СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА В ЯЙЦО И СООТВЕТСТВУЮЩАЯ ИНЪЕКЦИОННАЯ ГОЛОВКА
METHOD OF ADMINISTRATION OF MEDICINAL AGENT IN EGG AND CORRESPONDING INJECTION HEAD

Настоящее изобретение относится к способу инъекционного введения веществ в яйца, а именно в яйца птицы, и к инъекционной головке для применения данного способа.
Инъекционные головки используются для непосредственного введения в яйца лекарственных средств, таких как вакцины, антибиотики или витамины для ограничения уровня смертности или увеличения роста эмбрионов. Такие инъекционные головки обычно содержат множество шприцев, способных перемещаться вертикально над конвейером, по которому поступают требующие обработки яйца, при этом данные яйца обычно размещаются в ячейках так называемых инкубационных лотков.
В частности, в патенте FR 2873894 была предложена инъекционная головка, в которой каждый шприц оборудован своим собственным устройством передвижения для перемещения шприца от поднятого положения до положения, в котором происходит инъекция, когда его игла может впрыснуть вещество в яйцо. Инъекционная головка содержит неподвижный держатель шприцев, который должен быть расположен над подлежащими обработке яйцами, и на указанном держателе шприцев устанавливаются шприцы, где каждый шприц содержит инъекционный корпус, инъекционную иглу, установленную на указанном инъекционном корпусе и сообщающуюся с входным отверстием указанного корпуса, служащим для его наполнения, по меньшей мере, одним веществом для проведения инъекции, а также индивидуальное средство перемещения, такое как пневматический пускатель, посредством которого данный шприц присоединен к указанному держателю шприцев, при этом указанное средство перемещения способно перемещать указанный инъекционный корпус между поднятым положением и положением, в котором осуществляется инъекция. Во время перемещения к положению инъекции игла прокалывает скорлупу яйца. После прокола скорлупы эта игла прокалывает подскорлупную оболочку, чтобы впрыснуть лекарственное средство в амниотическую жидкость или непосредственно в эмбрион.
Между двумя инъекционными циклами шприц должен быть дезинфицирован, чтобы предотвратить передачу какой-либо заразы от одного яйца к другому. Одно из преимуществ этого типа шприца, в котором игла служит как для прокола скорлупы, так и для введения вещества, заключается в его легкой и эффективной дезинфекции между двумя инъекционными циклами. Однако силу давления пневматического пускателя, согласно которой определяется сила прокола иглы, довольно трудно отрегулировать. Это происходит потому, что данная сила давления должна быть достаточной для прокола скорлупы и, в частности, такой, чтобы не допустить рикошетирование иглы на скорлупе. Если же давление слишком велико, то игла может разбить яичную скорлупу и/или проникнуть в подскорлупную оболочку или эмбрион слишком грубо, что может вызвать необратимую травму этого эмбриона. Кроме того, чтобы иметь возможность проколоть скорлупу и затем подскорлупную оболочку яйца, путь перемещения данного пускателя является относительно длинным, и стержень такого пускателя имеет свойство изгибаться.
Чтобы частично решить эти проблемы, в патенте FR 2838920 было предложено вводить лекарственное средство под давлением из воздушной полости яйца так, чтобы это лекарственное средство достигало амниотической жидкости после прохождения под давлением через подскорлупную оболочку. Однако такое решение не применимо для инъекции таких веществ, как вакцины, которые не переносят воздействия давления.
Известны также инъекционные головки, в которых шприцы содержат пробойник, в котором скользящим образом установлена игла, при этом сначала на яйцо опускается пробойник, чтобы проколоть скорлупу, и затем опускается игла, чтобы ввести в него требуемое вещество. Однако на практике такой тандем из пробойника и иглы, свойственный этому типу шприца, трудно поддается очистке.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить решение, направленное на сглаживание вышеупомянутых недостатков, позволяя, в частности, эффективно прокалывать скорлупу и вводить вещество, обеспечивая при этом эффективную дезинфекцию шприца между двумя инъекциями.
