шприц с механизмом предотвращения его повторного использования

Формула изобретения

1. Шприц, содержащий:

цилиндр с цилиндрической боковой стенкой, имеющей внутреннюю поверхность, формирующую камеру для удержания в ней текучей среды, открытый проксимальный конец и дистальный конец с дистальной стенкой, в которой имеется проход для текучей среды в камеру;

удлиненный полый поршневой шток с проксимальным концом, открытым дистальным концом, внутренней поверхностью и дистальным выступающим краем на дистальном конце;

запорную часть на дистальном конце поршневого штока, содержащую уплотняющий элемент с периферийной поверхностью, формирующей уплотнение с внутренней поверхностью цилиндра, а также выступ, отходящий от уплотняющего элемента в проксимальном направлении и формирующий продольное углубление, имеющее дистальную часть и включающее на этой дистальной части несколько образующих уклон поверхностей, отклоняющихся наружу в дистальном направлении, и несколько упоров на проксимальном конце; и

запирающий элемент с проксимальной частью, имеющей проксимальный край, и с дистальной частью, снабженной обращенным наружу зубцом, причем запирающий элемент расположен в продольном углублении таким образом, что зубец взаимодействует с внутренней поверхностью поршневого штока, а проксимальный край взаимодействует с выступом на проксимальном конце продольного углубления,

причем несколько образующих уклон поверхностей и несколько упоров на проксимальном конце продольного углубления взаимодействуют так, что дистальная часть запирающего элемента двигается по нескольким образующим уклон поверхностям, смещая дистальную часть запирающего элемента наружу в направлении внутренней поверхности поршневого штока при скольжении в дистальном направлении поршневого штока и запирающего элемента, и скольжение поршневого штока вместе с запорной частью внутри камеры сначала в проксимальном направлении и затем в направлении его дистального конца приводит к тому, что зубец выступает за дистальный выступающий край на поршневом штоке в направлении внутренней поверхности цилиндра, предотвращая дальнейшее движение штока поршня относительно камеры в проксимальном направлении.

2. Шприц по п.1, в котором дистальный конец полого поршневого штока содержит несколько образующих уклон поверхностей, сопрягающихся с образующими уклон поверхностями, расположенными в продольном углублении запорной части.

3. Шприц по п.2, который дополнительно имеет первый, второй и третий упоры на проксимальном конце продольного углубления, первую, вторую и третью образующие уклон поверхности в продольном углублении на запорной части, а также первую, вторую и третью образующие уклон поверхности поршневого штока, которые обеспечивают первую, вторую и третью опорные площадки для зубцов, разнесенные в продольном направлении.

4. Шприц по п.3, в котором запорная часть соединена с дистальным концом поршневого штока с возможностью скольжения для обеспечения начального смещения поршневого штока относительно запорной части, так что она остается неподвижной, когда поршневой шток смещается на расстояние срабатывания в проксимальном направлении, в результате чего зубцы на запирающем элементе перемещаются с первой опорной площадки на вторую опорную площадку.

5. Шприц по п.4, в котором дальнейшее перемещение поршневого штока в проксимальном направлении обеспечивает заполнение цилиндра шприца необходимым количеством текучей среды.

6. Шприц по п.5, в котором при перемещении поршневого штока в дистальном направлении после заполнения цилиндра шприца запорная часть остается неподвижной, так что поршневой шток будет перемещаться относительно запорной части, в результате чего зубцы перемещаются по второй опорной площадке, и проксимальный край запирающего элемента входит во взаимодействие со вторым упором на проксимальном конце продольного углубления, в то время как вторая образующая уклон поверхность в продольном углублении запорной части отклоняет зубцы в направлении внутренней поверхности поршневого штока.

7. Шприц по п.6, в котором дальнейшее перемещение поршневого штока в дистальном направлении приводит к тому, что уплотнение упирается в дистальную стенку цилиндра, когда из него будет вытеснена текучая среда.

8. Шприц по п.7, в котором обеспечивается перемещение поршневого штока на расстояние срабатывания относительно запорной части в проксимальном направлении, которое представляет собой начальное смещение поршневого штока относительно запорной части, так что она остается неподвижной, а зубцы на запирающем элементе перемещаются со второй опорной площадки на третью опорную площадку.

9. Шприц по п.8, в котором дальнейшее перемещение поршневого штока в проксимальном направлении вызывает совместное движение уплотнения и поршневого штока в этом направлении, в то время как текучая среда засасывается в шприц.

10. Шприц по п.9, в котором при перемещении поршневого штока в дистальном направлении после заполнения цилиндра шприца текучей средой запорная часть остается неподвижной, так что поршневой шток будет перемещаться относительно запорной части, в результате чего зубцы перемещаются по третьей опорной площадке, и проксимальный край запирающего элемента входит во взаимодействие с третьим упором на проксимальном конце продольного углубления, в то время как третья образующая уклон поверхность в продольном углублении запорной части отклоняет зубцы наружу в направлении внутренней поверхности поршневого штока.

11. Шприц по п.10, в котором дальнейшее перемещение поршневого штока в дистальном направлении приводит к тому, что уплотнение упирается в дистальную стенку цилиндра, когда из него будет вытеснена текучая среда, и запирающий элемент выталкивается за дистальный выступающий край поршневого штока, так что зубцы зацепляются за внутреннюю стенку цилиндра и блокируют поршневой шток в цилиндре.

