ИНЪЕЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СО СРЕДСТВОМ БЛОКИРОВАНИЯ ФУНКЦИИ Российский патент 2011 года по МПК A61M5/315 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к инъецирующему устройству (инъектору) и, в частности, к инъектору, пригодному для самостоятельного введения лекарств, например введения инсулина больными диабетом или для введения гормона роста. В более конкретном плане изобретение относится к инъектору, отвечающему приведенным выше требованиям и, кроме того, способному предотвращать непреднамеренное выведение жидкого медикамента во время установки дозы, а также непреднамеренное смещение механизма установки дозы во время инъекции установленной дозы.

Уровень техники

При применении инъекторов указанного типа желаемую дозу обычно устанавливают посредством соответствующего задающего механизма. По окончании этой процедуры инъекционную иглу устанавливают у желаемого места инъекции и впрыскивают установленную дозу с помощью инъецирующего механизма. Как правило, указанный механизм содержит инъекционную кнопку, приводимую в действие вручную, и шток поршня, который взаимодействует с поршнем картриджа, содержащего подлежащий инъекции медикамент.

Если шток поршня во время установки дозы имеет возможность сместиться в дистальном направлении, указанное смещение может сопровождаться случайным выливанием жидкого медикамента. Кроме того, если указанный шток во время установки дозы имеет возможность сместиться в проксимальном направлении, появляется вероятность понижения давления, приложенного к поршню от его штока, причем возможно даже с образованием зазора между ними. Это, в свою очередь, приводит к риску засасывания крови в картридж, когда на следующем этапе инъекционную иглу вводят в тело у места инъекции. Далее, если во время инъекции первоначально установленной дозы существует вероятность смещения механизма, задающего дозу, установленная доза в процессе инъекции может случайным образом увеличиться или уменьшиться. Таким образом, реальная введенная доза может оказаться неизвестной, что весьма опасно. Поэтому желательно иметь возможность предотвратить (заблокировать) такие непредусмотренные смещения штока поршня и механизма, задающего дозу.

Известны попытки решить указанную проблему для инъекторов, имеющих цилиндрический барабан со шкалой, числа на которой образуют винтовую спираль. Установке дозы на указанном барабане со шкалой в таком инъекторе производится снаружи, так что число, соответствующее установленной дозе, покажется в окошке инъектора. Инъектор этого типа описан в патентном документе US 2004/0059299. Он снабжен компонентом, задающим дозу, который во время выполнения своей функции связан с барабаном со шкалой с возможностью их совместного поворота и осевого перемещения. На время инъекции поворот указанного компонента блокируется. Одновременно с этим он присоединен к дозирующему стержню, установленному с возможностью поворота вокруг штока поршня посредством зубчатого колеса, шаг зубьев которого согласован с ценой деления шкалы барабана. Поскольку компонент, задающий дозу, и барабан со шкалой во время установки дозы связаны в осевом направлении, дозирующий стержень поворачивается контролируемым образом, тем самым предотвращая одновременное смещение штока поршня. Так как во время инъекции блокируется поворот компонента, задающего дозу, дозирующий стержень смещается в обратном направлении, не совершая поворотного движения, что инициирует поступательное перемещение штока поршня.

В патентном документе ЕР 1304129 описано устройство подачи медицинского препарата, имеющее блокирующий механизм, который предотвращает нажатие элемента установки дозы во время задания дозы. Прибор содержит приводной узел, присоединенный к корпусу с возможностью перемещения в корпусе вручную между позицией установки дозы и позицией инъекции, чтобы вручную переместить шток, передвигающий поршень внутри контейнера. Находясь в состоянии установки дозы, приводной узел блокируется, т.е. не может смещаться относительно корпуса в направлении, в котором производится выбрасывание медикамента. Отсоединяющее устройство, присоединенное к, по меньшей мере, приводному узлу или корпусу, служит для отсоединения указанного узла от корпуса, после чего приводной узел может смещаться относительно корпуса в осевом направлении, перемещаясь от позиции установки дозы к позиции инъекции.

Представленный в этом патентном документе инъектор также относится к типу, содержащему цилиндрический барабан со шкалой, причем описанный выше механизм присоединен к указанному барабану.

Присоединение механизма, предотвращающего нежелательные перемещения штока поршня во время установки дозы, к барабану со шкалой является недостатком, поскольку указанный механизм может оказаться плохо совместимым с инъекторами, не имеющими цилиндрического барабана со шкалой. При этом иногда желательно сконструировать инъектор вообще без такого барабана, например, чтобы использовать занимаемое им пространство для других целей, в частности для размещения дополнительных электронных схем управления инъектором или просто потому, что выбран другой вариант механизма счетчика дозы. Однако, с другой стороны, желательно иметь возможность преодолеть проблемы, перечисленные выше, именно в таком инъекторе.

Раскрытие изобретения

Таким образом, задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в разработке инъектора, в котором можно предотвратить нежелательное выведение медикамента во время установки дозы, равно как и нежелательное перемещение средства, задающего дозу, во время инъекции.

Другой задачей изобретения является разработка относительно плоского инъектора, способного предотвратить нежелательное выведение медикамента во время установки дозы, равно как и нежелательное перемещение средства, задающего дозу, во время инъекции.

