ОДНОРАЗОВЫЙ ШПРИЦ Российский патент 1995 года по МПК A61M5/50 

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинскому оборудованию.

Известен одноразовый шприц, содержащий корпус, в котором размещены связанные между собой поршень со штоком с образованием подпоршневой и надпоршневой зон. Подпоршневая и надпоршневая зоны сообщаются между собой посредством канала, в котором размещен герметизирующий элемент. Герметизирующий элемент выполнен в виде шайбы с пружинными элементами, действующими в радиальном направлении.

Недостатком известного технического решения является низкая надежность предотвращения повторного использования шприца, а также невозможность последующего контроля состава введенного препарата. Низкая надежность обусловлена тем, что при определенных условиях коэффициент трения между поршнем и корпусом уменьшается, уменьшается соответственно и сила трения. Незначительная сила трения, возникающая при движении поршня относительно корпуса, недостаточна для того, чтобы шайба вышла из контакта со штоком. В этом случае возможен повторный набор препарата и возможно повторное использование шприца.

Цель изобретения повышение надежности и контроля введенного препарата.

Поставленная цель достигается тем, что одноразовый шприц, содержащий корпус, в котором размещены связанные между собой поршень со штоком с образованием подпоршневой и надпоршневой зон, которые имеют возможность сообщения между собой посредством канала с герметизирующим элементом, который, согласно изобретению, снабжен обратным клапаном, а его поршень выполнен с полостью, связанной с подпоршневой зоной посредством обратного клапана. Желательно при этом герметизирующий элемент выполнить эластичным и разместить его на поршне с возможностью изменения его диаметра. Желательно также канал выполнить в виде кольцевого зазора между поршнем и штоком, шприц снабдить вставкой, размещенной в полости поршня. Кроме того, целесообразно поршень снабдить дополнительным обратным клапаном, посредством которого полость связана с надпоршневой зоной, а герметизирующий элемент выполнить в виде пробки, размещенной в поршне с возможностью ее удаления.

Желательно в поршне выполнить отверстие, конгруэнтное форме пробки, которая выполнена в виде усеченного конуса, причем большее основание усеченного конуса обращено к подпоршневой зоне, при этом часть стенки полости в поршне выполнить эластичной. Желательно также пробку разместить с возможностью контакта с корпусом, а также выполнить ее разрезной.

Кроме того, целесообразно шприц снабдить тонкостенной втулкой, контактирующей с поршнем и пробкой и размещенной с возможностью удаления. Желательно при этом втулку выполнить гофрированной и разместить в корпусе с возможностью контакта ее конца, противоположного поршню с упором, выполненным на корпусе, пробку выполнить с внутренней полостью, сообщенной с подпоршневой зоной посредством обратного клапана.

На фиг. 1 показан шприц с изменяющимся наружным диаметром; на фиг.2 то же, с центральной конической пробкой; на фиг.3 то же, с дополнительной полостью в поршне; на фиг.4 то же, с эластичными стенками полости в поршне; на фиг.5 то же, с боковой пробкой в поршне с тонкостенной втулкой; на фиг.6 поршень с боковой пробкой.

В корпусе 1 шприца установлен поршень 2, связанный со штоком 3 (фиг.1). Поршень 2 размещен в корпусе 1 с образованием надпоршневой зоны 4 и подпоршневой зоны 5. В поршне 2 выполнена полость 6, сообщенная посредством обратного клапана 7 с подпоршневой зоной 5. Надпоршневая и подпоршневая зоны сообщены между собой посредством канала, например, в виде кольцевого зазора 8 между поршнем 2 и корпусом 1. В кольцевом зазоре 8 размещен герметизирующий элемент в виде эластичного элемента, например гофра 9. В полости поршня 2 может быть размещена вставка 10, ограничивающая полость 6. Вставка 10 может иметь различную форму, может быть выполнена с внутренней полостью. Поршень 2 с гофром 9 имеет меньшую жесткость в осевом направлении и большую жесткость в радиальном направлении.

В случае выполнения герметизирующего элемента в виде пробки 11 в поршне 2 последний может быть снабжен дополнительным обратным клапаном 12 (фиг.12). Обратный клапан 12 сообщает полость 6 в поршне 2 с надпоршневой зоной 4 шприца. Пробка 11 выполнена в виде усеченного конуса. Большее основание усеченного конуса обращено к надпоршневой зоне 5. Пробка 11 может быть размещена в центральной части днища поршня 2 или в его периферийной части (см. например, фиг.5 и 6). С целью гарантированного сохранения части вводимого препарата в поршне выполнена дополнительная полость 13. Полость 13 сообщена с полостью 6 посредством обратного клапана 14 (см. фиг.3).

