Шприц

Изобретение относится к медицинскому оборудованию, в частности к конструкции шприцов, известных как "безопасные" шприцы. С ростом осознания возможности заражения от иглы используемого шприца предложено множество устройств для защиты людей от контакта с используемыми иглами шприца. Среди этих устройств известны шприцы, которые дают возможность размещать иглу в приемнике без ручного контакта с иглой, и печи для сжигания использованных игл. Было также предложено множество защитных устройств, которые предохраняют используемую иглу о т случайного контакта. Один класс таких устройств включает оболочку, которая размещается поверх игл. Примеры таких устройств описаны в патенте США №5106379 [1], в котором предложена оболочка вокруг цилиндра шприца, которая может спускаться для движения вперед под смещающим напряжением пружины и располагаться вокруг иглы в блокированном положении. Другое такое устройство в виде оболочки [2] дает возможность втягивать иглу в окружающую оболочку, не касается в частности защиты и глы при повторном использовании, обычно при отборе крови при внутримышечной инъекции или при поиске вены при внутривенной инъекции. Другой пример устройства-оболочки [3] предлагается для втягивания иглы в оболочку в конце движения оболочки. Было предложено множество механизмов для крепления иглы к концу оболочки. В примере наружной оболочки [4] рассматривается наружная оболочка вокруг гораздо более короткого цилиндра, который может скользить в оболочке назад при окончательном натягивании оболочки на цилиндр. Переменное трение обеспечивает скользящее движение при инъекции между цилиндром и оболочкой, преимущественно движение цилиндра внутри наружной оболочки. Еще один вариант такой системы состоит из игольной системы, проталкиваемой в полую оболочку с целью окружения иглы. Примером этого является устройство [5], которое дает возможность втягивать иглу в полую оболочку. Ме ханизм для выполнения этого является чрезвычайно сложным и дорогим в изготовлении. В качестве прототипа заявляемого изобретения выбран шприц, включающий цилиндр с ручным и игольным концом, оболочку, размещенную вокруг цилиндра и перемещающуюся относительно него, и поршень [6]. Недостатком известного изобретения является сложность конструкции, выражающаяся во множественности деталей, выполняющих функцию зажимных и фиксирующих средств при взаимном перемещении элементом шприца в процессе работы, а также сложность сборки устройства и его дороговизна. В основу изобретения поставлена задача упрощения сборки и повышение надежности работы шприца путем усовершенствования конструкции зажимного узла и конфигурации прилегающих к нему элементов устройства, что обеспечивает взаимодействие зажимного средства с цилиндром и защитной оболочкой шприца, позволяющее осуществить вытягивание иглы в оболочку для защиты от контакта с внешней средой. Суть изобретения заключается в том, что в шприце, включающем цилиндр с ручным и игольным концом, оболочку, размещенную вокруг цилиндра и перемещающуюся относительно него, и поршень, согласно изобретения, в поршне имеются внутренний и наружный концы, перемещающиеся поступательно в цилиндре наружным концом, обращенным к игольному концу цилиндра, и канал для жидкости, соединенный с наружного конца поршня с иглой, а в открытой с обеих концов трубчатой оболочке имеются игольный и ручной концы, причем оболочка установлена с возможностью прикрепления к поршню для размещения вокруг цилиндра, когда поршень находится у р учного конца цилиндра, или отсоединения от него при сохранении передвижения поршня после своего отсоединения с вытаскиванием цилиндра из оболочки для извлечения иглы, прикрепленной к поршню во время действия, в оболочку. Ручной конец оболочки снабжен пальцедержателями. Поршень выполнен вытянутой формы, снабжен поршневой головкой на его внутреннем конце, установленной с возможностью возвратнопоступательного передвижения вместе с цилиндром, и снабжен средством крепления на своем наружном конце для прикрепления поршня к оболочке. Средство крепления включает зажимные