В связи с вышесказанным, объектом настоящего изобретения является способ введения, по меньшей мере, одного лекарственного средства в яйцо, при этом данный способ содержит этап прокола скорлупы и, по меньшей мере, подскорлупной оболочки с помощью перемещающейся иглы и затем этап введения через указанную иглу лекарственного средства, отличающийся тем, что указанный этап прокола включает первое перемещение иглы для прокола скорлупы под воздействием силы первого прокола, а затем второе перемещение иглы для прокола, по меньшей мере, подскорлупной оболочки под воздействием силы второго прокола, меньшей, чем сила первого прокола.
Согласно настоящему изобретению игла для прокола и выполнения инъекции перемещается сначала с силой прокола, достаточной для прокола скорлупы, при этом по завершению этого первого перемещения дистальный конец этой иглы остается расположенным в воздушной полости яйца. Затем эта игла перемещается с меньшей силой прокола, чтобы просто пройти через подскорлупную оболочку. Эту иглу, служащую для прокола и проведения инъекции, легче дезинфицировать между двумя инъекционными циклами, и ее перемещение, выполняемое в два этапа, дает возможность отрегулировать силу проникновения иглы соответственно характеру каждого предстоящего прокола и, таким образом, обеспечить эффективный прокол скорлупы и выполнение инъекции.
Согласно одному конкретному свойству настоящего изобретения сила первого прокола превышает или равняется 10 ньютонам (Н), при этом сила второго прокола составляет менее 10 Н. В предпочтительном варианте сила первого прокола составляет, по меньшей мере, 20 Н, лучше в диапазоне от 20 до 30 Н, например около 25 Н, и/или сила второго прокола находится в диапазоне от 7 до 2 Н, например около 4 Н.
Другой объект настоящего изобретения составляет инъекционная головка для введения, по меньшей мере, одного вещества в яйцо, при этом данная головка содержит:
- держатель шприцев, который должен быть расположен над подлежащими обработке яйцами, и
,
- по меньшей мере, один шприц, установленный на указанном держателе шприцев и содержащий корпус шприца инъекционную иглу, установленную на указанном корпусе и способную наполняться, по меньшей мере, одним веществом для инъекции, а также индивидуальные средства перемещения, способные перемещать указанный корпус шприца между поднятым положением и положением, в котором осуществляется инъекция, и, предпочтительно, с помощью которых этот шприц прикреплен к указанному держателю шприцев, при этом указанная инъекционная головка отличается тем, что она содержит неподвижную монтажную панель, на которой подвижно установлен указанный держатель шприцев, и главное устройство перемещения, способное перемещать указанный держатель шприцев между верхним положением и нижним положением, при этом указанная инъекционная головка может управляться блоком управления, чтобы совершать перемещения этого держателя шприцев от верхнего положения в нижнее положение с помощью главного устройства перемещения, чтобы проколоть с помощью силы первого прокола скорлупу яйца иглой корпуса шприца, находящегося в поднятом положении, а затем переместить указанный корпус шприца от его поднятого положения до положения проведения инъекции, чтобы, задействуя силу второго прокола, меньшую, чем сила первого прокола, проколоть этой иглой, по меньшей мере, подскорлупную оболочку, чтобы ввести вещество внутрь яйца.
Согласно другому конкретному свойству настоящего изобретения каждый шприц содержит трубку для направления и защиты указанной иглы, установленную на указанном корпусе шприца, чтобы иметь возможность перемещаться между задвинутыми положениями, при которых данная игла выходит наружу относительно дистального конца указанной трубки, и нерабочим положением, в котором указанная трубка окружает, по меньшей мере, дистальную часть иглы, при этом указанная трубка с помощью упругого средства плавно направляется к своему нерабочему положению и может быть перемещена в задвинутое положение, соприкоснувшись своим дистальным концом с яйцом, когда держатель шприцев находится в нижнем положении.
Согласно еще одному конкретному свойству настоящего изобретения указанные индивидуальные средства перемещения способны перемещать корпус шприца в положение для проведения инъекции, при котором данная трубка находится в максимально задвинутом положении.
Согласно одному варианту воплощения главные средства перемещения содержат, по меньшей мере, один главный пускатель, предпочтительно пневматический, один из элементов которого, включающих цилиндр и стержень, присоединен к монтажной панели, а второй элемент присоединен к держателю шприцев, при этом предпочтительно, чтобы к монтажной панели был присоединен цилиндр, а к держателю шприцев - конец стержня. Средство индивидуального перемещения шприца может также содержать, по меньшей мере, один индивидуальный пускатель, предпочтительно пневматический, один из элементов которого, включающих цилиндр и стержень, присоединен к держателю шприцев, а второй элемент присоединен к корпусу шприца, при этом предпочтительно, чтобы к держателю шприцев был присоединен цилиндр, а к корпусу шприца - конец стержня.
