Устройство для инъекций

012096 Область техники Настоящее изобретение относится к устройству для инъекций, в котором установлен шприц, которое выдвигает его, выпускает его содержимое, а затем автоматически убирает шприц. Уровень техники В известных инъекционных устройствах, описанных в WO 95/35126 и ЕР-А-0516473, применяется движущая пружина и одна из разновидностей спускового механизма, освобождающая шприц от воздействия пружины, когда его содержимое уже выпущено, чтобы дать возможность его возврата с помощью возвратной пружины. Такие устройства для инъекций обычно требуют применения жесткой движущей пружины, надежно обеспечивающей своевременное опорожнение шприца до того, как он будет убран. При освобождении движущая пружина сначала убирает зазор шприца, затем выдвигает шприц с иголкой, а затем подает лекарство. Усилие пружины значительно превышает требуемое для этих начальных этапов, и избыточная энергия высвобождается в виде шума и вибрации, возникающих от отдачи пружины. В общем случае устройство для инъекций может работать при разных объемах заполнения шприца. При малом заполнении зазор может быть существенным, что вызывает более сильный шум и более сильную отдачу при срабатывании пружины. Следовательно, требуется уменьшить шум и отдачу для определенного диапазона объемов заполнения шприца, чтобы не вызывать испуга у пациента. Сущность изобретения Задачей настоящего изобретения является создание устройства для инъекций, посредством которого решаются вышеупомянутые и другие проблемы. Ввиду вышеизложенного и согласно первому объекту изобретения обеспечено устройство для инъекций, содержащее корпус, предназначенный для размещения шприца, снабженного выпускным наконечником и дозирующим поршнем, который движется внутри шприца, выталкивая содержимое шприца через выпускной наконечник; привод, предназначенный для продвижения шприца из убранного положения, в котором выпускной наконечник шприца находится внутри корпуса, в выдвинутое положение, в котором выпускной наконечник выступает из корпуса; средство сцепления, продолжающееся от привода к дозирующему поршню шприца, для передачи поршню движения привода,и отличающееся тем, что средство сцепления содержит средство сцепления фиксированной длины и сменное средство сцепления. Путем изменения длины сменного средства сцепления можно минимизировать шум и вибрацию,создаваемые работой устройства, для заданного объема содержимого шприца. Сменное средство сцепления предпочтительно представляет собой жесткий элемент, соединяющийся с дозирующим поршнем и со средством сцепления фиксированной длины. Жесткий элемент имеет продольную ось. Предпочтительно, чтобы длина сменного средства сцепления по его продольной оси определялась количеством содержимого шприца, выпускаемым при использовании устройства. Длина сменного средства сцепления обычно обратно пропорциональна количеству содержимого шприца. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения обеспечен сменный размыкающий элемент, разъединяющий привод и средство сцепления фиксированной длины после заданного перемещения поршня. Сменный размыкающий элемент предпочтительно представляет собой сужающийся элемент, воздействующий по меньшей мере на один рычажок, связывающий средство сцепления фиксированной длины с приводом, отсоединяя тем самым привод от средства сцепления фиксированной длины. Длина сужающегося элемента предпочтительно определяет заданный ход поршня. Длина сужающегося элемента обычно обратно пропорциональна количеству содержимого шприца. Согласно второму объекту изобретения обеспечен способ изготовления устройства для инъекций,содержащий следующие этапы: в первый узел вставляют шприц, содержащий поршень; в шприц вставляют сменное средство сцепления таким образом, чтобы оно находилось в контакте с поршнем; обеспечивают второй узел, содержащий привод и средство сцепления фиксированной длины; и собирают вместе первый узел и второй узел,причем способ отличается тем, что в собранном состоянии средство сцепления фиксированной длины и сменное средство сцепления взаимодействуют, передавая поршню движение привода. Сменный элемент предпочтительно имеет продольную ось и представляет собой жесткий элемент,соединяющийся с поршнем и средством сцепления. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения способ включает в себя дополнитель-1 012096 ный этап: выбирают сменное средство сцепления по его длине, определяемой количеством содержимого шприца. Согласно еще одному варианту осуществления изобретения способ включает в себя дополнительный этап: перед сборкой сменный размыкающий элемент присоединяют к первому узлу, причем сменный размыкающий элемент предназначен для приведения в действие после заданного перемещения поршня, замедлителя, содержащегося в приводе и воздействующего на средство сцепления фиксированной длины. Сменный размыкающий элемент предпочтительно выбирают по его длине, определяемой количеством содержимого в шприце. Краткое описание чертежей Далее последует описание примера варианта осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 - вид в разрезе устройства для инъекций согласно изобретению; фиг. 2 - увеличенный вид части устройства для инъекций, изображенного на фиг. 1; фиг. 3 - общий вид с пространственным разделением деталей, устройства для инъекций согласно изобретению и фиг. 4 - общий вид узлов устройства для инъекций согласно изобретению. Подробное описание чертежей На фиг. 1-4 изображено устройство 110 для инъекций, содержащее корпус 112. Конец корпуса 112 содержит выпускное отверстие 128, через которое выходит конец гильзы 119. Корпус 112 содержит шприц 114 для подкожных инъекций обычного типа, включающий в себя корпус 116, образующий резервуар и заканчивающийся с одной стороны иглой 118 для подкожных инъекций, а с другой стороны - фланцем 120. Корпус 116 шприца имеет постоянный диаметр по всей длине резервуара, а вблизи иглы для подкожных инъекций его диаметр значительно уменьшается. Средство 134 сцепления действует через пробку шприца, выталкивая его содержимое через иглу 118. Поршень 134 удерживает лекарство 124 внутри резервуара, образованного корпусом 116 шприца. Хотя в данном примере проиллюстрирован шприц для подкожных инъекций, изобретение может быть применено и к шприцам другого типа, например к чрескожным или баллистическим кожным и подкожным шприцам. Согласно иллюстрациям шприц размещен внутри держателя 150. Держатель 150 шприца имеет проксимальный конец 151, через который выступает игла 118. Игла 118 связана с корпусом 116 шприца посредством узла 172 иглы, имеющего уменьшенный диаметр. На проксимальном конце 151 держателя 150 шприца имеется участок 173 уменьшенного диаметра, поддерживающий конец корпуса 116 шприца 114. Держатель 150 шприца также содержит пару гибких выступов 152. Гибкие выступы 152 взаимодействуют с соответствующей парой фиксирующих отверстий в опоре 160 возвратной пружины, таким образом, что держатель 150 шприца не может перемещаться относительно опоры 160 возвратной пружины. Держатель 150 шприца также содержит вблизи второго конца опорную поверхность 153, к которой посредством возвратной пружины 126 смещается соответствующая опорная поверхность опоры 160 возвратной пружины. Возвратная пружина 126 посредством опоры 160 и держателя 150 шприца смещает шприц 114 из выдвинутого положения, в котором игла 118 выступает из отверстия 128 в корпусе 112, в убранное положение, в котором игла 118 находится внутри корпуса 112. Держатель 150 шприца содержит кожух 154, в который с дистального конца 170 вставляется шприц 114. Шприц 114 снабжен защитным чехлом (не показан на чертежах). При поломке шприца его обломки оказываются внутри кожуха 154, окружающего шприц 114 по всей длине, и их попадание наружу из устройства 110 для инъекций маловероятно. Кроме того, корпус снабжен упругим фиксирующим элементом 161, смещаемым в положение, в котором он зацепляется с фиксирующей поверхностью 163 на опоре 160 возвратной пружины. Перед зацеплением с фиксирующей поверхностью 163 фиксирующий элемент 161 также проходит через фиксирующее отверстие 165 в гильзе 119. Фиксирующий элемент 161 содержит наклонную поверхность 167, с которой край фиксирующего отверстия 165 взаимодействует, как кулачок с толкателем. Корпус также содержит исполнительный механизм и привод, представленный в виде приводной пружины 130 сжатия. Движение приводной пружины 130 посредством многокомпонентного привода передается поршню шприца 114, чтобы продвинуть шприц из убранного положения в выдвинутое положение и выпустить его содержимое через иголку 118. Привод выполняет эту задачу непосредственным воздействием на лекарство 124 и шприц 114. Трения покоя между средством 134 сцепления и корпусом 116 шприца на первоначальном этапе обеспечивает их совместное продвижение, пока возвратная пружина 126 