PL203189B1 - Urządzenie wstrzykujące - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie wstrzykujące.

Ze stanu techniki znane są urządzenia do wstrzykiwania strumieniowego cieczy medycznych przez powierzchnię skóry lub błonę śluzową ludzi lub zwierząt w warunkach wystarczająco wysokiego ciśnienia, w celu wprowadzenia cieczy do tkanki na określoną głębokość poniżej powierzchni skóry.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US-2 821 981 znane jest urządzenie wstrzykujące wielorazowego użytku, wykorzystujące zasadę wstrzykiwania strumieniowego. W tym znanym urządzeniu, wstrzykiwany płyn ładowany jest do dalszej komory ciśnieniowej, ampułki, z bliższej komory, zawierającej lek w płynie, na przykład w postaci konwencjonalnej strzykawki. Do przeniesienia płynu z komory płynu do komory ciśnieniowej wykorzystywany jest pewien mechanizm, po czym inny mechanizm wykorzystywany jest do wykonania zastrzyku. W otworze ładującym stosowane są zawory jednokierunkowe, zapobiegające wystąpieniu przepływu zwrotnego. Ta raczej skomplikowana mechanicznie struktura urządzenia wstrzykującego jest dosyć kosztowna przy wytwarzaniu. Inną wadą tego rodzaju skomplikowanych urządzeń mechanicznych jest trudność składania urządzenia w środowisku sterylnym. Występuje czasami potrzeba, aby części, które mogą ulec zanieczyszczeniu podczas zastrzyku, były jednorazowego użytku. Żądanie to jest bardzo trudne do spełnienia dla urządzenia, ujawnionego w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US-2 821 981 lub w ogólności dla skomplikowanych mechanicznie urządzeń tego rodzaju, ze względu na dużą liczbę różnych elementów, tworzących takie urządzenie.

Zgłoszenie US-3 138 257 ujawnia urządzenie wstrzykujące podobne do urządzenia znanego z w/w dokumentu US-2 821 981.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US-4 447 225 ujawnia wielodawkowe strumieniowe urządzenie wstrzykujące, przystosowane do umieszczania w nim butelki leku lub fiolki, z której lek w postaci cieczy podawany jest do komory ciś nieniowej. Lek jest następnie pompowany przez zawór jednokierunkowy do komory gromadzenia leku za pośrednictwem kaniuli. Lek jest wtedy gotowy do wykonania zastrzyku, który wykonywany jest poprzez wywarcie nacisku na ciecz i wypchnięcie jej przez dyszę strumieniowego urządzenia wstrzykującego. Jedną z wad strumieniowego urządzenia wstrzykującego, ujawnionego w w/w dokumencie US-4 447 225, jest to, że jest ono skomplikowane pod względem budowy, jeżeli chodzi na przykład o dwustopniowe ładowanie ciekłego leku przed zastrzykiem, a stąd i kosztowne w produkcji.

Publikacja WO-92/01485 ujawnia dwukomorową strzykawkę z tuleją, wykonaną na przykład z tworzywa sztucznego, zawierając ą dalszy i bliższy odcinek. Do bliższego odcinka tulei wprowadzany jest wkład, wykonany z pewnego materiału, na przykład szkła, który jest zgodny z rozpuszczalnikiem lub ciekłym lekiem. Rozpuszczalnik doprowadzany jest do dalszego końca, gdzie ciecz rozpuszcza liofilizowany proszek, za pośrednictwem zespołu obejściowego, a strzykawka jest wtedy gotowa do zastosowania przy zwykłym zastrzyku igłą podskórną. Należy zauważyć, że strzykawka, ujawniona w publikacji WO-92/01485, przeznaczona jest do wykonywania tradycyjnych zastrzyków igł owych, to znaczy brak jest sugestii, aby dalszy koniec mógł wytrzymać wyższe ciśnienia, wymagane w przypadku zastrzyków wysokociśnieniowych, na przykład posiadając przednie uszczelki i zespoły, przeznaczone do wytrzymania wysokich ciśnień. Konstrukcja ta przystosowana jest tylko do etapu rozpuszczania liofilizatu w płynnym nośniku, następującego w przednim przedziale.

Opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr US-2 591 046 ujawnia zespół strzykawki podskórnej z dwiema komorami, rozdzielonym przez odcinek obejściowy. Lek w postaci cieczy przechodzi do dalszej komory za pośrednictwem odcinka obejściowego. Nie występują oddzielne komory, zdolne do nadana odmiennych właściwości, na przykład odporności na wysokie ciśnienia.

Przeznaczone do wstrzyknięcia leki w postaci ciekłej, przed załadowaniem do strzykawki, przechowywane są zwykle w szklanych pojemnikach. Szklany pojemnik zamknięty jest przez gumową uszczelkę. Lek ten ma zatem styczność jedynie ze szkłem i gumą. Głównym argumentem, przemawiającym za niedostosowaniem gumy w pojemnikach do przechowywania leków jest to, że tego rodzaju tworzywo sztuczne nie tworzy całkowicie szczelnej bariery dla przedostającego się do środka tlenu lub składników wydostających się z pojemnika. W tworzywie sztucznym obecne mogą być również składniki pochodzące z procesu produkcji, które wpływają na ciecz przechowywaną w tym pojemniku. Innym powodem jest to, że tworzywo sztuczne może wydzielać śladowe ilości składników, które są niedopuszczalne w preparatach przeznaczonych do wstrzykiwania. Powyższe wady, związane z tworzywem sztucznym, wykorzystywanym w pojemnikach do przechowywania leków, mają znaczenie tylko

PL 203 189 B1 w przypadku wykorzystywania plastykowych pojemników dla typowych okresów przechowywania leków, na przykład do dwóch lat. W przypadku wykorzystywania tworzyw sztucznych na przykład w strzykawkach i tym podobnych, gdzie lek w postaci cieczy wchodzi w styczność z tworzywem sztucznym tylko w momencie wykonywania zastrzyku, powyższe wady nie są istotne.

W strumieniowych urzą dzeniach wstrzykują cych, wykorzystujących szklane pojemniki, pojemnik tego rodzaju musi wytrzymać wysokie ciśnienie, stosowane do wypchnięcia cieczy z pojemnika. Pojemnik szklany jest wtedy korzystnie wytwarzany ze szkła hartowanego, co powoduje iż jest on kosztowny. Z drugiej strony, tworzywa sztuczne z łatwością mogą zyskać właściwości niezbędne dla komory ciśnieniowej, takie jak wytrzymałość i sprężystość przy małym ryzyku pęknięcia. Materiały szklane w pojemnikach magazynujących i tworzywa sztuczne w komorach ciś nieniowych nadają się również do zastosowania w elementach jednorazowego użytku.

Celem wynalazku jest opracowanie łatwego w użyciu urządzenia wstrzykującego, które jest mniej kosztowne w wytwarzaniu niż urządzenia znane w stanie techniki i nie posiadającego wad związanych ze sterylną obsługą elementów tego urządzenia.

Celem wynalazku jest również opracowanie urządzenia wstrzykującego, nadającego się do wstępnego napełnienia lekiem i umożliwiającego przechowywanie tego leku przez dłuższe okresy czasu przed wykonaniem zastrzyku, przy czym wszystkie powierzchnie urządzenia oraz jego części wchodzące w styczność z lekiem mogą być utrzymane w sterylnych warunkach podczas wytwarzania, przechowywania i użytkowania, i posiadającego sterylne elementy, które z zasady nie mogą być ponownie wykorzystane w celu uniemożliwienia dokonania nieuprawnionej sterylizacji i ponownej sprzedaży już wykorzystanych urządzeń, co mogłoby być niebezpieczne dla zdrowia pacjentów.