средства со средствами освобождения, расположенными изнутри оболочки для разжатия поршневой системы от оболочки. Цилиндр выполнен с иглообразным концом для воздействия на средство ослабления во время действия, когда цилиндр полностью задвинут внутрь оболочки. Зажимные средства смещены радиально наружу для оказания зажимающего воздействия радиально внутрь, направленного на периферийную поверхность игольного конца оболочки. Зажимы выполнены с поверхностями, которые наклонены радиально наружу к внутреннему концу поршня во время действия для захвата поверхностей оболочки по типу зазубрин от аксиального вытягивания в направлении от игольного конца, и снабжены натяжными органами, установленными для подпирания в действии внутренней поверхности конца оболочки для вытягивания зажимов, находящихся в плотном зацеплении с концом оболочки. Ослабляющие средства снабжены по меньшей мере одним рычагом, который аксиально подвижен для поворачивания зажимов радиально внутрь из зацепления с концом оболочки. Игольный конец цилиндра введен в зацепление со средствами ослабления посредством упора рычага средств ослабления аксиальным движением для передвижения рычага аксиально к концу иглы и дальнейшего поворота зажимов из зацепления. При первом введении цилиндра в оболочку игольный конец цилиндра расположен вокруг концов рычагов, находящихся радиально внутри и в упруго прижатом положении, причем рычаги наклонены для движения радиально наружу по пути аксиального движения цилиндра после вытягивания конца цилиндра с его места вокруг концов рычагов. Поршень состоит из поршневой системы, включающей поршневую головку, герметично установленную с возможностью возвратнопоступательного перемещения внутри цилиндра, соединенную с вытянутым конусообразным трубчатым клином, расположенным соосно поршневой головке и рабочему игольному концу шприца внутри наружной трубчатой оболочки, имеющей зажимные средства, причем по всей длине клина выполнен аксиальный, паз, образующий вместе с наружной оболочкой отверстие для прохождения жидкости через поршень. Поршень также состоит из поршневой системы, включающей поршневую головку, герметично установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри цилиндра, и трубку с конусным отверстием, проходящим от самой узкой части для поршневой головки, а также зажимные средства, расположенные на узкой части поршня, причем цилиндр снабжен приводным штоком, установленным с возможностью скольжения внутри его, выполненным конусообразным для совмещения с внутренним конусом трубки для последующей плотной установки приводного штока внутри конусной части трубки поршневой системы посредством поршневой головки, упертой во внутреннюю часть ручного конца цилиндра. Оболочка состоит из трубки с двойной стенкой, соединенной с игольным концом, а поршень прикреплен к концу вн утренней трубки, установленной с возможностью возвратнопоступательного движения с помощью поршня внутри цилиндра, при этом цилиндр расположен между внутренней и наружной стенками оболочки в процессе такого движения. В шприце выполнена линия ослабления для отсоединения поршня от оболочки разламыванием соединения между внутренней и наружной трубками и оболочкой. Линия ослабления размещена на опорной трубке на расстоянии от игольного конца оболочки, обеспечивающем сохранность расположенного внутри тр убчатого цилиндра после поломки по линиям ослабления. Замковые образования, которые удерживают оболочку в момент вытаскивания поршня вместе с цилиндром, закреплены с возможностью задержания изменения направления действия. Поршень установлен с возможностью упругого смещения для отклонения поршневой системы от центра при вытаскивании поршня в действии вместе с цилиндром. Кроме того, поршень установлен с возможностью прикрепления и отсоединения от оболочки посредством поворотного запора. Кроме того, поршень плотно посажен внутри цилиндра для движения поршня вместе с цилиндром в действии, когда поршень отсоединен от оболочки. В рабочем положении поршень расположен у свободного конца оболочки. Отличие изобретения состоит в