12. Шприц по п.11, в котором проксимальный конец запорной части содержит разрушаемый соединительный элемент, который разрушается под действием силы, приложенной к поршневому штоку в проксимальном направлении, после того как поршневой шток будет заблокирован в цилиндре.

13. Шприц по п.12, в котором проксимальный конец запорной части содержит бобышку с разрушаемым соединительным элементом.

14. Шприц по п.1, в котором запирающий элемент изготовлен из листового металла.

15. Шприц по п.1, в котором запорная часть представляет собой одно целое и сформирована из термопластичного материала.

16. Шприц по п.1, в котором запирающий элемент выполнен из листового материала и представляет собой одну ножку.

17. Шприц по п.1, в котором запирающий элемент включает одну ножку и свободный проксимальный край.

18. Шприц, содержащий:

цилиндр с цилиндрической боковой стенкой, имеющей внутреннюю поверхность, формирующую камеру для удержания в ней текучей среды, открытый проксимальный конец и дистальный конец с дистальной стенкой, в которой имеется проход для текучей среды в камеру;

удлиненный полый поршневой шток с проксимальным концом, открытым дистальным концом, внутренней поверхностью и дистальным выступающим краем на дистальном конце;

запорную часть на дистальном конце поршневого штока, содержащую уплотняющий элемент с периферийной поверхностью, формирующей уплотнение с внутренней поверхностью цилиндра, а также выступ, отходящий от уплотняющего элемента в проксимальном направлении и формирующий продольное углубление;

средство блокирования поршневого штока в цилиндре, при котором предотвращается возможность перемещения поршневого штока относительно цилиндра, после того как был осуществлен по меньшей мере один цикл перемещения поршневого штока сначала в проксимальном направлении и затем в дистальном направлении; и

средство для смещения запирающего элемента в дистальном направлении относительно поршневого штока и воздействия на дистальную часть запирающего элемента внутри полого поршневого штока для смещения дистальной части запирающего элемента наружу в направлении внутренней поверхности поршневого штока, размещенное на дистальной части продольного углубления.

19. Шприц, содержащий:

цилиндр с цилиндрической боковой стенкой, имеющей внутреннюю поверхность, формирующую камеру для удержания в ней текучей среды, открытый проксимальный конец и дистальный конец с дистальной стенкой, в которой имеется проход для текучей среды в камеру;

удлиненный полый поршневой шток с проксимальным концом, открытым дистальным концом, внутренней поверхностью и дистальным выступающим краем на дистальном конце;

запорную часть на дистальном конце поршневого штока, содержащую уплотняющий элемент с периферийной поверхностью, формирующей уплотнение с внутренней поверхностью цилиндра, а также выступ, отходящий от уплотняющего элемента в проксимальном направлении и формирующий продольное углубление, в котором на его дистальном конце имеется первая и вторая образующие уклон поверхности и в котором расположены первый и второй упоры; и

запирающий элемент, содержащий проксимальную часть с проксимальным краем и дистальную часть с обращенным наружу заострением, причем запирающий элемент расположен в продольном углублении таким образом, что образующие уклон поверхности на дистальном конце продольного углубления и упоры в продольном углублении взаимодействуют так, что дистальная часть запирающего элемента двигается по по меньшей мере образующей уклон поверхности на дистальном конце, обеспечивая перемещение дистальной части запирающего элемента наружу в направлении внутренней поверхности поршневого штока, при этом проксимальный край запирающего элемента удерживает его на месте, а скольжение поршневого штока и запорной части внутри камеры сначала в проксимальном направлении и затем в дистальном направлении приводит к тому, что заострение проходит за дистальный выступающий край поршневого штока и отклоняется в направлении внутренней поверхности цилиндра, в результате чего предотвращается возможность дальнейшего перемещения поршневого штока относительно камеры.

20. Шприц по п.19, имеющий три упора в упомянутом удлиненном углублении и три образующих уклон поверхности на его дистальном конце, и при работе шприца обеспечиваются два цикла перемещения поршневого штока, сначала в проксимальном направлении и затем в дистальном направлении с обеспечением всасывания и вытеснения текучей среды из цилиндра шприца.

21. Шприц по п.20, в котором запорная часть соединена с поршневым штоком с помощью разрушаемого соединительного элемента, так что, когда заострение запирающего элемента входит в зацепление с камерой, разрушаемый соединительный элемент разрывается под действием силы, приложенной в проксимальном направлении.

Описание изобретения к патенту

Перекрестная ссылка на родственные заявки

В настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке US 60/943421 от 12.06.2007, полное содержание которой вводится здесь ссылкой в настоящее описание.

Область техники

Настоящее изобретение относится к шприцевым устройствам, и конкретные варианты его осуществления относятся к шприцам с механизмом предотвращения повторного использования шприца.

Уровень техники

Во всем мире многократное использование одноразовых шприцов, предназначенных для подкожных инъекций, вносит существенный вклад в распространение инфекционных заболеваний. Наркоманы, которые впрыскивают наркотики в вену, часто обмениваются шприцами и используют их повторно, представляют собой группу повышенного риска в отношении ВИЧ-вируса. Кроме того, многократное использование одного шприца является одной из основных проблем в некоторых странах, в которых повторное использование шприцов в программах массовых прививок может приводить к распространению многих заболеваний.