не достигнет самого нижнего положения, или пока корпус 116 шприца не встретит на своем пути какое-нибудь другое препятствие (не показанное на чертеже), мешающее его перемещению. Многокомпонентный привод между приводной пружиной 130 и шприцом 114 состоит из трех основных элементов. Приводная втулка 131 воспринимает движение приводной пружины 130 и передает его приводному элементу 132. Тот, в свою очередь, передает движение средству 134 сцепления, упомянутому ранее. Приводной элемент 132 содержит полый шток 140, внутренняя полость которого образует накопи-2 012096 тельную камеру 142, сообщающуюся с отверстием 144, которое продолжается от накопительной камеры через конец штока 140. Приводной элемент 134 включает в себя глухое отверстие 146, открытое с одного конца для размещения штока 140 и закрытое с другого конца. Как видно на чертежах, отверстие 146 и шток 140 образуют резервуар 148, внутри которого содержится амортизационная среда. На корпусе 112, на расстоянии от выпускного отверстия 128, расположен спусковой элемент 214. Спусковой элемент служит для расцепления приводной втулки 131 и корпуса 112, позволяя втулке перемещаться относительно корпуса 112 под действием приводной пружины 130. Далее последует описание принципа действия устройства. Вначале упругий фиксирующий элемент 161 препятствует перемещению держателя 152 возвратной пружины, и, следовательно, держателя 150 шприца и шприца 114. Путем перемещения гильзы 119 в корпус 112 край фиксирующего отверстия 165 приводится в контакт с наклонной поверхностью 167 фиксирующего элемента 161, заставляя фиксирующий элемент 161 переместиться наружу и выйти из зацепления с опорой 160 возвратной пружины. Как только фиксирующий элемент 161 выходит из зацепления с фиксирующей поверхностью 163, шприц может свободно перемещаться. Затем нажимают на спусковой элемент и происходит освобождение приводной пружины 130. Приводная пружина 130 перемещает приводную втулку 131, приводная втулка 131 перемещает приводной элемент 132, а тот перемещает средство 134 сцепления. Средство 134 сцепления перемещается и с помощью трения покоя и гидростатических сил, действующих через подаваемое лекарство 124, перемещает корпус 116 шприца, преодолевая действие возвратной пружины 126. Корпус 116 шприца перемещает держатель 150 шприца, который, в свою очередь, перемещает опору 160 возвратной пружины и сжимает возвратную пружину 126. Подкожная игла 118 выходит из выпускного отверстия 128 в корпусе 112. Все это продолжается, пока возвратная пружина 126 не достигнет самого нижнего положения или пока корпус 116 шприца не встретит какое-либо препятствие (не показанное на чертеже), мешающее его перемещению. Из-за того, что трения покоя между средством 134 сцепления и корпусом 116 шприца и гидростатических сил, действующих через подаваемое лекарство 124, недостаточно для противостояния полной движущей силе приводной пружины 130, в этот момент средство 134 сцепления начинает перемещаться внутри корпуса 116 шприца, и лекарство 124 начинает выходить. Однако динамическое трение между средством 134 сцепления и корпусом 116 шприца, а также гидростатические и гидродинамические силы, действующие теперь через подаваемое лекарство 124, достаточны для удержания возвратной пружины 126 в сжатом состоянии, поэтому подкожная игла 118 остается в выдвинутом положении. До того как средство 134 сцепления достигнет конца своего хода внутри корпуса 116 шприца, т.е. до того как шприц будет полностью опорожнен, гибкие фиксирующие рычажки, связывающие между собой первое и второе средства 132, 134 сцепления, достигают сменного размыкающего элемента 155,присоединенного к дистальному концу держателя 150 шприца. Сменный размыкающий элемент 155, по существу, представляет собой сужающийся элемент, который перемещает гибкие фиксирующие рычажки в положение, где они перестают обеспечивать сцепление между приводным элементом 132 и средством 134 сцепления. Как только это происходит, приводной элемент 132 перестает оказывать воздействие на средство 134 сцепления, что позволяет приводному элементу 132 перемещаться относительно средства 134 сцепления. Так как в резервуаре 148, образованном между концом приводного элемента 132 и глухим отверстием 146 в средстве 134 сцепления, содержится амортизационная среда, объем резервуара 148 стремится к уменьшению при перемещении приводного элемента 132 относительно средства 134 сцепления, когда на последнее воздействует приводная пружина 130. Когда резервуар 148 полностью сжимается,амортизационная среда проталкивается через отверстие 144 в накопительную камеру 142. Таким образом, как только гибкие фиксирующие рычажки размыкаются, часть силы, приложенной со стороны приводной пружины 130, действует на амортизационную среду, заставляя ее течь через сужение, образованное отверстием 144, а оставшаяся часть силы оказывает гидростатическое воздействие через амортизационную среду и через трение между приводным элементом 132 и средством 134 сцепления, т.