Преимущество данной инъекционной головки состоит в том, что она содержит множество шприцев, установленных на держателе шприцев в один или несколько рядов.
Согласно еще одному конкретному свойству настоящего изобретения сила воздействия главного устройства перемещения определяется так, что сила первого прокола каждой иглы составляет, по меньшей мере, 10 Н; таким образом, сила воздействия главного устройства перемещения составляет, по меньшей мере, n×10 Н, где n есть число шприцев, установленных на держателе шприцев, при этом сила средства индивидуального перемещения определяться так, чтобы сила второго прокола каждой иглы была меньше 10 Н.
Настоящее изобретение будет более понятным, и другие его задачи, признаки, свойства и преимущества станут более очевидными при ознакомлении с приведенным ниже подробным описанием предпочтительного на данный момент конкретного варианта воплощения этого изобретения, предлагаемого со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
- фиг.1 - схематичный вид продольного сечения инъекционной головки, выполненной согласно настоящему изобретению и показанной в том положении, когда держатель шприцев находится в верхнем положении, а сами шприцы располагаются в поднятом положении над яйцами, подлежащими обработке;
- фиг.2 - вид, подобный фиг.1, когда держатель шприцев находится в нижнем положении, чтобы иметь возможность проколоть яичную скорлупу, а шприцы находятся в поднятом положении, прилегая при этом к яичной скорлупе; и
- фиг.3 - вид с фиг.1 и 2, когда держатель шприцев находится в нижнем положении, а шприцы находятся в рабочем положении для выполнения инъекции вещества в яйца.
На фиг.1 инъекционная головка 1 содержит множество шприцев 2a-2d, установленных так, чтобы иметь возможность вертикально перемещаться на держателе 4 шприцев, при этом сам держатель шприцев установлен так, чтобы иметь возможность вертикально перемещаться на монтажной панели 5, предназначенной для расположения над конвейером (не показан) для транспортировки подлежащих обработке яиц.
Каждый из шприцев 2a-2d содержит корпус шприца 21, выполненный по сути в форме цилиндра и содержащий сплошную верхнюю часть и полую трубчатую нижнюю часть, во внутреннем канале которой установлена инъекционная игла 22, в предпочтительном варианте, съемная. Эта игла содержит полый стержень, выполненный, например, из нержавеющей стали, со скошенным дистальным концом 22a и проксимальным концом с трубчатым соединительным элементом для присоединения к корпусу шприца. Верхняя часть этого корпуса содержит входное отверстие 23, имеющее жидкостное сообщение с полым стержнем иглы, при этом данное входное отверстие оборудовано соединительным элементом для присоединения к системе распределения вещества, подлежащего введению. Эта игла проходит по внутреннему каналу данного корпуса, и ее дистальный конец 22a размещается ниже нижнего конца шприца. Трубка 24, служащая для направления и защиты иглы и называемая также гильзой или стаканом, устанавливается с возможностью скольжения во внутреннем канале и направляется к нерабочему положению с помощью пружины сжатия, установленной между проксимальным концом данной трубки и верхней частью корпуса шприца. Эта трубка способна убираться назад в трубчатую часть корпуса в направлении, противоположном действию пружины, до максимально задвинутого положения, в котором эта трубка примыкает, например, к верхней части корпуса шприца или соединительного элемента иглы. Эта трубка принимает в своем внутреннем канале иглу для ее направления и защиты. Для установки данной трубки и иглы корпус шприца содержит снимаемую верхнюю часть, которая, например, навинчивается на полую нижнюю часть. Эта трубка содержит на своем дистальном конце наконечник 25, выполненный, например, из гибкого материала, такого как силикон, в форме центрующего и поддерживающего колпачка, с помощью которого данная трубка примыкает к яйцу, подлежащему обработке. В нерабочем положении, показанном на фиг.1, данная трубка, например, соприкасается с кромкой внутреннего канала, а дистальный конец иглы находится в этой трубке или в наконечнике в отведенном назад положении относительно круглой кромки данного наконечника. Как положительный момент следует отметить, что корпус шприца оборудован средствами очистки иглы, что описано в вышеупомянутых патентных документах. Нижняя часть этой трубки и/или колпачка обеспечивается, например, каналом (не показан) для введения на данную иглу дезинфектанта между двумя циклами инъекций.