Неоднократно предпринимались попытки по предотвращению повторного использования шприцов. В ранее предложенных технических решениях использовалось определенное действие для разрушения шприца после его использования либо с помощью специального разрушающего устройства, либо путем использования шприцов с ломкими частями, разрушение которых при применении силы может выводить шприц из строя. В других решениях использовались элементы конструкции, которые обеспечивают разрушение шприца или нарушение его основной функции в результате осознанного действия пользователя шприца. Хотя многие из таких конструкций работают достаточно хорошо, однако они требуют от пользователя определенного намерения, после которого следует его действие по разрушению шприца или приведению его в негодность. Однако такие конструкции неэффективны в случае пользователя, который имеет намерение использовать шприц повторно. Соответственно, существует потребность в одноразовом шприце, который после использования приходит в негодность или же автоматически переходит в такое состояние, в котором его невозможно будет использовать повторно без какого-либо дополнительного действия пользователя. Такое автоматическое действие гораздо труднее обеспечить, поскольку механизм приведения шприца в неработоспособное (нерабочее) состояние не должен препятствовать его нормальному заполнению или использованию.

Пример одноразового шприца, который после инъекции автоматически переходит в неработоспособное состояние, описан в патенте US 4973310, (Kosinski). Такой шприц содержит запирающий элемент, расположенный в цилиндре шприца между поршневым штоком и внутренней поверхностью цилиндра. При использовании шприца его конструкция обеспечивает заполнение заданным количеством лекарственного средства камеры цилиндра и введение его пациенту путем инъекции. Любая попытка отведения поршня назад для повторного использования шприца приведет к упору запирающего элемента во внутреннюю поверхность цилиндра шприца, в результате чего предотвращается перемещение поршневого штока в проксимальном направлении.

Хотя конструкции одноразовых шприцов с механизмом приведения их в неработоспособное состояние существуют, однако все-таки имеется потребность в одноразовых шприцах, конструкция которых обеспечивает выполнение заданного количества ходов поршневого штока, прежде чем сработает автоматический механизм приведения шприца в неработоспособное состояние. Например, может потребоваться осуществить четыре хода поршня для выполнения полного процесса инъекции, когда шприц используется для заполнения цилиндра разбавляющим составом, подачи этого разбавителя в сосуд, содержащий разбавляемое вещество, заполнения шприца разбавленным лекарственным средством и последующего введения содержимого шприца пациенту. Существует потребность в таком шприце, который имеет простую конструкцию и дешев в производстве.

Раскрытие изобретения

В одном из вариантов осуществления изобретения предлагается шприц, содержащий: цилиндр с цилиндрической боковой стенкой, имеющей внутреннюю поверхность, формирующую камеру для удержания в ней текучей среды, открытый проксимальный конец и дистальный конец с дистальной стенкой, в которой имеется проход в камеру для текучей среды; удлиненный полый поршневой шток с проксимальным концом, открытым дистальным концом, внутренней поверхностью и дистальным выступающим краем на дистальном конце; запорную (манжетную) часть на дистальном конце поршневого штока, содержащую уплотняющий элемент с периферийной поверхностью, формирующей уплотнение с внутренней поверхностью цилиндра, а также выступ, отходящий от уплотняющего элемента в проксимальном направлении и формирующий продольное углубление, причем в продольном углублении имеется по меньшей мере одна образующая уклон поверхность на дистальном конце продольного углубления и по меньшей мере один упор на проксимальном конце продольного углубления; и запирающий элемент с проксимальной частью, имеющей проксимальный край, и с дистальной частью, снабженной обращенным наружу зубцом, причем запирающий элемент расположен в продольном углублении таким образом, что зубец взаимодействует с внутренней поверхностью поршневого штока, а проксимальный край взаимодействует с упором на проксимальном конце продольного углубления, и скольжение поршневого штока вместе с запорной частью внутри камеры сначала в проксимальном направлении и затем в направлении его дистального конца приводит к тому, что зубец выступает за дистальный выступающий край на поршневом штоке в направлении внутренней поверхности цилиндра, предотвращая дальнейшее движение штока поршня относительно камеры в дистальном направлении. В некоторых вариантах осуществления изобретения в продольном углублении запорной части имеется несколько образующих уклон поверхностей, отклоняющихся наружу в дистальном направлении, и несколько упоров на проксимальном конце продольного углубления. Скольжение поршневого штока и запорной части в дистальном направлении заставляет дистальную часть и зубцы запирающего элемента смещаться наружу в направлении внутренней поверхности полого поршневого штока.

По одному из вариантов осуществления изобретения дистальный конец полого поршневого штока содержит несколько образующих уклон поверхностей, сопрягающихся с образующими уклон поверхностями, расположенными в продольном углублении запорной части. В конкретном варианте осуществления изобретения шприц содержит дополнительно первый, второй и третий упоры на проксимальном конце продольного углубления, первую, вторую и третью образующие уклон поверхности в продольном углублении на запорной части, а также первую, вторую и третью образующие уклон поверхности поршневого штока, которые обеспечивают первую, вторую и третью опорные площадки для зубцов, разнесенные в продольном направлении.