Еще одна задача изобретения заключается в разработке инъектора, не имеющего цилиндрического барабана со шкалой и способного предотвратить нежелательное выведение медикамента во время установки дозы, равно как и нежелательное перемещение средства, задающего дозу, во время инъекции.

Согласно изобретению эти и другие задачи решаются посредством разработки инъектора, содержащего:

- корпус,

- задающий дозу компонент, приводимый в действие для установки желаемой дозы,

- шток поршня, выполненный с возможностью взаимодействия с поршнем для выведения установленной дозы из инъектора, и

- средство блокирования функции, выполненное с возможностью находиться в первом крайнем положении, в котором шток поршня заблокирован от взаимодействия с поршнем, и во втором крайнем положении, в котором компонент, задающий дозу, заблокирован от приведения в действие по установке дозы.

При этом средство блокирования функции выполнено с возможностью находиться в первом крайнем положении во время установки дозы и во втором крайнем положении во время инъекции установленной дозы.

В данном контексте термин "корпус" следует интерпретировать как элемент, который, по меньшей мере, заключает в себе, по существу, остальные детали инъектора, задавая тем самым границы инъектора. Предусмотрена возможность снабдить корпус одной или несколькими полностью закрытыми стенками и/или одной или несколькими относительно раскрытыми стенками или их частями, например, в виде решетки.

Компонент, задающий дозу, представляет собой часть инъектора, которой пользователь манипулирует вручную, чтобы установить желаемую дозу. Далее эти конструктивные особенности будут описаны более подробно.

Предпочтительно поместить поршень внутри картриджа, содержащего требуемый жидкий медикамент. В предпочтительном варианте шток поршня и сам поршень располагают в контакте друг с другом, причем таким образом, чтобы перемещение штока в дистальном направлении заставляло поршень двигаться в эту же сторону, выталкивая тем самым жидкий медикамент из картриджа. Картридж можно выполнить как часть инъектора. В таком варианте инъектор относится к типу, в котором выдается жидкий медикамент, уже имеющийся в инъекторе, а по завершении процедуры подачи инъектор выбрасывают. В альтернативной конструкции картридж может представлять собой отдельный съемный блок. В этом случае предусмотрена возможность пустой картридж и, как вариант, одну или несколько дополнительных деталей заменить новым картриджем, т.е. при повторном использовании инъектора выбрасывают только пустой картридж и, как вариант, одну или несколько дополнительных деталей.

В возможном варианте инъектора энергия во время установки дозы сохраняется в компоненте типа пружины. Затем, в момент инъекции, эта энергия высвобождается и используется для приведения в действие штока поршня, вызывая тем самым выведение установленной дозы из инъектора. Преимущество такой модификации инъектора заключается в легкости его использования лицами с плохой координацией или с ослабленной силой пальцев, поскольку в данном случае пользователю не приходится прикладывать усилие, необходимое для указанной процедуры выведения.

В порядке альтернативы инъектор можно выполнить в ручном варианте, в котором пользователь должен приложить усилие, необходимое для указанной процедуры выведения, или в варианте с использованием привода от двигателя.

Средство блокирования функции выполнено с возможностью находиться в первом и втором крайних положениях. При нахождении указанного средства в первом крайнем положении взаимодействие штока поршня с поршнем блокируется, в результате чего поршень не имеет возможности случайным образом переместиться, т.е. жидкий медикамент не может случайным образом вылиться. Кроме того, предотвращается ситуация, в которой возможно образование зазора между поршнем и его штоком. Это сводит к минимуму вероятность засасывания крови в картридж, когда на следующем этапе инъекционную иглу вводят в тело у места инъекции. Поскольку средство блокирования функции выполнено с возможностью находиться в первом крайнем положении во время установки дозы, оно на этом этапе предотвращает нежелательное выливание жидкого медикамента, а также нежелательное попадание крови в картридж.

С другой стороны, при нахождении средства блокирования функции во втором крайнем положении компонент, задающий дозу, нельзя привести в действие для выполнения его функции. Таким образом, указанный компонент не имеет возможности выполнить свою функцию случайным образом, когда средство блокирования функции устанавливают во второе крайнее положение. Благодаря тому, что это средство выполнено с возможностью находиться во втором крайнем положении во время инъекции установленной дозы, на этом этапе устраняется вероятность случайного увеличения или случайного уменьшения ее начальной величины. Тем самым гарантируется, что реально введенная доза действительно эквивалентна первоначально установленному желаемому значению.

Таким образом, средство блокирования функции блокирует шток поршня во время установки дозы и средство, задающее дозу, во время инъекции установленной дозы.

Средство блокирования функции не является частью цилиндрического барабана со шкалой, а работа указанного средства не зависит от перемещений такого барабана. Соответственно, появляется возможность использовать это средство в комплекте с инъекторами, в которых по какой-то причине цилиндрического барабана со шкалой нет.

Таким образом, для рассмотренной выше проблемы было найдено простое с механической точки зрения решение. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает возможность изготовить относительно плоский инъектор, снабженный механизмом блокирования функции, т.к. указанный механизм можно разместить на относительно небольшом диаметре. Эта особенность представляет собой очень важное преимущество.

