МЕДИЦИНСКОЕ УСТРОЙСТВО С ОТВОДИМОЙ ИГЛОЙ И СПОСОБНЫМ ПЕРЕМЕЩАТЬСЯ УПЛОТНЕНИЕМ ПОРШНЯ
MEDICAL DEVICE WITH RETRACTED NEEDLE AND MOVABLE PISTON SEAL

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к медицинским устройствам, имеющим иглы, которые отводят после использования для того, чтобы снизить вероятность повторного использования, травм иглами и случайного заражения работников здравоохранения и пациентов, в частности, посредством передачи патогенов, переносимых текучими веществами организма. Более конкретно, изобретение относится к медицинскому устройству, которое имеет эластомерное удерживающее кольцо и эластомерное уплотнение поршня, способное перемещаться на поршне, которые взаимодействуют для того, чтобы обеспечить более легкое функционирование и значительно снизить давление, которое должен прикладывать пользователь для того, чтобы отвести иглу.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В прошлом клиницисты иногда выражали недовольство по поводу величины усилия большого пальца (иногда называемого «отводящим усилием», «усилием активации» или «общим усилием»), которое необходимо для того, чтобы инициировать отведение иглы в шприцах, имеющих отводимые иглы. При использовании стандартных шприцов, имеющих иглы, которые отводят посредством расширения сжатой пружины, дополнительное усилие большого пальца типично прикладывают по оси назад от ручки поршня после инъекции для того, чтобы инициировать отведение иглы. Величина усилия большого пальца, которое необходимо, зависит от структуры и работы каждого конкретного шприца. Одна часть необходимого усилия большого пальца связана с усилием, необходимым для того, чтобы сломать, разорвать, удалить или сместить покрытие на отверстии внутрь полости для отведения внутри ручки поршня. Другая часть необходимого усилия большого пальца связана с усилием, необходимым для освобождения, какая бы структура ни удерживала пружину в сжатом состоянии. Если необходимое усилие большого пальца слишком велико, в частности, ля клиницистов, которые имеют маленькие руки, может быть сложным отвести иглу после инъекции. Это может заставить пользователя перемещать или крутить шприц, в то время как игла все еще находится внутри пациента для того, чтобы добиться большего усилия рычага. Также, кроме тех случаев, когда структурные элементы устройства выполняют с тем, чтобы усилие большого пальца можно было прикладывать плавно с тем, чтобы открыть полость для отведения и высвободить сжатую пружину без толчков или резкого перемещения перед отведением.
В некоторых шприцах известного уровня техники используют пробку или по существу жесткий барьер для того, чтобы блокировать вход в полость для отведения внутри ручки поршня перед отведением, но усилие, необходимое для того, чтобы вытеснить или сместить пробку, или для того, чтобы сломать по существу жесткий барьер, также увеличивает необходимое усилие большого пальца. В других шприцах известного уровня техники используют аксильно фиксированное уплотнение поршня, которое имеет резиновую часть, закрывающую отверстие в полость для отведения в комбинации с состоящей из двух частей ручкой поршня, в которой внутренний элемент должен быть перемещен за стопор, чтобы выдвигать резак, который отделяет закрывающую часть, тем самым также увеличивая необходимое усилие большого пальца. В таких случаях, усилие, необходимое для того, чтобы вытеснить пробку, сломать барьер или переместить секцию поршня за стопор, не только увеличивает усилие большого пальца, необходимое для того, чтобы инициировать отведение, но также является причиной рывков или резких движений шприца перед отведением иглы.
В патенте U.S. 5053010 (McGary) раскрыт шприц, имеющий отводимую иглу и поршень со скользящим в осевом направлении уплотнением поршня, которое имеет поперечную полотняную часть, которая уплотняет отверстие в полость поршня для отведения перед отведением. Этот шприц имеет режущий инструмент, расположенный на выступающем вперед кончике поршня, который прорезает поперечное полотно через отверстие в полость для отведения, и другую идущую по окружности шайбу, которая прикрепляет удерживающее устройство иглы к стенке цилиндра. Поскольку резак распложен позади поперечного полотна, имеет место риск преждевременного разрыва полотна во время инъекции, который не желателен, поскольку оставшаяся часть лекарственного средства в шприце, может течь обратно внутрь полости для отведения вместо того, чтобы течь внутрь пациента.
В патенте U.S. 5064419 (Gaarde) раскрыт шприц, который имеет отводимую иглу и поршень с набивкой поршня, которую выполняют с возможностью предотвращения осевого перемещения относительно поршня. На фиг.3 раскрыта тонкая мембрана, прикрепленная к набивке поршня. Тонкая мембрана уплотняет полость внутри поршня до тех пор, пока плоская головка держателя иглы не прокалывает или не уничтожает мембрану для отведения. Держатель иглы удерживают на месте посредством закрытого нижнего конца секции цилиндра, который расположен внутри удерживающего устройства пружины.
В патенте U.S. 5180369 (Dysarz) раскрыт шприц, который имеет отводимую иглу и прокладку, расположенную между поршнем и цилиндром, который скользит в осевом направлении на поршне. Этот шприц имеет разрушаемую пластину, которая уплотняет отверстие в полость для отведения внутри поршня перед отведением. Держатель иглы удерживают на месте перед отведением посредством разрушаемой пластины и разрушаемого кольца, каждое из которых требует дополнительную прокладку для того, чтобы обеспечить гидравлическое уплотнение.
В патенте U.S. 5180370 (Gillespie) раскрыт шприц, который имеет отводимую иглу и круговое уплотнительное кольцо, которое обеспечивает гидравлическое уплотнение между поршнем и цилиндром. Круговое уплотнительное кольцо по-видимому не выполняют с возможностью предотвращения осевого перемещения относительно поршня, но по-видимому не скользит в направлении оси относительно поршня во время использования. Поршень имеет полую камеру, которую уплотняют с внутренней стороны цилиндра посредством упругого разрываемого покрытия.
В патенте U.S. 5201710 (Caselli) раскрыт шприц, который имеет отводимую иглу, которую удерживает держатель иглы, имеющий головку с острой частью, которая имеет форму, похожую на корону с острым краем, который сначала гнет, и затем рвет диафрагму, соединенную с элементом уплотнения поршня, который ограничен для того, чтобы предотвращать осевое скольжение относительно поршневого цилиндра.
В патенте U.S. 5578011 (Shaw) раскрыт шприц, который имеет отводимую иглу и эластомерное фрикционное кольцо для того, чтобы удерживать держатель иглы внутри цилиндра и обеспечивать гидравлическое уплотнение между стенкой цилиндра и держателем иглы. Этот шприц имеет уплотнение поршня, которое ограничено в скольжении в направлении оси вдоль поршня, и эластомерную пробку, которая обеспечивает удаляемое уплотнение внутри переднего отверстия в полость для отведения внутри поршня.
В патенте U.S. 6015438 (Shaw) раскрыт шприц, который имеет отводимую иглу, кольцевой удерживающий элемент для того, чтобы удерживать держатель иглы внутри цилиндра, и уплотнение поршня, расположенное между поршнем и цилиндром, который скользит в осевом направлении вдоль поршня для отведения. Этот шприц имеет отдельный, удаляемый стопор, который уплотняет отверстие внутрь полости для отведения внутри поршня перед отведением.
В патенте U.S. 6994690 (Kiehne) и U.S. 7544182 (Kiehne) раскрыты шприцы, которые имеют отводимую иглу и коническое удлинение на внутренней части головки держателя иглы, которое выступает в направлении назад для того, чтобы прорывать или протыкать ломкую часть фиксированного уплотнения поршня по мере того, как поршень выдвигают к держателю иглы. Однако в этих шприцах уплотнение поршня ограничено в осевом направлении и не может скользить в заднем направлении по отношению к передней части поршня, чтобы растянуть ломкую часть туго со стороны цилиндра, когда поршень контактирует с держателем иглы.