Urządzenie wstrzykujące do podawania cieczy ze źródła wysokiego ciśnienia, zawierające osłonę, w której znajduje się zespół komory ciśnieniowej i komory magazynującej, przy czym komora ciśnieniowa zawiera tuleję ciśnieniową o zasadniczo stałym przekroju poprzecznym, w której jest umieszczony przesuwnie przynajmniej jeden tłok i która zawiera przedni otwór końcowy, przeznaczony do wypchnięcia cieczy, przy czym komora ciśnieniowa odznacza się wytrzymałością względem ciśnienia cieczy, zaś komora magazynująca na ciecz lub składniki prekursorowe cieczy jest wyposażona w tuleję magazynującą zawierającą przynajmniej odcinek o zasadniczo stałym przekroju poprzecznym, w którym jest umieszczony przynajmniej jeden tłok, zaś między komorą ciśnieniową a komorą magazynującą znajduje się połączenie płynowe, umoż liwiające przepływ cieczy z komory magazynującej do komory ciśnieniowej, przy czym oś komory ciśnieniowej i oś komory magazynującej zasadniczo pokrywają się, zaś tuleja ciśnieniowa i tuleja magazynująca mają wewnętrzne średnice wystarczająco zbliżone, aby umożliwić szczelne przechodzenie sprężystego tłoka z tulei magazynującej do tulei ciśnieniowej, a ponadto komora magazynująca jest odrębna od komory ciśnieniowej, zaś tuleja ciśnieniowa zawiera próżnię lub jest wypełniona powietrzem lub innym gazem, według wynalazku charakteryzuje się tym, że osłona jest wyposażona w mechanizm sprężający, zawierający elementy do wywierania nacisku, bezpośrednio lub pośrednio, na przedni tłok, gdy znajduje się on w tulei ciśnieniowej, dla wytworzenia ciśnienia cieczy w komorze ciśnieniowej powyżej 25 atm. (2,5 MPa).

Przedni otwór tulei ciśnieniowej jest zaprojektowany do wytwarzania strumienia cieczy.

Przedni otwór tulei ciśnieniowej jest nakryty zdejmowalnym lub rozrywanym zamknięciem lub uszczelką.

Tuleja ciśnieniowa posiada otwarty tylny koniec, a tuleja magazynująca posiada otwarty przedni koniec.

Połączenie płynowe pomiędzy komorą ciśnieniową a komorą magazynującą zawiera odcinek obejściowy, prowadzący z komory magazynującej do komory ciśnieniowej wokół przedniego tłoka.

Komora ciśnieniowa i komora magazynująca wykonane są z różnych materiałów, korzystnie odpowiednio z tworzywa sztucznego i szkła.

Między komorą ciśnieniową a komorą magazynującą znajduje się uszczelka.

W komorze magazynują cej jest umieszczony ruchomo drugi t ł ok, ograniczaj ący wraz z przednim tłokiem komorę magazynującą.

Komora magazynująca jest dwukomorową komorą magazynującą, zaopatrzoną w odcinek obejściowy i przynajmniej trzeci tłok, dzielący komorę magazynującą na dwie podkomory.

Komora ciśnieniowa posiada większą objętość niż objętość komory magazynującej.

Odcinek obejściowy zawiera kanały obejściowe, usytuowane na wewnętrznej powierzchni odcinka obejściowego.

Mechanizm sprężający ma nurnik oddziaływujący na tylny tłok.

PL 203 189 B1

Mechanizm sprężający zawiera napiętą sprężynę lub gaz pod ciśnieniem.

W tulei ciś nieniowej i odpowiednio w tulei magazynują cej jest umieszczony przemieszczalnie przedni tłok i tylny tłok, tworząc zespół komorowy, zaś mechanizm sprężający zawiera ruchomy osiowo nurnik.

Urządzenie według wynalazku ma elementy do uruchamiania ręcznego ruchu wstecznego zespołu komorowego, korzystnie w postaci gwintu.

Urządzenie według wynalazku ma elementy do spustowego uruchamiania ruchu nurnika w przód, korzystnie stanowią ce sprężony gaz lub napi ę t ą sprężynę .

Przedni otwór ma połączenie do mocowania igły podskórnej.

