Патент на изобретение №2254878

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ С ОГРАНИЧИТЕЛЕМ ДЛЯ УСТАНОВКИ ДОЗ

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине, в частности к механизму, который предотвращает установку дозы, превышающей количество жидкости, остающееся в картридже устройства для инъекций. Устройство включает элемент для установки доз, который сопрягается с приводным элементом так, что он может вращаться в одном направлении без вращения приводного элемента. Дозу вводят путем вращения элемента для установки доз в обратном направлении, при этом элемент для установки доз обеспечивает поворот приводного элемента вместе с ним. Вращение приводного элемента вызывает перемещение поршневого штока вперед внутри картриджа и вытеснение жидкости, содержащейся в картридже. Приводной элемент снабжен дорожкой, имеющей длину в зависимости от общего количества жидкости в картридже и введенной в зацепление со следящим элементом, присоединенным к элементу для установки доз для слежения за вращением этого элемента. Когда следящий элемент достигнет конца дорожки, элемент для установки доз нельзя вращать дальше. Изобретение позволяет исключить установку дозы, превышающей количество жидкости, остающееся в картридже. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для инъекций, в которых содержимое картриджа вводится в виде некоторого количества индивидуально установленных доз.

Такие устройства имеют механизм установки доз, с помощью которого осуществляют установку доз для последующего введения при приведении в действие кнопки для введения. Это может быть выполнено путем перемещения поводка вдоль поршневого штока на расстояние, пропорциональное требуемой дозе, и последующего перемещения поводка обратно в его исходное положение так, что при этом поводок обеспечивает перемещение поршневого штока вместе с ним вместо перемещения поводка вдоль указанного поршневого штока.

Из Европейского патента 327 910 известен шприц, с помощью которого дозу устанавливают путем отвинчивания гайкообразного элемента вдоль резьбового поршневого штока в сторону от упора в корпусе. Установленную дозу вводят путем нажимания на конец гайкообразного элемента, который образует кнопку для введения, тем самым гайкообразный элемент перемещают обратно в положение, где он снова упирается в упор. Во время последнего перемещения гайкообразного элемента поршневой шток перемещается вместе с ним, будучи “захваченным” гайкой, которая не перемещается относительно этого поршневого штока в процессе введения.

При установке дозы удобно иметь конструкцию, в которой предусмотрено ограничительное устройство, которое делает невозможным установку дозы, превышающей то количество лекарственного препарата, которое осталось в картридже. В устройстве по Европейскому патенту 327 910 это достигается за счет того, что резьба поршневого штока имеет такую длину, что картридж опорожняется как раз тогда, когда гайку отвинчивают до конца резьбы и затем прижимают до упора, то есть до положения, в котором она упирается в упор. При установке дозы гайка может быть отвинчена только до конца резьбы, и тем самым величина последней дозы ограничена количеством, остающимся в картридже.

Расстояние, на которое кнопка для введения должна быть перемещена, соответствует расстоянию, на которое должен быть перемещен поршень в картридже, чтобы ввести установленную (заданную) дозу. Особенно в случае картриджей большего размера с большим диаметром поперечного сечения это расстояние может быть очень коротким. Для обеспечения возможности перемещения кнопки для введения на большее расстояние может быть использовано нечто вроде зубчатой передачи с тем, чтобы расстояние, на которое должна быть перемещена кнопка для введения, было пропорционально вводимой дозе, но в несколько раз превышало бы длину перемещения поршня в картридже.

В Европейском патенте 608 343 описан пример подобного шестеренчатого механизма для установки доз и выполнения инъекций. В этом устройстве поводок не взаимодействует непосредственно с резьбовым поршневым штоком, а взаимодействует с приводным элементом, который может вызвать перемещение поршневого штока при введении установленной дозы. В этом устройстве приводной элемент содержит гайкообразный элемент, который зафиксирован от аксиального смещения в устройстве для инъекций. Гайкообразный элемент навинчен снаружи на резьбовой поршневой шток, который зафиксирован от вращения в устройстве для инъекций. При установке дозы поводок поворачивают в сторону от упора, к которому он возвращается при приведении в действие кнопки для введения. Во время своего возврата поводок обеспечивает поворот приводного элемента, который перемещает поршневой шток дальше в картридж для вдавливания поршня этого картриджа таким образом, чтобы заданное количество лекарственного препарата, находящегося в картридже, было выдавлено наружу через инъекционную иглу на дальнем конце указанного картриджа. Поскольку гайкообразный элемент не смещается относительно поршневого штока во время установки дозы, невозможно обеспечить ограничительную конструкцию, подобную описанной выше, и ограничивающую дозу так, чтобы она не превышала количества жидкости, оставшегося в устройстве для инъекций.