Следовательно, необходимо медицинское устройство, имеющее отводимую иглу, которое может работать плавно для того, чтобы инициировать отведение иглы, и которое снижает усилие большого пальца, необходимое для того, чтобы инициировать отведение
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Медицинские устройства по изобретению по желанию содержат цилиндр, поршень в скользящем зацеплении с цилиндром, и узел для отведения иглы, которую можно избирательно активировать для того, чтобы отвести иглу посредством перемещения поршня вперед относительно цилиндра. Узел для отведения иглы может по желанию содержать эластомерное удерживающее кольцо, которое контактирует с внутренней стенкой цилиндра для того, чтобы помочь создать жидкостное уплотнение между держателем иглы и внутренней стенкой цилиндра, и которое помогает удерживать пружину для отведения иглы в сжатом состоянии до отведения иглы. Поршень по желанию содержит эластомерное уплотнение с частью кольцевого тела и поперечной эластомерной полотняной частью. Кольцевое тело может выполнять функцию жидкостного уплотнения между поршнем и цилиндром, а поперечная полотняная часть может уплотнять отверстие внутрь полости для отведения, расположенной внутри поршня, перед отведением.
Часть кольцевого тела уплотнения поршня можно устанавливать на передней часть поршня таким образом, что часть тела способна перемещаться в осевом направлении относительно наружной стенки поршня для того, чтобы тянуть и истончать поперечное полотно по всему отверстию внутрь полости для отведения без преждевременного разрыва поперечной полотняной части перед инициацией отведения иглы. Обращенный вперед конец с отверстием поршня, расположенный позади поперечного эластомерного полотна, предпочтительно выполняют с такой возможностью, чтобы не резать эластомерное полотно, когда полотно тянут по всему отверстию внутрь полости для отведения перед отведением, но могут выполнять с возможностью прикладывать усилие, которое или равномерно или неравномерно распределяется вокруг окружности удерживающего кольца, по желанию. Неравномерно распределяемое усилие может снижать усилие, необходимое для того, чтобы инициировать перемещение удерживающего кольца относительно цилиндра перед отведением. Усилие поршня типично прикладывают к удерживающему кольцу через ту часть уплотнения поршня, которая закрывает конец переднего кончика ручки поршня, несмотря на то, что, часть ручки поршня может контактировать с удерживающим кольцом непосредственно в некоторых случаях, например, таких как если эластомерное полотно рвется перед контактом с удерживающим кольцом.
Перед отведением, части иглы и держателя иглы узла для отведения иглы можно смещать в заднем направлении посредством сжатой пружины. Смещающее усилие, по желанию, несколько меньше, чем удерживающее усилие, прикладываемое к части держателя иглы посредством удерживающего элемента, который создает жидкостное уплотнение между внутренней частью цилиндра и держателем иглы, и который сохраняет передний кончик держателя иглы в выступающем вперед положении относительно цилиндра до отведения. Когда поршень полностью вдавливают внутри цилиндра, часть тела эластомерного уплотнения поршня можно толкать в заднем направлении относительно поршня, и поперечную полотняную часть эластомерного уплотнения поршня можно тянуть, истончать и в итоге протыкать, прокалывать или разрывать посредством выступающей в заднем направлении части держателя иглы, когда удерживающий элемент смещают посредством поршня для того, чтобы освободить удерживающее усилие, прикладываемое к держателю иглы посредством удерживающего элемента и внутренней стенки цилиндра. Это в свою очередь может позволять смещающему усилию сжатой пружины продвигать держатель иглы, пружину и иглу в заднем направлении через разорванное полотно эластомерного уплотнения поршня и внутрь полости для отведения. Когда поршень полностью вдавливают внутрь цилиндра, крышку для большого пальца в задней части поршня можно размещать внутри цилиндрического буртика в задней части цилиндра с тем, чтобы создать крышку для большого пальца, которую по существу нельзя хватить для повторного использования.
Полагают, что использование эластомерного удерживающего кольца в комбинации с уплотнением поршня, имеющим часть тела, которая способна перемещаться в осевом направлении назад вдоль цилиндра, и эластомерной полотняной части, которую можно тянуть и истончать посредством такого направленного назад осевого перемещения части тела перед отведением, обеспечивает более гладкое отведение и по существу снижает усилие большого пальца, которое должен прикладывать пользователь для того, чтобы инициировать отведение иглы. Свою очередь полагают, что более легкое функционирование и меньшее необходимое усилие большого пальца уменьшают движение кончика иглы или вперед или латерально внутри пациента перед отведением, способствуют использованию устройств, имеющих отводимые иглы, клиницистами и тем самым снижают частоту нежелательных травм иглами и ассоциированного распространения переносимых кровью патогенов в связи со случайной контаминацией посредством контакта.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Устройство согласно изобретению дополнительно описано и объяснено в отношении следующих чертежей, где:
на фиг.1 представлен вид в перспективе одного из вариантов осуществления медицинского устройства по изобретению;
на фиг.2 представлен разборный вид в перспективе медицинского устройства с фиг.1;
на фиг.3 представлен увеличенный вид в вертикальном поперечном сечении, взятый вдоль линии 3-3 на фиг.1, где игла находится в выступающем вперед положении использования;
на фиг.4 представлен увеличенный детальный вид, взятый с фиг.3, но показывающий эластомерное уплотнение поперек передней части полости для отведения, вытянутое посредством выступающей в заднем головки держателя иглы, когда кончик поршня перемещают вперед внутри цилиндра;
на фиг.5 представлен вид в вертикальном поперечном разрезе медицинского устройства на фиг.3, где игла находится в своем полностью отведенном положении;
на фиг.6 представлен увеличенный детальный вид в поперечном сечении передней части поршня, как показано на фиг.3, с эластомерным уплотнением, расположенным в положении, показанном на фиг.3;
на фиг.7 представлен увеличенный детальный вид в поперечном сечении передней части поршня, как показано на фиг.5, с эластомерным уплотнением поршня, расположенным в заднем направлении от положения, показанного на фиг.3 и 6, с частью уплотнения поршня, которая предварительно распространена по концу поршня, разорванной и прижатой к сторонам выступающего вперед конца поршня;
на фиг.8 представлен вид сверху нижней части медицинского устройства на фиг.1;
на фиг.9 представлен вид сверху верхней части медицинского устройства с фиг.1;
на фиг.10 представлен увеличенный горизонтальный вид в поперечном сечении, частично разорванный, другого варианта осуществления медицинского устройства по изобретению, где игла находится в выступающем вперед положении использования;
на фиг.11 представлен увеличенный детальный вид, взятый как указано на фиг.10;
на фиг.12 представлен увеличенный в поперечном сечении горизонтальный вид медицинского устройства с фиг.10, но повернутый на 90 градусов вокруг продольной оси устройства, где поршень полностью вдавлен внутрь цилиндра и где игла полностью отведена;
на фиг.13 представлен наклонный вид спереди другого варианта осуществления медицинского устройства по изобретению;
на фиг.14 представлен разборный вид в перспективе медицинского устройства на фиг.13;
на фиг.15 представлен увеличенный горизонтальный вид в вертикальном разрезе, взятый вдоль линии 3-3 на фиг.1, где игла находится в выступающем вперед положении использования и закрыта защитным колпачком;
на фиг.16 представлен вид левой стороны спереди в поперечном разрезе, взятый вдоль линии 16-16 на фиг.15;
на фиг.17 представлен увеличенный в поперечном сечении горизонтальный вид в вертикальном разрезе, где поршень полностью вдавлен внутрь цилиндра и где игла полностью отведена;