Idea wynalazku może być wykorzystana w dowolnym urządzeniu wstrzykującym, wymagającym wysokiego ciśnienia wstrzykiwanego płynu. Wysokie ciśnienia mogą być potrzebne do podania produktu o wysokiej lepkości, takiego jak produkty w postaci oleju, żelu, pasty amorficznej lub zawiesiny, na przykład do celów stomatologicznych lub w celu utworzenia wolno wydzielających złóż w organizmie. Innym głównym rodzajem urządzeń wstrzykujących, wymagających wysokiego ciśnienia, są strumieniowe urządzenia wstrzykujące, przeznaczone do bezigłowej penetracji skóry przez ciecz pod ciśnieniem, które zostaną omówione poniżej.

Według wynalazku otrzymuje się łatwe w użyciu urządzenie wstrzykujące, posiadające niewiele ruchomych części i łatwe do wytwarzania. Urządzenie wstrzykujące może być wykorzystywane do wykonywania dowolnego rodzaju zastrzyków wysokociśnieniowych, może zostać wstępnie napełniane lekiem i przechowywane bez zepsucia tego leku, a także może być wytwarzane, przechowywane i wykorzystywane w sterylnych warunkach. Urzą dzenie to nadaje się takż e do zastosowania w charakterze urządzenia jednorazowego użytku.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1a-1e przedstawiają schematyczną ilustrację procedury wykonywania zastrzyku przy użyciu urządzenia wstrzykującego według wynalazku, fig. 2 - widok w przekroju poprzecznym wzdłuż linii A-A z fig. 3, fig. 3 - schematyczną ilustrację komory ciśnieniowej urządzenia według wynalazku, fig. - 4a-4d -schematyczną ilustrację procedury wykonywania zastrzyku przy użyciu urządzenia wstrzykującego według drugiego korzystnego przykładu wykonania wynalazku, fig. 5 - schematyczną ilustrację komory ciśnieniowej urządzenia według alternatywnego przykładu wykonania wynalazku, fig. 6a-6b -schematyczną ilustrację alternatywnego przykładu wykonania, w którym zespół komory ciśnieniowej i komory magazynującej umieszczony jest ruchomo względem osłony, zawierającej mechanizm wstrzykujący, a fig. 7a-7b - schematycznie modyfikację zespołu nurnika, mającą na celu zmniejszenie wypadkowej sprężystości systemu.

Na fig. 1a-1e przedstawiono ilustrację procedury wykonywania zastrzyku przy użyciu urządzenia wstrzykującego według wynalazku. Urządzenie wstrzykujące zawiera osłonę 2, w której znajdują się komora ciśnieniowa 4, komora magazynująca 6 oraz mechanizm sprężający 8.

Komora ciśnieniowa 4, ukazana oddzielnie na fig. 3, zawiera tuleję ciśnieniową 10 o zasadniczo stałym przekroju poprzecznym, wyznaczającą oś 12 komory ciśnieniowej, która służy do umieszczenia w niej przynajmniej jednego tłoka i posiada przedni otwór 14, przeznaczony do wypychania cieczy. Komora ciśnieniowa 4 jest wystarczająco wytrzymała, aby wytrzymać ciśnienie cieczy podczas procedury wypychania. Tuleja ciśnieniowa 10 posiada otwarty tylny koniec 26 (na fig. 3).

Komora ciśnieniowa 4 jest przed zmontowaniem sterylizowana i jest pusta lub napełniona powietrzem lub innym gazem. Jest ona korzystnie jednorazowego użytku, ale może być także wielokrotnego użytku. Wewnętrzna średnica przedniego otworu 14 wynosi 0,1 - 0,6 mm, korzystnie rzędu 0,15 mm. Jak wspomniano, otwór ten może być przystosowany albo do zastrzyku bezigłowego, jak zilustrowano schematycznie na figurach, albo do zastrzyku igłowego, w którym to przypadku przedni otwór 14 może posiadać element łączący igły. Oczywiste jest, że zastosowana może zostać krótka igła w zakresie długości od 1 do 3 mm w celu penetracji najbardziej zewnętrznej warstwy skóry, a przez to dla zmniejszenia prędkości strumienia, niezbędnej do osiągnięcia docelowej głębokości w tkance.