е. посредством средства 134 сцепления. Следовательно, средство 134 сцепления продолжает перемещаться внутри корпуса 116 шприца, и лекарство 124 продолжает выходить. Потери, связанные с течением амортизационной жидкости, не вызывают значительного уменьшения силы, действующей на корпус шприца. Таким образом, возвратная пружина 126 остается сжатой, а подкожная игла остается в выдвинутом положении. Через некоторое время средство 134 сцепления завершает свой ход в корпусе 116 шприца и не может продвинуться дальше. В этот момент содержимое шприца 114 уже полностью выпущено, а сила приводной пружины 130 удерживает средство 134 сцепления в конечном положении и продолжает проталкивать амортизационную среду через отверстие 144, позволяя приводному элементу 132 продолжать перемещаться. До того как из резервуара 148 выйдет вся среда, гибкие фиксирующие рычажки, связывающие приводную втулку 131 с приводным элементом 132, достигают еще одного сужения внутри корпуса 112. Этот сужающийся элемент перемещает гибкие рычажки таким образом, что они перестают обеспечивать сцепление приводной втулки 131 с приводным элементом 132. Как только это происходит, приводная втулка 131 перестает воздействовать на приводной элемент 132, что позволяет им перемещаться отдель-3 012096 но друг от друга. С этого момента силы, развившиеся в приводной пружине, больше не передаются шприцу 114. Единственной силой, действующей на шприц, оказывается возвратное усилие возвратной пружины 126, которое воздействует на конец шприца 114, ближайший к игле 118, посредством опоры 160 возвратной пружины и держателя 150 шприца. В результате этого шприц возвращается в убранное положение, и цикл инъекции завершается. Приводной элемент 134 содержит средство 134 а сцепления фиксированной длины и сменное средство 134b сцепления (фиг. 3). Длина сменного средства 134b сцепления варьируется путем замены одного сменного средства 134b на другое. Сменное средство 134b сцепления содержит на конце, примыкающем к средству 134 а сцепления фиксированной длины, углубление 234, предназначенное для размещения выступа 235 средства 134d сцепления фиксированной длины. Путем варьирования общей длины средства 134 сцепления, выполняемого путем изменения длины сменного средства 134b сцепления, можно менять исходное положение (до приведения в действие спускового элемента) проксимального (ближайшего к выпускной игле 118 шприца 114) конца 240 средства сцепления 134. Таким образом, проксимальный конец 240 можно установить в исходное положение, как можно более близкое к содержимому шприца, т.е. исходный объем шприца 114 может соответствовать объему содержимого шприца. Это позволяет минимизировать зазоры, убираемые при первом срабатывании привода 130, и уменьшить тем самым шум и отдачу в устройстве 110 для инъекций. Следовательно, чем меньший объем жидкости содержится в шприце, тем больше требуемая длина сменного средства 134b сцепления. Из-за переменной длины средства 134 сцепления возникает необходимость изменения положения точки, в которой гибкие фиксирующие рычажки перестают сцеплять приводной элемент 132 со средством 134 сцепления, чтобы гарантированно обеспечить полное опорожнение шприца. Это осуществляется путем изменения длины сменного размыкающего элемента 155. Чем длиннее средство 134 сцепления, тем более длинный сменный размыкающий элемент 155 потребуется. Сменный размыкающий элемент 155 снабжен гибкими рычажками 271 для присоединения размыкающего элемента 155 к держателю 150 шприца в области прорезей 281 в держателе 150 шприца. Как показано на фиг. 4, из соображений удобства сборки устройство 110 для инъекций можно собирать из двух узлов. Первый узел 210 включает в себя шприц 114, держатель 150 шприца, сменное средство 134b сцепления и сменный размыкающий элемент 155. Второй узел 220 включает в себя корпус 