Результат интеллектуальной деятельности: ШПРИЦ ОДНОКРАТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ

Изобретение относится к области медицины, в частности к одноразовым инъекционным устройствам.

Известен [Сабитов В.Х. Медицинские инструменты. - М.: Медицина, 1985, 175 с.] трехкомпонентный одноразовый шприц, который содержит полый цилиндрический корпус с наконечником и поршень из эластичного материала, перемещаемый внутри корпуса при помощи штока.

К недостаткам этого устройства относится возможность его использования неограниченное число раз.

Также известен одноразовый шприц однократного применения [Single use disposable syringe, Патент ЕР 0308040 А1] и его аналоги [US 4986812 А, US 5000737 A, US 5183466 А, ЕР 0376697 А2 и др.], которые содержат цилиндрический корпус и поршень, перемещаемый внутри корпуса при помощи штока, где на шток надет запирающий элемент в виде упругой металлической шайбы (или отдельных секторов, размещенных в продольных выемках штока) с наружными зубцами, соприкасающимися с корпусом, и внутренними зубцами, соприкасающимися со штоком, которые изогнуты в сторону набора жидкости, что позволяет корпусу и штоку перемещаться относительно запирающего элемента только в сторону изгиба зубцов.

К недостаткам данных устройств относится возможность осуществления нескольких циклов заполнения-опорожнения шприца при условии, что суммарный объем всех циклов не превысит номинальный объем шприца.

В качестве ближайшего аналога выбран трехкомпонентный одноразовый шприц, который содержит полый цилиндрический корпус с наконечником и поршень из эластичного материала, перемещаемый внутри корпуса при помощи штока.

К недостаткам этого устройства относится возможность его использования неограниченное число раз.

Задачей изобретения является обеспечение возможности осуществления только одного цикла заполнения-опорожнения шприца.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в конструкции трехкомпонентного одноразового шприца (фиг. 1,а), который содержит полый цилиндрический корпус (1) с наконечником (4) и поршень из эластичного материала (2), перемещаемый внутри корпуса при помощи штока (3), предусмотрены следующие отличия: уплотнение поршня в корпусе осуществляется двумя независимыми элементами: являющейся частью поршня или прикрепленной к поршню эластичной односторонней манжетой с рабочей кромкой (6), направленной в сторону наконечника, и уплотнительным кольцом (5) из эластичного материала, установленным в корпус шприца непосредственно за поршнем со стороны штока с некоторым натягом.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно: эластичное уплотнительное кольцо, одновременно соприкасающееся с тыльной поверхностью поршня и внутренней поверхностью цилиндра, обеспечивает герметичность шприца только при наборе жидкости; односторонняя манжета с рабочей кромкой, направленной в сторону наконечника, обеспечивает герметичность шприца только при выпуске жидкости и в состоянии, когда поршень неподвижен относительно корпуса; натяг, с которым уплотнительное кольцо вставлено в корпус, фиксирует уплотнительное кольцо в положении, достигнутом по окончании набора жидкости; поршень, лишенный уплотнительного кольца в процессе выпуска жидкости, не может обеспечить герметичность шприца для повторного набора.

Изобретение позволяет осуществить только один цикл заполнения-опорожнения шприца.

Техническая сущность и принцип действия предложенного устройства поясняются чертежом, на котором:

Фиг. 1 - Схема конструкции шприца однократного применения (б) в сравнении с ближайшим аналогом (а): 1 - корпус; 2 - поршень; 3 - шток; 4 - уплотнительное кольцо; 5 - наконечник; 6 - рабочая кромка манжеты.

Фиг. 2 - Схема работы шприца однократного применения (толстыми стрелками показано направление движения штока; тонкими - направление движения жидкости; пунктирными - направление движения воздуха), а - набор жидкости; б - положение, достигнутое поршнем по окончании набора; в - выпуск жидкости; г - попытка повторного набора жидкости.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующими примерами.