на фиг.18 представлен вид в вертикальном поперечном разрезе другого варианта осуществления медицинского устройства по изобретению, когда расположен в горизонтальном положении, где ручка поршня имеет ступенчатую переднюю часть;
на фиг.19 представлен вид левой стороны в разрезе целого (не в поперечном сечении) медицинского устройства на фиг.18;
на фиг.20 представлен вид правой стороны в разрезе целого (не в поперечном сечении) медицинского устройства на фиг.18;
на фиг.21 представлен вид в вертикальном поперечном разрезе варианта осуществления на фиг.21, где выступающая в заднем направлении головка держателя иглы зацепила и тянет или растягивает эластомерное полотно уплотнения поршня в заднем направлении, и где большая часть идущей вперед части ручки поршня, покрываемой посредством эластомерного полотна уплотнения поршня, контактирует с удерживающим элементом перед отведением иглы;
на фиг.22 представлен вид в вертикальном поперечном разрезе варианта осуществления на фиг.21 после отведения иглы;
на фиг.23 представлен увеличенный детальный вид, взятый с фиг.18, который лучше иллюстрирует ступенчатую переднюю часть поршня рассматриваемого медицинского устройства;
на фиг.24 представлен в поперечном сечении детальный вид, схожий с показанным на фиг.23, но показывающий вариант осуществления изобретения, использующий по-другому выполненное уплотнение поршня и поршень, перемещаемый в заднем направлении относительно цилиндра, как он должен быть, например, во время аспирации текучего вещества внутрь устройства;
на фиг.25 представлен детальный вид в поперечном сечении, схожий с показанным на фиг.24, но с поршнем, перемещаемым вперед относительно цилиндра, как он должен быть, например, во время вливания текучего вещества внутрь пациента из устройства;
на фиг.26 представлен вид спереди альтернативного уплотнения поршня на фиг.24 и 25, но показан в непринужденном положении перед тем, как его установят на ручку поршня;
на фиг.27 представлен вид сбоку уплотнения поршня на фиг.26; и
на фиг.28 представлен увеличенный вид в вертикальном поперечном разрезе, взятый вдоль линии 28-28 на фиг.26.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Один из вариантов осуществления медицинского устройства по изобретению описан и объяснен в отношении фиг.1-9, где шприц 10 содержит в качестве его принципиальных частей цилиндр 24, узел для отведения иглы, установленную в передней части цилиндра 24, и узел поршня 12, которая со скольжением входит в зацепление с отверстием в задней части цилиндра. Узел для отведения иглы содержит держатель иглы 18, иглу 20, пружину сжатия 22 и удерживающий элемент 16. Удаляемый колпачок иглы, который защищает кончик иглы 20 во время упаковки, перевозки и хранения не показан на фиг.1-9, но подходящий колпачок иглы показан, например, в отношению другого варианта осуществления изобретения, такой как литой пластмассовый колпачок иглы 206 на фиг.13-14.
Цилиндр 24 содержит трубчатое тело 26 с противоположно направленными радиально идущими фланцами 28, предоставляющими контактные поверхности для указательного и среднего пальцев пользователя, воротник большего диаметра 30, расположенный позади фланцев 28, передний воротник меньшего диаметра, необязательно содержащий множество расположенных по дуге направленных продольно ребер 98, которые предоставляют посадочную поверхность для удаляемого колпачка иглы, и конический идущий вперед носик 76, имеющий открытый конец, через который передний кончик 70 держателя иглы 18, по желанию, выступает, когда узел для отведения иглы сидит внутри цилиндра 24. Со ссылкой на фиг.2, воротник 30 необязательно предоставляют с одной или несколькими выемками 29 с тем, чтобы воротник 30 мог слегка расширяться, если необходимо, для того, чтобы воротник 30 принимал торцевую крышку 34 узла поршня 12. Предоставление выемок 29 делает возможным использование меньших допусков между внутри диаметром воротника 30 и наружным диаметром торцевой крышки 34 для того, чтобы обеспечить точную пригонку между двумя частями и уменьшить возможность схватить торцевую крышку 34 поршня после инъекции и отведения, чтобы помочь предотвратить повторное использование шприца 10.
Узел поршня 12 содержит трубчатое тело 38 с торцевой крышкой 34 большего диаметра, множество необязательных расположенных по дуге продольно идущих ребер 60, расположенных вокруг тела 38, кольцевую площадку 42, круговое позиционное кольцо 44, передний кончик 94 и эластомерное уплотнение поршня 14. Уплотнение поршня 14 предпочтительно является едино отлитым из сжимаемого, резинового материала и содержит часть кольцевого тела и поперечную полотняную часть. Часть кольцевого тела уплотнения поршня 14 по желанию содержит обращенные наружу расположенные с интервалами по оси кольцевые гребни 48, 50, 52, разделенные посредством кольцевых выемок 54, 47, соответственно, и обращенную внутрь кольцевую выемку 46. Специалисты в данной области при прочтении этого раскрытия примут во внимание, что расположенный впереди кольцевой гребень или фланец, как показано на примере, например, кольцевого гребня 48 на фиг.6, осуществляет основную функцию уплотнения, тогда как второй, отнесенный вдаль кольцевой фланец, такой как гребень 50 на фиг.6, в первую очередь служит для того, чтобы выровнять уплотнение поршня внутри цилиндра.
Со ссылкой на фиг.2-3 и 6, кольцевая выемка 46 является достаточно глубокой для того, чтобы вмещать круговое позиционное кольцо 44, которому совместно придают размер и форму, когда уплотнение поршня 14 устанавливают на трубчатом теле 38 узла поршня 12 и имеет наклонную переднюю стенку и квадратную заднюю стенку. Когда эластомерное уплотнение поршня 14 устанавливают на переднем конце трубчатого тела 38, открытый задний конец прижимают к переднему кончику 94 и круговому позиционному кольцу 44 с тем, чтобы обращенная внутрь часть уплотнения поршня 14 на заднем конце кольцевой выемки 46 скользила вверх по наклонной передней поверхности кругового позиционного кольца 44 и вдоль верхней части кругового кольца 44 до тех пор, пока обращенный вперед квадратный выступ на задней части кругового кольца 46 не упрется в обращенный в заднем направлении квадратный выступ позиционного кольца 44. Когда часть тела уплотнения поршня 14 достигает положения, показанного на фиг.3 и 6, поперечная полотняная часть 58 уплотнения поршня 14 блокирует и уплотняет отверстие в переднем конце трубчатого тела 38, которое определяют посредством тупой кольцевой поверхности переднего кончика 94. Как используют в настоящем документе, термин «тупая поверхность» предназначен для того, чтобы отличать поверхность, имеющую края, которые не режут, от поверхности, которая имеет края, которые режут, и специалисты в данной области при прочтении этого раскрытия должны принимать во внимание, что полученное литьем под давлением тело или ручка поршня будет иметь передний кончик с малым радиусом на каждом крае, который будет препятствовать разрезанию поперечного эластомерного полотна кончиком поршня, в частности, когда усилие сдвига, прикладываемое к полотну посредством кончика, распределяют равномерно по окружности полотна, когда полотно тянут и истончают посредством направленного назад перемещения трубчатого тела на поршень.
Со ссылкой на фиг.2, передний кончик 94 трубчатого тела 38 может определять одну плоскость, которая перпендикулярна продольной оси 55 через шприц 10 или может быть иным образом сконфигурирована с тем, чтобы по меньшей мере часть переднего кончика 94 выдвигалась впереди остальной части переднего кончика 94, когда поршень 12 выдвигают внутрь цилиндра 24 для того, чтобы облегчить отведение, как предварительно раскрыто, например, в U.S. 6572584. Следует принимать во внимание, что всякий раз, когда поршень 12 выдвигают внутрь цилиндра 24 для того, чтобы облегчить отведение, передний кончик 94 поршня 12, по желанию, закрывается уплотнением поршня 14, тем самым обуславливая контакт переднего кончика 94 с удерживающим элементом 16 опосредованно через уплотнение поршня 14 или непосредственно, если поперечная полотняная часть 58 рвется первой.