В документе WO 91/14.467 раскрыто устройство для инъекций, выполненное в виде ручки и имеющее ограничительный механизм, которое предотвращает установку дозы, превышающей количество жидкости, оставшееся в картридже. Ограничительный механизм содержит элемент для установки доз, соединенный с кнопкой для введения и поршневым штоком, имеющим выполненный за одно целое с ним приводной элемент или верхний резьбовой участок, который взаимодействует с элементом для установки доз таким образом, что элемент для установки доз и верхний резьбовой участок смещаются относительно друг друга при повороте элемента для установки доз с целью установки дозы и перемещаются вместе при выпуске установленной дозы. Элемент для установки доз дополнительно предусмотрен с несколькими защелками, одна из которых попадает в выемку в поршневом штоке, когда элемент для установки доз перемещен на заданное расстояние относительно поршневого штока. Заданное расстояние зависит от общего количества жидкости в картридже.

Тем не менее решение, описанное в документе WO 91/14.467, является довольно сложным и не пригодно для устройств для инъекций, имеющих резьбовой поршневой шток с круглым поперечным сечением, то есть с формой, которая соответствует обычному внешнему виду поршневого штока в устройстве для инъекций, и это решение определенно невозможно использовать, если поршневой шток представляет собой шток согнутого типа.

Задачей изобретения является разработка устройства для инъекций, имеющего ограничительный механизм, который позволяет преодолеть или исправить, по меньшей мере, один из недостатков известного уровня техники. Конкретная задача состоит в разработке ограничительного механизма, который пригоден для более простых устройств для инъекций, имеющих или резьбовой поршневой шток с круглым поперечным сечением, который может быть выполнен с возможностью поворота, или поршневой шток согнутого типа.

Такой механизм согласно изобретению отличается тем, что приводной элемент выполнен с направляющей дорожкой, имеющей длину, которая зависит от общего количества лекарственного препарата в картридже, причем указанная дорожка введена в зацепление со следящим элементом, перемещающимся по дорожке, соединенным с элементом для установки доз для слежения за вращением элемента для установки доз. Во время установки дозы следящий элемент будет перемещаться вперед в дорожке приводного элемента в положение, которое зависит от заданной дозы, по мере того, как во время установки дозы элемент для установки доз и приводной элемент будут поворачиваться относительно друг друга. Поскольку во время введения дозы приводной элемент поворачивается, следуя повороту элемента для установки доз, штифт элемента для установки доз сохранит свое положение в дорожке приводного элемента во время введения установленной дозы. Длина дорожки выполнена такой, что штифт достигает конца дорожки и делает невозможным увеличение установленной дозы при установке дозы, которая соответствует количеству жидкости, остающемуся в картридже.

В соответствии с изобретением приводной элемент может быть дискообразным и иметь спиралеобразную дорожку, которая введена в зацепление с кулачковым выступом на элементе, который упруго соединен с элементом для установки доз, так что штифт может быть смещен в радиальном направлении, когда он перемещается по дорожке приводного элемента.

В другом варианте осуществления изобретения приводной элемент может быть цилиндрическим и иметь винтовую дорожку, которая введена в зацепление с кулачковым выступом на элементе для установки доз, который представляет собой цилиндр, концентричный с приводным элементом.

Дорожка может быть выполнена в виде резьбы на приводном элементе, а следящий элемент может представлять собой гайкообразный элемент, соединенный с элементом для установки доз и выполненный с резьбой, входящей в зацепление с резьбой приводного элемента. При установке дозы элемент для установки доз навинчивается своей резьбой вдоль резьбы приводного элемента. Возможность ограничения устанавливаемой дозы обеспечивается за счет выполнения резьбы с соответствующей длиной.

Ниже изобретение разъясняется более подробно со ссылками на чертежи, на которых:

фиг.1 показывает выполненное с пространственным разделением элементов изображение шприца, имеющего ограничитель доз согласно изобретению;

фиг.2 представляет собой увеличенное изображение элемента для установки доз и приводного элемента шприца по фиг.1;

фиг.3 показывает элемент для установки доз, приводной элемент и следящий элемент для другого варианта осуществления шприца для инъекций.

Шприц на фиг.1 содержит корпус 1, в котором размещается картридж 2, из которого содержимое может быть выдавлено наружу с помощью поршневого штока 3, который во время выполнения инъекции с помощью зубчатых колес 4 и 5 перемещается вперед на расстояние, соответствующее дозе, заданной при установке дозы. Элемент 6 для установки доз снабжен зубчатым колесом 7, окружающим центральное отверстие, через которое выступает шестерня 8, предусмотренная на приводном элементе 9, как показано на фиг.2. Элемент 6 для установки доз приводится в действие с помощью управляющего элемента 10, который имеет захватываемую пальцами ручку 11, поводок 12, который входит в зацепление с элементом 6 для установки доз, и стрелку 13, указывающую на шкалу 14, предусмотренную на крышке 15, которая образует часть корпуса 1. На фиг.1 также показан колпачок 25, который может быть надет для защиты непоказанной иглы, которая может быть установлена в шприце, и кнопка 16 для введения, которая установлена с возможностью скольжения в корпусе 1 и которая имеет выемку 17, на одной из боковых поверхностей которой выполнены зубцы 18.