Komora magazynująca 6, służąca do przechowywania cieczy lub składników prekursorowych cieczy, zawiera tuleję magazynującą 16 z przynajmniej jednym odcinkiem o zasadniczo stałym przekroju poprzecznym, określającą oś 18 tulei magazynującej 16, która jest przeznaczona do pomieszczenia przynajmniej jednego tłoka 20, 22. Znajduje się tam korzystnie odcinek obejściowy (nie pokazany na figurze). Tuleja magazynująca 16 posiada otwarty koniec przedni oraz korzystnie otwarty koniec tylny. Najbardziej korzystnie, komora magazynująca 6_ma zasadniczo stały przekrój poprzeczny od końca przedniego do końca tylnego, tak aby nadać jej pokazany, generalnie cylindryczny kształt. Pole wewnętrznego przekroju poprzecznego tulei magazynującej 16 jest dostosowane do pola

PL 203 189 B1 wewnętrznego przekroju poprzecznego tulei ciśnieniowej 10, tak aby umożliwić przejście przedniego tłoka 22 z tulei magazynującej 16 do tulei ciśnieniowej 10, na przykład dzięki temu, że tuleja magazynująca 16 jest mniejsza i korzystnie równa tulei ciśnieniowej 10, a korzystnie pola powierzchni przekrojów poprzecznych i kształty są zasadniczo takie same. Przedni tłok 22 znajduje się w otwartym końcu przednim, zaś drugi tłok 20 położony jest w końcu tylnym tulei magazynującej 16.

Pomiędzy komorą ciśnieniową 4 a komorą magazynującą 6 znajduje się połączenie płynowe, umożliwiające przepływ cieczy z komory magazynującej 6 do komory ciśnieniowej 4. Na fig. 2 pokazano to połączenie płynowe jako konwencjonalny odcinek obejściowy 24 w komorze ciśnieniowej 4. Na fig. 2 przedstawiono widok w przekroju poprzecznym wzdłuż linii A-A z fig. 3 (która schematycznie przedstawia komorę ciśnieniową), ilustrujący korzystny przykład wykonania odcinka obejściowego.

Zilustrowany odcinek obejściowy zawiera jeden lub większą liczbę kanałów obejściowych, usytuowanych na wewnętrznej powierzchni odcinka obejściowego 24 komory ciśnieniowej 4. Kanały obejściowe mogą być równoległe do podłużnego kierunku komory podającej, jak również mogą być ułożone pod kątem względem podłużnego kierunku. Liczba kanałów jest dobrana zależnie od ilości ładowanej cieczy i wynosi korzystnie od 1 do 15. Odcinek obejściowy 24 może być rozmieszczony na wiele różnych sposobów. Może on znajdować się na wewnętrznej powierzchni górnej części komory magazynującej 6, pełniąc równoważną funkcję bocznikującą. W stanie techniki znanych jest wiele innych sposobów rozmieszczenia odcinka objętościowego.

Ważne jest, aby nie umieszczać zbyt wiele kanałów ze względu na objętość cieczy, która pozostaje w kanałach podczas przechodzenia cieczy. Korzystne jest również zmniejszenie martwej objętości między krawędziami tłoków poprzez zachowanie niewielkiej różnicy między średnicą na krawędziach a średnicą głównego korpusu tłoka.

Według alternatywnego przykładu wykonania urządzenia, kształt wewnętrznej powierzchni odcinka obejściowego jest taki, ze tłok ulega odkształceniu przy przejściu tego odcinka, a przez to umożliwia przejście cieczy z komory magazynującej 6 do komory ciśnieniowej 4.

Komora magazynująca 6 jest niezależna od komory ciśnieniowej 4 i korzystnie jest wykonana z innego materiału. Według korzystnego przykładu wykonania, komora magazynująca 6 wykonana jest ze szkła, na przykład szkła Typu I, zaś komora ciśnieniowa 4 z tworzywa sztucznego, na przykład poliwęglanu. Komory te złożone są razem poprzez umieszczenie komory magazynującej 6 w komorze ciśnieniowej 4. Pomiędzy tymi komorami znajduje się pierścieniowa uszczelka 30, służącą do uzyskania szczelnego połączenia z tuleją ciśnieniową 10, w celu uniknięcia strumienia zwrotnego i zachowania sterylności. Również przedni otwór może posiadać tymczasową uszczelkę w celu zamknięcia komory ciśnieniowej 4 i utrzymania jej w stanie sterylności, na przykład uszczelkę w postaci zamknięcia lub membrany, przeznaczonej do rozerwania lub zdjęcia. Złożenie komór dokonywane jest w środowisku sterylnym, na przykład jako dodatkowy etap na linii produkcyjnej, gdzie komora magazynująca 6 napełniana jest ciekłym lekiem. Po złożeniu, osie komory ciśnieniowej 4 oraz komory magazynującej 6 są współbieżne.