В другом конкретном варианте осуществления изобретения запорная часть соединена с дистальным концом поршневого штока с возможностью скольжения для обеспечения начального смещения поршневого штока относительно запорной части, так что она остается неподвижной, когда поршневой шток смещается на расстояние срабатывания в проксимальном направлении, в результате чего зубцы на запирающем элементе перемещаются с первой опорной площадки на вторую опорную площадку. В этом конкретном варианте дальнейшее перемещение поршневого штока в проксимальном направлении приводит к заполнению цилиндра шприца необходимым количеством текучей среды.

Перемещение поршневого штока в дистальном направлении после заполнения цилиндра шприца приводит к тому, что запорная часть остается неподвижной, так что поршневой шток будет перемещаться относительно запорной части, в результате чего зубцы перемещаются по второй опорной площадке, и проксимальный край запирающего элемента входит во взаимодействие со вторым упором на проксимальном конце продольного углубления, в то время как вторая образующая уклон поверхность в продольном углублении запорной части отклоняет зубцы наружу в направлении внутренней поверхности поршневого штока. Дальнейшее перемещение поршневого штока в дистальном направлении приводит к упору уплотнения в дистальную стенку цилиндра, когда из него будет вытеснена текучая среда.

В этом конкретном варианте после вытеснения текучей среды из шприца поршневой шток может быть смещен на расстояние срабатывания в проксимальном направлении, которое представляет собой смещение поршневого штока относительно запорной части, так что она остается неподвижной, а зубцы на запирающем элементе перемещаются со второй опорной площадки на третью опорную площадку. После этого смещения дальнейшее перемещение поршневого штока в проксимальном направлении вызывает совместное движение уплотнения и поршневого штока в этом направлении, в то время как текучая среда засасывается в шприц. Перемещение поршневого штока в дистальном направлении после заполнения цилиндра шприца текучей средой приводит к тому, что запорная часть остается неподвижной, так что поршневой шток будет перемещаться относительно запорной части, в результате чего зубцы перемещаются по третьей опорной площадке, и проксимальный край запирающего элемента входит во взаимодействие с третьим упором на проксимальном конце продольного углубления, в то время как третья образующая уклон поверхность в продольном углублении запорной части отклоняет зубцы наружу в направлении внутренней поверхности поршневого штока. После этого дальнейшее перемещение поршневого штока в дистальном направлении приводит к упору уплотнения в дистальную стенку цилиндра, когда из него будет вытеснена текучая среда, и запирающий элемент выталкивается за дистальный выступающий край поршневого штока, так что зубцы зацепляются за внутреннюю стенку цилиндра и блокируют поршневой шток в цилиндре.

В некоторых вариантах осуществления изобретения проксимальный конец запорной части содержит разрушаемое соединение, которое разрушается под действием силы, приложенной к поршневому штоку в проксимальном направлении, после того как поршневой шток будет заблокирован в цилиндре. В конкретных вариантах осуществления изобретения проксимальный конец запорной части содержит бобышку с разрушаемым соединительным элементом. По одному из вариантов осуществления изобретения запирающий элемент изготавливается из листового металла, а запорная часть изготавливается как единое целое из термопластичного материала. В конкретном варианте запирающий элемент представляет собой деталь из листового материала, состоящую из одной ножки.

В другом варианте осуществления изобретения предлагается шприц, содержащий: цилиндр с цилиндрической боковой стенкой, имеющей внутреннюю поверхность, формирующую камеру для удержания в ней текучей среды, открытый проксимальный конец и дистальный конец с дистальной стенкой, в которой имеется проход в камеру для текучей среды; удлиненный полый поршневой шток с проксимальным концом, открытым дистальным концом, внутренней поверхностью и дистальным выступающим краем на дистальном конце; запорную часть на дистальном конце поршневого штока, содержащую уплотняющий элемент с периферийной поверхностью, формирующей уплотнение с внутренней поверхностью цилиндра, а также выступ, отходящий от уплотняющего элемента в проксимальном направлении и формирующий продольное углубление; и средство блокирования поршневого штока в цилиндре, при котором предотвращается возможность перемещения поршневого штока относительно цилиндра, после того как был осуществлен по меньшей мере один цикл перемещения поршневого штока в проксимальном направлении и затем в дистальном направлении.

В еще одном варианте осуществления изобретения предлагается шприц, содержащий: цилиндр с цилиндрической боковой стенкой, имеющей внутреннюю поверхность, формирующую камеру для удержания в ней текучей среды, открытый проксимальный конец и дистальный конец с дистальной стенкой, в которой имеется проход в камеру для текучей среды; удлиненный полый поршневой шток с проксимальным концом, открытым дистальным концом, внутренней поверхностью и дистальным выступающим краем на дистальном конце; запорную часть на дистальном конце поршневого штока, содержащую уплотняющий элемент с периферийной поверхностью, формирующей уплотнение с внутренней поверхностью цилиндра, а также выступ, отходящий от уплотняющего элемента в проксимальном направлении и формирующий продольное углубление, причем в продольном углублении имеется первая, вторая и третья образующие уклон поверхности на дистальном конце продольного углубления, а также первый, второй и третий упоры в продольном углублении; и запирающий элемент с проксимальной частью, имеющей проксимальный край, и с дистальной частью, снабженной обращенным наружу заострением, причем запирающий элемент расположен в продольном углублении таким образом, что образующие уклон поверхности на дистальном конце продольного углубления и упоры в продольном углублении взаимодействуют для перемещения дистальной части запирающего элемента наружу в направлении внутренней поверхности поршневого штока, и проксимальный край запирающего элемента удерживает его в нужном месте, и скольжение поршневого штока и запорной части внутри камеры сначала в проксимальном направлении и затем в дистальном направлении приводит к тому, что заострение проходит за дистальный выступающий край поршневого штока и отклоняется в направлении внутренней поверхности цилиндра, в результате чего предотвращается возможность дальнейшего перемещения поршневого штока относительно камеры.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение рассмотрено более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид в перспективе одного из вариантов конструкции шприца по настоящему изобретению;