Поршень 2 может быть выполнен иначе. Для гарантированного сохранения части препарата полость в поршне 2 разделена эластичной перегородкой 15. Перегородка 15 делит полость в поршне на верхнюю часть 16 и нижнюю часть 17 (фиг.4). Верхняя часть 16 сообщена с надпоршневой зоной 5 шприца посредством обратного клапана 7. Нижняя часть 17 посредством канала 18 с надпоршневой зоной 4. Стенки 19 конического канала, в котором размещена вставка 11, выполнены гибкими и могут изменять свое положение под действием давления. Пробка 11 может иметь элемент, размещенный между боковой поверхностью поршня 2 и внутренней поверхностью корпуса 1 (см. фиг.2).

Пробка 20 в поршне 2, размещенная в периферийной части поршня, контактирует с внутренней поверхностью корпуса 1 (фиг.5). При этом для увеличения силы трения, возникающей при движении поршня 2, пробка 20 выполнена разрезной. Pазрез, придающий пробке эластичные свойства, может быть выполнен как в нижней части пробки 20, так и в ее верхней части. Поршень 2 с пробкой 20 охвачен тонкостенной втулкой 21. Втулка выполнена гофрированной или, например, в виде двух колец, связанных между собой тонкими узкими пластинами. Нижняя часть (нижнее кольцо) втулки 21 упирается в торцовую стенку 22 корпуса 1 или специальный упор (на чертеже не показан). Пробка 20 может быть выполнена в виде нескольких отдельных элементов или, например, в виде стакана, охватывающего поршень 2.

Пробка 20 может и непосредственно ограничивать полость 6, т.е. одновременно являться стенкой полости 6 (см. фиг.6). При этом пробка 20 может выполняться разрезной или без разреза. Кроме того, в пробке 20 может быть выполнена внутренняя полость, связанная посредством обратного клапана с надпоршневой зоной 5 (на чертеже не показано).

Шприц используется следующим образом.

При наборе препарата в подпоршневую зону 5 поршень 2 посредством штока 3 вытягивается из корпуса 1. В зоне 5 создается разряжение, под действием которого препарат засасывается в подпоршневую зону 5. Жесткость гофра 9 выбирается такой, чтобы под действием разряжения гофр 9 не распрямлялся (не вытягивался) в осевом направлении. При обратном ходе поршня, например для удаления воздушных пробок, препарат вытесняется поршнем 2 из зоны 5 и в полость 6 не поступает (в отдельных случаях можно снизить жесткость обратного клапана 7 и препарата будет поступать в полость 6 даже при удалении воздушных пробок из зоны 5). Во время инъекции препарата в зоне 5 создается повышенное давление, под действием которого гофр 9 сжимается (что усиливает его уплотняющие действие), а часть препарата через обратный клапан 7 поступает в полость 6 до ее заполнения. Объем полости 6 заранее известен и маркируется на корпусе шприца. После окончания инъекции давление в подпоршневой зоне 5 падает. Под действием избыточного давления препарата, находящегося в полости 6, гофр 9 распрямляется и зоны 5 и 4 сообщаются между собой. Повторный набор препарата в шприц невозможен.

Введение препарата при помощи шприца в различные точки организма с однократным набором препарата (например, при выполнении новокаиновой блокады) возможно, так как давление в подпоршневой зоне 5 уменьшается медленно за счет значительного дросселирования в канал иглы.

Для уменьшения объема полости 6 в поршне размещается вставка 10. Вставка 10 может быть использована для увеличения усилия, действующего на гофр со стороны препарата, находящегося в полости 6. Для этого вставка 10 может быть выполнена ступенчатой или полой.

В случае невозможности подбора материала для изготовления гофра 9 с соответствующими характеристиками разгерметиза- ция подпоршневой зоны 5 может быть обеспечена соединением зоны 5 с зоной 4 посредством обратного клапана 12 и конического канала, первоначально закрытого пробкой 11.

Набор препарата осуществляется при движении поршня вниз (по чертежу). Площадь большего основания пробки 11 выбрана такой, чтобы сила, действующая на пробку 11 при максимально возможном разряжении в зоне 5, была равна или меньше силы трения покоя пробки 11 о стенки конусного канала.

Введение препарата в организм сопровождается повышением давления в зоне 5. Препарат через обратный клапан 7 поступает в полость 6. При падении давления в зоне 5 пробка 11 под действием перепада давления выталкивается из конусного канала и подпоршневая зона 5 сообщается с надпоршневой зоной 4 посредством обратного клапана 12.