Zespół ten jest następnie umieszczany w osłonie 2, zaopatrzonej w mechanizm sprężający 8, gdy wykonany ma zostać zastrzyk. Czynność ta nie musi być wykonywana w środowisku sterylnym. Zespół komory ciśnieniowej 4 oraz komory magazynującej 6 jest korzystnie po zużyciu wyrzucany, ale osłona 2 i mechanizm sprężający 8 mogą być wykorzystywane wielokrotnie.

Tuleja ciśnieniowa 10 i tuleja magazynująca 16 mają wewnętrzne średnice wystarczająco podobne, aby umożliwić przejście sprężystego tłoka z tulei magazynującej 16 do tulei ciśnieniowej 10 w szczelny sposób, za wyjątkiem sytuacji, gdy znajduje się on w opcjonalnym odcinku obejściowym lub odcinku połączenia cieczy. Mechanizm sprężający 8, służący do wywarcia nacisku (wskazanego przez strzałkę na figurach) bezpośrednio lub niebezpośrednio na tłok za pośrednictwem nurnika 28, gdy znajduje się on w tulei ciśnieniowej 10, w celu wytworzenia ciśnienia cieczy, niezbędnego do wykonania zastrzyku, jest tylko schematycznie oznaczony na figurach i może być, na przykład, mechanizmem sprężynowym. Ciśnienie wewnątrz komory ciśnieniowej 4 podczas wykonywania zastrzyku jest rzędu 28 MPa.

Tłoki komory magazynującej 6 są wykorzystywane nie tylko do uszczelniania komory magazynującej 6, ale także przy przechodzeniu cieczy do komory ciśnieniowej 4.

Opisane zostaną teraz różne czynności, wykonywane podczas procedury zastrzyku, w nawiązaniu do fig. 1a-1e.

Jest to generalnie procedura trzyetapowa, zawierająca etap ładowania, w którym ciecz przechodzi z komory magazynującej 6 do komory ciśnieniowej 4, etap usuwania powietrza z komory ci6

PL 203 189 B1 śnieniowej 4 oraz etap wstrzykiwania. Etapy przechodzenia cieczy oraz etap odpowietrzania wykonywane są stosunkowo powoli i pod niskim ciśnieniem, tak aby nie spowodować pęknięcia szkła, przeregulowania w odcinku obejściowym, spienienia cieczy lub rozpryśnięcia cieczy przez otwór. Pod wysokim ciśnieniem wykonany ma być tylko etap wstrzykiwania. Prosta budowa urządzenia według wynalazku pozwala na wykonanie wszystkich etapów poprzez ruch w przód podpory 28, jak zilustrowano na figurach, pomimo iż różne mogą być wymagania co do szybkości i siły. Jak zostanie to objaśnione poniżej, możliwe jest także zastosowanie różnych mechanizmów dla różnych etapów, z których każdy przystosowany jest do swego zadania.

Podczas etapu ładowania, tylny tłok komory magazynującej 6 popychany jest w górę przez mechanizm sprężający 8 (fig. 1a). Po wpływem ciśnienia tylnego tłoka 20, ciecz przesuwa przedni tłok 22 do odcinka obejściowego, gdzie ciecz ta, omijając przedni tłok 22 wpływa do komory ciśnieniowej 4 (fig. 1b). Ten pierwszy etap ulega zakończeniu, gdy cała ciecz wprowadzona zostanie do komory ciśnieniowej 4, to znaczy tłoki 20, 22 zetkną się z sobą. Skierowane ku sobie powierzchnie tłoków mają korzystnie takie kształty, że gdy znajdują się we wzajemnej styczności, to między tłokami nie pozostaje żadna ciecz. Mają one korzystnie płaskie powierzchnie, łączące się z sobą, tak aby nie były sprężyste pod ciśnieniem. Może to zostać uzyskane dzięki zastosowaniu lekko wypukłego kształtu w warunkach bez nacisku, który to kształt staje się płaski pod wpływem radialnego nacisku, jak opisano w dokumencie US 5743890.