особенностях конструктивного исполнения зажимного (фиксирующего) узла и основных рабочих элементов устройства - поршня, цилиндра и защитной оболочки, которые, взаимодействуя между собой в процессе работы, обеспечивают надежную защиту инъекционной иглы в оболочке. Заявляемая конструктивная форма этих элементов, в о тличие от описанных в известном изобретении, упрощает сборку шприца при подготовке к работе и в целом уменьшает стоимость изделия. На фиг.1 - 5 представлен вид в продольном поперечном разрезе первого примера выполнения изобретения в стадиях использования системы через первое наполнение, выпуск и вытаскивание иглы в безопасное положение; на фиг.6 - вид в разобранном состоянии элементов примера выполнения, представленного на фиг.1 - 5; на фиг.7 - 11 - виды в продольном поперечном разрезе второго примера выполнения изобретения на стадиях использования системы через первое заполнение, выпуск и вытаскивание иглы в безопасное положение; на фиг.12 представлены в разобранном виде компоненты примера выполнения, представленного на фиг.7 - 12; на фиг.13 - 15 - виды сбоку в поперечном разрезе шприца, согласно третьему примеру выполнения изобретения, на разных стадиях работы; на фиг.16 - 18 - виды сбоку в поперечном разрезе четвертого примера выполнения изобретения иллюстрирующие различные стадии работы. Как видно на фиг.1 и 6, шприц имеет цилиндр 1, который выполнен трубчатым и имеет игольный конец 2, который открыт, и закрытый ручной конец 3 с кольцевым радиально расположенным фланцем 4, образующим паленный захват. Вытянутый из двух частей поршень передвигается возвратно-поступательно внутри цилиндра герметичным образом и содержит поршневую верхнюю часть 5, имеющую уплотнение, которая отделяет внутренний объем цилиндра от остальной части поршня. Головка имеет соосный конусообразный шток 6, проходящий к рабочему игольному концу шприца. Шток имеет продольную канавку 7, проходящую от игольного конца 8 до отверстия 9 через головку в вогнутой формы пазу 10 перед или во внутренний конец головки. Вторая часть поршня представляет собой наружную трубчатую оболочку 11, которая может располагаться соосно вокруг штока 6 и имеет фланцы 12 на верхнем конце, которые размещены точно в зажимающих образованиях 13 на наружной стороне головки. У противоположного конца наружной оболочки, образующего игольный конец 14 размещено зажимающее средство 15. Зажимающее средство имеет пару диаметрально противоположных радиально наружу расположенных зажимов 16 для зацепления с наружным концом оболонки, описанным ниже. Пара упруго натяжных лепестков 17 расположена диаметрально противоположно друг др угу на оси под углом 90° к зажимам 16 и находится радиально наружу для зацепления с внутренней стороной того же конца оболочки, упомянутой выше. Каждый зажим 16 имеет выполненную с ним заодно петлю 18, посредством которой он прикрепляется к оболочке 11 и имеет аксиальное положение зажима 19, проходящее от основания до петли к игольному концу, где он заканчивается зазубренной частью 20, направленной назад к верхнему концу 12 поршня оболочки. Рычаг 21 расположен по существу, кроме того, радиально наружу в ряд с петлей 18 в основании части зажима, и имеет на каждом конце выступ 22, расположенный аксиально назад к верхнему концу 12 поршня. Защитная оболочка 23 выполнена трубчатой, имеющей открытый игольный конец 24 на игольном конце собранного шприца, и противоположный ручной конец 25, который открыт, и который имеет радиально наружу расположенную палечную петлю 26. Игольный конец 24 оболочки имеет кольцевой паз 27 на его концевой поверхности, с наклонным основанием для приема зазубренных крюкообразных частей 20 зажимов 15. На внутренней стороне находится кольцевая опорная поверхность 28 для упора в нее натяжных лепестков 17. Для сборки шприца (фиг.1) верхняя часть 7 поршня вставляется внутрь наружной оболочки 11, которая находится в зацеплении с ее фланцами 12 в образовании 13. В этом положении канавка 6 и отверстие 9 вместе образуют отверстие сквозь собранный поршень от головки 5 до игольного конца 8. Собранный