Кольцевая выемка 46 кольцевого тела может иметь осевую длину, достаточную для того, чтобы позволить уплотнению поршня 14 скользить в заднем направлении на внешней части трубчатого тела 38 и предоставить предварительно определяемый диапазон перемещения между положением, как показано на фиг.3 и 6, и положением, как показано на фиг.5 и 7. Когда часть тела уплотнения поршня 14 находится в своем самом заднем положении относительно трубчатого тела 38, кольцевая поверхность 86 в задней части уплотнения поршня 14 может примыкать к обращенному вперед кольцевому выступу 88 трубчатого тела 38 и наклонная передняя стенка кольцевой выемки 46 может аналогичным образом примыкать к наклонной передней поверхности кругового позиционного кольца 44.
Со ссылкой на фиг.2 и 3, узел для отведения иглы можно компоновать посредством наложения удерживающего элемента 16 на секцию большего диаметра 62 держателя иглы 18, введения переднего кончика 70 и удлиненной трубчатой части тела 74 через пружину сжатия 22, и затем введения удерживающего элемента 16, держателя иглы 18 и пружины 22 внутрь задней части цилиндра 24 и продвижения их вперед внутри цилиндра 24 до тех пор, пока передний кончик 70 не выйдет через узкое отверстие 63 в передней части цилиндра 24 и обращенный вперед кольцевой выступ 68 держателя иглы 18 не будет заблокирован посредством взаимодействующего обращенного в заднем направлении кольцевого выступа 65 внутри переднего конца носика 76 цилиндра 24. Одновременно, пружину 22 сжимают между нижней стороной секции большего диаметра 62 держателя иглы 18 и кольцевым выступом 65 внутри носика 76. Когда узел для отведения иглы находится в положении, показанном на фиг.3, внутренняя поверхность 80 удерживающего элемента 16 обеспечивает жидкостное уплотнение между удерживающим элементом 16 и обращенной наружу поверхностью секции большего диаметра 62 держателя иглы 18, и наружная поверхность 82 удерживающего элемента 16 обеспечивает жидкостное уплотнение с внутренней частью трубчатого тела 26 цилиндра 24. Затем тупой обращенный в заднем направлении конец иглы 20 можно вставлять внутрь идущего вперед кончика 70 держателя иглы 18 и приклеивать на место или иным образом прикреплять посредством аналогичных эффективных известных способов, тем самым защищая кончик от того, чтобы он был вставлен через заднюю часть цилиндра 24. Когда шприц 10 компонуют таким образом, создают соединение по текучей среде от скошенного идущего вперед кончика иглы 20, через идущую в осевом направлении камеру 84 и поперечно идущие пути 65 держателя иглы 18, и внутрь камеры текучего вещества 90 цилиндра 24.
Когда узел поршня 12 продвигают внутрь цилиндра 24 во время инъекции, типично посредством нажатия большим пальцем на крышку для большого пальца 36 торцевой крышки 34, при этом одновременно оказывая направленное назад давление на гребни 42, расположенные вокруг обращенных вперед поверхностей противоположно направленных фланцев 28, узел поршня 12 достигает точки, где поперечное полотно 58 контактирует и изгибается вокруг скругленного выступающего в заднем направлении кончика 64 держателя иглы 18, как видно на фиг.4. Это является причиной перемещения текучего вещества, остающегося внутри камеры 90 шприца 10, с усилием внутрь путей текучего вещества 65, когда кольцевая передняя поверхность 100 части тела эластомерного уплотнения поршня 14 продолжается вниз до точки, где кольцевая поверхность 100 сидит на наклонной поверхности 102. Когда это происходит, давление, оказываемое в заднем направлении посредством наклонной поверхности 102 на кольцевую поверхность 100, заставляет часть кольцевого тела эластомерного уплотнения 14 двигаться, скользить, смещаться или тянуться в заднем направлении относительно кругового позиционного кольца 44 трубчатого тела 38. Когда часть кольцевого тела эластомерного уплотнения 14 перемещается в заднем направлении относительно трубчатого тела 38 поршня 12, поперечную полотняную часть 58, предпочтительно сформированную целиком с частью кольцевого тела, туго натягивают на передний кончик 94 и затем растягивают в заднем направлении посредством выступающего в заднем направлении кончика 64 держателя иглы 18. В этом варианте осуществления изобретения, ни передний кончик 94, ни выступающий в заднем направлении кончик 64 держателя иглы 18 не является достаточно острым, чтобы выполнять функцию резака до того момента, когда выступающий кончик 64 протыкает или прокалывает натянутое поперечное полотно 58.
Непрерывное приложение усилия большого пальца к крышке для большого пальца 36 узла поршня 12, которое на практике происходит как одного плавное, непрерывное движение, заставляет выступающий в заднем направлении кончик 64 держателя иглы 18 прорывать поперечное полотно 58 и позволяет переднему кончику 94 тела поршня 38 контактировать, или непосредственно или опосредованно (если поперечная полотняная часть 58 рвется перед тем, как контакт образован), и толкать удерживающий элемент 16 впереди секции большого диаметра 62 держателя иглы 18, тем самым позволяя сжатой пружине 22 толкать держатель иглы 18 и по меньшей мере часть иглы 20 в заднем направлении внутрь полости для отведения 40 внутри тела поршня 38, со скошенным передним кончиком иглы 20 также втянутым внутрь цилиндра 24 и ограниченным им. Со ссылкой на фиг.4, 5 и 7, поскольку разорванная поперечная полотняная часть 58 является по желанию эластомерной и поскольку она была туго натянута по всему отверстию, определяемому посредством переднего кончика 94 тела поршня 38 перед разрывом, остатки поперечного полотна могут освободить путь переднего кончик 94, поскольку он контактирует с удерживающим элементом 16, и также освободить путь держателя иглы 18 и иглу 20, поскольку их выдвигает в заднем направлении пружина 22, чтобы избежать застревания во время отведения. Как результат, со ссылкой на фиг.5 и 7, иглу 20 отводят внутрь цилиндра 24, нижняя часть расслабленной пружины 22 остается сидящей на кольцевом выступе 65 внутри носика 76, и кольцевая задняя поверхность 86 части кольцевого тела эластомерного уплотнения поршня 14 перемещается в направлении кольцевого выступа 88 трубчатого тела 38 узла поршня 12. После отведения, идущий вперед конец пружины 22 не обязательно должен оставаться сидящим на кольцевом выступе 65 внутри носика 76.
На фиг.10-12 изображен другой вариант осуществления изобретения, в котором шприц 110 выполнен аналогично, но с небольшими отличиями от шприца 10, как рассмотрено выше. Одно легко заметное отличие в шприце 110 заключается в вентиляционном отверстии 116, которое предоставлено через стенку трубчатого тела 114 узла поршня для того, чтобы вентилировать полость для отведения 150, когда держатель иглы 118 и иглу 122 продвигают в заднем направлении во время отведения. Другое легко заметное отличие в шприце 110 заключается в конфигурации держателя иглы 118. В отличие от держателя иглы 18, держатель иглы 118 имеет два противоположных относительно заостренных мыса 140, 142, которые взаимодействуют для того, чтобы прокалывать поперечную полотняную часть 148 скользящего эластомерного уплотнения поршня 144. Поскольку мысы противоположны и не идут по окружности вокруг идущей в заднем направлении головки держателя иглы 118, лекарственное средство может поступать в центрально расположенный канал 166 держателя иглы 118, и поперечные пути течения жидкости, такие как пути текучего вещества 65, держателя иглы 118 не нужны для того, чтобы уменьшить количество свободного объема или «мертвого пространства», которое в ином случае может присутствовать. За исключением этим отмеченных различий, структура, узел и работа шприца 110 по изобретению по существу такие же, как раскрыто по отношению к шприцу 10.