Каждый шприц содержит также индивидуальную систему перемещения, в данном случае образованную индивидуальным пневматическим пускателем 26. Корпус шприца установлен своей верхней частью на конце стержня 26a данного индивидуального пускателя, а сам шприц установлен с помощью цилиндра 26b индивидуального пускателя на держатель 4 шприцев. Данные индивидуальные пускатели в индивидуальном порядке перемещают каждый корпус шприца между поднятым положением, показанным на фиг.1 и 2, и нижним положением, при котором осуществляется инъекция, показанным на фиг.3, при этом данное положение изменяется в зависимости от размера яйца, подвергаемого обработке, как это описано ниже.
Данные шприцы устанавливаются вертикально с помощью цилиндра их пускателя на держателе шприцев в один или в несколько рядов. В качестве примера можно рассмотреть случай, когда инъекционная головка содержит четыре параллельных ряда шприцев, при этом каждый из шприцев 2a-2d, как это показано на чертежах, принадлежит к другому ряду. Держатель 4 шприцев выполнен в форме жесткой пластины, где от этого держателя шприцев отходят вверх цилиндры 26b данных индивидуальных пускателей, а стержни этих пускателей держат корпусы шприцев, проходящих вниз от держателя шприцев. К каждому индивидуальному пускателю присоединена система для направления вертикального перемещения и антивращения, содержащая направляющий стержень 41, установленный на держателе шприцев и простирающийся вниз параллельно данному стержню пускателя и проходящий через отверстие в горизонтальной пластине 42, находясь при этом во взаимозависимости со стержнем пускателя.
Держатель шприцев устанавливается, по сути, горизонтально на монтажной панели 5 с помощью, по меньшей мере, одного главного пневматического пускателя 6. Этот главный пускатель состоит из цилиндра 61, находящегося на монтажной панели 5, и держатель 4 шприцев установлен на свободном конце стержня 62 данного главного пускателя. Этот главный пускатель способен перемещать данный держатель шприцев между верхним положением, показанным на фиг.1, и нижним положением, показанным на фиг.2 и 3, при котором этот держатель шприцев опирается на амортизационное устройство 51, установленное на монтажной панели. Эта монтажная панель жестко установлена над конвейером, по которому перемещаются инкубаторные лотки, в ячейках которых размещаются подлежащие обработке яйца. При этом ряды шприцев размещаются, по сути, перпендикулярно направлению движения данных лотков.
Ниже, со ссылкой на приложенные чертежи будет описан инъекционный цикл, проводимый с помощью инъекционной головки, выполненной согласно настоящему изобретению.
Под инъекционную головку устанавливается инкубаторный лоток таким образом, чтобы его ячейки были по существу выровнены по вертикали относительно данных шприцев. В этих ячейках лотка размещены яйца тупой стороной вверх. В проиллюстрированном примере шприц 2a находится по одной линии с ячейкой, содержащей мелкое яйцо 9a, а шприцы 9b и 9c находятся по одной линии с ячейками, содержащими яйца стандартного размера, в то время как шприц 2d находится по одной линии с пустой ячейкой. При этом держатель шприцев находится в верхнем положении, а корпусы шприцев в поднятом положении. Данные шприцы расположены вертикально над яйцами и на некотором расстоянии от них.
