шприц одноразового использования

Формула изобретения

1. Шприц одноразового использования, содержащий цилиндр с наконечником, фланцем и с размещенным в цилиндре поршнем с установленным в нем штоком и, по крайней мере, одним режущим элементом, отличающийся тем, что режущий элемент выполнен в виде чаши, образующей полость между поршнем и внутренней стороной режущего элемента, а в месте соприкосновения со стенкой цилиндра имеет острую кромку, при этом внешняя сторона поршня и режущего элемента выполнены так, что обеспечивается целостность мембраны при движении от наконечника, при этом цилиндр содержит, по крайней мере, одну выступающую внутрь цилиндра мембрану.

2. Шприц по п.1, отличающийся тем, что мембрана выполнена выпуклой, в форме, приближенной к округлой.

3. Шприц по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщины стенки цилиндра к толщине мембраны составляет 1:0,05÷0,3.

4. Шприц по п.1, отличающийся тем, что соотношение толщины стенки цилиндра к высоте выступа мембраны составляет 1:0,5÷3.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к шприцам для дозированного введения в ткани организма жидких лекарственных средств, используемым только для одной инъекции.

Известен «Шприц одноразового использования» (патент РФ на изобретение № 2065756, А61М 5/50, 1996 г.), содержащий цилиндр с наконечником, фланцем и с размещенным в нем поршнем, в полости которого установлен нож с возможностью разрезания цилиндра, закрепленный на пластине, связанной со штоком. Полость поршня выполнена в виде фигурного паза со скосом, по которому скользит пластина, выполненная в виде пяты. Стенка цилиндра со стороны ножа выполнена в виде ступенеобразной дорожки, а с противолежащей стороны - с внутренним секторным утолщением, которому соответствует выполненный на поршне срез. Недостатками шприца являются сложность конструкции и небезопасность использования, поскольку режущий элемент прорезает корпус насквозь и выходит наружу, а также необходимость приложения большого усилия при работе.

Известен «Одноразовый шприц» (патент США на изобретение № 5308328, А61М 5/00, 1994 г.), содержащий цилиндр с наконечником, фланцем, в котором расположен поршень с вырезами для размещения в них передней части штока, с закрепленными на оси двумя режущими элементами, имеющими возможность перемещения для врезания в цилиндр режущими частями через вырезы в поршне при движении штока в направлении наконечника и перемещения внутрь поршня при движении штока в обратном направлении. Так как режущие элементы закреплены на оси штока, а вырезы поршня служат направляющими для режущих элементов, шток и поршень выполнены как отдельные детали.

К недостаткам ближайшего аналога относятся: шток с закрепленными на его оси режущими элементами является механизмом с острыми движущимися составными частями, что делает конструкцию сложной и неизбежно ухудшает надежность ее работы. Расположение режущих элементов перпендикулярно наружной поверхности цилиндра, что может привести к получению травмы при работе. Кроме того, при инъекции необходимо дополнительно прилагать существенное усилие на преодоление сопротивления материала при разрезании стенки цилиндра.

Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, заключается в упрощении конструкции режущего элемента, безопасности использования за счет не выходящего за границы цилиндра режущего элемента, а также удобстве использования за счет конструкции цилиндра, не требующей приложения излишних усилий при инъекции.

Технический результат достигается тем, что в поршень со штоком установлен режущий элемент, выполненный в виде чаши, образующей полость между поршнем и внутренней стороной режущего элемента. Внешняя сторона режущего элемента и поршня выполнены так, что обеспечивается целостность мембраны при движении «от наконечника». На конце, с внешней стороны режущего элемента, в месте соприкосновения со стенкой цилиндра выполнена острая кромка, направленная параллельно штоку в сторону наконечника. Кроме того, на цилиндре выполнены мембраны в виде выступов, направленных внутрь цилиндра. Размеры режущего элемента не превышают внутреннего диаметра цилиндра, при этом обеспечивается срезание мембран.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг.1 изображен шприц одноразового использования в исходном положении до заполнения цилиндра лекарственным веществом; на Фиг.2 изображена в увеличенном виде мембрана; на Фиг.3 изображен шприц в момент заполнения цилиндра лекарственным веществом, на Фиг.4 изображен шприц в момент осуществления инъекции. Таблица «Примеры размеров шприцев».

Шприц одноразового использования, изображенный на Фиг.1, содержит цилиндр 1 с наконечником для иглы 2, фланец 3, поршень 4 со штоком 5 и режущим элементом 6. На Фиг.2, 3 изображен цилиндр с толщиной стенки Б, имеющий на поверхности тонкостенные мембраны 7, выполненные в виде выступов в форме, приближенной к округлой, с толщиной стенки В, выступающих внутрь цилиндра на высоту С.