В одном из вариантов осуществления предусмотрена возможность заблокировать перемещение штока поршня в дистальном направлении, когда средство блокирования функции находится в первом крайнем положении. Если инъектор имеет удлиненную форму (т.е. является инъектором типа шприц-ручки), шток поршня обычно представляет собой относительно жесткий удлиненный компонент, установленный в указанном инъекторе с возможностью совершать, по существу, линейные перемещения вдоль своей продольной оси. Кроме того, шток поршня устанавливается таким образом, чтобы его линейные перемещения в дистальном направлении, т.е. в сторону установленной инъекционной иглы, вызывали бы соответствующее перемещение поршня в картридже в этом же направлении и тем самым выведение жидкого медикамента из инъектора. Данный инъектор дополнительно снабжен инъецирующим средством, приводимым в действие вручную и имеющим, например, форму инъекционной кнопки. После установки желаемой дозы пользователь приводит в действие инъецирующее средство, например нажимает на инъекционную кнопку. Тем самым инициируется перемещение штока поршня в дистальном направлении на расстояние, соответствующее установленной дозе, т.е. инъектор производит инъекцию установленной дозы.

В порядке альтернативы или дополнительно компонент, задающий дозу, для установки желаемой дозы приводится в действие посредством поворота. При этом он может быть заблокирован от указанного поворота, когда средство блокирования функции находится во втором крайнем положении. В такой схеме предусмотрена возможность придать компоненту, задающему дозу, форму поворотной дозирующей головки, которую для установки желаемой дозы можно выставлять в нужное положение вручную. В предпочтительном варианте поворот указанного компонента заставляет инъекционную кнопку, по меньшей мере, по существу, линейно выдвигаться из корпуса в проксимальном направлении, т.е. отодвигаться от инъекционной иглы. Предпочтительно отображать введенную дозу, например, на электронном табло, установленном на корпусе. Таким образом, блокирование поворотного перемещения компонента, задающего дозу, не позволяет ему во время инъекции выполнять свою функцию по установке дозы и в том числе изменять предварительно установленную дозу.

Указанное поворотное перемещение можно предотвратить, например, посредством сцепления наборов зубцов, сформированных на средстве блокирования функции и на компоненте, задающем дозу. Предусмотрена возможность вводить эти зубцы в зацепление, когда средство блокирования функции перемещается во второе крайнее положение. В альтернативном варианте такой поворот компонента, задающего дозу, можно предотвратить за счет опорного контакта между сопрягаемыми поверхностями или любым другим пригодным образом, а также с применением любых других подходящих средств.

Кроме того, предусмотрена возможность выполнить средство блокирования функции с возможностью находиться в промежуточном положении, в котором предотвращается взаимодействие поршня с его штоком. В результате компонент, задающий дозу, не может выполнять свою функцию по установке дозы. При этом средство блокирования функции выполнено с возможностью находиться в промежуточном положении при его перемещении между первым и вторым крайними положениями. В результате, когда средство блокирования функции оказывается в промежуточном положении, предотвращаются как перемещение штока поршня, так и работа средства, задающего дозу. Соответственно, во время перемещения указанного средства между первым и вторым крайними положениями шток поршня не имеет возможности сдвинуться случайным образом, т.е. средство, задающее дозу, не может случайным образом сработать. Таким образом, первое и второе крайние положения надежно разделены в том смысле, что между двумя крайними положениями вообще нет перекрывания. Следовательно, средство блокирования функции не будет иметь возможности оказаться в состоянии, в котором поршень может взаимодействовать со своим штоком, хотя компонент, задающий дозу, сохраняет способность выполнять свою функцию. Эта особенность представляет собой очень важное преимущество.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения средство блокирования функции можно снабдить первым набором зубцов, а шток поршня функционально связать с дозирующим компонентом. При этом указанный компонент может быть снабжен первым набором сопряженных (ответных) зубцов, который можно ввести в зацепление с первым набором зубцов средства блокирования функции, когда оно находится в первом крайнем положении. Функциональное соединение между штоком поршня и дозирующим компонентом в предпочтительном варианте можно осуществить посредством дозирующего стержня, причем предпочтительно следующим образом. Предусмотрена возможность связать шток поршня с дозирующим стержнем посредством первого резьбового участка, а указанный стержень дополнительно связать с дозирующим компонентом посредством второго резьбового участка, имеющего тот же шаг резьбы, что и первый участок. В такой конструкции наличие дозирующего компонента гарантирует, что дозирующий стержень поворачивается контролируемым образом, предотвращающим смещение штока поршня во время установки дозы. С другой стороны, когда средство блокирования функции находится во втором крайнем положении, т.е. во время инъекции, предпочтительно, чтобы первый набор зубцов и первый набор ответных зубцов не были введены в зацепление. Соответственно, в такой ситуации для дозирующего компонента сохранится возможность вращения, и оно будет происходить вследствие того, что дозирующий стержень движется в осевом направлении, но его поворот заблокирован.

