ПОДКОЖНАЯ ИГЛА Российский патент 1999 года по МПК A61M5/32 

Настоящее изобретение касается подкожных игл.

Более конкретно, изобретение касается подкожных игл, применяющихся с шприцами для внутривенного введения жидкостей, таких как рентгеноконтрастные жидкости, лекарства, продукты крови и другие жидкости, в ситуациях, когда требуется усилить течение крови или при большой вязкости впрыскиваемой жидкости. В общем смысле подкожная игла настоящего изобретения применима для введения жидкостей в вены, артерии, для внутримышечных инъекций, внутристеночных инъекций и в других ситуациях, когда предпочтительным может оказаться сильное течение или тонкая игла. Таким образом, подкожная игла согласно настоящему изобретению рекомендуется для применения в медицинской, зубоврачебной, фармацевтической и ветеринарной практиках.

Подкожная игла согласно настоящему изобретению может применяться также и в других областях, например в химической, нефтехимической и машиностроительной промышленности.

Ламинарное течение жидкости в трубке определяется по формуле Пузейя как:

где P₂-P₁ представляет разность давления между концами трубки
r - внутренний радиус трубки
μ - - вязкость жидкости;
l - длина трубки.

Поэтому для увеличения течения в трубке существуют возможности:
I) увеличить разность давления;
II) увеличить радиус трубки;
III) уменьшить длину трубки;
IV) уменьшить вязкость жидкости.

Инъекции вязких жидкостей в медицинских целях создавали в течение многих лет серьезные проблемы, поскольку длина и диаметр иглы устанавливаются, исходя из практических соображений. Например, чтобы уменьшить дискомфорт для пациента и обеспечить лучший доступ в маленькие кровеносные сосуды, желательно применять иглы как можно меньше наружного диаметра. Существует практический предел минимальной длины иглы для входа иглы в глубокие кровеносные сосуды. Вязкость впрыскиваемой жидкости часто нельзя изменить. Таким образом, единственным параметром, который может быть изменен соответствующим образом с целью усиления течения жидкости, является давление.

В связи с этим, для увеличения давления применялись механические инжекторы и рычаги, однако давление оставалось ограниченным из соображений безопасности при впрыскивании пациентам.

Вследствие этого, в основу настоящего изобретения положена задача создания усовершенствованной формы подкожной иглы, которая была бы избавлена от недостатков известных подкожных игл за счет значительного уменьшения усилия, требуемого для впрыскивания жидкости. Целью изобретения является уменьшение длины узкой трубчатой системы с заостренным концом иглы и увеличение внутреннего радиуса этой узкой трубчатой системы за счет использования тонкостенной трубчатой системы. Из уравнения Пузейя видно, что увеличение внутреннего радиуса трубки только на 10% обеспечивает усилие течения в 110^-4 раза, то есть по меньшей мере на 50%. Следовательно, этот путь является значительно более эффективным для усиления течения, чем увеличение давления подачи.

Согласно настоящему изобретению предлагается уступчатая подкожная игла.

Предпочтительно, подкожная игла состоит из трубопровода двух разных диаметров, которые соединены последовательно. Предпочтительно трубопровод имеет круглое поперечное сечение.

Подкожная игла предпочтительно включает первый отрезок тонкостенного малого диаметра трубопровода и второй отрезок тонкостенного трубопровода, наружный диаметр которого меньше, чем внутренний диаметр названного первого отрезка, причем первый и второй отрезки надежно скреплены друг с другом для предотвращения относительного движения названных отрезков трубки.

Наружный конец названного первого отрезка предпочтительно должен быть выполнен заостренным.

Трубки названных первого и второго отрезков предпочтительно выполнены из нержавеющей стали.

Для лучшего понимания изобретения теперь будут описаны варианты его воплощения в качестве примера с отсылками к сопровождающим чертежам, на которых:
фиг. 1 представляет вид в продольном разрезе подкожной иглы в соответствии с первым примером исполнения изобретения;
фиг. 2 - вид в продольном разрезе подкожной иглы в соответствии со вторым примером исполнения изобретения;
фиг. 3 - вид в продольном разрезе подкожной иглы в соответствии с третьим примером исполнения изобретения;
фиг. 4 - вид в продольном разрезе, показывающий альтернативную форму подкожной иглы, согласно изобретению; и
фиг. 5 - вид в продольном разрезе, показывающий четвертую альтернативную форму подкожной иглы, согласно изобретению.