На Фиг.4 показана полость 8 между поршнем и внутренней поверхностью режущего элемента, в которую собираются мембраны 7, срезанные при движении штока в направлении наконечника.

Режущий элемент, в частности металлический нож, например, в форме кольца или полукольца охватывает шток и выполнен в виде чаши, закрепленной в поршень любым известным способом, например прессованием. Внешняя сторона ножа, в части, соприкасающейся со стенками цилиндра, выполнена, например, закругленной по периметру, чтобы не повредить мембраны при прохождении поршня с ножом через них в направлении «от наконечника». Кроме того, на внешней стороне ножа могут быть выполнены фаски. На конце внешней стороны ножа, в месте соприкосновения со стенкой цилиндра, выполнена острая режущая кромка, направленная параллельно штоку в сторону наконечника, с целью срезания мембран при движении поршня при инъекции. Одноразовость использования шприца достигается разрушением целостности цилиндра шприца при инъекции, когда режущий элемент по ходу срезает мембраны. Целостность мембран и легкость прохождения поршня по цилиндру обеспечивается выполнением боковой поверхности поршня, например, с закругленными краями или с фасками. Кроме того, срезанные мембраны собираются в полости между поршнем и режущим элементом. Таким образом, одним действием достигается срезание и утилизация срезанных мембран, что повышает экологичность и технологичность работы шприца.

В настоящее время для шприцев применяются полимерные материалы, в частности, на основе полиэтилена, обладающие соответствующими характеристиками упругости. Наиболее часто применяемые типоразмеры толщин стенок цилиндров шприцев приведены в таблице в графе 1. Толщина стенок цилиндров этих шприцев составляет от 0,6 до 1 мм. Соотношение толщины стенки цилиндра Б к толщине мембраны В выбирается таким, чтобы при инъекции не было необходимости в приложении излишнего усилия для разрушения цилиндра. Эмпирически установлено оптимальное соотношение толщины стенки цилиндра к толщине мембраны, составляет в пропорции 1:0,14÷0,2, при этом толщина мембраны - от 0,1 до 0,15 мм (см. таблицу, граф.2). На практике толщина мембраны может быть выбрана из следующего соотношения толщины стенки цилиндра к толщине мембраны 1:0,05÷0,3. Для удобства использования шприца высота выступа мембраны должна быть достаточной для того, чтобы при срезании образовать сквозное отверстие, одновременно с этим мембрана должна быть достаточно эластичной, чтобы при деформации восстановить исходную форму, при этом толщина мембраны должна обеспечивать легкость прорезания. Оптимальная высота выступа мембран С при заданных толщинах стенок цилиндра шприца и эмпирически подобранных толщинах мембран, обеспечивающих легкость прорезания, обладающих необходимыми характеристиками упругости, с одновременной эластичностью, достаточной для исходного восстановления формы мембран при деформации, приведены в графе 3 таблицы. На практике высоту выступа мембраны можно выбрать исходя из соотношения толщины стенки цилиндра к высоте выступа мембраны 1:0,5÷3, соответствующую толщине мембраны, выбранной из соотношения толщины стенки цилиндра к толщине мембраны 1:0,05÷0,3.

Форма выступа мембраны также влияет на восстановление исходной формы мембраны после деформации и усилие при прохождении через них поршня. Предпочтительным является выполнение внутри цилиндра выступа в форме, приближенной к округлой. Кроме того, выступ может быть выполнен, например, в виде конуса и его разновидностей, пирамиды, полусферы, и т.д.

Шприц применяется следующим образом.

При заборе лекарства поршень с ножом движется в направлении «от наконечника», при этом при нажиме закругленных ножа и поршня мембраны деформируются и прогибаются наружу, не нарушая целостности цилиндра. За счет упругости материала мембран их исходная форма восстанавливается. При осуществлении инъекции при нажатии на шток поршень продвигается по цилиндру в направлении «к наконечнику», при этом острая кромка ножа, проходя через мембраны, срезает их, нарушая целостность цилиндра. Срезанные мембраны остаются в полости между поршнем и внутренней стороной ножа. Первоначальное досылание поршня в цилиндр осуществляется при производстве шприца вакуумным устройством, обеспечивающим на период досылания втягивание мембран сегментами в сторону наружной поверхности цилиндра. После досылания поршня мембраны за счет упругости материала восстанавливают исходную форму.

Таблица
Примеры размеров шприцев
Толщина стенки цилиндра Б, мм	Толщина мембрана В, мм	Высота выступа мембраны С, мм
1	2	3
0,6÷0,7	0,1÷0,12	1,0÷1,6
0,7÷0,8	0,12÷0,13	1,2÷1,8
0,8÷0,9	0,13÷0,14	1,3÷1,9
0,9÷1,0	0,14÷0,15	1,4÷2,0