Со ссылкой на фиг.10, шприц 110 содержит цилиндр 112, внутрь которого вставляют поршень 114 в уплотнительном зацеплении, это уплотнительное зацепление обеспечивают посредством едино отлитого, резинового уплотнения поршня, содержащего кольцевое тело 144, и поперечного эластомерного полотна 148. Когда кольцевое тело 144 контактирует с наклонным выступом 155 по мере продвижения поршня 114 внутри цилиндра 112 перед отведением иглы, кольцевое тело 144 может двигаться в заднем направлении вдоль кольцевой поверхности 146 поршня 114, тем самым растягивая эластомерное полотно 148. Полость для отведения 150, расположенная внутри поршня 114, имеет открытый передний конец, который уплотнен посредством эластомерного полотна 148 и закрытый задний конец, который блокирован посредством торцевой крышки 162. Когда поршень 114 полностью вдавливают внутрь цилиндра 112 во время и после инъекции, торцевую крышку 162 по желанию можно помещать внутрь кольцевой выемки 164 воротника цилиндра, уменьшая возможность схватить торцевую крышку 162 для последующего вытягивания поршня 114 из цилиндра 112.
В передней части цилиндра 112, держатель иглы 118 сидит в положении, где кольцевой выступ 156 входит в зацепление внутри цилиндра 112, когда передний кончик 158 держателя иглы 118 идет вперед из отверстия на переднем конце цилиндра 112. Со ссылкой на фиг.10 и 11, иглу 122 прикрепляют к держателю иглы 118 внутри центрально расположенного канала 166 удлиненной передней секции 120. Идущий вперед конец отводящей пружины 124 также сидит на кольцевом выступе в передней части кончика цилиндра 112, и обращенный в заднем направлении конец сжатой пружины 124 контактирует и прикладывает смещающее усилие к обращенному вперед кольцевому выступу 128 секции большего диаметра 126 держателя иглы 118. Держатель иглы 118 удерживают на месте перед отведением посредством сжатого эластомерного удерживающего кольца 130, которое также обеспечивает герметичное уплотнение между держателем иглы 118 и внутренней стенкой цилиндра 112. Кольцевое пространство 154 по желанию предоставляют впереди удерживающего кольца 130 для того, чтобы облегчать отведение, как рассмотрено ниже в отношении фиг.12. Снова со ссылкой на фиг.10, герметичную содержащую жидкость камеру 147 тем самым предоставляют внутри цилиндра 112 между удерживающим кольцом 130 и кольцевым телом 144 и эластомерным полотном 148 уплотнения поршня, причем единственный оставшийся путь текучего вещества идет через канал держателя иглы 118 и иглу 122.
Со ссылкой на фиг.10 и, для сравнения, 12, когда пользователь продвигает поршень 114 полностью внутрь цилиндра 112 посредством давления большим пальцем после инъекции, выступающие в заднем направлении структуры 140, 142, которые лучше всего видно на фиг.11, контактируют с и растягивают в заднем направлении или смещают эластомерное полотно 148. Когда это происходит, кольцевое тело поршня 114 продвигается к противоположному кольцевому выступу 155 внутри цилиндра 112, который обуславливает перемещение кольцевого тела 144 в заднем направлении, натягивая эластомерное полотно 148 более туго по мере продолжения перемещения поршня 114 вперед относительно цилиндра 112. Когда передний конец поршня, действующий через уплотнение поршня, контактирует с и толкает удерживающее кольцо 130 вперед внутрь пространства 154, выступающие части 140, 142 разрывают эластомерное полотно 148 и удерживающее кольцо 130 освобождает держатель иглы 118, чтобы осуществить отведение иглы 122 внутрь цилиндра 112, когда держатель иглы 118 толкают внутрь полости для отведения 150. После отведения, как видно на фиг.12 в сравнении с фиг.11, кольцевое тело 144 уплотнения поршня смещают в направлении кольцевой стенки 145 поршня 114. Удерживающее кольцо 130 остается в кольцевом пространстве 154, пружина 124 расслабляется, и держатель иглы 118 и иглу 122 располагают внутри полости для отведения поршня 114. Как изображено на фиг.12, держатель иглы 118 и иглу 122 вращают на 90 градусов относительно положения, показанного на фиг.10 и 11, чтобы лучше иллюстрировать фланцы 164 и выступающую часть 140.
Другой вариант осуществления изобретения описан и объяснен по отношению к шприцу 200, как показано на фиг.13-17. На фиг.13 изображен шприц 200, как его можно упаковать, перевозить и хранить. Шприц 200 предпочтительно содержит цилиндр 202, поршень 204, вставленный и со скольжением входящий в зацепление с внутренней стенкой цилиндра 202, и защитный колпачок 206, закрывающий иглу 236, как видно на фиг.14. Как предварительно отмечено по отношению к шприцу 10, колпачок иглы 206 показан на фиг.13-15 для того, чтобы иллюстрировать, как такой колпачок можно сконструировать и разъемно прикреплять к переднему концу цилиндра 202 для того, чтобы защищать иглу 236 от случайного затупления или сгибания перед использованием. Колпачок иглы 206 по желанию разъемно прикрепляют к передней части цилиндра 202 посредством фрикционного зацепления, несмотря на то, что следует принимать во внимание, что такое фрикционное зацепление можно реализовать различными способами, известными специалистам в данной области. Например, фрикционное зацепление может быть достигнуто посредством использования кругового упорного кольца, совместно зауженных конических или ребристых поверхностей, резьбы или тому подобного, которые расположены или внутри крышки или на носовой части цилиндра 202 или и там и там. Посредством предоставления крышки, которая имеет более широкое отверстие на конце, обращенном к цилиндру 202, возможно использование крышки в качестве ориентира во время узла. Согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, передний кончик колпачка иглы 206 является открытым для того, чтобы дать возможность крышке дышать, чтобы позволить вытягивать пальцы подачи литейного стержня с каждого конца. Когда используют со шприцами 202, имеющими отсоединяемые иглы, крышку даже можно использовать в качестве гаечного ключа, чтобы помочь крепить кончик иглы с резьбой на переднем конце держателя иглы или чтобы собирать передне-заднее прикрепление, содержащее иглу, к цилиндру.
Далее, со ссылкой на фиг.14, поршень 204 шприца 200 дополнительно содержит литую торцевую крышку 210, которая имеет удаляемую вставку 208; множество расположенных по окружности идущих в осевом направлении ребер 212, чтобы обеспечить жесткость поршня 204 и минимизировать возможный фрикционный контакт между поршнем 204 и цилиндром 202; уплотнение поршня, которое имеет часть кольцевого тела 220, которую можно посадить вокруг кончика поршня 204 на кольцевую выпуклость 214 и может скользить в заднем направлении через выемку 218 в направлении выступа 216 поршня 204 для того, чтобы облегчать отведение. Уплотнение поршня также имеет поперечную эластомерную полотняную часть 242 (фиг.15), которая обеспечивает уплотнение на обращенном вперед открытом конце поршня 204 перед отведением. Кольцевая выпуклость 214 на внешней стороне поршня 204 вмещается внутри взаимодействующей кольцевой выемки 240 кольцевого тела 220 и предоставляет достаточное удерживающее усилие для того, чтобы предотвратить вытягивание поршня 204 из уплотнения поршня, когда поршень 204 тянут в заднем направлении внутри цилиндра 202 во время аспирации.