Гарантированное сохранение части введенного препарата обеспечивается образованием полости 13 (см. фиг.3) или полости 16 (фиг.4), в которые препарат поступает за счет давления, создаваемого в зоне 5.

В шприце, изображенном на фиг.4, выталкивание конусной пробки 11 осуществляется за счет перемещения стенок 19 конусообразного канала к центру под действием давления в полости 16. При перемещении стенок 19 возникает сила, направленная по оси поршня в сторону зоны 5. Изменяя угол наклона конуса и подбирая материал с соответствующим коэффициентом трения, можно добиться того, что выталкивающая сила будет больше силы трения покоя.

Периферийное расположение пробки 20 позволяет использовать силу трения, возникающую при перемещении пробки относительно корпуса 1 для разгерметизации зоны 5, т.е. удаления пробки 20 из канала, соединяющего зону 5 с зоной 4.

При первичном наборе препарата сила трения пробки 20 о стенки корпуса 1 незначительна, так как пробка закрыта тонкостенной втулкой 21. При вытягивании поршня 2 из корпуса втулка 21 сжимается или ломается и при обратном ходе поршня втулка 21 устраняется из зазора между поршнем и стенкой корпуса. Пробка 20 выполнена конусообразной и поэтому остается в соединительном канале.

Попытка повторного набора препарата приводит к тому, что пробка 20 под действием разряжения в зоне 5 и силы трения о стенки корпуса 1 выталкивается из соединительного канала. Зона 5 соединяется с зоной 4. Для увеличения выталкивающей силы используется давление препарата в полости 6 (фиг.6). При этом в полости 6 может быть выполнена дополнительная полость (на фиг.6 не показана), аналогичная дополнительной полости 13 на фиг.3.

Использование предлагаемого одноразового шприца позволит повысить надежность предотвращения повторного использования шприца. Это обеспечивается использованием усилия, создаваемого при введении препарата в организм для разрыва кинематической связи между штоком и поршнем. Кроме того, в полости поршня сохраняется часть введенного препарата, который может быть использован для последующего анализа состава введенного препарата и установления правильности дозировки лекарственного средства. Это позволит ввести четкий контроль за работой медицинского персонала, облегчит работу криминалистам и повысить качество и культуру медицинского обслуживания.

Использование: в медицинских целях для совершения инъекций. Сущность изобретения: одноразовый шприц, содержащий корпус, в котором размещены шток и поршень с полостью, связанный с подпоршневой зоной посредством обратного клапана. 12 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. ОДНОРАЗОВЫЙ ШПРИЦ, содержащий корпус, в котором размещены связанные между собой поршень со штоком с образованием подпоршневой и надпоршневой зон, которые имеют возможность сообщения между собой посредством канала с герметизирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и контроля введенного препарата, он снабжен обратным клапаном, а поршень выполнен с полостью, связанной с подпоршневой зоной посредством обратного клапана. 2. Шприц по п.1, отличающийся тем, что герметизирующий элемент выполнен эластичным и размещен на поршне с возможностью изменения его диаметра. 3. Шприц по п.1, отличающийся тем, что канал выполнен в виде кольцевого зазора между поршнем и корпусом. 4. Шприц по пп.1 и 3, отличающийся тем, что он снабжен вставкой, размещенной в полости поршня. 5. Шприц по п.1, отличающийся тем, что поршень снабжен дополнительным обратным клапаном, посредством которого полость связана с надпоршневой зоной, а герметизирующий элемент выполнен в виде пробки, размещенной в поршне с возможностью ее удаления. 6. Шприц по п.5, отличающийся тем, что в поршне выполнено отверстие, конгруэнтное форме пробки, которая выполнена в виде усеченного конуса, причем большее основание усеченного конуса обращено к подпоршневой зоне. 7. Шприц по пп.5 и 6, отличающийся тем, что часть стенки полости в поршне выполнена эластичной. 8. Шприц по п.5, отличающийся тем, что пробка размещена с возможностью контакта с корпусом. 9. Шприц по п.8, отличающийся тем, что пробка выполнена разрезной. 10. Шприц по пп.8 и 9, отличающийся тем, что шприц снабжен тонкостенной втулкой, контактирующей с поршнем и пробкой и размещенной с возможностью удаления. 11. Шприц по п.10, отличающийся тем, что втулка выполнена гофрированной и размещена в корпусе с возможностью контакта ее конца, противоположного поршню, с упором, выполненным на корпусе. 13. Шприц по пп. 8 12, отличающийся тем, что пробка выполнена с внутренней полостью, сообщенной с подпоршневой зоной посредством обратного клапана.