Таким образом, когда первый набор зубцов и первый набор ответных зубцов введены в зацепление друг с другом, предотвращается поворотное смещение дозирующего компонента относительно средства блокирования функции. Поскольку шток поршня функционально соединен с дозирующим компонентом, его тем самым невозможно привести в действие через дозирующий компонент.

В порядке альтернативы или дополнительно предусмотрена возможность снабдить средство блокирования функции и компонент, задающий дозу, соответственно вторым набором зубцов и вторым набором ответных зубцов с возможностью ввести указанные наборы в зацепление, когда средство блокирования функции находится во втором крайнем положении. Как указывалось выше, поворотное перемещение компонента, задающего дозу, будет предотвращаться, когда указанные наборы зубцов введены в зацепление. В том случае, когда компонент, задающий дозу, приводится в действие для установки дозы посредством поворота, указанное введение в зацепление предотвращает возможность выполнения такой функции.

Предусмотрена возможность заблокировать поворотное смещение средства блокирования функции относительно корпуса, устранив тем самым возможность такого относительного перемещения. В альтернативном варианте можно допустить поворот указанного средства относительно корпуса, если вместо этого заблокировать поворотное смещение его относительно одного или нескольких элементов инъектора, "реверсивно перемещающихся" во время установки дозы и инъекции. В данном контексте термин "реверсивное перемещение" следует понимать как движение, в ходе которого релевантный элемент поворачивается относительно корпуса на заданный угол и в заданном направлении во время установки дозы и на тот же угол, но в противоположном направлении во время инъекции. Таким образом, релевантный элемент и тем самым средство блокирования функции всегда возвращаются к исходному угловому положению.

Инъектор может дополнительно содержать инъекционную кнопку, приводимую в действие, чтобы инициировать взаимодействие штока поршня с поршнем, вызывающее выведение установленной дозы из инъектора. Указанная кнопка функционально связана со средством блокирования функции таким образом, чтобы при приведении кнопки в действие, вызывающем указанное выведение, средство блокирования функции автоматически перемещалось из первого крайнего положения во второе крайнее положение. Согласно данному варианту осуществления инъектор в предпочтительном режиме работает следующим образом.

Когда возникает желание инъецировать дозу жидкого медикамента, пользователь задает желаемую дозу, задействовав соответствующий компонент вручную. Перед установкой дозы может оказаться необходимым вручную переместить устройство блокирования функции в первое крайнее положение. После установки желаемой дозы вводят инъекционную иглу в выбранное место для инъекции, а затем приводят в действие инъекционную кнопку. Сначала это приведет к перемещению средства блокирования функции из первого крайнего положения во второе, причем предпочтительно осуществить это перемещение через промежуточное положение, как это было описано выше. После перемещения указанного средства во второе крайнее положение появится возможность привести в действие шток поршня, и дополнительное нажатие инъекционной кнопки инициирует таким образом выведение установленной дозы из инъектора.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения можно выполнить средство блокирования функции с возможностью режима работы, не зависящего от цилиндрического барабана со шкалой. Тем самым оказывается возможным использование средства блокирования функции в инъекторе, не имеющем указанного барабана.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, из которых

фиг.1 в перспективном изображении представляет инъектор согласно первому варианту осуществления изобретения,

фиг.2 иллюстрирует дозирующий компонент, компонент блокирования функции и компонент, задающий дозу, предназначенные для применения в инъекторе, показанном на фиг.1,

фиг.3-6 выборочно иллюстрируют части инъектора, показанного на фиг.1, находящиеся в различных положениях во время работы инъектора,

фиг.7 представляет инъектор, показанный на фиг.1, с пространственным разделением компонентов,

фиг.8 в перспективном изображении представляет инъектор согласно второму варианту осуществления изобретения,

фиг.9 представляет инъектор, показанный на фиг.8, в сечении,

фиг.10-13 выборочно иллюстрируют части инъектора, показанного на фиг.8, находящиеся в различных положениях во время работы инъектора, и

фиг.14 представляет инъектор, показанный на фиг.8, с пространственным разделением компонентов.

Осуществление изобретения

На фиг.1 в перспективном изображении представлен инъектор 1, содержащий корпус 2, компонент 3, задающий дозу и выполненный с возможностью поворота для установки желаемой дозы, и инъекционную кнопку 4, которую приводят в действие вручную, чтобы инициировать выведение установленной дозы из инъектора 1. У корпуса 2 имеется часть 5, удерживающая картридж и выполненная с возможностью разместить в нем картридж с жидким медикаментом для инъекции посредством инъектора 1. Инъектор 1 дополнительно снабжен табло 6, выполненным с возможностью отображения различной конкретной информации и в том числе величины устанавливаемой дозы.

На фиг.2 показаны дозирующий компонент 7, компонент (средство) 8 блокирования функции и компонент 3, задающий дозу, предназначенные для применения в инъекторе, показанном на фиг.1. На внутренней поверхности указанного компонента 8 и на наружной поверхности указанного компонента 7 выполнены соответственно первый набор 9 зубцов и первый набор 10 ответных зубцов. Указанные компоненты 7 и 8 можно разместить относительно друг друга так, чтобы первый набор 9 зубцов и первый набор 10 ответных зубцов пришли в зацепление, связав таким образом эти компоненты друг с другом с возможностью поворота. Такая конструкция задает первое крайнее положение компонента 8 блокирования функции. Далее эти конструктивные особенности будут описаны более подробно.