на фиг.2А - вид в перспективе разобранного шприца фиг.1;

на фиг.2Б - увеличенный вид запорной части и запирающего элемента, показанных на фиг.2А;

на фиг.3 - вид сбоку вертикальной проекции запорной части, показанной на фиг.2А;

на фиг.4 - вид в перспективе запорной части, показанной на фиг.2А;

на фиг.5 - вид в перспективе запирающего элемента, показанного на фиг.2А;

на фиг.6 - вид сбоку вертикальной проекции запирающего элемента, показанного на фиг.2А;

на фиг.7 - вид в перспективе поршневого штока, показанного на фиг.2А;

на фиг.8 - увеличенный вид части сечения дистальной части поршневого штока по одному или нескольким вариантам осуществления изобретения;

на фиг.9 - вид сечения по линии 9-9 фиг.1;

на фиг.10 - вид сечения, аналогичный виду на фиг.9, отличающийся тем, что поршневой шток отведен на небольшое расстояние в проксимальном направлении (начало хода);

на фиг.11 - вид, аналогичный виду на фиг.10, отличающийся тем, что поршневой шток отведен дальше в проксимальном направлении в процессе первого хода всасывания;

на фиг.12 - вид, аналогичный виду на фиг.11, отличающийся тем, что поршневой шток продвинут на небольшое расстояние в дистальном направлении (начало хода);

на фиг.13 - вид, аналогичный виду на фиг.12, отличающийся тем, что поршневой шток продвинут дальше в дистальном направлении для вытеснения текучей среды из шприца в процессе первого хода подачи;

на фиг.14 - вид, аналогичный виду на фиг.13, отличающийся тем, что текучая среда вытеснена из шприца, и поршневой шток отведен на небольшое расстояние в проксимальном направлении (начало хода);

на фиг.15 - вид, аналогичный виду на фиг.14, отличающийся тем, что поршневой шток отведен дальше в проксимальном направлении для забора текучей среды в шприц в процессе второго хода всасывания;

на фиг.16 - вид, аналогичный виду на фиг.15, отличающийся тем, что текучая среда поступила в шприц, и поршневой шток продвинут на небольшое расстояние в дистальном направлении для вытеснения текучей среды из шприца в процессе второго хода подачи (начало хода);

на фиг.17 - вид, аналогичный виду на фиг.16, отличающийся тем, что под действием силы, толкающей поршневой шток в дистальном направлении, текучая среда вытесняется из шприца, и поршневой шток запирается в цилиндре шприца;

фиг.18 - вид, аналогичный виду на фиг.17, отличающийся тем, что на нем показано, как под действием силы, отводящей поршневой шток в проксимальном направлении, шток отрывается от запорной части по одному из вариантов осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

Изобретение описывается ниже на нескольких примерах его осуществления, однако следует понимать, что оно не ограничивается конструкциями или стадиями способа, рассмотренными в нижеприведенном описании. Изобретение может быть осуществлено и в других вариантах и может применяться различными способами.

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к шприцу с механизмом приведения его в неработоспособное состояние. По одному или нескольким вариантам осуществления изобретения, механизм приведения шприца в неработоспособное состояние (в негодность) приводится в действие автоматически при использовании шприца. Такой механизм обеспечивает варьирование доз лекарственного средства, вводимых шприцом, и при этом возможно несколько циклов или ходов поршневого штока, прежде чем шприц будет автоматически приведен в неработоспособное состояние. В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения механизм приведения шприца в неработоспособное состояние обеспечивает два хода всасывания и два хода подачи, прежде чем шприц автоматически становится неработоспособным. Шприц обеспечивает всасывание и подачу определенного объема разбавителя в сосуд для разбавления лекарственного средства, фармацевтического вещества или другого состава до нужной концентрации и последующее всасывание разбавленного средства в шприц. Определенный объем разбавленного вещества может быть впрыснут или введен пациенту, причем этот объем может быть равен объему вещества, всосанного в цилиндр шприца, или отличаться от него. По одному или нескольким вариантам осуществления изобретения шприц автоматически переводится в неработоспособное состояние после хода инъекции или введения лекарственного средства путем вытягивания поршневого штока, в результате чего активируется механизм приведения шприца в неработоспособное состояние.