Узел для отведения иглы шприца 200, как показано на фиг.14, содержит держатель иглы, имеющий две части, которые снабжены резьбой вместе, чтобы облегчить замену иглы, если необходимо. Основа иглы 234 имеет охватываемую резьбовую секцию, которую вводят в разъемное зацепление с охватывающей резьбовой частью переднего конца 228 удлиненной секции тела 226 ниже головной секции большего диаметра 224, которая дополнительно содержит по меньшей мере одну обращенную в заднем направлении выступающую часть 246, как описано более подробно в отношении фиг.15. Во время узла шприца 200, эластомерное удерживающее кольцо 222 слегка тянут с тем, чтобы его можно было наложить поверх головной части 224 держателя иглы. Переднюю концевую часть 228 держателя иглы вставляют внутрь пружины 256, которую обжимают вокруг секции тела 226 и вставляют внутрь цилиндра 202 до тех пор, пока как секция тела 226, так и пружина 256 не сядут внутри цилиндра 202 и удерживающее кольцо 222 не будет достаточно прижато к внутренней части цилиндра 202, чтобы предотвратить расширение пружины 256 и создать жидкостное уплотнение между головной частью 224 держателя иглы и внутренней стенкой цилиндра 202. В показанном варианте осуществления (фиг.15), небольшая кольцевая неровность 272 также предоставлена на внутренней стенке цилиндра 202 для того, чтобы предоставить дополнительную фрикционную опору и зацепление между удерживающим кольцом 222 и внутренней стенкой цилиндра 202. После установки узла для отведения иглы, собранный поршень, с прикрепленным уплотнением поршня 220, затем можно вставлять внутрь открытого воротника в задней части цилиндра 202, чтобы со скольжением зацепить внутреннюю стенку.
Основу иглы 234, с иглой 236 или без нее, уже прикрепленную, затем ввинчивают в зацепление с передним концом 228 секции тела 226 держателя иглы, сидящей внутри цилиндра 202. В зависимости от внутренней конфигурации колпачка иглы 206, его возможно использовать в качестве гаечного ключа для того, чтобы поворачивать основу иглы 234 для зацепления резьбы с таковой секции тела 226. Одновременно, обращенный в заднем направлении открытый конец 261 колпачка иглы 206 можно помещать вокруг идущего вперед носика цилиндра 202, чтобы помочь выровнять основу иглы 234 и резьбовой конец 228 секции тела 226 для достижения правильного резьбового зацепления. При желании, следует принимать во внимание, что основу иглы 234 можно аналогичным образом прикреплять перед вставлением поршня 204 внутрь цилиндра 202.
На фиг.15-16 дополнительно более подробно изображена внутренняя структура собранного шприца 200. Цилиндр 202 содержит противоположные фланцы 232 рядом с задним концом, которые предоставляют поверхности для захвата пальцами пользователя и предотвращают скатывание шприца 200 с опорной поверхности. В идущий заднем направлении воротник 230 по желанию предоставляют позади фланцев 232 и он содержит выемку 238, смежную с открытым задним концом цилиндра 202. Выемке 238 по желанию задают размеры и положение с тем, чтобы периметр торцевой крышки поршня 210 располагался в близкой связи с, и предпочтительно был вложен внутрь, воротником 230 после отведения иглы. Вставка 208 предоставлена с вентиляционным отверстием 209 для полости для отведения 244, и также облегчает вставление и удаление пальца подачи стержня во время литья.
В одном из вариантов осуществления, показанных на фиг.15, маленькое круговое упорное кольцо 258, содержащее выпуклость и выемку с совместно заданными размерами и выравниванием, расположенные внутри передней секции 260 колпачка иглы 206 рядом с передней частью основания иглы 234, предоставляют для того, чтобы предоставить фрикционное зацепление между колпачком иглы 206 и шприцом 200. Это позволяет боковой стенке колпачка 206 находиться на небольшом расстоянии от носика 268 цилиндра 202. Отверстие 262 по желанию предоставляют на переднем конце передней секции 260, но нежелательное влияние на стерильность не возникает, поскольку шприц 200 хранят внутри стерильной упаковки до момента использования, когда колпачок 206 удаляют в любом случае.
Иглу 236 по желанию прикрепляют к основе иглы 234 посредством клея (или посредством другого аналогичного эффективного способа прикрепления), расположенного внутри кольцевой выемки 254, и основу иглы 234 разъемно прикрепляют к внутренней части тела держателя иглы 226 посредством взаимодействующей резьбы 264, 266. Отводящую пружину 256 сжимают внутри кольцевого пространства между носиком 268 и телом держателя иглы 226. Пружину 256 удерживают в сжатом состоянии посредством удерживающего кольца 222, расположенного вокруг головки держателя иглы 224. Обращенная в заднем направлении выступающая часть 246 на задней части держателя иглы расположена центрально и содержит множество расположенных по окружности наклонных подпор, обеспечивающих латеральную поддержку. Окружение кончика выступающей части 246 позволяет эластомерному полотну 242 быть вытянутым в заднем направлении на большее расстояние, чем это было бы возможно в ином случае, перед разрывом во время отведения. Поперечный канал потока 248 по желанию обеспечивает соединение по текучей среде с каналом 250 держателя иглы для того, чтобы сделать возможным течение текучего вещества в или из содержащей жидкость камеры 270 цилиндра 202 через иглу 236. Выступающая часть 246, эластомерное полотно 242 и поперечный канал потока 248 взаимодействуют для того, чтобы обеспечить увеличенное использование объема внутри содержащей жидкость камеры 270.
Далее, со ссылкой на фиг.15, в отношении фиг.17, когда поршень 204 продвигается вперед в направлении выступающей части 246, выступающая часть контактирует с эластомерным полотном 242, заставляя его вытягиваться в заднем направлении в полость для отведения, тогда как передняя часть кольцевого тела 220 уплотнения поршня контактирует с наклонным кольцевым выступом 274 цилиндра 202. По мере продолжения продвижения поршня, кольцевое тело 220 скользит в заднем направлении до тех пор, пока оно не упрется в кольцевой выступ 216 поршня 204, который также растягивает и истончает эластомерное полотно 242 до точки разрыва посредством выступающей части 246. При чтении этого раскрытия следует принимать во внимание, что использование обращенной в заднем направлении выступающей части, даже той, которая не формирует острую вершину или край, вероятно разорвет эластомерное полотно в области контакта между выступающей частью и полотном перед отделением полотна от кольцевого тела вокруг окружности кончика поршня. Полагают, что это связано с тем, что растягивающее усилие, прикладываемое к полотну посредством кольцевого тела, распределяется равномерно по окружности, тогда как усилие, прикладываемое к полотну посредством выступающей части концентрируют внутри значительно меньшей области.
По мере перемещения уплотнения поршня в заднем направлении на поршне 204, передний конец поршня, действующий через уплотнение поршня, контактирует с удерживающим кольцом 222 или непосредственно или опосредованно и начинает толкать его вперед внутрь кольцевого пространства 252. Эластомерное полотно 242 по желанию рвется прямо перед освобождением держателя иглы удерживающим кольцом 222. Когда держатель иглы высвобождают, пружина 256 двигает держатель иглы в заднем направлении через отверстие в передней части полости для отведения 244 поршня 204, которое формируют в виде кольцевой юбки, которая ранее была эластомерным полотном 242, которое может восстанавливаться после разрыва эластомерного полотна 242 посредством выступающей части 246. Когда эластомерное полотно 242 восстанавливается после протыкания посредством выступающей части 246, остатки полотна могут в некоторых случаях оставаться расположенными между передним кончиком поршня и удерживающим кольцом 222. В других случаях, передний кончик поршня может непосредственно контактировать с удерживающим кольцом 222 после отведения иглы. На фиг.17, тело держателя иглы 226, основу иглы 234, иглу 236 и за исключением переднего конца пружины 256 затолканы внутрь полости для отведения 244 посредством расширяющееся пружины. Несмотря на то, что длина и диаметр и положение после отведения расслабленной пружины 256 могут варьировать, игла 236 должна оставаться внутри цилиндра 202 после отведения для защиты от случайных стержней игл.