Как показано на чертежах и прежде всего на фиг. 1, подкожная игла, согласно изобретению, обозначенная в целом цифровой позицией 2, включает просвет 4, проходящий сквозь первый отрезок 6 полого трубопровода, который в свою очередь проходит и из которого выступает второй отрезок 8 полого трубопровода.

Часть 6 представляет собой отрезок длины тонкостенного из нержавеющей стали трубопровода, 18 калибра, а часть 8 - отрезок длины тонкостенного трубопровода, 21 калибра, причем оба отрезка спаяны друг с другом серебряным припоем, как указано цифровой позицией 10, внутри отрезка 6 для того, чтобы предупредить относительное движение названных отрезков.

Следует уточнить, что отрезки 6 и 8 трубопровода могут быть выполнены из других материалов помимо нержавеющей стали, например, сплавов, пластмасс, стекла и других веществ, и для соединения отрезков друг с другом могут быть использованы другие способы. Кроме того, могут применяться другие калибры, нежели указанные выше.

Как это видно, внутренний диаметр отрезка 8 меньше, чем отрезка 6. В частности, внутренние диаметры для трубопровода из нержавеющей стали с калибром 21 и калибром 18 номинально составляют 0,025 дюйма и 0,036 дюйма, соответственно, а наружные диаметра номинально 0,032 дюйма и 0,049 дюйма. В результате отрезок 8 удобно размещается внутри отрезка 6.

Таким образом, подкожная игла имеет два внутренних диаметра, основной целью чего является значительное уменьшение силового воздействия, требуемого для введения жидкости с заданной скоростью из шприца (не показан), но с которым игла соединяется посредством просвета 4.

Наружный конец отрезка 8 выполнен в виде острия, как показано цифровой позицией 12, для того, чтобы он мог легко и быстро прокалывать кожу.

Как показано на фиг. 2, подкожная игла 14 состоит из первого отрезка 16 постоянного внутреннего диаметра и второго отрезка 18, имеющего первую часть 18 A постоянного внутреннего диаметра и вторую часть 18 B, чей внутренний диаметр уменьшается от первой части 18 A к заостренному к концу 20 иглы.

На фигуре 3 показана подкожная игла 22 унитарной конструкции. Игла состоит из первого отрезка 24 и второго отрезка 26, соединенных вместе выполненным за одно пояском 28. Внутренний диаметр второго отрезка 26 уменьшается от пояска 28 - чей внутренний диаметр является конусообразным - к заостренному концу 30 иглы.

Подкожная игла 32, представленная на фиг. 4, состоит только из одного отрезка 34, который непосредственно соединен с просветом 36 и который имеет конусообразный внутренний диаметр, уменьшающийся от просвета к заостренному концу иглы.

На фиг. 5 представлен пример исполнения подкожной иглы 40, имеющий унитарную конструкцию и имеющий первый отрезок 42 и второй отрезок 44, подобно примеру исполнения, показанному на фиг. 3, но с изогнутыми стенками 46 и с криволинейным конусообразным внутренним диаметром, причем конус в свою очередь уменьшается от просвета иглы к заостренному концу 48 иглы.

Описанные выше иглы предпочтительно выполняются из нержавеющей стали, но, с другой стороны, они могут состоять из сплавов, пластмасс, стекла или других материалов.

Еще в одном альтернативном примере исполнения настоящего изобретения подкожная игла может быть образована в виде полого трубопровода единой длины, имеющего два или больше определенных внутренних диаметров. Толщина стенки трубопровода может быть постоянной или может изменяться по длине иглы.

Образцы игл в соответствии с фиг. 1 были собраны и опробованы следующим образом:
Испытуемый материал
- 60 мл шприц с закрывающим просвет соединением, типа Тирамо
- подкожная игла 21 разм х 1 1/2, типа Жилетт
- новая подкожная игла, помеченная Разм. 18
- новая подкожная игла, без указания номера
- груз, 1,7 кг
- груз 2,5 кг
- секундомер
- физиологический раствор 0,9%, партия 060991
- инъекция йодиксанола 320 мг/1 мл, партия номер FF 011223.

Испытуемая процедура
Шприц заполнили соляным (или йодиксанола) раствором для инъекции. Подкожную иглу соединили со шприцем и воздух выдавили наружу. Шприц прикрепили к держателю и на плунжер подвесили груз весом 1,7 или 2,5 кг. Раствор потек через подкожную иглу. Одновременно с этим измерялось время движения плунжера с отметки 40 мл до отметки 30 мл. Течение происходило в количестве мл/мин при 20^oC.