Nacisk na tylny tłok podczas etapu ładowania zilustrowano na figurze w postaci siły, wywieranej przez mechanizm sprężający 8. Ilustruje ona tylko względny nacisk/przesunięcie między nurnikiem 28 a tłokiem. Zamiast tego, według innego korzystnego przykładu wykonania, ciśnienie w etapie ładowania uzyskiwane jest poprzez przemieszczenie ku sobie zespołu komory ciśnieniowej i komory magazynującej z jednej strony a nurnika 28 i mechanizmu sprężającego 8 z drugiej strony, przy jednoczesnym utrzymaniu nurnika 28 i mechanizmu sprężającego 8_wzajemnie nieruchomo. Można tego dokonać poprzez umieszczenie odpowiednich zespołów w różnych częściach osłony 2, które są ruchome względem siebie, na przykład w wyniku wzajemnego obrotu wkręcającego obydwie części osłony, co zapewnia spokojny i umiarkowany przepływ cieczy. Ciecz wpychana jest do komory ciśnieniowej 4 z komory magazynującej 6 i nie są potrzebne zawory jednokierunkowe. Korzystnie, w trakcie takiego względnego ruchu między tymi częściami dokonywane jest również odpowietrzenie. Zespół taki ma również zaletę, polegającą na możliwości zmniejszania wymagań co do mechanizmu sprężającego 8, który może być teraz zaprojektowany tylko dla etapu wstrzykiwania i może zawierać na przykład silną sprężynę gazową lub mechaniczną oraz mechanizm spustowy do jej zwalniania. Mechanizmy takie są dobrze znane w dziedzinie wstrzykiwania strumieniowego, czego przykłady podano w cytowanych pozycjach ze stanu techniki.

Podczas etapu usuwania powietrza, obydwa tłoki przesuwane są do odcinka obejściowego i dalej do komory ciśnieniowej 4 (fig. 1c). Odległość, na jaką tłoki te wchodzą do komory ciśnieniowej 4, zależna jest od objętości cieczy, wprowadzanej do komory. Ważne jest, aby podczas wykonywania zastrzyku, w komorze ciśnieniowej 4 nie było powietrza. Tłoki tworzą dobre uszczelnienie komory ciśnieniowej 4. Na fig. 1d zilustrowano sytuację, gdy zakończony został etap usuwania powietrza, to znaczy gdy w komorze ciśnieniowej 4 powietrze jest już nieobecne. Przesuwanie tłoków podczas tego etapu może być dokonywane albo poprzez przemieszczenie osłony 2 lub jej części względem nurnika 28, to znaczy w ten sam sposób jak w etapie ładowania lub poprzez uaktywnienie mechanizmu sprężającego 8.

Zarówno w trakcie etapu ładowania jak i etapu usuwania powietrza, urządzenie trzymane jest korzystnie w nieco wyprostowanej pozycji, to znaczy otworem końca przedniego komory ciśnieniowej powyżej poziomu, ukośnie lub skierowanym całkowicie ku górze, w celu zapobieżenia wylewaniu się cieczy.

Urządzenie wstrzykujące jest teraz przygotowane do wykonania zastrzyku (fig. 1d). Mechanizm sprężający 8, połączony z tłokami za pośrednictwem nurnika 28, jest uruchamiany, a na tłoki wywierany jest niezbędny nacisk w celu wypchnięcia strumienia cieczy 30 z przedniego otworu 14 komory ciśnieniowej 4 (fig. 1e). Podczas wykonywania zastrzyku, górny koniec komory ciśnieniowej 4 przytrzymywany jest w ścisłym kontakcie ze skórą pacjenta.

