БЕЗОПАСНЫЙ ШПРИЦ С АВТОМАТИЧЕСКИ УБИРАЮЩЕЙСЯ ИГЛОЙ ДЛЯ ВЗЯТИЯ ПРОБЫ КРОВИ

Родственная заявка

В настоящей заявке заявляется конвенционный приоритет по временной заявке US №61/494,632, поданной 8 июня 2011 г., полное содержание которой вводится здесь ссылкой.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройствам для взятия пробы текучей среды из организма пациента с последующей выгрузкой взятой текучей среды в контейнер для пробы. Более конкретно, настоящее изобретение относится к безопасному шприцу для взятия пробы текучей среды, такой как кровь, из организма пациента, причем игла устройства может убираться в корпус устройства, с последующей подачей взятой текучей среды в отдельный контейнер для пробы.

Уровень техники

Шприцы широко используются в медицине для взятия проб текучих сред из организма пациента. Обычно такой шприц снабжен металлической иглой, имеющей заостренный дистальный конец для прокалывания кожи пациента, причем игла может быть присоединена к корпусу шприца с возможностью съема. В связи с обнаружением возможности передачи болезней различными текучими средами организма человека и с осознанием острой необходимости защиты медицинских работников от случайного контакта с ранее использованными иглами, а также необходимости снизить возможность злонамеренного использования игл или шприцов, которые не были утилизированы надлежащим образом, были разработаны шприцы с приспособлениями, предотвращающими их повторное использование и снижающими возможность контакта работников с иглами шприцов.

Также были разработаны различные предохранительные механизмы, позволяющие снизить вероятность случайного контакта медицинских работников с иглами, однако большинство таких устройств не защищают от лиц, которые с недобросовестными целями получают в свое распоряжение шприцы после их использования по назначению. В результате были разработаны шприцы с иглами, которые убираются в корпус шприца после их использования по назначению.

В большинстве шприцов, в которых игла убирается в корпус, требуется высокая точность изготовления частей. Такие конструкции часто требуют от медицинского работника очень аккуратного приложения усилия для всасывания и/или выталкивания текучей среды из шприца. В таких конструкциях нарушение жестких допусков размеров многочисленных деталей устройства при изготовлении и сборке может приводить к преждевременному срабатыванию механизма отведения иглы внутрь корпуса шприца. Кроме того, известные шприцы, включая шприцы с убирающимися иглами, разрабатывались для ограниченного применения, связанного с впрыскиванием в организм пациента лекарственного средства, и не предназначались для взятия из организма пациента проб текучих сред.

Следует отметить, что пользователи считают современные шприцы практически безотказными и безопасными. Эти шприцы используются для самых разных процедур, включая простые процедуры заполнения дозой для инъекции и выполнения инъекции, а также более сложные процедуры смешивания лекарственных средств, дозирования и более сложного введения. Чтобы шприцы с убирающимися иглами могли заменить используемые в настоящее время функциональные, практичные и надежные шприцы, они не должны нарушать сложившуюся практику выполнения процедур, должны быть экономически выгодными и достаточно надежными. Производительность линий по производству современных традиционных шприцов может составлять сотни штук в минуту, и их стоимость не является существенным фактором их применения. Специалистам в области крупномасштабного производства понятно, что сборка сотен миллионов сложных шприцов с убирающимися иглами, которые помещаются в очень малом пространстве, например в канале порядка четверти дюйма, это серьезная задача.

Соответственно существует потребность в шприце с убирающейся иглой, который может использоваться в качестве устройства для взятия пробы текучей среды из организма пациента для последующей передачи в контейнер для пробы. Также существует потребность в шприце с убирающейся иглой, который подходит для крупномасштабного производства, и при этом будет иметь достаточную надежность в применении. Ниже раскрывается такое устройство.

Раскрытие изобретения

В настоящем изобретении предлагается устройство с убирающейся иглой для отбора текучей среды, которое содержит корпус с проксимальным концом, дистальным концом и проходящей между ними боковой стенкой, формирующей внутренний проход в корпусе. Устройство также содержит удлиненный плунжер с проксимальным концом и дистальным концом, причем дистальный конец плунжера формирует полость во внутреннем проходе для содержания в ней текучей среды. Плунжер приспособлен для перемещения со скольжением во внутреннем проходе между исходным положением и отведенным положением. Устройство также содержит опорный элемент, установленный, по меньшей мере, частично во внутреннем проходе и, по меньшей мере, частично удерживающий канюлю. Дистальный конец удлиненного плунжера имеет отверстие, сквозь которое может проходить канюля. Опорный элемент приспособлен для автоматического перехода из исходного положения, в котором, по меньшей мере, часть канюли находится снаружи корпуса, в отведенное положение, в котором канюля полностью закрыта корпусом, после перевода удлиненного плунжера из исходного положения в отведенное положение.