112, а также приводные элементы и исполнительные механизмы устройства 110 для инъекций, включая средство 134 а фиксированной длины. Таким образом, решение о количестве содержимого, набираемого в шприц, можно принимать независимо от конструкции приводных элементов (сборка которых труднее), так как длину сменного средства 134b сцепления и сменного размыкающего элемента 155 можно изменить непосредственно перед окончательной сборкой устройства 110 для инъекций, производимой путем объединения первого узла 210 и второго узла 220. Следует понимать, что один из вариантов осуществления настоящего изобретения был описан лишь в качествепримера, и объем изобретения также включает в себя различные модификации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для инъекций, содержащее корпус, предназначенный для размещения шприца, снабженного выпускным наконечником и дозирующим поршнем, который движется внутри шприца, выталкивая содержимое шприца через выпускной наконечник; привод, предназначенный для продвижения шприца из убранного положения, в котором выпускной наконечник шприца находится внутри корпуса, в выдвинутое положение, в котором выпускной наконечник выступает из корпуса; средство сцепления, продолжающееся от привода к дозирующему поршню шприца, для передачи поршню движения привода,отличающееся тем, что средство сцепления содержит средство сцепления фиксированной длины и сменное средство сцепления. 2. Устройство для инъекций по п.1, отличающееся тем, что сменное средство сцепления представляет собой жесткий элемент, соединяющийся с дозирующим поршнем и со средством сцепления фиксированной длины. 3. Устройство для инъекций по п.2, отличающееся тем, что жесткий элемент имеет продольную ось. 4. Устройство для инъекций по п.3, отличающееся тем, что количество содержимого шприца, выпускаемого в процессе использования устройства, определяет длину сменного средства сцепления по продольной оси. 5. Устройство для инъекций по п.4, отличающееся тем, что длина сменного средства сцепления об-4 012096 ратно пропорциональна количеству содержимого шприца. 6. Устройство для инъекций по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее сменный размыкающий элемент, который после прохождения поршнем заданной длины хода приводит в действие замедлитель, содержащийся в приводе, воздействуя на средство сцепления фиксированной длины. 7. Устройство для инъекций по п.6, отличающееся тем, что сменный размыкающий элемент представляет собой сужающийся элемент, воздействующий по меньшей мере на один рычажок, связывающий средство сцепления фиксированной длины с приводом и размыкающий тем самым сцепление между приводом и средством сцепления фиксированной длины. 8. Устройство для инъекций по п.7, отличающееся тем, что длина сужающегося элемента определяет заданную длину хода поршня. 9. Устройство для инъекций по п.8, отличающееся тем, что длина сужающегося элемента обратно пропорциональна количеству содержимого шприца. 10. Способ изготовления устройства для инъекций, содержащий следующие этапы: в первый узел вставляют шприц, содержащий поршень; в шприц вставляют сменное средство сцепления таким образом, чтобы оно находилось в контакте с поршнем; обеспечивают второй узел, содержащий привод и средство сцепления фиксированной длины; и собирают вместе первый узел и второй узел,причем способ отличается тем, что в собранном состоянии средство сцепления фиксированной длины и сменное средство сцепления взаимодействуют и используются для передачи поршню движения от привода. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что сменный элемент имеет продольную ось и представляет собой жесткий элемент, соединяющийся с поршнем и со средством сцепления. 12. Способ по п.10 или 11, дополнительно содержащий следующий этап: выбирают сменное средство сцепления по его длине, определяемой количеством содержимого шприца. 13. Способ по любому из пп.10-12, дополнительно содержащий следующий этап: перед сборкой сменный размыкающий элемент присоединяют к первому узлу, причем сменный размыкающий элемент предназначен для приведения в действие, после прохождения поршнем заданной длины хода, замедлителя, содержащегося в приводе, воздействуя на средство сцепления фиксированной длины. 14. Способ по любому из пп.10-13, дополнительно содержащий следующий этап: выбирают сменный размыкающий элемент по его длине, определяемой количеством содержимого шприца.