По одному из вариантов осуществления изобретения механизм приведения шприца в неработоспособное состояние приводится в действие продольным перемещением поршневого штока относительно цилиндра шприца и запорной части в направлении, в котором осуществляется всасывание. Запорная часть соединена с поршневым штоком с возможностью обеспечения ограниченного перемещения запорной части относительно поршневого штока. Механизм приведения шприца в неработоспособное состояние совершает несколько движений со сменой направления продольного перемещения поршневого штока относительно запорной части, после чего этот механизм приводится в положение срабатывания. Положение срабатывания механизма приведения шприца в неработоспособное состояние достигается путем относительного перемещения поршневого штока и запорной части и не зависит от положения запорной части внутри цилиндра шприца или длины хода запорной части. Таким образом, шприц может впрыскивать необходимый объем лекарственного средства или другого вещества, и механизм приведения шприца в неработоспособное состояние может срабатывать после окончательного хода впрыскивания или подачи независимо от положения запорной части в цилиндре шприца. После срабатывания механизма запорную часть нельзя отвести назад (от иглы) для всасывания вещества в цилиндр шприца, однако вещество, остающееся в цилиндре шприца, может быть вытеснено поршнем.

В настоящем описании принимается, что дистальным концом устройства является конец, наиболее близкий к пациенту, а проксимальным концом устройства является конец, наиболее удаленный от пациента и наиболее близкий к лицу, выполняющему инъекцию.

Шприц по варианту осуществления настоящего изобретения будет описан ниже со ссылками на фиг.1-8. Шприц 100 с механизмом приведения его в неработоспособное состояние содержит цилиндр 102 и узел 104 штока. Цилиндр 102 имеет цилиндрическую боковую стенку 106 с внутренней поверхностью, формирующей камеру 109 для удержания в ней текучей среды, открытый проксимальный конец 113 и дистальный конец 115 с дистальной стенкой 117, в которой имеется проход 105, сообщающийся с камерой. В этом варианте дистальная стенка цилиндра содержит удлиненный наконечник 103, который отходит от цилиндра в дистальном направлении и в котором имеется канал, соединяющийся с проходом в дистальной стенке. В этом варианте цилиндр 102 также содержит канюлю 170 иглы с проксимальным концом 171, дистальным концом 172 и просветом 173. Проксимальный конец канюли иглы прикреплен к удлиненному наконечнику 103, так что просвет канюли иглы сообщается с проходом 105 в цилиндре.

Узел 104 поршня содержит удлиненный полый поршневой шток 108, запорную (манжетную) часть 128 и запирающий элемент 130. Поршневой шток 108 имеет проксимальный конец 111, открытый дистальный конец 110, дистальный выступающий край 119 и внутреннюю поверхность 116, формирующую внутреннюю полость 114. Проксимальный конец 111 поршневого штока содержит нажимную площадку (часть) 180, на которую с определенным усилием может воздействовать пользователь. Цилиндр может быть снабжен выступами 182 для захвата пользователем при воздействии с определенным усилием на нажимную площадку 180. Запорная часть 128 содержит уплотняющий элемент (манжету) 145 с периферийной поверхностью 143, формирующей уплотнение с внутренней поверхностью цилиндра.

От уплотняющего элемента 145 отходит в проксимальном направлении выступ, в котором сформировано продольное углубление 129, на дистальном конце которого имеется по меньшей мере одна образующая уклон (далее - наклонная) поверхность 118. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения в продольном углублении расположены две пары наклонных поверхностей 118, 120. Первая наклонная поверхность 118 проходит в дистальном направлении ко второй наклонной поверхности 120. Кроме того, продольное углубление содержит на своем проксимальном конце по меньшей мере один упор. В рассматриваемом варианте используются три упора 140, 142, 144 на проксимальном конце продольного углубления. Первый упор 140, расположенный ближе всего к проксимальному концу, имеет размеры, превышающие размеры второго упора 142, которые в свою очередь превышают размеры третьего упора 144.

Запирающий элемент 130 содержит проксимальный край 131 и дистальную часть с обращенным наружу зубцом 133. В рассматриваемом варианте используются два обращенных наружу зубца 133 на дистальной части запирающего элемента. Когда шприц собран, запирающий элемент 130 расположен в продольном углублении таким образом, что зубец взаимодействует с внутренней поверхностью поршневого штока, и проксимальный край взаимодействует с упором на проксимальном конце углубления. Наклонные поверхности 118, 120 отклоняют наружу проксимальную часть и зубцы 133 запирающего элемента, так что зубцы взаимодействуют с внутренней поверхностью 116 полого поршневого штока.

По одному из вариантов осуществления изобретения запирающий элемент содержит одну ножку. В других вариантах запирающий элемент может разделяться на две ножки на проксимальном краю 131. В других вариантах может использоваться один зубец или несколько зубцов. Еще в некоторых вариантах длина запирающего элемента может быть увеличена или уменьшена.

По одному из вариантов осуществления изобретения дистальный конец полого поршневого штока содержит несколько образующих уклон (далее - наклонных) поверхностей 150, 152, 154. Первая наклонная поверхность 150 штока поршня имеет внутренний диаметр, который превышает внутренний диаметр основного корпуса 149 поршневого штока 108. Вторая наклонная поверхность 152 имеет внутренний диаметр, который превышает внутренний диаметр первой наклонной поверхности поршневого штока, и третья наклонная поверхность 154 на дистальном конце поршневого штока имеет внутренний диаметр, превышающий внутренний диаметр второй наклонной поверхности. Первая, вторая и третья наклонные поверхности 150, 152, 154, поршневого штока обеспечивают, соответственно первую, вторую и третью опорные площадки для зубцов, разнесенные в продольном направлении.