В некоторых конфигурациях опорный элемент удерживается во внутреннем проходе под действием силы трения. Опорный элемент может содержать диск, который удерживает канюлю. Дополнительно (необязательный признак) в удлиненном плунжере сформирован канал, в котором проходит часть канюли. Удлиненный плунжер может также содержать запорную часть (далее - пробка), присоединенную к его дистальному концу, причем в пробке сформирован канал, по которому может проходить часть канюли. В канюле может быть сформировано отверстие, окруженное частью боковой стенки корпуса, и продвижение удлиненного плунжера в проксимальном направлении приводит к выходу текучей среды через отверстие в канюле в полость корпуса.

Опорный элемент шприца может иметь дистальную поверхность, и удлиненный плунжер может содержать пробку, имеющую проксимальную поверхность, которая может соприкасаться с дистальной поверхностью опорного элемента. Перевод удлиненного плунжера из исходного положения в отведенное положение может приводить к тому, что проксимальная поверхность пробки прижимается к дистальной поверхности опорного элемента по поверхности соприкосновения пробки. Усилие, прикладываемое к удлиненному плунжеру для его перевода из исходного положения в отведенное положение, может быть достаточным для продвижения поверхности соприкосновения пробки в проксимальном направлении во внутреннем проходе корпуса. Продвижение поверхности соприкосновения пробки может обеспечивать втягивание канюли во внутренний проход корпуса, пока канюля не будет полностью закрыта корпусом. Удлиненный плунжер может быть снова вдвинут в корпус, когда дистальная поверхность опорного элемента и проксимальная поверхность пробки отделены друг от друга. Дополнительно, удлиненный плунжер может быть снова вдвинут в корпус независимо от опорного элемента для вытеснения текучей среды из полости.

В соответствии с другим вариантом устройство с убирающейся иглой для отбора текучей среды содержит корпус с проксимальным концом, дистальным концом и проходящей между ними боковой стенкой, формирующей внутренний проход в корпусе. Устройство также содержит удлиненный плунжер с проксимальным концом и дистальным концом, к которому присоединена пробка, причем пробка имеет проксимальную поверхность и дистальный конец, формирующий полость во внутреннем проходе корпуса для содержания в ней текучей среды. Плунжер приспособлен для перемещения со скольжением во внутреннем проходе корпуса между исходным положением и отведенным положением. Устройство содержит также опорный элемент, удерживаемый во внутреннем проходе силой трения, причем опорный элемент, по меньшей мере, частично удерживает канюлю и имеет дистальную поверхность. Усилие, прикладываемое к удлиненному плунжеру в проксимальном направлении, заставляет проксимальную поверхность пробки прижиматься к дистальной поверхности опорного элемента. Сила, действующая на проксимальную поверхность, больше силы трения, так что сила трения преодолевается, и опорный элемент автоматически продвигается во внутреннем проходе корпуса.

В некоторых конфигурациях в канюле имеется отверстие, окруженное частью боковой стенки корпуса, и продвижение удлиненного плунжера в проксимальном направлении приводит к выходу текучей среды через отверстие в канюле в полость корпуса. Дополнительно, канюля имеет конец, прокалывающий кожу пациента, и сила трения больше усилия, необходимого для прокалывания кожи пациента, так что конец канюли может прокалывать кожу пациента. Сила трения, удерживающая опорный элемент во внутреннем проходе корпуса, восстанавливается после прекращения действия силы, прикладываемой к удлиненному плунжеру в проксимальном направлении. Удлиненный плунжер может быть снова вдвинут во внутренний проход корпуса под действием силы, прикладываемой в дистальном направлении. Дополнительно, удлиненный плунжер может быть снова вдвинут в корпус независимо от опорного элемента для вытеснения текучей среды из полости.