Кроме того, вторым набором 11 зубцов и вторым набором 12 ответных зубцов снабжены соответственно наружная поверхность указанного компонента 8 и внутренняя поверхность компонента 3, задающего дозу. Компоненты 8 и 3 можно разместить относительно друг друга так, чтобы второй набор 11 зубцов и второй набор 12 ответных зубцов пришли в зацепление, связав таким образом эти компоненты друг с другом с возможностью поворота. Такая конструкция задает второе крайнее положение компонента 8 блокирования функции. Далее эти конструктивные особенности будут описаны более подробно.

Фиг.3-6 выборочно иллюстрируют части инъектора 1, показанного на фиг.1. Для наглядности на чертежах представлены только те детали, которые важны для понимания работы инъектора 1.

На фиг.3 инъектор 1 показан готовым для установки дозы. Так, инъекционная кнопка 4 находится вблизи компонента 3, задающего дозу, а компонент 8 блокирования функции занимает такое положение, в котором, как описано выше, первый набор зубцов и первый набор ответных зубцов входят в зацепление друг с другом, т.е. компонент 8 оказывается в первом крайнем положении. Указанный компонент зафиксирован против поворота относительно корпуса, поэтому в ситуации, проиллюстрированной на данном чертеже, дозирующий компонент 7 также фиксируется против поворота относительно корпуса. Шток 13 поршня находится в относительной близости к компоненту 3, задающему дозу. Это показывает, что картридж (не показан), введенный в инъектор 1, полностью или почти заполнен.

Дозирующий компонент 7 через первый резьбовой участок присоединен к дозирующему стержню 14, который, в свою очередь, присоединен к штоку 13 поршня через второй резьбовой участок. В данном примере первый и второй резьбовые участки имеют идентичный шаг резьбы. Соответственно, при повороте компонента 3, задающего дозу, вместе с ним проворачивается дозирующий стержень 14, причем управляемым образом, предотвращающим смещение штока 13 поршня во время установки дозы. Во время инъекции стержень 14 перемещается вдоль оси, но с блокированием поворота, поскольку в этом состоянии компонент 8 блокирования функции находится в своем втором крайнем положении, так что дозирующий компонент 7 и компонент 8 блокирования функции расцеплены. Таким образом, поскольку в ситуации, показанной на фиг.3, поворот компонента 7 заблокирован, осевое смещение штока 13 поршня предотвращается, т.е. предотвращаются проталкивание поршня в картридж и тем самым выведение жидкого медикамента из инъектора 1.

Во время установки дозы пользователь поворачивает компонент 3, задающий дозу. Указанный компонент функционально связан с дозирующим стержнем 14 таким образом, чтобы поворот компонента 3 вызывал вращение стержня 14. В результате стержень 14 будет перемещаться по резьбе вдоль штока 13 поршня. Указанный стержень 14 через ползунок 18 (показанный на фиг.7, на фиг.3 не виден) связан, с возможностью перемещения вдоль оси, с шестерней 16. Шестерня 16 своими зубьями введена в зацепление с первой зубчатой рейкой 15, составляющей часть инъекционной кнопки 4. Вследствие наличия соединения между дозирующим стержнем 14 и шестерней 16 через указанный ползунок шестерня во время описанного выше поворота стержня 14 смещается в проксимальном направлении вдоль продольной оси. Кроме того, шестерня 16 своими зубьями введена в зацепление со второй зубчатой рейкой 17, функционально связанной со средством 8 блокирования функции, и, вследствие такого зацепления, поворачивается при осевом смещении вдоль дозирующего стержня 14. В результате инъекционная кнопка 4 перемещается в проксимальном направлении вдоль оси с передаточным отношением 2:1 частично вследствие осевого движения шестерни 16, а частично из-за передвижения первой зубчатой рейки 15, являющегося следствием поворота указанной шестерни.

На фиг.4 инъектор 1 представлен в состоянии, когда доза установлена. Из чертежа видно, что по сравнению с ситуацией, проиллюстрированной на фиг.3, инъекционная кнопка 4 сдвинута в проксимальном направлении. В данном случае компонент 3, задающий дозу, изображен с частичным вырывом, чтобы показать положение этого компонента относительно компонента 8 блокирования функции. Как можно видеть на чертеже, второй набор 11 зубцов и второй набор 12 ответных зубцов в данном случае выведены из зацепления, так что имеется возможность поворота компонента 3, т.е. установленную дозу все еще можно увеличить или уменьшить.

Чтобы инъецировать установленную дозу, пользователь позиционирует инъекционную иглу (не показана) у желаемого места инъекции, а затем нажимает на инъекционную кнопку 4, чтобы вернуть ее в положение, показанное на фиг.3, и тем самым произвести инъекцию установленной дозы. Однако, как указывалось выше, вследствие введения первого набора зубцов (не показан) в зацепление с первым набором ответных зубцов (не показан) поворотное перемещение дозирующего компонента 7 заблокировано. Поэтому нажатие инъекционной кнопки 4 не приведет к немедленной инъекции установленной дозы. Вместо этого происходит следующее.