Прежде всего, блоком управления головки приводится в действие главный пускатель 6, чтобы опустить держатель шприцев в нижнее положение, как показано на фиг.2. Во время этого перемещения колпачки 25 шприцев 2a-2c входят в контакт с обращенными к ним яйцами 9a, 9b, 9c, при этом трубка 24 частично вдвигается в нижнюю часть корпуса 21 шприца, перемещаясь в направлении, противоположном действию пружины. Это перемещение назад позволяет иглам 22 выйти наружу из данных трубок и проколоть скорлупу 91, чтобы проникнуть внутрь яиц. При этом сила главного пускателя ограничивается так, что сила прокола данных игл является достаточной, чтобы проколоть скорлупу, не разбив при этом яйца. Как указывалось ранее, сила прокола каждой иглы составляет, по меньшей мере, 10 Н. Для числа n шприцев, установленных на держателе шприцев, сила главного пускателя, таким образом, будет составлять, по меньшей мере, n×10 Н. При этом перемещение главного пускателя рассчитано так, что при нахождении держателя шприцев в нижнем положении удается проколоть скорлупу всех яиц, даже таких мелких как 9a, таким образом, что подскорлупная оболочка этих яиц, показанная схематично под ссылочной позицией 92, не прокалывается данными иглами, а свободные концы этих игл размещаются в воздушных полостях яиц. Как показано на фиг.2, трубки 24 шприцев 2a, 2b и 2c находятся в более или менее вдвинутом положении, согласно размерам соответствующих им яиц, не достигая при этом максимально вдвинутого положения. Игла же шприца 2d при отсутствии обращенного к ней яйца находится в безопасном состоянии внутри трубки, которая остается в нерабочем положении.
Индивидуальные пускатели 26 данных шприцев приводятся в действие для обеспечения индивидуального перемещения корпусов шприцев к положению для выполнения инъекции, как это показано на фиг.3. При этом сила воздействия каждого индивидуального пускателя является достаточной лишь для того, чтобы проколоть подскорлупную оболочку яйца. Эта сила является несколько большей, чем упругая возвратная сила пружины трубки 24, и она рассчитана так, чтобы перемещение корпуса пускателя прекращалось, как только трубка 24 займет максимально задвинутое положение. Таким образом, положение каждого корпуса шприца для выполнения инъекции достигается тогда, когда его трубка находится в максимально задвинутом положении. Таким образом, положение корпуса шприца для выполнения инъекции будет отличаться от одного шприца к другому в соответствии с размером конкретного яйца. Как показано на фиг.3, стержни 26a индивидуальных пускателей 26 шприцев 2b и 2c лишь слегка опущены по сравнению с индивидуальным пускателем шприца 2a. При этом в отсутствие яйца как такового, трубка 24 шприца 2d остается в нерабочем положении, и стержень ее пускателя является максимально выдвинутым. При таких рабочих положениях корпусов шприцев, когда они готовы к выполнению инъекции, их иглы уже прошли через скорлупу 91 яиц. В этом случае с помощью этих игл может быть произведена инъекция, например, в амниотическую жидкость яйца. Входные отверстия этих шприцев присоединены к системе распределения вещества, предназначенного для инъекции. Эта система распределения, к которой присоединены входные отверстия 23 шприцев, может управляться главным блоком управления, чтобы обеспечивать доставку определенного количества вещества, подлежащего инъекции. Например, сила воздействия главного пускателя обеспечивает силу прокола, равную примерно 25 Н на каждую иглу, и ее перемещение составляет примерно 50 мм. В случае когда держатель шприцев несет 40 шприцев, где имеется четыре ряда по 10 шприцев, сила главного пускателя составляет примерно 1000 Н. При этом сила каждого отдельного пускателя обеспечивает силу прокола примерно 4 Н, и максимальное перемещение составляет примерно 30 мм.
Длина игл и длина перемещения трубок могут рассчитываться таким образом, чтобы при приведении в действие индивидуальных пускателей эти иглы прокалывали скорлупу и аллантоидную оболочку яиц для введения вещества в аллантоидную жидкость, или же чтобы они прокалывали скорлупу, аллантоидную оболочку и амниотическую оболочку для произведения инъекции в амниотическую жидкость. Могут быть также обеспечены условия для укола иглой самого эмбриона, чтобы ввести вещество непосредственно в него.
После того как инъекция была выполнена, корпусы шприцев возвращаются к своему задвинутому положению под управлением индивидуальных пускателей, а держатель шприцев возвращается в свое верхнее положение под управлением главного пускателя. Эти команды пускателя могут выполняться последовательно или по существу одновременно. Во время этих перемещений трубки под воздействием пружин возвращаются в нерабочее положение, чтобы обеспечить защиту игл.
Хотя настоящее изобретение было описано в отношении одного конкретного варианта применения, очевидно то, что оно никоим образом им не ограничивается и включает все технические эквиваленты описанных средств, а также их комбинаций, если они не выходят за рамки данного изобретения.