождении в рабочую полость для ограничителя возвратного хода штока 1 лапки 4 переходят в свое нормальное положение (фиг. 8) и максимально раскрываются в стороны, при приложении к штоку 1 обратного усилия лапки 4 упираются в купирующий их выступ 17 (или в уступ рядом с внутренним краем венчика 15 втулки 12), делающий дальнейшее обратное движение штока 1 невозможным, так как расположение лапок 4 на теле штока 1 выбрано таким, чтобы указанные лапки не препятствовали проведению аспирационной пробы, но включались в работу на границе допустимого предела перемещения штока 1. Гарпунный наконечник 5 входит в резиновое тело поршня 19 карпулы 18 и надежно самофиксируется в нем. Конус наконечника 7 работает аналогично, фиксируясь в аспирационном углублении поршня 19, для которого он предназначен, а наконечник в виде тарельчатого элемента 6 только касается своей передней поверхностью поршня 19. Опорная поверхность толкателя 3 упирается в поршень 19, между лапками 4 и выступом 17 или уступом рядом с венчиком 15 образован зазор в 2-3 мм, достаточный для проведения аспирационной пробы. На ниппель-адаптер 14 накручивают карпульную иглу (не показана), которая при этом своей трубкой насквозь протыкает резиновую пробку карпулы 18. После этого инъектор готов к работе.
Для проведения аспирационной пробы шток 1 слегка оттягивают назад, придавая возвратный ход, в результате чего гарпунный наконечник 5 или конус наконечника 7 тянет за собой поршень 19 карпулы 18. В случае выполнения наконечника в виде тарельчатого элемента 6 аспирационную пробу проводят оттягивая шток 1 резким движением назад, в результате между поршнем 19 и тарельчатым элементом 6 создается разрежение, под действием которого поршень карпулы 18 следует за штоком 1. При этом обратное усилие передается на цилиндр карпулы, который упирается своим краем в выступ 16 или в край венчика 15 втулки 12. Так как дальнейшее перемещение цилиндра карпулы 18 невозможно, то все усилие начинает передаваться на поршень 19, движение которого относительно цилиндра карпулы создает внутри этой карпулы отрицательное давление. Если кончик карпульной иглы попал в кровеносный сосуд, то кровь поступит внутрь карпулы 18 и окрасит ее содержимое. При визуальном контроле карпулы 18 врач сделает вывод о том, что аспирационная проба положительна и требуется изменить условия инъекции, в частности, место вкола. При приложении самого большого усилия к штоку 1 совместная работа лапок 4 и выступа 17 (или аналогичного уступа, образующего венчик 15) надежно предохраняет данный шток от чрезмерного возвратного перемещения, способного превысить толщину поршня карпулы 19 карпулы 18, что полностью исключает опасность выпадения поршня 19 из карпулы 18, а также рассоединение штока 1 с корпусом инъектора, что увеличивает надежность работы инъектора во время проведения аспирационной пробы и повышает безопасность процедуры инъекции. Причем включение в состав конструкции штока 1 более одной лапки 4, закрепленных на теле 1 штока симметрично относительно его продольной оси, дополнительно увеличивает надежность работы устройства. Обеспечение плавности хода штока 1, свободного возвратного хода лапок 4 при проведении аспирационной пробы, позволяют врачу лучше контролировать ход штока 1 благодаря возможности прилагать минимально необходимое усилие, что положительно влияет на целостность карпулы и инъектора, и также способствуют безопасность инъекции.
После того, как врач убедится в том, что прокол произведен в мышечную или костную ткань, он нажимает на шток 1 и придает ему поступательное движение по направлению инъекции, карпула упирается в дно цилиндра 9 или втулки 13, ограничивающих перемещение карпулы вдоль продольной оси инъектора. Поршень 19 выдавливает анестетик через карпульную иглу в ткань пациента (фиг. 9, 10). При попытке вернуть шток 1 в исходное положение лапки 8 упираются в выступ 17 или уступ перед венчиком 15, блокирующий дальнейшее возвратное движение штока 1 и повторное использование инъектора.
В результате безопасность инъекции повышается в еще большей степени.