Результаты
Результаты течения испытуемого соляного раствора приведены в табл. 1. Вес груза при испытуемом соляном растворе составлял 1,7 кг.

Результаты течения при инъекции 320 мг/1 мл йодиксанола приведены в табл. 2. Вес груза при испытании инъекции йодиксанола составлял 2,5 кг.

Как установлено, игла согласно изобретению показала в каждом случае более сильное течение при том же прилагаемом силовом воздействии и тем самым представила заметное преимущество по сравнению с обычной подкожной иглой.

С помощью подкожной иглы согласно настоящему изобретению силовое воздействие, необходимое для введения жидкости с заданной скоростью, значительно слабее. С другой стороны, при данном силовом воздействии скорость течения значительно больше. Это особенно предпочтительно, когда требуется большая скорость течения жидкости или в случаях большой вязкости жидкости, такая, например, как при внутривенной инъекции рентгеноконтрастной жидкости или в ситуациях, подобных такой инъекции.

Подразумевается, что игла может иметь более чем два отрезка и более чем два внутренних диаметра.

Наконец, хотя изобретение было описано на примерах внутривенных инъекций, совершенно ясно, что игла согласно изобретению в равной степени применима и эффективна и в других ситуациях.

Игла предназначена для внутривенного введения жидкостей и может быть использована как впрыскиватель в других областях промышленности. Выполнение иглы с двумя внутренними диаметрами уменьшает силовые воздействия на стенки вены при введении жидкости и тем самым уменьшает травматизацию тканей при инъекции. 13 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.

1. Подкожная игла в связи с рентгеноконтрастной жидкостью и шприцем для инъекции данной жидкости через эту иглу, отличающаяся тем, что данная игла имеет множество внутренних диаметров, которые уменьшаются в направлении наружного конца. 2. Игла по п.1, отличающаяся тем, что игла включает в себя первый отрезок (6, 16) тонкостенного трубопровода малого диаметра и второй отрезок (8, 19) тонкостенного трубопровода малого диаметра, у которого наружный диаметр меньше внутреннего диаметра первого отрезка. 3. Игла по п.2, отличающаяся тем, что внутренний диаметр первого отрезка (6) больше внутреннего диаметра второго отрезка (8). 4. Игла по п.3, отличающаяся тем, что внутренние диаметры данных первого и второго отрезков постоянны. 5. Игла по любому из пп.2 - 4, отличающаяся тем, что первый и второй отрезки прочно соединены друг с другом для предотвращения относительного движения этих отрезков. 6. Игла по любому из пп.2 - 5, отличающаяся тем, что наружный конец (12, 20) второго отрезка выполнен остроконечным. 7. Игла по любому из пп.2 - 4, отличающаяся тем, что данные отрезки выполнены из нержавеющей стали. 8. Игла по п. 2, отличающаяся тем, что второй отрезок тонкостенного трубопровода включает в себя первую часть (18А) с постоянным внутренним диаметром и вторую часть (18В), имеющую внутренний диаметр, который уменьшается, начиная от первой части. 9. Игла по п.1, отличающаяся тем, что данная игла имеет унитарную конструкцию и включает в себя первый отрезок (24) тонкостенного трубопровода, имеющий постоянный внутренний диаметр, и второй отрезок (26) тонкостенного трубопровода, имеющий диаметр, который уменьшается, начиная от первого отрезка, при этом первый и второй отрезки соединены вместе цельным пояском (28). 10. Игла по п.1, отличающаяся тем, что данная игла включает в себя один прямостенный отрезок (34) тонкостенного трубопровода, внутренний диаметр которого уменьшается к наружному концу данной иглы. 11. Игла по п.1, отличающаяся тем, что имеет один отрезок (44) тонкостенного трубопровода, имеющий изогнутые внутренние и наружные стенки и внутренний диаметр, который уменьшается к наружному концу данной иглы. 12. Игла по любому из пп.2 - 11, отличающаяся тем, что данный трубопровод имеет круглое поперечное сечение. 13. Игла по любому из пп.1 - 11, отличающаяся тем, что рентгеноконтрастная жидкость является вязкой. 14. Игла по любому из пп.1 - 11, отличающаяся тем, что рентгеноконтрастная жидкость представляет собой рентгеноконтрастное вещество, содержание иодина в котором составляет 320 мг 1/мл или больше.