В соответствии с другим вариантом устройство с убирающейся иглой для отбора текучей среды содержит корпус с проксимальным концом, дистальным концом и проходящей между ними боковой стенкой, формирующей внутренний проход в корпусе. Устройство также содержит удлиненный плунжер с проксимальным концом и дистальным концом, причем дистальный конец плунжера формирует полость во внутреннем проходе для содержания в ней текучей среды, и плунжер приспособлен для перемещения со скольжением во внутреннем проходе между первым положением и вторым положением. Устройство также содержит опорный элемент, установленный, по меньшей мере, частично во внутреннем проходе и, по меньшей мере, частично удерживающий канюлю, причем дистальный конец удлиненного плунжера имеет отверстие, сквозь которое может проходить канюля. Перевод удлиненного плунжера из первого положения во второе положение вызывает автоматический переход опорного элемента из исходного положения, в котором, по меньшей мере, часть канюли находится снаружи корпуса, в отведенное положение, в котором канюля полностью закрыта корпусом. Опорный элемент остается в отведенном положении в процессе последующего перевода удлиненного плунжера из второго положения в первое положение.

В некоторых конфигурациях в канюле имеется отверстие, окруженное частью боковой стенки корпуса, и перевод удлиненного плунжера из первого положения во второе положение приводит к выходу текучей среды через отверстие в канюле в полость корпуса. Дополнительно, последующий перевод удлиненного плунжера из второго положения в первое положение приводит к вытеснению текучей среды из полости.

Другие конкретные особенности и достоинства изобретения станут понятными после ознакомления с нижеприведенным подробным описанием вместе с прилагаемыми фигурами чертежей.

Краткое описание чертежей:

На фиг. 1 - вид спереди сечения шприца в исходном положении, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 - вид спереди сечения шприца на фиг. 1 в промежуточном положении всасывания пробы, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 - вид спереди сечения шприца на фиг. 1 в отведенном положении, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 - вид спереди сечения шприца на фиг. 1 в положении передачи, когда он соединен с контейнером для пробы, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 - вид спереди сечения шприца на фиг. 1, когда проба полностью выгружена в контейнер, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Для целей настоящего описания указания “верхний”, “нижний”, “правый”, “левый”, “вертикальный”, “горизонтальный”, “верхняя часть”, “нижняя часть”, “боковой”, “продольный” и другие термины, характеризующие пространственное расположение, относятся к описанным вариантам осуществления изобретения, как они показаны на фигурах чертежей. Следует понимать, что если в явной форме не указано иное, могут быть предложены самые разные альтернативные варианты и их модификации. Также следует понимать, что нижеописанные конкретные устройства и их модификации, представленные на прилагаемых чертежах, являются просто примерами реализации заявленного изобретения.

Настоящее изобретение относится к шприцу, такому как шприц для взятия проб текучих сред из организма пациента с последующей передачей взятой текучей среды в отдельный контейнер для пробы. Как показано на фиг. 1-5, устройство 100 шприца с убирающейся иглой по одному из вариантов осуществления изобретения содержит корпус 102, такой как удлиненный цилиндр с проксимальным концом 104, дистальным концом 106 и с боковой стенкой между ними, которая формирует внутренний проход 110 между проксимальным 104 и дистальным 106 концами. По меньшей мере, частично во внутреннем проходе 110 расположен опорный элемент 112 в виде поршня, который, по меньшей мере, частично удерживает канюлю 114 иглы, проходящую по продольной оси A, как показано на фиг. 1, 100 шприца с убирающейся иглой. В одном из вариантов опорный элемент 112 имеет дискообразную форму и удерживает канюлю 114 в центре диска. В соответствии с некоторыми конфигурациями опорный элемент 112 установлен во внутреннем проходе 110 с некоторым зазором, так что элемент 112 не испытывает практического никакого фрикционного сопротивления со стороны стенок прохода 110. В альтернативном варианте опорный элемент 112 может быть плотно посажен во внутреннем проходе 110 таким образом, что он испытывает фрикционное сопротивление со стороны стенок прохода, так что канюля 114 может прокалывать кожу пациента без смещения опорного элемента 112 и присоединенной к нему канюли 114 из исходного положения опорного элемента 112.

