Устройство для инъекций

010513 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к устройству для инъекций такого типа, в котором размещается шприц и которое выдвигает его и выпускает его содержимое. Такие устройства в общем виде раскрыты в патентах WO 95/35126 и ЕР-А-0516473 и такие устройства обычно содержат в кожухе шприц с приводной пружиной, которая может разжиматься приведением в действие спускового механизма. Нажатие на спусковой механизм приводит к срабатыванию приводной пружины. Уровень техники Первым автоматическим действием современных устройств для инъекций является движение шприца вперед и введение иглы шприца в тело пациента. Это достигается приложением силы либо к корпусу шприца ("прямой привод"), либо к поршню шприца ("поршневой привод"). С точки зрения инженера поршневой привод является более простым подходом в качестве одного из механизмов, который может быть использован для выдвижения иглы и последующего выпускания содержимого шприца. Однако этот подход несет в себе риск, что небольшое количество жидкости может выйти до того, как игла достигнет требуемой глубины в коже пациента. Указанная система основана на достижении иглой полной глубины до того, как выйдет существенное количество жидкости. Скорость выхода жидкости ограничена приложенной силой, вязкостью жидкости и ограничениями, накладываемыми иглой. Это свойство иногда описывается как гидравлическая пробка. Следовательно, целью настоящего изобретения является создание устройства для инъекций, использующего подход поршневого привода, из которого жидкость не выходит, пока игла не войдет на требуемую глубину в кожу пациента. Как всегда производится поиск самого простого и самого дешевого способа решения этой задачи. Сущность изобретения С точки зрения вышесказанного, согласно настоящему изобретению создано устройство для инъекций, содержащее кожух, приспособленный для размещения шприца, имеющего выходное сопло; и привод, выполненный с возможностью продвижения шприца вперд из отведенной назад позиции в выдвинутую позицию через отверстие в кожухе и выпускания содержимого шприца, отличающееся фиксирующим механизмом, который удерживает привод в зацеплении со шприцом, если шприц не находится в выдвинутой позиции, и который выводится из зацепления с приводом и вводит шприц в зацепление с кожухом, если шприц находится в выдвинутой позиции, таким образом, чтобы привод не мог двигаться относительно шприца, если шприц выдвинут из отведенной позиции в выдвинутую позицию, и кожух не мог двигаться относительно шприца, если шприц находится в выдвинутой позиции, и его содержимое выпускается. Следовательно, если привод в шприце зафиксирован, то содержимое шприца не выталкивается через выходное сопло, когда шприц перемещается из своей отведенной позиции в выдвинутую позицию. Кроме того, если шприц находится в выдвинутой позиции и его содержимое выпускается, то шприц фиксируется в кожухе с тем, чтобы он не мог быть возвращен назад в кожух под воздействием внешней силы, пока выходит его содержимое, например, при помощи силы, возникающей при контакте с пациентом и его кожей. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство для инъекции согласно п.1 формулы изобретения, в котором внутренняя поверхность кожуха определяет, по меньшей мере, первое поперечное сечение и второе поперечное сечение кожуха, соответственно, с первым внутренним диаметром и со вторым внутренним диаметром, причем первый внутренний диаметр меньше второго внутреннего диаметра, и второе поперечное сечение находится около отверстия; причем привод содержит первый фиксатор; а фиксирующий механизм содержит по меньшей мере один перемещаемый фиксирующий элемент, расположенный между внутренней поверхностью и приводом таким образом, что фиксирующий элемент находится в зацеплении с первым фиксатором, когда он расположен между внутренней поверхностью и приводом в первом поперечном сечении и выводится из зацепления с первым фиксатором, когда он расположен во втором поперечном сечении. Такое расположение обеспечивает простой фиксирующий механизм, который является легким в производстве. Предпочтительно первый фиксатор представляет собой канал на внешней поверхности привода. Если привод является цилиндрическим, канал может проходить по окружности привода. Предпочтительно, когда фиксирующий элемент находится в первом поперечном сечении, он действует на фланец шприца, расположенный на конце шприца напротив выходного сопла. Таким образом, в устройстве для инъекций может использоваться обычный шприц. Преимущественно, устройство для инъекций содержит удерживающий элемент, установленный для удерживания фиксирующего элемента у фланца шприца. Фиксирующий механизм действует на удерживающий элемент, который затем действует на шприц. В одном из вариантов настоящего изобретения удерживающий элемент представляет собой муфту,окружающую привод. Предпочтительно муфта содержит внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность и отверстие между внешней поверхностью и внутренней поверхностью, имеющее такие размеры,чтобы поддерживать фиксирующий элемент. В процессе изготовления муфта может быть легко установлена вокруг привода. На внутренней поверхности первое поперечное сечение и второе поперечное сечение предпочти-1 010513 тельно отделены ступенькой так, что положение ступеньки на внутренней поверхности определяет позицию, в которой фиксирующий механизм выводится из зацепления с поршнем, когда привод продвигает шприц из отведенной позиции в выдвинутую позицию. Ступенька может располагаться наклонно между первым поперечным сечением и вторым поперечным сечением. Предпочтительно каждый фиксирующий элемент представляет собой шарик, который позволяет фиксирующему элементу свободно вращаться, когда поршень движется относительно кожуха и шприца. Преимущественно, края первого фиксатора скошены, чтобы позволить шарикам легко входить и выходить из канала. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения фиксирующий механизм взаимодействует с приводом таким образом, что он выводится из зацепления с кожухом, когда шприц находится в выдвинутой позиции и когда содержимое шприца выпущено, таким образом позволяя шприцу перемещаться из выдвинутой позиции в отведенную позицию. Таким образом, шприц не остается зафиксированным в выдвинутой позиции и безопасно может быть отведен в кожух шприца. Предпочтительно привод может содержать второй фиксатор на самом дальнем от отверстия конце привода так, что если второй фиксатор расположен рядом с фиксирующим элементом, когда содержимое шприца выпущено, фиксирующий элемент располагается в первом поперечном сечении, таким образом,выводя фиксирующий механизм из зацепления с кожухом и позволяя шприцу перемещаться из выдвинутой позиции в отведенную позицию. Устройство для инъекций может содержать возвратный привод, установленный для воздействия на шприц после выпускания содержимого шприца, убирая шприц из выдвинутой позиции в отведенную позицию. В этом случае шприц может автоматически втягиваться в кожух после выпускания содержимого. Фиксирующий механизм гарантирует, что шприц не начнет втягиваться до тех пор, пока привод не достигнет конкретного заданного положения относительно шприца. Преимущественно, привод может представлять собой поршень шприца. Краткое описание чертежей Ниже настоящее изобретение будет описано при помощи примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 а показано в разрезе устройство для инъекций того типа, к которому применимо настоящее изобретение, с отведенным шприцом до выпуска его содержимого; на фиг. 1b устройство для инъекций фиг. 1 а показано в разрезе с полностью выдвинутым шприцом до выпускания его содержимого; и на фиг. 1 с устройство для инъекций фиг. 1 а показано в разрезе с полностью выдвинутым шприцом после выпускания его содержимого. Осуществление изобретения На фиг. 1 а показано устройство 110 для инъекций согласно настоящему изобретению. Устройство 110 для инъекций имеет кожух 112, который имеет первое внутренне поперечное сечение 113 а и второе внутренне поперечное сечение 113b. Устройство 110 для инъекций имеет ближний конец 101 и дальний конец 102. Первое поперечное сечение 113 а имеет диаметр, который меньше диаметра второго поперечного сечения 113b. Разница в диаметре между первым поперечным сечением 113 а и вторым поперечным сечением 113b определяется ступенькой 115, которая представляет собой непрерывную наклонную линию (т.е. пологий откос) между внутренними поверхностями первого и второго поперечных сечений 113 а, 113b. Шприц 114 обычного гиподермического типа установлен с возможностью скольжения внутри кожуха 112. Кожух 112 имеет ближний конец 101 и дальний конец 102. На ближнем конце 101 кожуха 112 находится отверстие 150, через которое шприц выдвигается из отведенной позиции внутри кожуха 112 в выдвинутую позицию вне кожуха 112. Второе поперечное сечение 113b расположено ближе к ближнему концу 101, чем к дальнему концу 102 кожуха 112. Шприц 114 включает в себя выходное сопло, которое, как показано, оканчивается на одном конце гиподермической иглой 118, а на другом конце - фланцем 120. Обычный поршень и пробка, которые могли бы использоваться обычным образом для выпускания содержимого шприца 114 вручную, удалены и заменены приводом 134, который, по существу, имеет форму поршня и на конце имеет пробку, которая вставлена в шприц 114. Привод также содержит средство оказания упругого давления, соединенное на одном конце с дальним концом 102 кожуха и на другом конце с концом поршня, который не вставлен в шприц 114. В данном случае средство оказания упругого давления имеет форму пружины 130, работающей на сжатие. Указанный приводной элемент 134 внутри корпуса 116 шприца удерживает лекарство 124, предназначенное для введения. Хотя показанный шприц 114 относится к гиподермическому типу,игла не обязательно тоже должна быть такого типа. С устройством для инъекций настоящего изобретения также могут использоваться шприцы для чрескожной или баллистической кожной и подкожной инъекций. Усилие от приводной пружины 130 передается через приводной элемент 134 в шприц 114, выдвигая его вперед из отведенной позиции (как показано на фиг. 1 а) в выдвинутую позицию (как показано на фиг. 1b) и выпуская его содержимое через иглу 118. Приводной элемент 134 выполняет эту задачу, действуя непосредственно на лекарство 124 и шприц 114.