Как это будет ясно из дальнейшего описания, в цикле всасывания в шприц лекарственного средства при скольжении поршневого штока и запорной части в камере в проксимальном направлении, после которого следует вытеснение этого средства при скольжении поршневого штока и запорной части в противоположном направлении, зубцы 133 выходят за дистальный выступающий край 119 на поршневом штоке в направлении внутренней поверхности цилиндра, в результате чего предотвращается дальнейшее движение поршневого штока относительно камеры. В результате скольжения поршневого штока и запорной части дистальная часть запирающего элемента движется по наклонным поверхностям в продольном углублении запорной части, и зубцы запирающего элемента выходят наружу в направлении внутренней поверхности полого поршневого штока.

Запорная часть предпочтительно изготавливается как одно целое из термопластичного материала, такого как, например, полиэтилен. Уплотняющий элемент и/или периферийная уплотняющая поверхность на нем могут быть выполнены из эластомерных материалов, таких как термопластичные эластомеры, природный каучук, синтетический каучук и их сочетания.

В другом конкретном варианте осуществления изобретения запорная часть 128 присоединяется к дистальному концу поршневого штока 108 с возможностью скольжения для обеспечения начального движения поршневого штока относительно запорной части, так что запорная часть остается неподвижной, когда поршневой шток сдвигается на расстояние D1 срабатывания (начало движения) в проксимальном направлении. Относительное движение может обеспечиваться выступающей бобышкой 160, установленной в канале 162 поршневого штока с возможностью скольжения. Кроме того, для облегчения отделения запорной части от поршневого штока 108 может использоваться ломкий или разрушаемый соединительный элемент 164, который будет описан ниже более подробно.

Действие шприца описывается ниже со ссылками на фиг.9-18. Шприц, который пользователь вынимает из упаковки, содержит вышеописанные компоненты, как показано на фиг.9. В начальном положении запорная часть с уплотняющим элементом 145 прижата к дистальной стенке 117 шприца. Проксимальный край 131 запирающего элемента упирается в первый упор 140 в углублении, и зубцы 133 запирающего элемента 130 опираются на первую опорную площадку 151 первой наклонной поверхности 150 поршневого штока.

Когда пользователь прикладывает к поршневому штоку 108 начальное усилие в проксимальном направлении, как показано стрелкой на фиг.10, запорная часть 128 с уплотняющим элементом 145 остается неподвижной, в то время как поршневой шток 108 смещается на расстояние D1 срабатывания в проксимальном направлении. Запирающий элемент 130 также остается неподвижным, и его проксимальный край 131 продолжает опираться на первый выступ 140 в углублении. При этом движение поршневого штока в проксимальном направлении приводит к перемещению зубца 133 с первой опорной площадки 151 первой наклонной поверхности 150 на вторую опорную площадку 153 второй наклонной поверхности 152. Такое относительное движение может обеспечиваться выступающей бобышкой 160, установленной в канале 162 поршневого штока с возможностью скольжения.

В рассматриваемом варианте осуществления изобретения дальнейшее перемещение поршневого штока в проксимальном направлении, как указано стрелкой на фиг.11, вызывает поступление необходимого количества текучей среды в цилиндр шприца. После того как поршневой шток отойдет на расстояние D1 срабатывания и пользователь продолжает прикладывать к штоку усилие в проксимальном направлении, запорная часть 128 с уплотняющим элементом 145, запирающий элемент 130 и поршневой шток 108 будут перемещаться вместе в проксимальном направлении. Зубцы 133 запирающего элемента продолжают опираться на вторую опорную площадку 153 второй наклонной поверхности 152, и проксимальный конец 131 продолжает взаимодействовать с первым упором в углублении.

После поступления в цилиндр шприца необходимого количества текучей среды пользователь прикладывает к поршневому штоку 108 начальное усилие в дистальном направлении, как указано стрелкой на фиг.12, и поршневой шток 108 перемещается на расстояние D1 срабатывания в дистальном направлении, в то время как запорная часть 128 с уплотняющим элементом 145 остается неподвижной за счет относительного перемещения запорной части и поршневого штока в канале 162. Когда поршневой шток скользит в проксимальном направлении, запирающий элемент 130 перемещается вместе с поршневым штоком 108 в дистальном направлении, в результате чего проксимальный край 131 перемещается с первого упора 140 в углублении на второй выступ 142 в углублении. Зубцы 133 запирающего элемента остаются при этом на второй опорной площадке 153 второй наклонной поверхности 152. Далее, поскольку запорная часть 128 остается неподвижной, когда запирающий элемент 130 перемещается в проксимальном направлении, наклонная поверхность 118 отклоняет зубец 133 наружу в направлении внутренней поверхности 116 поршневого штока.

Дальнейшее перемещение поршневого штока 108 в направлении дистального конца приводит к упору уплотняющего элемента 145 в дистальную стенку 117 цилиндра, когда текучая среда будет вытеснена из цилиндра, как показано на фиг.13. При завершении этого цикла вытеснения зубец 133 запирающего элемента продолжает опираться на вторую опорную площадку 153 второй наклонной поверхности 152, и проксимальный край продолжает взаимодействовать со вторым упором 142 в углублении.