В собранном шприце зубчатое колесо 1 на элементе 6 для установки доз входит в зацепление с зубцами 18 кнопочного элемента 16, в то время как шестерня 8 на приводном элементе 9 входит в зацепление с частью зубчатого колеса 5, имеющей большой диаметр, при этом часть зубчатого колеса 5, имеющая малый диаметр, входит в зацепление с другим зубчатым колесом 4, которое также входит в зацепление с зубцами 19 на поршневом штоке 3.

Приводной элемент 9 выполнен с защелкой 26, которая совместно с непоказанными зубцами, выполненными в корпусе, образует однонаправленное соединение, обеспечивающее возможность поворота приводного элемента 9 только в направлении, соответствующем направлению перемещения поршневого штока 3 при перемещении его вперед в картридж 2. Храповой механизм образован выступами, которые имеют форму зубьев пилы, выполнены на элементе 6 для установки доз и входят в зацепление с зубцами 27, имеющими форму зубьев пилы и предусмотренными на периферии приводного элемента 9, причем этот храповой механизм сориентирован таким образом, что только вращение элемента 6 для установки доз в направлении, в котором приводной элемент 9 может перемещаться, передается от элемента 6 для установки доз к приводному элементу 9. При вращении элемента 6 для установки доз в противоположном направлении зубья частей храпового механизма будут скользить друг по другу.

Для установки дозы захватывают захватываемую пальцами ручку 11 управляющего элемента 10 и вращают элемент 10 по часовой стрелке до тех пор, пока стрелка не укажет на требуемую дозу на шкале 14. Как было указано, это вращение приведет к тому, что части элемента для установки доз и приводного элемента, образующие храповой механизм, будут скользить друг по другу. Если элемент 6 для установки доз вращается в направлении против часовой стрелки для уменьшения установленной дозы, храповой механизм обеспечит передачу поворота от элемента 6 для установки доз к приводному элементу 9, но при передаче крутящего момента в этом направлении от управляющего элемента через поводок 12 к элементу 6 для установки доз этот элемент для установки доз деформируется, так что выступ на элементе 6 для установки доз выводится из его зацепления с зубцами 27 приводного элемента 9, и обеспечивается возможность вращения элемента 6 для установки доз в направлении против часовой стрелки без передачи вращательного движения к приводному элементу 9.

Благодаря зацеплению между зубчатым колесом 7 на элементе 6 для установки доз и зубцами 18 кнопки 16 для введения эта кнопка будет подниматься от конца корпуса 1 при установке дозы и будет опускаться при уменьшении дозы.

При надавливании на кнопку 16 для введения с целью введения установленной дозы зацепление между зубчатым колесом 7 на элементе 6 для установки доз и зубцами 18 кнопки 16 для введения обеспечит вращение элемента 6 для установки доз в направлении против часовой стрелки. Поскольку крутящий момент не передается элементу 6 для установки доз управляющим элементом 10, храповое соединение между элементом 6 для установки доз и приводным элементом 9 будет действовать, и приводной элемент 9 будет вращаться вместе с элементом 6 для установки доз в направлении против часовой стрелки и обеспечит подачу поршневого штока 3 в картридж.

Как видно на фиг.2, дискообразный приводной элемент 9 имеет на своей стороне, обращенной к элементу 6 для установки доз, спиралеобразную дорожку 20, которая введена в зацепление с кулачковым выступом 21, предусмотренным на конце рычага 22, который с помощью гибкой поперечины 23 прикреплен к элементу 6 для установки доз, так что рычаг 22 может качаться, чтобы обеспечить возможность перемещения кулачкового выступа 21 в радиальном направлении приводного элемента 9. При вращении элемента 6 для установки доз относительно приводного элемента 9 во время установки дозы кулачковый выступ перемещается вдоль дорожки 20, в то время как в процессе введения кулачковый выступ благодаря совместному вращению элемента 6 для установки доз и приводного элемента 9 остается в том положении в дорожке 20, которое было достигнуто во время установки дозы. Таким образом, положение кулачкового выступа на направляющей отражает общее количество вводимого лекарственного препарата. Когда кулачковый выступ 21 упрется в концевую стенку 24 дорожки 20, установленная доза не может быть увеличена, и путем выполнения дорожки такой длины, которая соответствует общему количеству лекарственного препарата в картридже, гарантируют то, что невозможно будет установить дозу, превышающую количество лекарственного препарата, остающееся в картридже.