Как уже упоминалось, инъекционная кнопка 4 снабжена первой зубчатой рейкой 15, которая находится в зацеплении с шестерней 16. Таким образом, нажатие на кнопку 4 вызовет поворот шестерни 16. Указанная шестерня 16 дополнительно находится в зацеплении со второй зубчатой рейкой 17, которая, как указывалось выше, функционально связана со средством 8 блокирования функции. Соответственно, поворот шестерни 16 вызывает перемещение рейки 17 и тем самым средства 8 в проксимальном направлении. В результате вводятся в зацепление второй набор 11 зубцов и второй набор 12 ответных зубцов, причем одновременно с выведением из зацепления первого набора зубцов и первого набора ответных зубцов, т.е. устройство 8 блокирования функции перемещается из первого крайнего положения ко второму.

Указанная ситуация проиллюстрирована на фиг.5. На чертеже видно, что второй набор 11 зубцов и второй набор 12 ответных зубцов введены в зацепление, а первый набор зубцов (на чертеже не виден) и первый набор 10 ответных зубцов выведены из него. Соответственно, в данный момент больше нет возможности повернуть компонент 3, задающий дозу, чтобы увеличить или уменьшить установленную дозу. Однако при этом дозирующий компонент 7 свободно поворачивается относительно компонента 8 блокирования функции. Таким образом, дальнейшее нажатие на инъекционную кнопку 4 приведет к поворотному перемещению шестерни 16, скомбинированному с осевым движением указанной шестерни в дистальном направлении. Следствием этого будет описанное выше перемещение дозирующего стержня 14 и штока 13 поршня. Поскольку на данном этапе стержень 14 поворачиваться не может, это вызовет поворот дозирующего компонента 7, происходящий за счет наличия на нем сцепленного резьбового участка. В результате компонент 7 при взаимодействии с невращающимся вторым дозирующим компонентом (не показан), подпружиненным в осевом направлении, издаст звук типа щелчка.

Описанную выше процедуру можно провести, не опасаясь случайного поворота компонента 3, задающего дозу, поскольку вследствие введения в зацепление второго набора 11 зубцов и второго набора 12 ответных зубцов гарантируется, что во время инъекции первоначально установленная доза не может быть случайным образом увеличена или уменьшена.

На фиг.6 инъектор 1 представлен в состоянии, когда установленная доза инъецирована. При этом инъекционная кнопка 4 возвращена в положение, показанное на фиг.3. При сопоставлении с фиг.3 видно, что шток 13 поршня переместился в дистальном направлении, указывая тем самым на соответствующее перемещение поршня в картридже, а также на то, что установленная доза, таким образом, инъецирована, а картридж больше не заполнен. Из фиг.6 видно, что компонент 8 блокирования функции остается во втором крайнем положении, т.е. второй набор зубцов и второй набор ответных зубцов удерживаются в зацеплении. Соответственно, перед тем, как инъектор 1 будет снова готов к установке новой дозы, компонент 8 нужно вручную вернуть в первое крайнее положение.

Фиг.7 представляет инъектор, показанный на фиг.1, с пространственным разделением компонентов. Таким образом, данный чертеж дает четкое представление об индивидуальных деталях инъектора.

Фиг.8 в перспективном изображении представляет инъектор 1 согласно второму варианту изобретения. В данном случае инъектор 1 содержит корпус 2 и компонент 3, задающий дозу и установленный с возможностью поворота для установки желаемой дозы. Кроме того, компонент 3 выполняет функцию инъекционной кнопки (см. более подробно далее). У корпуса 2 имеется часть 5, удерживающая картридж и выполненная с возможностью разместить в нем картридж с жидким медикаментом для инъекции посредством инъектора 1. Данный инъектор относится к модификации, в которой во время установки дозы энергия сохраняется в компоненте типа пружины. В момент инъекции энергия высвобождается и используется для приведения в действие штока поршня, инициируя тем самым выведение установленной дозы из инъектора 1. Далее эти конструктивные особенности будут описаны более подробно.

Фиг.9 представляет показанный на фиг.8 инъектор 1 в сечении. На данном чертеже видны шток 13 поршня и пружина 19, работающая на сжатие. Указанная пружина 19 помещена в дозирующую трубку 20 и посредством сжимающего компонента 21, закрепленного во внутреннем объеме трубки 20, сжимается во время установки дозы. Таким образом, энергия, сохраняющаяся в сжимаемой пружине 19, высвобождается во время инъекции и используется для продвижения штока 13 поршня в дистальном направлении. В результате поршень 22, находящийся внутри картриджа (не показан), проталкивается в ту же сторону, инициируя выведение установленной дозы из инъектора 1.

Во время установки дозы смещение штока 13 поршня в дистальном направлении предотвращается следующим образом. Набор зубцов, выполненный на первом блокирующем компоненте 23, сцепленном со штоком 13 посредством резьбы, входит в зацепление с набором зубцов, выполненным на трубке 24, которая прикреплена к корпусу 2 с возможностью поворота. Тем самым исключается взаимный поворот компонента 23 и трубки 24. В то же время фиксатор 25 предотвращает поворот штока 13. В результате предотвращается перемещение указанного штока 13 в дистальном направлении. Далее эти конструктивные особенности будут описаны более подробно со ссылками на фиг.10-13.