В рассматриваемом варианте осуществления изобретения после вытеснения текучей среды из цилиндра шприца поршневой шток 108 может быть сдвинут на расстояние D1 срабатывания в проксимальном направлении, как показано стрелкой на фиг.14. При перемещении в проксимальном направлении происходит начальное перемещение поршневого штока 108 относительно запорной части 128, так что она остается неподвижной, а поршневой шток 108 перемещается в проксимальном направлении, в результате чего зубец 133 запирающего элемента сдвигается со второй опорной площадки 153 второй наклонной поверхности 152 на третью опорную площадку 155 третьей наклонной поверхности 154. Дальнейшее движение поршневого штока 108 в проксимальном направлении вызывает совместное перемещение запорной части 128 с уплотняющим элементом 145 и поршневого штока 108 в проксимальном направлении, в то время как текучая среда поступает в шприц, как показано на фиг.15. Проксимальный край 131 остается на втором упоре 142 в углублении.

После того как текучая среда заполнит шприц, запорная часть 128 остается неподвижной при смещении поршневого штока 108 на расстояние D1 срабатывания в дистальном направлении, поскольку происходит перемещение поршневого штока 108 относительно запорной части 128 в канале 162, как показано на фиг.16. Далее, запирающий элемент 130 перемещается в дистальном направлении вместе с поршневым штоком 108, в то время как вторая наклонная поверхность 120 на дистальном конце запорной части 128 воздействует на запирающий элемент 130, заставляя его сдвигаться наружу в направлении внутренней поверхности 116 поршневого штока. По мере того как запирающий элемент 130 перемещается в дистальном направлении, проксимальный край 131 смещается со второго упора 142 в углублении на третий упор 144 в углублении.

После этого дальнейшее перемещение поршневого штока 108 приводит к упору уплотняющего элемента 145 в дальнюю стенку 117 цилиндра, когда текучая среда будет вытеснена из цилиндра, как показано на фиг.17. Если пользователь попытается повторно использовать шприц или приложит силу к поршневому штоку 108 в проксимальном направлении, то запорная часть 128 и запирающий элемент 130 остаются неподвижными, в то время как поршневой шток 108 сместится в проксимальном направлении на расстояние D1 срабатывания благодаря относительному перемещению поршневого штока 108 и запорной части 128 в канале 162. Когда поршневой шток 108 проходит мимо запорной части 128 и запирающего элемента 130, запирающий элемент 130 выталкивается за дистальный выступающий край 119 поршневого штока 108, в результате чего зубец 133 вступает в зацепление с внутренней стенкой цилиндра и блокирует поршневой шток 108 в цилиндре 102.

Как показано на фиг.18, проксимальный конец запорной части 128 содержит разрушаемый соединительный элемент 164, который разрушается под действием силы, приложенной к поршневому штоку 108 в проксимальном направлении, после того как поршневой шток будет заблокирован в цилиндре 102. В конкретных вариантах осуществления изобретения проксимальный конец запорной части 128 содержит бобышку 160 с разрушаемым соединением 164.

По одному из вариантов осуществления изобретения запирающий элемент 130 изготавливается из листового металла, а запорная часть 128 изготавливается как одно целое из термопластичного материала. В одном из вариантов осуществления изобретения запирающий элемент 130 представляет собой деталь из листового материала, состоящую из одной ножки. Как уже указывалось, в некоторых вариантах запирающий элемент 130 может также состоять из нескольких ножек.

Как становится понятно из вышеприведенного описания, в вариантах осуществления изобретения предлагается конструкция шприца, которая позволяет пользователю варьировать дозу разбавителя, набираемого в шприц, подавать разбавитель в сосуд, содержащий вещество, которое должно быть разбавлено до нужной концентрации, всасывать в шприц необходимое количество разбавленного вещества и после этого вводить пациенту содержимое шприца. Необходимое количество разбавленного вещества по усмотрению пользователя может быть равно или быть меньше полного объема разбавленного вещества. В некоторых вариантах осуществления изобретения шприц автоматически приводится в неработоспособное состояние после завершения последнего хода поршня при изменении направления движения штока поршня с направления подачи на направление всасывания. После хода впрыскивания шток поршня вытягивают для срабатывания механизма приведения шприца в неработоспособное состояние, в результате чего продольное перемещение запорной части в проксимальном направлении становится невозможным, и, таким образом, предотвращается повторное использование шприца.

Указания по тексту настоящего описания "один из вариантов осуществления изобретения", "некоторые варианты осуществления изобретения" или "варианты осуществления изобретения" означают, что определенный признак, конструкция, материал или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления изобретения, включается по меньшей мере в один вариант осуществления изобретения. Таким образом, фразы "в некоторых вариантах осуществления изобретения", "в вариантах осуществления изобретения" или "в одном из вариантов осуществления изобретения" в различных местах описания необязательно относятся к одному и тому же варианту. Более того, определенные признаки, конструкции, материалы или характеристики могут быть использованы совместно подходящим образом в некоторых вариантах осуществления изобретения.

Хотя изобретение рассмотрено в настоящем описании со ссылками на конкретные варианты его осуществления, необходимо понимать, что такие варианты являются всего лишь иллюстрациями принципов и способов применения изобретения. Специалистам в данной области техники будет ясно, что в способ и устройство, предлагаемые в настоящем изобретении, могут быть внесены различные изменения и модификации без выхода за рамки сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение включает модификации и изменения, которые находятся в пределах объема, определяемого признаками прилагаемой формулы и их эквивалентами.