На фиг.3 показан элемент 30 для установки доз, который окружает приводной элемент 31, согласно другому варианту осуществления ограничителя для установки доз. Элемент 30 для установки доз является цилиндрическим, и на его наружной стенке выполнена винтовая дорожка 29, которая предназначена для взаимодействия с винтовым внутренним выступом в непоказанном корпусе, так что элемент 30 для установки доз вывинчивается наружу в указанном корпусе при вращении его с целью установки дозы и завинчивается внутрь в указанном корпусе при вращении его с целью уменьшения слишком большой установленной дозы. Во время вращения для установки дозы элемент 30 для установки доз вращается свободно относительно приводного элемента 31, вокруг которого он расположен. Между элементом 30 для установки доз и приводным элементом 31 установлен связанный с ними гайкообразный элемент 32, который при вращении его относительно приводного элемента 31 может навинчиваться на этот приводной элемент с перемещением вдоль этого приводного элемента, на наружной поверхности которого выполнена винтовая дорожка 33. На наружной стенке гайкообразного элемента 32 выполнена выемка 34, которая проходит в аксиальном направлении и в которую входит выступ 35, проходящий в аксиальном направлении и предусмотренный на внутренней стороне элемента 30 для установки доз.

Благодаря тому, что выступ 35 входит в выемку 34, во время установки дозы гайкообразный элемент 32 вращается вместе с элементом 30 для установки дозы относительно приводного элемента 31, так что положение гайкообразного элемента 32 на этом приводном элементе зависит от установленной дозы. При введении дозы путем надавливания на непоказанную кнопку для введения, которая расположена в концевой части 36 элемента 30 для установки доз, эта кнопка прижимает фланец 37, находящийся на конце приводного элемента 31, вводя его в зацепление с соединительными зубьями 38, предусмотренными в нижней части указанной концевой части 36 элемента 30 для установки доз. На своей нижней невидимой стороне фланец 37 выполнен с соединительными зубьями, соответствующими соединительным зубьям 38 элемента 30 для установки доз, и когда благодаря тому, что выступ в корпусе входит в дорожку 29 на элементе 30 для установки доз, элемент 30 для установки доз принудительно вращается относительно корпуса при вдавливании его в указанный корпус, это вращение передается приводному элементу 31, который благодаря введенным в зацепление соединительным зубьям принудительно вращается вместе с элементом для установки доз, и во время этого вращения гайкообразный элемент 32 сохраняет свое положение на приводном элементе 31. Таким образом, положение гайкообразного элемента 32 на приводном элементе 31 всегда будет указывать на общее количество установленных и введенных доз. Когда винтовая дорожка 33 на приводном элементе 31 выполнена с длиной, соответствующей количеству лекарственного препарата в картридже, гайкообразный элемент 32 достигнет конца дорожки 33 и остановит установку дозы, превышающей количество, остающееся в картридже.

Формула изобретения

1. Устройство для инъекций, содержащее корпус, удерживающий картридж, кнопку для введения, предназначенную для выпуска установленной дозы, поршневой шток для перемещения поршня внутри картриджа и ограничительный механизм, предотвращающий установку дозы, превышающей количество жидкости, оставшееся в картридже, причем ограничительный механизм содержит элемент для установки доз, соединенный с кнопкой для введения, и приводной элемент, соединенный с поршневым штоком, причем элемент для установки доз и приводной элемент выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга, когда элемент для установки доз вращается при установке дозы, при этом кнопка для введения выполнена смещающейся в сторону, и элемент для установки доз и приводной элемент выполнены с возможностью перемещения вместе при выпуске установленной дозы путем перемещения кнопки для введения в обратном направлении, отличающееся тем, что приводной элемент снабжен дорожкой, имеющей концевую стенку, определяющую длину, которая зависит от общего количества лекарственного препарата в картридже, упомянутая дорожка введена в зацепление со следящим элементом, соединенным с элементом для установки доз, для слежения за вращением элемента для установки доз, причем следящий элемент и элемент для установки доз выполнены с возможностью совместного вращения относительно приводного элемента при установке дозы, а следящий элемент и элемент для установки доз выполнены с возможностью совместного вращения с приводным элементом при выпуске дозы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной элемент выполнен дискообразным, а дорожка имеет форму спирали и введена в зацепление с кулачковым выступом, упруго соединенным с элементом для установки доз.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной элемент выполнен цилиндрическим, а дорожка имеет винтовую форму, которая введена в зацепление с кулачковым элементом, соединенным с элементом для установки доз, который выполнен в форме цилиндра, коаксиального с приводным элементом.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дорожка выполнена в виде резьбы на приводном элементе, а следящий элемент представляет собой гайку, соединенную с элементом для установки доз и снабженную резьбой, входящей в зацепление с резьбой приводного элемента.

РИСУНКИ