Во внутреннем проходе 110 корпуса 102 установлен удлиненный плунжер 122 с проксимальным концом 124 и дистальным концом 126, имеющий такую конфигурацию и такие размеры, которые обеспечивают посадку плунжера во внутреннем проходе 110 с возможностью перемещения со скольжением. Плунжер 122 и боковая стенка 108 корпуса 102 имеют такую форму и такие размеры, которые обеспечивают формирование полости 128 для приема и вытеснения текучих сред. В одном из вариантов плунжер 122 содержит пробку (запорную часть) 130, расположенную на его дистальном конце 126 для закрытия открытого конца 132 полости 128, причем пробка 130 имеет такую форму и такие размеры, что она может скользить во внутреннем проходе 110 корпуса 102 с герметизацией полости 128 для текучей среды.

В пробке 130 может быть сформирован в целом цилиндрический канал, через который проходит канюля 114. Пробка 130 взаимодействует с боковой стенкой полости 128 для формирования уплотнения, непроницаемого для жидкости. В одном из вариантов цилиндрический канал в пробке 130 смещен относительно продольной оси A, как показано на фиг. 1, чтобы канюля 114 иглы, прикрепленная к опорному элементу 112, проходила вдоль продольной оси A корпуса 102 и пробки 130.

Опорный элемент 112 имеет дистальную поверхность 134 для взаимодействия с проксимальной поверхностью 138 пробки 130 плунжера 122. Пробка 130 охватывает по окружности канюлю 114, отходящую от опорного элемента 112. При использовании, как это будет описано ниже, пробка 130 может быть отведена в проксимальном направлении, пока проксимальная поверхность 138 пробки 130 не соприкоснется с дистальной поверхностью 134 опорного элемента 112. В этот момент усилие, действующее на плунжер 122 в проксимальном направлении, достаточно для смещения опорного элемента 112 из исходного положения, и он вместе с присоединенной к нему канюлей 114 будет скользить дальше во внутреннем проходе 110 в проксимальном направлении.

Когда плунжер 122 снова вдвигают во внутренний проход 110, как это будет описано ниже, взаимодействие между дистальной поверхностью 134 опорного элемента 112 и проксимальной поверхностью 138 пробки 130 прекращается, и плунжер 122 освобождается для движения во внутреннем проходе 110, в то время как опорный элемент 112 остается неподвижным благодаря фрикционной составляющей силы взаимодействия между канюлей 114 и уплотнительным элементом 141.

В процессе использования 100 шприца с убирающейся иглой пользователь вводит конец канюли 114 иглы, выходящий из корпуса 102 в исходном положении, как показано на фиг. 1, в организм пациента для взятия пробы текучей среды, такой как проба крови. В такой ориентации опорный элемент 112 расположен во внутреннем проходе 110 с некоторым зазором, и конец присоединенной к нему канюли иглы отходит наружу от дистального конца 106 корпуса 102.

В альтернативном варианте опорный элемент 112 плотно посажен внутри канала 110, и конец присоединенной к нему канюли иглы отходит наружу от дистального конца 106 корпуса 102.

В одном из вариантов вокруг канюли 114 на дистальном конце 106 корпуса 102 обеспечивается уплотнительный элемент 141, по существу, непроницаемый для воздуха, и фрикционная составляющая силы взаимодействия между канюлей 114 и уплотнительным элементом 141 превышает силу, действующую на конце канюли 114 на кожу пациента при ее прокалывании, и соответственно опорный элемент 112 при этом остается в исходном положении. В другом варианте фрикционное сопротивление между внешним периметром опорного элемента 112 и внутренней поверхностью боковой стенки 108 корпуса 102 превышает силу, действующую на кончике канюли 114 на кожу пациента при ее прокалывании, и, соответственно, опорный элемент 112 при этом остается в исходном положении. В другом варианте вокруг канюли 114 на дистальном конце 106 корпуса 102 обеспечивается уплотнительный элемент 141, по существу непроницаемый для воздуха, и фрикционное сопротивление уплотнительного элемента 141 превышает усилие, необходимое для прокалывания кожи пациента. В другом варианте фрикционное сопротивление уплотнительного элемента 141 также превышает силу трения между канюлей 114 и пробкой 130 плунжера 122. Плунжер 122 также установлен во внутреннем проходе 110 корпуса 102 в исходном положении, так что пробка 130 расположена, по существу, внутри дистального конца 106 корпуса 102. В одном из вариантов пробка 130 в исходном положении не касается опорного элемента 112.