Во время инъекции поворотное перемещение компонента 3, задающего дозу, блокируется, т.к. набор зубцов, выполненный на втором блокирующем компоненте 26, прикрепленном к корпусу 2 с возможностью поворота, находится в зацеплении с набором зубцов, расположенным во внутреннем объеме компонента 3. Далее эти конструктивные особенности будут описаны более подробно.

Фиг.10-13 выборочно иллюстрируют части инъектора 1, показанного на фиг.8. Для наглядности на указанных чертежах приведены только те детали, которые важны для показа работы инъектора 1.

На фиг.10 инъектор 1 представлен в состоянии готовности к установке дозы. Как можно видеть на чертеже, зубцы, выполненные на первом блокирующем компоненте 23, находятся в зацеплении с зубцами, выполненными на трубке 24. Вследствие такого зацепления, а также присоединения штока 13 поршня посредством резьбы к компоненту 23 шток 13 будет иметь возможность перемещаться в дистальном направлении только при условии прохождения через компонент 23 по спирали. Однако, как уже указывалось, поворотное перемещение штока 13 предотвращается фиксатором 25 (на данном чертеже указанный элемент не виден). Таким образом, перемещение штока 13 в дистальном направлении оказывается заблокированным.

При желании установить дозу задающий ее компонент 3 приводят в требуемое положение, тем самым поворачивая дозирующую трубку 20 и расположенный в ней компонент, сжимающий пружину (на чертеже не виден). В результате указанный компонент поднимается по резьбе штока 13 поршня, тем самым сжимая пружину (на чертеже не видна) и смещая дозирующую трубку 20 в проксимальном направлении.

Фиг.11 показывает инъектор 1 в состоянии, когда доза установлена. На чертеже можно видеть, что дозирующая трубка 20 смещена в проксимальном направлении. Набор зубцов, выполненный на первом блокирующем компоненте 23, все еще находится в зацеплении с набором зубцов, выполненным на трубке 24, т.е. перемещение штока 13 поршня в дистальном направлении по-прежнему заблокировано, как это было описано выше.

При желании инъецировать установленную дозу задающий ее компонент 3 смещают в дистальном направлении. Сначала в результате такого смещения набор зубцов, выполненный на втором блокирующем компоненте 26, войдет в зацепление с набором зубцов, расположенным во внутреннем объеме компонента 3, тем самым предотвращая последующий поворот указанного компонента и таким образом последующую установку дозы. Во время этого начального перемещения набор зубцов, выполненный на первом блокирующем компоненте 23, продолжает оставаться в зацеплении с набором зубцов, выполненным на трубке 24. Таким образом, в течение начального периода времени поворот компонента 3 и смещение штока 13 поршня в дистальном направлении будут заблокированы, т.е. одновременно предотвращаются установка дозы и ее инъекция. Тем самым исключается риск того, что в какой-то момент времени существует возможность и установки дозы и проведения инъекции.

Дальнейшее смещение компонента 3, задающего дозу, в дистальном направлении смещает в том же направлении трубку 24, в результате чего набор зубцов, выполненный на указанной трубке 24, выходит из зацепления с набором зубцов, выполненным на первом блокирующем компоненте 23. Тем самым компонент 23 получает возможность поворота. Соответственно, шток 13 поршня получает возможность перемещаться в дистальном направлении, одновременно с этим вызывая поворот компонента 23. В то же время хранившаяся в пружине энергия высвобождается и используется для приведения штока 13 поршня в движение в дистальном направлении, инициируя тем самым выведение установленной дозы.

На фиг.12 инъектор 1 показан в состоянии, когда компонент 3, задающий дозу, смещен в дистальном направлении на расстояние, достаточное для того, чтобы набор зубцов, выполненный на втором блокирующем компоненте 26, вошел в зацепление с набором зубцов, расположенным во внутреннем объеме компонента 3, а также для того, чтобы набор зубцов, выполненный на первом блокирующем компоненте 23, вышел из зацепления с набором зубцов, выполненным на трубке 24. Однако, поскольку хранившаяся в пружине энергия высвободилась только сейчас, шток 13 поршня все еще остается неподвижным.

Фиг.13 показывает инъектор 1 в состоянии, когда установленная доза инъецирована. В этом состоянии дозирующая трубка 20 возвращена к исходному положению, а шток 13 поршня перемещен в дистальном направлении. Наборы зубцов, выполненные на первом блокирующем компоненте 23 и на трубке 24, все еще выведены из зацепления друг с другом, а набор зубцов, выполненный на втором блокирующем компоненте 26, по-прежнему находится в зацеплении с набором зубцов, расположенным во внутреннем объеме компонента 3, задающего дозу. Однако уменьшение давления на компонент 3 изменит эту ситуацию на обратную.

Фиг.14 представляет инъектор 1, показанный на фиг.8, с пространственным разделением компонентов. Таким образом, данный чертеж дает четкое представление об индивидуальных деталях инъектора.