Другой вариант осуществления медицинского устройства по изобретению раскрыт в отношении фиг.18-23 рисунков. Со ссылкой на эти фиг., медицинское устройство 300, которое может представлять собой, например, шприц для подкожных инъекций, содержит цилиндр 302, узел отводимой иглы, сидящую в передней части цилиндра 302, и поршень 304, который со скольжением вставляется внутрь отверстия, определяемого посредством по существу трубчатого воротника 342 в задней части цилиндра 302. Цилиндр 302 дополнительно содержит пару противоположно выступающих поперечных фланцев 326, 328 и секцию носика меньшего диаметра 336.
Узел отводимой иглы поддерживают внутри передней части цилиндра 302 и она дополнительно содержит держатель иглы 308, эластомерный удерживающий элемент 310, сжатую пружину 312. Удерживающий элемент 310 обеспечивает гидравлическое уплотнение между держателем иглы 308 и внутренней стенкой цилиндра 302. Поступательное движение идущего вперед конца сжатой пружины 312 относительно цилиндра 302 затруднено посредством обращенного в заднем направлении кольцевого выступа 331 секции носика 336, который также входит в зацепление с обращенным вперед кольцевым выступом, расположенным рядом с передней частью держателя иглы 308. Путь потока текучего вещества 334 через держатель иглы 308 предпочтительно расположен между каналом иглы 314 и поперечным путем потока текучего вещества 332, который расположен прямо спереди заднего кончика 348 держателя иглы 308.
Поршень 304 предпочтительно содержит по существу трубчатую стенку, определяющую полость для отведения 330, трубчатая стенка имеет по меньшей мере два расположенных на расстоянии по окружности идущих в осевом направлении ребра 305, выступающих радиально наружу, чтобы помочь сохранить правильное выравнивание между поршнем 304 и цилиндром 302, оставляя секцию меньшего диаметра 318 ребер 305. Секцию большего диаметра 340 по желанию располагают в задней части поршня 304, то есть вмещаемой внутрь, или в близкой связи с внутренней частью, задней части воротника 342 медицинского устройства 300. Трубчатая стенка поршня 304 определяет продольно идущую полость для отведения 330, которая закрыта на ее заднем конце посредством торцевой крышки 338 и на ее переднем конце посредством в целом поперечного эластомерного полотна 317 уплотнения поршня 316. Уплотнение поршня 316 сидит на секции малого наружного диаметра 318 поршня 304. Радиально идущую кольцевую выступающую часть 322, имеющую наклонный передний выступ и относительно квадратный задний выступ, или другую аналогичную эффективную структуру, предпочтительно предоставляют для того, чтобы предотвращать соскальзывание уплотнения поршня 316 с передней части поршня 304 в то время, когда поршень 304 тянут в заднем направлении внутри цилиндра 302, которое может возникнуть, например, во время аспирации медицинского устройства 300.
Идущий вперед конец 320 трубчатой стенки поршня 304 может иметь одну часть, которая идет больше вперед, чем другая, тем самым заставляя по меньшей мере часть эластомерного полотна 317 слегка отклоняться от поперечной плоскости, которая перпендикулярна обыкновенной продольной оси медицинского устройства 300. Это также заставляет часть обращенной вперед поверхности эластомерного полотна 317, которая закрывает наиболее выступающую вперед часть ступенчатого переднего конца 320, сначала контактировать с удерживающим элементом 310 узла отводимой иглы, тем самым изначально концентрируя усилие большого пальца пользователя на одной стороне удерживающего элемента 310 для того, чтобы инициировать перемещение удерживающего элемента 310 относительно держателя иглы 308 и внутренней стенки цилиндра 302.
Со ссылкой на фиг.18 в сочетании с фиг.21, когда поршень 304 перемещают вперед внутри цилиндра 300, эластомерное полотно 317 в итоге контактирует с выступающей частью 348 держателя иглы 308, вызывая растягивание эластомерного полотна 317 по идущей в заднем направлении части держателя иглы и вытягивание в заднем направлении на небольшое расстояние внутрь полости для отведения 330. По мере продолжения перемещения поршня 304 вперед, обращенный вперед кольцевой выступ уплотнения поршня 316 контактирует со скошенным внутрь выступом 323 цилиндра 302 смежно с носиком 336, тем самым заставляя уплотнение поршня 316 скользить в заднем направлении на секции малого диаметра 318 поршня 304 в положение, показанное на фиг.22. Когда это происходит, передний конец 320 поршня 304 обуславливает толкание удерживающего устройства 310 вперед внутрь пространства 311 (фиг.21) в положение, показанное на фиг.22. Когда это происходит, эластомерное полотно 317 рвется, и держатель иглы 308 более не ограничен усилием, прикладываемым в заднем направлении посредством сжатой пружины 312. Как изображено на фиг.22, также со ссылкой на фиг.21, когда происходит расправление пружины 312, держатель иглы 308 и иглу 314 двигают в заднем направлении внутрь полости для отведения внутрь поршня 304. Когда медицинское устройство 300 находится в полностью отведенном положении, как показано на фиг.22, все части узла отводимой иглы располагаются внутри цилиндра 302.
Цилиндр медицинского устройства по изобретению можно выполнять из пластмассы, стекла или любого другого материала, подходящего для предполагаемого использования. Как используют в настоящем документе, термин «пластмасса» относится в первую очередь к формуемым термопластическим полимерам, таким как, например, полиэтилен и полипропилен, которые также могут содержать другие ингредиенты, такие как отвердители, наполнитель, упрочняющие средства, красящие вещества, и/или пластификаторы и т.д., и которые можно формовать или отливать под действием тепла и давления. Когда рассматриваемое устройство предназначено для использования в применениях, где цилиндр может находиться в длительном непосредственном контакте с терапевтическими жидкостями, которые могут взаимодействовать с пластмассой или которые могут разлагаться посредством заместителей, которые могут иным образом входить в жидкость из пластмассы, пластмассу не следует использовать. Трубчатое тело или ручку поршня по изобретению также предпочтительно выполняют из пластмассы, и они типично не входят в контакт с терапевтической жидкостью перед отведением.
В прошлом эластомерные материалы, используемые для создания уплотнений поршня, часто содержали сшитые термоотвержающиеся резиновые полимеры, которые легко деформируются, но которые одобрены для использования с текучими веществами фармацевтической степени чистоты и не легко поддаются выщелачиванию или переносу газов. Теперь понимают, что уплотнение поршня по настоящему изобретению можно выполнить из пригодного для литья под давлением эластомерного материала, одобренного для использования с терапевтическими текучими веществами, представляющими интерес, который, когда отливают в часть кольцевого тела, которая является достаточно жесткой для того, чтобы обеспечить надежное жидкостное уплотнение между ручкой поршня и цилиндром и сопротивляться отцеплению ручки поршня от уплотнения поршня, когда поршень вытягивают, например, во время аспирации. Также, поскольку уплотнение поршня идеально едино отлит из одного эластомерного материала, используемый материал должен иметь достаточную толщину и прочность, чтобы его можно было тянуть и истончать перед отведением, но не преждевременно, и также будет легко рваться, когда его протыкают посредством обращенной в заднем направлении выступающей части на узле для отведения иглы, чтобы сделать возможным отведение. Эластомер, подходящий для такого использования, может представлять собой резину Uniprene, твердость по Шору А приблизительно 45. Материал, используемый для того, чтобы сделать удерживающее кольцо, предпочтительно представляет собой сшитый термоотверждающийся резиновый полимер, который легче деформируется, чем пластмасса, и который одобрен для использования с текучими веществами фармацевтической степени чистоты и не легко поддается выщелачиванию или переносу газов.