поршень затем вставляется в цилиндр 1 головкой, полностью вдвинутой и упирающейся во внутреннюю поверхность ручного конца 3 цилиндра. Цилиндр снабжен выпуклой поверхностью 29 на внутренней стороне в дополнение к вогнутому пазу 10 в головке поршня. В этом положении игольный конец 2. цилиндра размещается вокруг рычагов 21 так, чтобы опорная поверхность 22 находилась в конце цилиндра, что создает дополнительное напряжение зажимов 20 в радиально наружном положении поворачиванием их наружу относительно их петель 18. Последним этапом в сборке является введение цилиндра поршня с поршневой системой, как описано выше, в защи тную оболочку 23. Введение производится через ручной конец 25 к игольному концу 24. Систему вталкивают в оболочку 23 до тех пор, пока зажимы 20 не окажутся в гнезде 25 в наружном конце оболочки. В то же время натяжные лепестки 17 удерживаются на внутренней поверхности 26 конца оболочки, тем самым прижимая зажимное образование между внутренней и наружной кольцевой поверхностью конца оболочки. При работе шприц плотно соединен с иглой (не показано) на наружном конце 14 оболочки поршня, который выходит за пределы конца оболочки 23. После этого цилиндр 3 отводится назад для отбора жидкости посредством иглы в проход канавки 6 и отверстие 9 поршня во внутреннее пространство 30, образованное между головкой 5 поршня и внутренним объемом отведенного цилиндра. В этом положении концы 2 цилиндра отодвинуты от концов 21 рычагов зажимных образований. Это заставляет концы рычагов перемещаться под упругим воздействием наружу и по пути аксиального движения конца 2 цилиндра. После того, как выбрано место инъекции и игла введена, цилиндр опускается в оболочку посредством поршня, вызывая выброс жидкости обычным образом (фиг.3). В конце движения поршня в цилиндре концы 2 цилиндра снова впритык соединяются с лепестками 22 рычагов зажимных средств, которые передвигались по пути аксиального движения конца 2. Дополнительное опускание цилиндра в оболочку 23 вызывает зацепление рычажных средств и их движение (фиг.4) для поворачивания зажимающих концов 20 из зацепления с концом оболочки. Зажимное образование теперь свободно для движения. Трения, возникающего между поршневой головкой, достаточно, чтобы заставить поршень двигаться с цилиндром в этих условиях, и цилиндр может быть снова вытащен из оболочки (фиг.5) вместе с поршневой системой и иглой (не показана), установленной на его конце. В конце вытаскивания игла надежно укрыта в оболочке 23. Зажимные образования 31 предпочтительно предусмотрены на ручном конце оболочки и игольном конце цилиндра для закрепления частей относительно друг др уга в безопасном положении, когда игла вытаскивается в оболочку. Как показано на фиг.7 и 11, второй пример выполнения шприца может быть выполнен следующим образом. Между обоими примерами выполнения существуе т много общего, и на фиг.7 12 одни и те же элементы обозначены одними и теми же цифровыми позициями, как описано в отношении фиг.1 - 6. Шприц имеет защитную оболочку 32, по существу такую, как описано в предыдущем примере выполнения, и цилиндр 33 шприца, который также по существу подобен описанному выше, но который имеет приводной шток 34, лежащий коаксиально внутри него от ручного конца 3 до игольного конца 2. Шток конусообразно сужается от самой широкой части 35 к его основанию, где он прикреплен к внутренней части ручного конца 3, до самой узкой части 36, где он выходит из конца цилиндра. Поршень 37 в этом примере выполнения состоит из одной детали, имеющей поршневую головку 38, которая герметично передвигается туда и обратно внутри, цилиндра и имеет трубку 39, подобную наружной оболочке 11 в собранном виде и шток б из предыдущего Примера выполнения. Отверстие в трубке выполнено конусным для совпадения с формой приводного штока 34. Наружная оболочка 39 имеет зажимное образование 40, которое подобно описанному выше. Шприц (фиг.7) собирается введением поршня 37 внутрь цилиндра, с приводным штоком 34, проходящим в отверстие через трубчатую оболочку 37. Поршневая головка 38 упирается во