Когда пользователь тянет проксимальный конец 124 плунжера 122 в направлении стрелки B, как показано на фиг. 2, в полости 128 создается разрежение, и проба 140 текучей среды втягивается из организма пациента в полость 128. Отверстие 129 в канюле 114 обеспечивает выход пробы текучей среды из внутреннего прохода канюли 114 в полость 128. Когда пользователь тянет плунжер 122 в направлении стрелки B, проксимальная поверхность 138 пробки 130 упирается в дистальную поверхность 134 опорного элемента 112 с усилием, достаточным для его смещения из исходного положения и перемещения опорного элемента 112 во внутреннем проходе 110, как показано на фиг. 2, в из исходного положения проксимальном направлении. По мере перемещения опорного элемента 112 во внутреннем проходе 110 канюля 114 втягивается внутрь прохода 110. Когда плунжер отведен в крайнее положение, как показано на фиг. 3, канюля 114 будет полностью закрыта корпусом 102. Переход из исходного положения, показанного на фиг. 1, в отведенное положение, показанное на фиг. 3, осуществляется автоматически при вытягивании плунжера 122 в процессе взятия пробы, как показано на фиг. 2. В альтернативном варианте устройство 100 шприца с убирающейся иглой имеет такую конфигурацию, что канюля не начинает отводиться, пока не будет достигнуто положение взятия полной пробы. Например, пользователь может втянуть в шприц 5 мл крови в качестве требуемого объема пробы. Затем пользователь может извлечь иглу из вены пациента и продолжить вытягивание плунжера 122 для отведения канюли 114 во внутреннее пространство корпуса 102. Достоинство такой конфигурации заключается в том, что пользователь точно знает, когда игла извлечена из вены пациента. В этом случае может повыситься безопасность пользователя, когда он стабилизирует устройство внутри вены путем нажатия на канюлю 114 для снижения возможности травмирования иглой. В этом случае могут также быть снижены болезненные ощущения у пациента, поскольку пользователь знает, что канюля 114 извлечена из организма пациента перед отведением от него 100 шприца с убирающейся иглой.

После завершения взятия пробы пользователь вставляет дистальный конец 106 100 шприца с убирающейся иглой в открытый конец 150 контейнера 152 для пробы и выгружает взятую пробу 140 текучей среды из полости 128 в контейнер 152 путем повторного введения плунжера 122 в корпус 102 в направлении стрелки C, как показано на фиг. 4. При введении плунжера 122 пробка 130 будет отходить от опорного элемента 112, и канюля 114 будет удерживаться между уплотнительным элементом 141 и опорным элементом 112. В альтернативном варианте при введении плунжера 122 в корпус 102 пробка 130 будет отходить от опорного элемента 112, который будет удерживаться силой трения о внутреннюю поверхность боковой стенки 108 корпуса 102 в положении, близком к исходному положению.

Как показано на фиг. 5, после окончания передачи пробы 140 текучей среды из полости 128 в контейнер 152 для пробы плунжер 122 будет полностью введен в корпус 102, и опорный элемент 112 остается в проксимальном положении внутри корпуса 102, причем канюля 114 будет полностью закрыта корпусом 102.

В другом варианте уплотнительный элемент 141 выровнен по продольной оси A корпуса 102 и пробки 130. Когда пробка 130 находится в положении взятия максимального объема пробы и когда плунжер 122 продолжают отводить назад, и канюля 114 отводится, она будет сгибаться как плоская пружина. Канюля 114 удерживается по центру на каждом конце между уплотнительным элементом 141 и опорным элементом 112, однако смещается от центра пробкой 130. Таким образом, когда канюля 114 выходит из уплотнительного элемента 141, на нее действует изгибающий момент, который будет смещать конец канюли 114 в направлении боковой стенки 108 корпуса 102, в результате чего конец канюли 114 будет удерживаться во внутреннем пространстве 100 шприца с убирающейся иглой, когда плунжер вдвигают в корпус 102 для передачи пробы, и канюля 114 не будет выходить через уплотнительный элемент 141, то есть будет эффективно предотвращаться возможность повторного использования 100 шприца с убирающейся иглой.

В то время как в настоящем описании были рассмотрены несколько наиболее показательных вариантов предлагаемого в настоящем изобретении шприца с убирающейся иглой и способа его применения, специалисты в данной области техники могут осуществить различные модификации и изменения рассмотренных вариантов без выхода за пределы сущности и объема изобретения. Соответственно вышеприведенное подробное описание является иллюстрацией изобретения и никоим образом не должно рассматриваться как ограничение его объема.