-2 010513 На конце приводного элемента 134, который ближе всего расположен к ближнему концу 101 кожуха 112, расположен канал 155 по окружности приводного элемента 134. В кожухе 112 предусмотрены фиксирующие элементы, которые на фиг. 1 а-1 с представляют собой шарики 160, расположенные между приводным элементом 134 и внутренними поверхностями кожуха 112. Кожух 112, шарики 160, приводной элемент 134 и канал 155 все имеют размеры, при которых шарики 160 обязательно находятся в канале 155, если шарики 160 и приводной элемент 134 находятся в первом поперечном сечении 113 а. В этом случае, шарики 160 свободно вращаются, но остаются фиксированными относительно приводного элемента 134. Если шарики 160 и приводной элемент 134 находятся во втором поперечном сечении 113b, то шарики 160 не обязательно будут находиться в канале 155, и в перпендикулярном направлении к продольной оси 175 кожуха 112 они свободно выходят из канала 155. Канал 155 скошен так, чтобы сила,приложенная к приводу 134 пружиной 130, выдавливала шарики 160 из канала 155 в щель, создаваемую между шариками и внутренней поверхностью кожуха 112, благодаря увеличению площади поперечного сечения между первым поперечным сечением 113 а и вторым поперечным сечением 113b. В этом случае шарики 160 и приводной элемент 134 могут двигаться относительно друг друга, поскольку шарики 160 больше не удерживаются в канале 155. Следовательно, приводная пружина 130 способна действовать на приводной элемент 134 и проталкивать его сквозь шприц 114, выпуская содержимое. В то же время, поскольку шарики 160 выдавлены приводом 134 наружу во второе поперечное сечение 113b, они не способны двигаться назад в первое поперечное сечение 113 а и, следовательно, действуют таким образом,что блокируют шприц в его выдвинутой позиции (см. фиг. 1b). Вокруг шариков 160 расположен удерживающий элемент 170. Удерживающий элемент 170 имеет форму кольца, которое расположено выше приводного элемента 134. Кольцо является свободным, что позволяет ему скользить по приводному элементу 134. Кольцо имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, и для каждого шарика имеется отверстие в форме полости между внешней и внутренней поверхностями, в которой расположены шарики. Как упоминалось выше, если шарики 160 расположены в первом поперечном сечении 113 а, они зафиксированы в канале 155. В данном случае, как показано на фиг. 1 а, если приводная пружина освобождается пусковым устройством (не показано), то усилие пружины 130 передается на приводной элемент 134 через канал 155 при помощи шариков 160 и удерживающего элемента 170 на фланец 120 шприца 114, заставляя шприц 114 плавно переходить из отведенной назад от отверстия позиции 150 в направлении выдвинутой позиции без перемещения приводного элемента 134 и шприца 114 относительно друг друга. Следовательно, во время движения шприца 114 вперед из отведенной позиции в выдвинутую позицию лекарство 124 не выходит из шприца 114. Когда шарики 160 достигают второго поперечного сечения 113b (т.е. когда шприц 114 находится в выдвинутой позиции), они свободны для выхода из канала 155 в перпендикулярном направлении к продольной оси 175 кожуха 112, таким образом, высвобождаясь из канала 155. Это показано на фиг. 1b. Ступенька 115 расположена таким образом, чтобы шприц 114 находился в выдвинутой позиции по достижении шариками 160 ступеньки 115. Теперь сила от приводной пружины 130 в направлении, параллельном продольной оси 175, приложена в основном к приводному элементу 134, а не к фланцу 120. Следовательно, приводной элемент 134 будет скользить в шприце 114 и выдавливать лекарство 124 через иглу 118. Когда шприц 114 находится в выдвинутой позиции (как показано на фиг. 1b), шарики давят на внутреннюю поверхность второго поперечного сечения 112. Любое усилие, приложенное вдоль шприца 114 от ближнего конца 101 в направлении дальнего конца 102, передается через фланец 120 на шарики 160, которые зафиксированы относительно ступеньки 115. Таким образом, не допускается перемещение шприца 114 из выдвинутой позиции в отведенную назад позицию до тех пор, пока не выпущено его содержимое. Приводной элемент 134 имеет фиксатор 156 на конце, который не вставлен в шприц 114 и который имеет более узкое поперечное сечение, чем его основной корпус. Когда фиксатор 156 достигает второго поперечного сечения 113b, шарики 160 больше не давят на внутреннюю поверхность кожуха 112 (как