внутреннюю сторону ручного конца 3 цилиндра и шток 34 занимает весь внутренний объем оболочки 39. Игольный конец 2 цилиндра размещается вокруг рычагов зажимов, как описано выше. Действие зажима в этом втором примере выполнения вместе с оболочкой и цилиндром состоит в обеспечении надежного выведения иглы в оболочку и выполняется точно также, как описано выше в отношении фиг.1 - 6. Для зарядки шприца цилиндр вытаскивается из оболочки и приводной шток 34 вытаскивается из оболочки 37, открывая его тем самым и втягивая жидкость в вакуум 41 внутри цилиндра и вокруг приводного штока 34. При запуске (фиг.9) шток выталкивает вниз через оболочку 37, выбрасывая таким образом всю жидкость в ней, а когда поршневая головка соприкасается с внутренней полостью цилиндра, шток закрывает конец, не давая жидкости вытекать. В то же время свободный конец 2 цилиндра упирается в клин зажимного образования, как описано со ссылкой на фиг.3. Последнее воздействие конца цилиндра на зажимное образование показано на фиг.10, а после этого происходит извлечение цилиндра из оболочки (фиг.11) поршнем, который вытягивается вместе с цилиндром, с вводом иглы в оболочку в ее безопасное положение. Как видно из фиг.13, шприц содержит шприцевой цилиндр 42, имеющий наружный ручной конец 43 с радиально расположенным держателем 44 для большого пальца, и противоположный внутренний игольный конец 45. Игольный конец 45 размещен в защитной оболочке, обозначенной в целом цифровой позицией 46. Оболочка представляет собой трубку с двойной стенкой, которая имеет внутреннюю трубку 47 с вн утренним игольным концом 48, который закреплен вокруг поршня из эластомерного или резинового материала 49. Поршень выполняет возвратнопоступательное движение внутри цилиндра, в котором он размещен. Внутренняя трубка 47 проходит от поршни вдали от ручного конца цилиндра 43, в оперативном ориентировании, по существу по длине хода цилиндра над поршнем до окончания у наружного игольного конца 50. Наружный игольный конец 50 выполнен заодно с радиально расположенным цилиндром 51, который соединяется с наружной трубкой 52 оболочки, которая расположена на расстоянии вокруг внутренней трубки 47. Наружная трубка 52 проходит от цилиндра 51, через который проходит игольный конец 48 внутренней трубки, и имеет выступающие радиально наружу держатели 53 для пальцев вокруг нее, примерно вокруг положения поршня 49. Пространство между наружной трубкой 52 и внутренней трубкой 47 таково, чтобы цилиндр 42 поршня мог скользить между трубками для тех пор, пока внутренний, конец 48 поршня 49 не соприкоснется с внутренней частью ручного конца 43 цилиндра. Поршень 49 имеет аксиальное отверстие 54, которое проходит сквозь него от внутреннего конца до наружного конца 55, выполненное такой формы, чтобы в него могла войти подкожная игла 56. Подкожная игла 56 имеет на своем рабочем внутреннем конце наконечник 57 для установки вокруг наружного конца поршня, и он расположен в виде опорной трубки вокруг стальной иглы 58 до наружного конца 59. Наружный конец 59 утолщен и имеет образования 60, которые скользят по внутренней поверхности трубки 47 оболочки. Эти образования могут также передвигаться в трубке 47, если поршень освобожден от его крепления к оболочке и передвигается с цилиндром. Игла расположена наружу от утолщенного конца 59 по длине 61, которая оканчивается у кончика иглы 62. Поршень 49 прикрепляется к внутренней трубке 47 посредством фитингового соединения 63 для того, чтобы его можно было вставить в конец оболочки, и закручивается для блокировки относительно аксиального движения из этого положения. Если поршень повернут или закручен в неблокированное положение, он может быть аксиально вытащен из трубки оболочки. Как видно из фиг.14, цилиндр полностью опускается на длину поршня так, чтобы цилиндр шприца располагался внутри трубчатого пространства между внутренней трубкой 47 и на расстоянии от наружной трубки 52 оболочки. Обычно шприц в положении, описанном со ссылкой на фиг.14, применяется для введения иглы во впрыскиваемое вещество и вытаскивается наружу в