В исходном состоянии (фиг. 1, б) поршень (3) вдвинут до упора в корпус (1) вместе с уплотнительным кольцом (5). При первом наборе жидкости (фиг. 2, a) поршень движется вдоль оси шприца в сторону от наконечника, толкая перед собой уплотнительное кольцо, которое одновременно прижимается к тыльной поверхности поршня и внутренней поверхности корпуса, чем обеспечивается герметичность шприца в процессе набора жидкости. При остановке поршня в крайнем положении (фиг. 2, б), достигнутом в процессе набора, герметичность обеспечивается рабочей кромкой манжеты, прижатой к внутренней поверхности корпуса за счет эластичности материала, из которого изготовлен поршень. При выпуске жидкости (фиг. 2, в) поршень движется в сторону наконечника, а не прикрепленное к поршню уплотнительное кольцо остается в крайнем положении, достигнутом в процессе набора. В этом случае избыточное давление, возникающее внутри корпуса под действием поршня, дополнительно прижимает рабочую кромку манжеты к внутренней поверхности корпуса, чем обеспечивается герметичность шприца. При попытке повторного набора жидкости (фиг. 2, г) в корпусе возникает разрежение, отжимающее рабочую кромку манжеты от стенки корпуса, в результате чего шприц заполняется воздухом через возникающие неплотности между поршнем и корпусом.

Предложенный шприц однократного применения (фиг. 1, б) состоит из корпуса (1), поршня (2), штока (3) и уплотнительного кольца (4).

Перечисленные выше конструктивные элементы выполнены следующим образом: корпус (1) представляет собой заглушенный с одной (фронтальной) стороны полый цилиндр из жесткого полимерного материала, фронтальная стенка которого снабжена коническим наконечником (5) с осевым отверстием, сообщающимся с полостью корпуса. Поршень (2), выполненный из эластичного полимерного материала, представляет собой усеченный конус, большее основание которого (фронтальная поверхность) имеет кромку (6), приподнятую над фронтальной поверхностью с образованием манжеты конической формы, наружный диаметр которой в свободном состоянии несколько превышает внутренний диаметр корпуса (1). Тыльная поверхность поршня имеет произвольные конструктивные элементы, обеспечивающие крепление штока (3), представляющего собой жесткий стержень произвольной формы, длина которого несколько превышает длину корпуса (1), изготовленный из полимерного материала. Уплотнительное кольцо (4) представляет собой кольцо из эластичного полимерного материала, наружный диаметр которого в свободном состоянии несколько превышает внутренний диаметр корпуса (1), а внутренний диаметр кольца, установленного в корпус (1), меньше наружного диаметра штока (3). В исходном состоянии поршень (2) вдвинут в корпус (1) до упора, при этом рабочая кромка (6) манжеты упирается во внутреннюю поверхность корпуса (1). Уплотнительное кольцо (4) надето на шток (3) и также вдвинуто в корпус до соприкосновения фронтальной поверхности кольца (4) с тыльной поверхностью поршня (2) по всей окружности, при этом наружная поверхность кольца (4) упирается во внутреннюю поверхность корпуса (1).

Описанным выше шприцем однократного применения пользуются следующим образом: шприц, удерживая одной рукой за корпус (1), погружают наконечником (5) с установленной при необходимости инъекционной иглой в жидкость, после чего, не вынимая наконечника (иглы) из жидкости, второй рукой плавно вытягивают поршень (2) за шток (3) на необходимое расстояние. Вследствие возникающего при этом разрежения полость, заключенная между фронтальной стенкой корпуса (1) и фронтальной поверхностью поршня (2,) заполняется жидкостью. Затем наконечник (иглу) извлекают из жидкости, направляют в нужную сторону и начинают перемещать поршень (2) в обратном направлении, плавно надавливая на шток (3) вдоль оси шприца. Вследствие возникающего при этом избыточного давления жидкость, заключенная между фронтальной стенкой корпуса (1) и фронтальной поверхностью поршня (2), вытекает из шприца через наконечник (иглу).