Часть держателя иглы узла для отведения иглы также можно выполнять из пластмассы или стекла, и использование пластмассы является предпочтительным. Держатель иглы можно выполнять, например, из поликарбоната или акрилонитрил-бутадиен-стирола («ABS»). Такие полимерные смолы и адгезивы, подходящие для крепления иглы к держателю иглы (или кончику иглы в случае устройства, имеющего прикрепляемую, отсоединяемую и/или сменную иглу), коммерчески доступны. Аналогичным образом, пружины сжатия, типично выполняемые из металла, которые можно использовать в устройствах, имеющих отводимые иглы, также известны специалистам в данной области и коммерчески доступны.
Как используют в настоящем документе, термин «текучее вещество» относится в первую очередь жидкостям, но также может включать суспензии твердых веществ, диспергированных в жидкостях, и газы, растворенные в или иным образом присутствующие вместе в жидкостях внутри содержащих текучее вещество частях устройств по изобретению. Стандартные коммерчески доступный смазывающие средства, пригодные для использования с уплотнениями поршня, можно использовать для того, чтобы дополнительно улучшить уплотнение и снизить усилие, которое должно быть приложено через поршень для того, чтобы использовать устройства по изобретению и осуществить отведение.
Одно преимущество по настоящему изобретению состоит в том, что когда истонченное и туго натянутое эластомерное полотно 148 рвется, резиновый материал восстанавливается с достаточной скоростью и усилием, что получаемое отверстие достаточно велико для прохождения держателя иглы 118 и переднего конца пружины 124 без застревания, которое в ином случае может препятствовать полному отведению иглы 122 внутрь тела 112. Другое преимущество по настоящему изобретению состоит в том, что усилие большого пальца, необходимое для того, чтобы инициировать отведение по существу ниже, чем было достижимо предварительно в стандартных, коммерчески доступных шприцах, имеющих отводимые иглы. Это по меньшей мере частично обусловлено тем, что настоящее изобретение не содержит пробку, которую нужно вытеснить, чтобы получить доступ к полости поршня, частично обусловлено тем, что отсутствует резание или разламывание пластмассовых частей, которое необходимо для того, чтобы инициировать отведение, и частично обусловлено тем, что отсутствует необходимость в состоящем из двух частей поршне, которым нужно работать для того, чтобы инициировать резание или разламывание. На основе предварительного тестирования полагают, что среднее усилие большого пальца, необходимое для того, чтобы отвести иглу, уменьшают больше чем на тридцать процентов (30%) посредством использования структур и материалов, описанных в настоящем документе. Полагают, что скольжение и растягивание эластомерного полотна уплотнения поршня в момент протыкания держателем иглы вносит вклад в снижение усилия большого пальца, необходимого для того, чтобы инициировать отведение.
Другое преимущество по настоящему изобретению состоит в том, что использование способного перемещаться уплотнения поршня, причем кольцевое тело едино сформировано с поперечным эластомерным полотном, допускает использование технологических допусков, которые больше и являются более неприхотливыми, чем те, что требовались ранее для получения медицинских устройств с поршнями, имеющими внутренние полости для отведения, которые изолированы удаляемой пробкой перед отведением. Также с устройствами по настоящему изобретению, преждевременный выброс в связи с давлением, приложенным к пробке текучим веществом, содержащимся в устройстве, не является ограничением.
Другое функциональное преимущество по настоящему изобретению состоит в плавном поступательном движении поршня для того, чтобы инициировать отведение. Это плавное освобождение непосредственно связано с комбинированным использованием скользящего разрываемого уплотнения поршня и эластомерного удерживающего кольца, которое толкают в положение освобождения посредством непрерывного движения вперед поршня без неровностей или толчков, возникающих в результате разламывания пластмассовых частей, вытеснения пробок поршня или слышимых «щелчков», ранее ощущавшихся при использовании шприцов, имеющих отводимые иглы.
Другой вариант осуществления изобретения раскрыт в отношении фиг.24-28, на которых по-другому сконфигурированное эластомерное уплотнение 350 установлено на передней части поршня 318. в общих чертах, часть эластомерного полотна 358, которое тянут поверх отверстия в передней части поршня 318, по желанию истончают слегка в области 360, где эластомерное полотно 358 уплотнения поршня 350 контактирует с идущей в заднем направлении выступающей частью держателя иглы, как показано, например, на фиг.21, чтобы снизить преждевременного разрыва полотна 358 перед отведением. Также кольцевая выемка или канавка 362 по желанию предоставлена вокруг передних частей 344, 346 поршня 318 для того, чтобы снизить усилие поршня, которое необходимо для того, чтобы продвинуть поршень 318 внутри цилиндра 302 и достичь отведения иглы посредством разрыва эластомерного полотна 358.
Эластомерное уплотнение поршня 350 предпочтительно содержит едино отлитое эластомерное тело 350, имеющее по существу цилиндрическую боковую стенку, имеющую обращенные внутрь и наружу кольцевые выемки 354, 356, соответственно. Кольцевая выемка 356 уменьшает сопротивление трения вдоль внутренней стенки цилиндра 302, при этом сохраняя гидравлическое уплотнение между поршнем 318 и цилиндром 302. Кольцевая выемка 354 позволяет телу уплотнения поршня 350 скользить относительно поршня 318, когда поршень 318 скользит относительно цилиндра 302, как показано стрелками 364, 352 на фиг.25 и 24, соответственно.
Со ссылкой на фиг.24, когда поршень 318 перемещают в заднем направлении относительно цилиндра 302, как показано стрелкой 352 и как будет возникать, например, когда засасывают текучее вещество внутрь рассматриваемого устройства, тело уплотнения поршня 350 можно скользить вперед до тех пор, пока выступающий наружу кольцевой фланец 322 поршня 318 не упрется в заднюю стенку обращенной внутрь кольцевой выемки 354. Далее, со ссылкой на фиг.25, когда поршень 318 перемещают вперед относительно цилиндра 302, как показано стрелкой 364 и как будет возникать, например, когда выталкивают текучее вещество из рассматриваемого устройства, сопротивление трения уплотнения поршня 350 о внутреннюю стенку цилиндра 302 будет заставлять уплотнение 350 скользить в заднем направлении относительно кольцевого фланца 322 поршня 318, тем самым натягивая эластомерное полотно 358 более туго по всему отверстию на передней части поршня 318, которое предоставляет доступ в полость для отведения иглы 330. Заявитель обнаружил, что усилие, необходимое для того, чтобы продвинуть поршень 318 вперед внутри цилиндра 302, можно снизить по существу без увеличения вероятности преждевременного разрыва эластомерной полотняной части 358 посредством предоставления кольцевой выемки или канавки 362 в обращенной вперед части тела уплотнения поршня 350, расположенной вокруг и слегка радиально наружу от передних частей 344, 346 поршня 318. Когда поршень 318 продвигают вперед внутри цилиндра 302, по существу цилиндрическая секция тела уплотнения поршня 350 скользит в заднем направлении относительно поршня 318, открывает пропуск между задним концом кольцевой выемки 354 и кольцевым фланцем 322 поршня 318.
Другие изменения и модификации по изобретению аналогичным образом станут видны специалистам в данной области после прочтения этого описания, принимая во внимание сопроводительные чертежи, и подразумевают, что объем изобретения, описанный в настоящем документе ограничен только самой широкой интерпретацией приложенной формулы изобретения, право на которую легально предоставлено авторам изобретения.