положение, указанное на фиг.13. Это заставляет вещество вытягиваться вверх в цилиндр шприца через иглу и отверстие в поршне для заполнения шприца. Иглу вводят в место инъекции и производят инъекцию. В этом положении шприц возвращается в положение, описанное с отсылкой к фиг.14, с цилиндром шприца, полностью опущенным в оболочку иглой, выступающей из конца оболочки. Для того, чтобы сделать шприц безопасным, цилиндр шприца снова поворачивают относительно оболочки. Для достижения этого используются пальцедержатели 53 и 44. Поворачивание производится от запора фитингового соединения для того, чтобы отделить поршень от конца оболочки. Трения между поршнем и цилиндром шприца достаточно, чтобы поршень вместе с прикрепленной к нему подкожной иглой двигался с цилиндром, когда цилиндр вытаскивается из оболочки. Цилиндр снова извлекают, вытаскивая поршень за ручной конец с ним. Это заставляет иглу втягиваться в оболочку, будучи защищенной оболочкой от случайного контакта. Предпочтительно предусмотреть своего рода зажимной механизм 64 для того, чтобы при втянутом шприце, когда он переводится в определенное положение относительно оболочки, он был блокирован и не мог быть вытолкнут вперед в положение выброса. Это обеспечивает защиту вокруг иглы и не дает возможность повторно использовать шприц. Как показано на фиг.16 - 18, здесь представлен четвертый альтернативный пример выполнения изобретения. На этих фигурах те же самые цифровые позиции использованы для обозначения тех же элементов, которые описаны со ссылками на фиг.13 - 15. Тем не менее, в этом случае внутренняя трубка оболочки 46 размещена вокруг вытянутой части 65 трубки поршня 66. Поршень 66 и отрезок 65 его трубки имеют центральное аксиальное отверстие 67, проходящее от внутреннего конца поршня 68 до наружного конца поршня 69 прямо в конец концентричных трубок 70 и 71 оболочки. Начальный отрезок 72 внутренней трубки 71, окружающий наружный конец 69 поршня, имеет диаметр, несколько больший, чем диаметр остальной части трубки. Радиально ступеньчатое соединение образует кольцевую линию ослабления 73. Наружный конец 69 поршня имеет форму для установки стандартной подкожной иглы 74. В процессе работы (фиг.17) цилиндр шприца опускается скольжением цилиндра в пространство между двумя концентричными трубками 70 и 71 до тех пор, пока внутренний конец 68 поршня не упрется во внутреннюю часть свободного конца 43 цилиндра. Впрыскиваемая жидкость втягивается в цилиндр путем вытягивания цилиндра наружу в его положение, описанное с отсылкой к фиг.4. После этого производится инъекция и цилиндр возвращается в его положение, описанное со ссылкой на фиг.5, где он полностью опущен внутрь оболочки 46. В этом положении поршень упирается во внутреннюю часть свободного конца 43 цилиндра, а пальцедержатели 44 цилиндра находятся на расстоянии от пальцедержателей 53 оболочки. Поршень закреплен относительно внутренней трубки 71 вследствие того, что тр убка 71 размещена вокруг суженной части, образованной вытянутой частью 65 поршня. Чтобы сделать шприц безопасным, шприц удерживают за ручной конец цилиндра, обращенным вниз, и резко проталкивают его относительно твердой поверхности, что заставляет цилиндр шприца двигаться в оболочке на величину пространства между пальцедержателями 44 и 53, разбивая тем самым внутреннюю трубку 71 по линии ослабления 73. Поршень отсоединяют от оболочки и он может быть вытащен вместе с цилиндром шприца. Как это представлено, игла, которая прикреплена к наружному концу поршня, вытаскивается в наружную трубку 70 оболочки. Отличительной особенностью этого примера выполнения является упругое смещение трубки поршня для наклона поршня аксиально к одной боковой стороне, когда цилиндр доходит до конца своего пути вытаскивания, что предназначено для того, чтобы заставить конец этого поршня вместе с иглой 74 отклониться от центра с острием иглы, находящимся за цилиндром 72. В этом положении, когда цилиндр снова опускается в движение выброса, игла будет подана вперед и окажется в пространстве между цилиндром 72 и наружной трубкой 70.