Настоящее изобретение относится к инъецирующему устройству и, в частности, к инъектору, пригодному для самостоятельного введения лекарств, например введения инсулина больными диабетом или для введения гормона роста. Инъектор содержит корпус, задающий дозу компонент, приводимый в действие для установки желаемой дозы, шток поршня, выполненный с возможностью взаимодействия с поршнем для выведения установленной дозы из инъектора, и средство блокирования функции. Средство блокирования функции выполнено с возможностью находиться во время установки дозы в первом крайнем положении, в котором шток поршня заблокирован от взаимодействия с поршнем, и во время инъекции установленной дозы во втором крайнем положении, в котором компонент, задающий дозу, заблокирован от приведения в действие по установке дозы. Шток поршня связан с дозирующим стержнем посредством первого резьбового участка с возможностью поворота во время установки дозы. К дозирующему стержню через второй резьбовой участок присоединен дозирующий компонент. Средство блокирования функции снабжено первым набором зубцов, а дозирующий компонент снабжен первым набором ответных зубцов. Первый набор зубцов и первый набор ответных зубцов находятся в зацеплении, когда средство блокирования функции находится в первом крайнем положении. Дозирующий компонент способен свободно поворачиваться относительно компонента блокирования функции, когда первый набор зубцов и первый набор ответных зубцов выведены из зацепления. Изобретение предотвращает нежелательное выведение медикамента во время установки дозы, равно как и нежелательное перемещение средства, задающего дозу, во время инъекции. 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Инъектор (1), содержащий:
корпус (2),
задающий дозу компонент (3), приводимый в действие для установки желаемой дозы,
шток (13) поршня, выполненный с возможностью взаимодействия с поршнем для выведения установленной дозы из инъектора (1), и
средство (8) блокирования функции, выполненное с возможностью находиться во время установки дозы в первом крайнем положении, в котором шток (13) поршня заблокирован от взаимодействия с поршнем, и во время инъекции установленной дозы во втором крайнем положении, в котором компонент (3), задающий дозу, заблокирован от приведения в действие по установке дозы, при этом:
шток (13) поршня связан с дозирующим стержнем (14) посредством первого резьбового участка с возможностью поворота во время установки дозы, а к дозирующему стержню (14) через второй резьбовой участок присоединен дозирующий компонент (7),
средство (8) блокирования функции снабжено первым набором (9) зубцов, а дозирующий компонент (7) снабжен первым набором (10) ответных зубцов, причем первый набор (9) зубцов и первый набор (10) ответных зубцов находятся в зацеплении, когда средство блокирования функции находится в первом крайнем положении, а дозирующий компонент (7) способен свободно поворачиваться относительно компонента (8) блокирования функции, когда первый набор (9) зубцов и первый набор (10) ответных зубцов выведены из зацепления.

2. Инъектор по п.1, отличающийся тем, что шток (13) поршня заблокирован от перемещения в дистальном направлении, когда средство (8) блокирования функции находится в первом крайнем положении.

3. Инъектор по п.1, отличающийся тем, что компонент (3), задающий дозу, для установки желаемой дозы приводится в действие посредством поворота, причем он заблокирован от указанного поворота, когда средство (8) блокирования функции находится во втором крайнем положении.

4. Инъектор по п.1, отличающийся тем, что средство (8) блокирования функции выполнено с дополнительной возможностью находиться в промежуточном положении, в котором шток (13) поршня заблокирован от взаимодействия с поршнем, а компонент (3), задающий дозу, заблокирован от приведения в действие по установке дозы, при этом средство (8) блокирования функции выполнено с возможностью находиться в промежуточном положении при его перемещении между первым и вторым крайними положениями.

5. Инъектор по п.1, отличающийся тем, что второй резьбовой участок имеет тот же шаг резьбы, что и первый участок.

6. Инъектор по п.5, отличающийся тем, что средство (8) блокирования функции снабжено вторым набором (11) зубцов, а компонент (3), задающий дозу, снабжен вторым набором (12) ответных зубцов, причем второй набор (11) зубцов и второй набор (12) ответных зубцов находятся в зацеплении, когда средство (8) блокирования функции находится во втором крайнем положении.

7. Инъектор по п.1, отличающийся тем, что средство (8) блокирования функции прикреплено к корпусу (2) с возможностью поворота.

8. Инъектор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит инъекционную кнопку (4), приводимую в действие, чтобы инициировать взаимодействие штока (13) поршня с поршнем, вызывающее выведение установленной дозы из инъектора (1), при этом инъекционная кнопка (4) функционально связана со средством (8) блокирования функции таким образом, что когда она приводится в действие, чтобы вызвать выведение установленной дозы из инъектора (1), средство (8) блокирования функции автоматически перемещается из первого крайнего положения во второе крайнее положение.

9. Инъектор по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что средство (8) блокирования функции выполнено с возможностью функционировать независимо от цилиндрического барабана со шкалой.

10. Инъектор по п.1, отличающийся тем, что задающий дозу компонент (3) функционально связан с дозирующим стержнем (14) таким образом, что поворот указанного компонента (3) вызывает вращение дозирующего стержня (14).