ТРЕХКОМПОНЕНТНЫЙ ШПРИЦ ОДНОКРАТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
THREE-COMPONENT SYRINGE OF ONE-TIME USE

Изобретение относится к области медицины, в частности к одноразовым инъекционным устройствам.
Известен [Сабитов В.Х. Медицинские инструменты. - М.: Медицина, 1985, 175 с.] трехкомпонентный одноразовый шприц, который содержит полый цилиндрический корпус с наконечником и поршень из эластичного материала, перемещаемый внутри корпуса при помощи штока.
К недостаткам этого устройства относится возможность его использования неограниченное число раз.
Также известен одноразовый шприц однократного применения [Single use disposable syringe, Патент ЕР 0308040 А1] и его аналоги [US 4986812 А, US 5000737 A, US 5183466 А, ЕР 0376697 А2 и др.], которые содержат цилиндрический корпус и поршень, перемещаемый внутри корпуса при помощи штока, где на шток надет запирающий элемент в виде упругой металлической шайбы (или отдельных секторов, размещенных в продольных выемках штока) с наружными зубцами, соприкасающимися с корпусом, и внутренними зубцами, соприкасающимися со штоком, которые изогнуты в сторону набора жидкости, что позволяет корпусу и штоку перемещаться относительно запирающего элемента только в сторону изгиба зубцов.
К недостаткам данных устройств относится возможность осуществления нескольких циклов заполнения-опорожнения шприца при условии, что суммарный объем всех циклов не превысит номинальный объем шприца.
Также известен шприц медицинский с поршнем-манжетой [Трусов М.М., Бабкин С.И. Шприц медицинский с поршнем-манжетой. Авторское свидетельство на изобретение СССР №125879, 1960], поршень которого выполнен в виде двойной манжеты из эластичного материала.
К недостаткам данного устройства относится возможность его использования неограниченное число раз.
В качестве ближайшего аналога выбран шприц медицинский с поршнем-манжетой, поршень которого выполнен в виде двойной манжеты из эластичного материала.
К недостаткам этого устройства относится возможность его использования неограниченное число раз.
Задачей изобретения является обеспечение возможности осуществления только одного цикла заполнения-опорожнения шприца.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в конструкции шприца медицинского с поршнем-манжетой, поршень которого выполнен в виде двойной манжеты из эластичного материала, предусмотрено следующее отличие: направленная в сторону штока кромка тыльной манжеты, наружный диаметр которой в свободном состоянии меньше внутреннего диаметра корпуса, в исходном состоянии вывернута наружу и заправлена в щель между наружной поверхностью поршня и внутренней поверхностью корпуса.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно: рабочая кромка фронтальной манжеты, направленная в сторону наконечника, обеспечивает герметичность шприца только при выпуске жидкости; кромка тыльной манжеты, вывернутая наружу и заправленная в щель между поршнем и корпусом, обеспечивает герметичность шприца только при перемещении поршня в сторону штока при первом наборе жидкости; перемещение поршня в сторону наконечника при выпуске жидкости приводит к расправлению кромки тыльной манжеты за счет трения о стенку корпуса и переводу ее в свободное состояние; рабочая кромка тыльной манжеты в свободном состоянии не соприкасается с внутренней поверхностью корпуса и не обеспечивает герметичности сопряжения поршня с корпусом при перемещении поршня относительно корпуса в любом направлении.
Изобретение позволяет осуществить только один цикл заполнения-опорожнения шприца.
Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежом, на котором:
Фиг. 1 - Схема конструкции трехкомпонентного шприца однократного применения в исходном состоянии (а) и поршня трехкомпонентного шприца однократного применения в свободном состоянии (б). 1 - корпус; 2 - поршень; 3 - шток; 4 - наконечник; 5 - кромка фронтальной манжеты; 6 - кромка тыльной манжеты.
Фиг. 2 - Схема работы трехкомпонентного шприца однократного применения (толстыми стрелками показано направление движения штока; тонкими - направление движения жидкости; пунктирными - направление движения воздуха), а - набор жидкости; б - положение, достигнутое поршнем по окончании набора; в - выпуск жидкости; г - попытка повторного набора жидкости.
Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующими примерами.
В исходном состоянии (фиг. 1a) поршень (2) вдвинут до упора в корпус (1) шприца. При этом кромка тыльной манжеты (6) вывернута наружу и заправлена в щель между внутренней поверхностью корпуса (1) и наружной поверхностью поршня (2). При первом наборе жидкости (фиг. 2a) поршень движется вдоль оси шприца в сторону от наконечника (4). В этом случае герметичность шприца обеспечивается эластичной кромкой тыльной манжеты, зажатой между корпусом и поршнем. При остановке поршня в крайнем положении (фиг. 2б), достигнутом в процессе набора, герметичность обеспечивается обеими манжетами поршня. Во время выпуска жидкости (фиг. 2в) поршень движется в сторону наконечника. При этом кромка тыльной манжеты за счет трения о внутреннюю поверхность корпуса переходит в свободное состояние (фиг. 1б) и перестает соприкасаться с внутренней поверхностью корпуса. В этом случае избыточное давление, возникающее внутри корпуса под действием поршня, дополнительно прижимает рабочую кромку фронтальной манжеты к внутренней поверхности корпуса, чем обеспечивается герметичность шприца. При попытке повторного набора жидкости (фиг. 2г) в корпусе возникает разряжение, отжимающее рабочую кромку фронтальной манжеты от стенки корпуса, в результате чего шприц заполняется воздухом через возникающие неплотности между поршнем и корпусом.
Предложенный трехкомпонентный шприц однократного применения (фиг. 1а) состоит из корпуса (1), поршня (2) и штока (3).
Перечисленные выше конструктивные элементы выполнены следующим образом: корпус (1) представляет собой заглушенный с одной (фронтальной) стороны полый цилиндр из жесткого полимерного материала, фронтальная стенка которого снабжена коническим наконечником (4) с осевым отверстием, сообщающимся с полостью корпуса. Поршень (2), выполненный из эластичного полимерного материала, представляет собой цилиндр, фронтальное и тыльное основания которого имеет кромки (5, 6) приподнятые над фронтальной и тыльной поверхностями с образованием двух манжет. Наружный диаметр кромки фронтальной манжеты (5) в свободном состоянии (фиг. 1б) несколько превышает внутренний диаметр корпуса (1). Наружный диаметр кромки тыльной манжеты (6) в свободном состоянии (фиг. 1б) несколько меньше внутреннего диаметра корпуса (1). Тыльная поверхность поршня имеет произвольные конструктивные элементы, обеспечивающие крепление штока (3), представляющего собой жесткий стержень произвольной формы, длина которого несколько превышает длину корпуса (1), изготовленный из жесткого полимерного материала. В исходном состоянии поршень (2) вдвинут в корпус (1) до упора, при этом рабочая кромка фронтальной манжеты (5) упирается во внутреннюю поверхность корпуса (1) по всей окружности. Кромка тыльной манжеты (6) вывернута наружу и по всей окружности заправлена в щель между внутренней поверхностью корпуса (1) и наружной поверхностью поршня (2).
Описанным выше трехкомпонентным шприцем однократного применения пользуются следующим образом: шприц, удерживая одной рукой за корпус (1), погружают наконечником (4) с установленной при необходимости инъекционной иглой в жидкость, после чего, не вынимая наконечника (иглы) из жидкости, второй рукой плавно вытягивают поршень (2) за шток (3) на необходимое расстояние. Вследствие возникающего при этом разряжения полость, заключенная между фронтальной стенкой корпуса (1) и фронтальной поверхностью поршня (2), заполняется жидкостью. Затем наконечник (иглу) извлекают из жидкости, направляют в нужную сторону и начинают перемещать поршень (2) в обратном направлении, плавно надавливая на шток (3) вдоль оси шприца. Вследствие возникающего при этом избыточного давления жидкость, заключенная между фронтальной стенкой корпуса (1) и фронтальной поверхностью поршня (2), вытекает из шприца через наконечник (иглу).