показано на фиг. 1 с). Усилие, приложенное вдоль шприца 114 от ближнего конца 101 в направлении дальнего конца 102, заставляет шприц 114 перемещаться из выдвинутой позиции в отведенную позицию. Это усилие прикладывается возвратной приводной пружиной (не показано). Конечно, является очевидным, что настоящее изобретение описано кратко при помощи примера, и в пределах объема настоящего изобретения могут быть сделаны модификации деталей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для инъекций, содержащее кожух, приспособленный для размещения шприца, имеющего выходное сопло; и привод, выполненный с возможностью выдвижения шприца из отведенной позиции в выдвинутую позицию через отверстие в кожухе и выпускания содержимого шприца,отличающееся тем, что содержит фиксирующий механизм, который удерживает привод в зацеплении со шприцом, если шприц не находится в выдвинутой позиции, и который выводится из зацепления с приводом, и вводит шприц в зацепление с кожухом, если шприц находится в выдвинутой позиции, предотвращая движение привода относительно шприца, если шприц выдвигается из отведенной позиции в выдвинутую позицию, и предотвращая движение кожуха относительно шприца, если шприц находится в выдвинутой позиции во время выпускания его содержимого. 2. Устройство для инъекций по п.1, в котором внутренняя поверхность кожуха определяет, по меньшей мере, первое поперечное сечение и второе поперечное сечение кожуха, соответственно, с первым внутренним диаметром и со вторым внутренним диаметром, причем первый внутренний диаметр меньше второго внутреннего диаметра, и второе поперечное сечение находится около отверстия, причем привод содержит первый фиксатор, и при этом фиксирующий механизм содержит по меньшей мере один перемещаемый фиксирующий элемент, расположенный между внутренней поверхностью и приводом,таким образом, что фиксирующий элемент находится в зацеплении с первым фиксатором, когда он расположен между внутренней поверхностью и приводом в первом поперечном сечении и выводится из зацепления с первым фиксатором, когда он расположен во втором поперечном сечении. 3. Устройство для инъекций по п.2, в котором первый фиксатор представляет собой канал на внешней поверхности привода. 4. Устройство для инъекций по п.2 или 3, в котором при нахождении в первом поперечном сечении фиксирующий механизм действует на фланец шприца, расположенный на конце шприца напротив выходного сопла. 5. Устройство для инъекций по п.4, дополнительно содержащее удерживающий элемент, установленный для удерживания фиксирующего элемента у фланца шприца. 6. Устройство для инъекций по п.5, в котором удерживающий элемент представляет собой муфту,окружающую привод. 7. Устройство для инъекций по п.6, в котором муфта содержит внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность и отверстие между внешней поверхностью и внутренней поверхностью, имеющее такие размеры, чтобы удерживать фиксирующий элемент. 8. Устройство для инъекций по любому из пп.2-7, в котором первое поперечное сечение и второе поперечное сечение отделены ступенькой на внутренней поверхности так, что положение ступеньки на внутренней поверхности определяет позицию, в которой фиксирующий механизм выводится из зацепления с приводом, когда шприц выдвигается из отведенной позиции в выдвинутую позицию. 9. Устройство для инъекций по п.8, в котором ступенька расположена наклонно между первым поперечным сечением и вторым поперечным сечением. 10. Устройство для инъекций по любому из пп.2-9, в котором края первого фиксатора скошены. 11. Устройство для инъекций по любому из пп.2-10, в котором каждый фиксирующий элемент представляет собой шарик. 12. Устройство для инъекций по любому из предыдущих пунктов, в котором фиксирующий механизм взаимодействует с приводом таким образом, что он выводится из зацепления с кожухом, когда шприц находится в выдвинутой позиции и когда содержимое шприца выпущено, таким образом давая возможность шприцу перемещаться из своей выдвинутой позиции в отведенную позицию. 13. Устройство для инъекций по п.12, если он зависит от п.2, в котором привод содержит второй фиксатор на самом дальнем от отверстия конце привода так, что если второй фиксатор расположен рядом с фиксирующим элементом, когда содержимое шприца выпущено, фиксирующий элемент располагается в первом поперечном сечении, таким образом выводя фиксирующий механизм из зацепления с кожухом и давая возможность шприцу перемещаться из своей выдвинутой позиции в отведенную позицию. 14. Устройство для инъекций по п.12 или 13, дополнительно содержащее возвратный привод, установленный для воздействия на шприц после выпускания содержимого шприца, убирая шприц из выдвинутой позиции в отведенную позицию. 15. Устройство для инъекций по любому из предыдущих пунктов, в котором привод представляет собой поршень шприца. 16. Устройство для инъекций по любому из пп.2-15, содержащее множество фиксирующих элементов.