Dalszy koniec przedniego tłoka 22 przystosowany jest korzystnie do wypełnienia końca przedniego komory ciśnieniowej 4, gdy nurnik 28 dotrze do tego końca. Jest to ważne w celu wydalenia podczas zastrzyku z komory ciśnieniowej 4 tak dużej ilości cieczy, jak tylko jest to możliwe.

PL 203 189 B1

Według alternatywnego przykładu wykonania, komora magazynująca 6 podzielona jest na dwa odrębne przedziały przez trzeci tłok i zaopatrzona w odcinek obejściowy, podczas gdy bliższy przedział zawiera ciecz, na przykład wodę, zaś dalszy przedział zawiera składnik stały, na przykład liofilizowany proszek. Za pośrednictwem odcinka obejściowego ciecz wpychana jest do dalszego przedziału, gdzie rozpuszcza ona składnik stały. Jest to procedura dobrze znana w stanie techniki, związana z dwukomorowymi strzykawkami. Mieszana w ten sposób ciecz, znajdująca się w dalszym przedziale, przechodzi następnie do komory ciśnieniowej, dokładnie w taki sam sposób, jak opisano powyżej.

Na fig. 4a-4d przedstawiono schematyczną ilustrację procedury wykonywania zastrzyku przy użyciu urządzenia wstrzykującego według alternatywnego przykładu wykonania wynalazku.

Na fig. 4a-4d zilustrowano tylko komorę ciśnieniową 4 oraz komorę magazynującą 6, oraz tłoki i uszczelkę wewnątrz tych komór. Zespół komory ciśnieniowej 4 i komory magazynującej 6 znajduje się oczywiście wewnątrz osłony 2, posiadającej wszystkie konieczne właściwości, służące wykonaniu zastrzyku, zgodnie z przykładami wykonania, ujawnionymi powyżej.

Komora ciśnieniowa 4 zawiera tuleję ciśnieniową 10 o zasadniczo stałym przekroju poprzecznym, służącą do pomieszczenia w niej przynajmniej jednego tłoka i posiadającą przedni otwór 14, służący do wydalenia cieczy. Komora ciśnieniowa 4 jest wystarczająco wytrzymała, aby wytrzymać ciśnienie cieczy podczas procedury wykonywania zastrzyku. Tuleja ciśnieniowa 10 posiada otwarty tylny koniec 26 (na fig. 3).

Komora ciśnieniowa 4 jest wysterylizowana przed użyciem i wypełniona powietrzem lub innym gazem. Jest ona korzystnie jednorazowa, ale może być także wielorazowego użytku.

Wewnętrzna średnica przedniego otworu wynosi 0,1 - 0,6 mm, korzystnie rzędu 0,15 mm.

Komora magazynująca 6, przeznaczona do przechowywania cieczy lub składników prekursorowych cieczy, zawiera tuleję magazynującą 16 z przynajmniej jednym odcinkiem o zasadniczo stałym przekroju poprzecznym, służącą do pomieszczenia w niej tylnego tłoka 20, przedniego tłoka 22 oraz pośredniego tłoka 23. W tulei magazynującej 16 znajduje się odcinek obejściowy 25.

Pomiędzy komorą ciśnieniową 4 a komorą magazynującą 6 znajduje się odcinek obejściowy 24, umożliwiający przepływ cieczy z komory magazynującej 6 do komory ciśnieniowej 4. Połączenie to może być konwencjonalnym odcinkiem obejściowym w komorze ciśnieniowej 4.

Komory składane są z sobą poprzez umieszczenie komory magazynującej 6 w komorze ciśnieniowej 4. Pomiędzy tymi komorami znajduje się uszczelka 30, korzystnie typu pierścieniowego (Oring), w celu uzyskania szczelnego połączenia z tuleją ciśnieniową 10. Składanie komór wykonywane jest w środowisku sterylnym, na przykład jako dodatkowy etap na linii produkcyjnej, gdzie komora magazynująca 6 jest napełniana cieczą i składnikiem stałym.

W odniesieniu do fig. 4a-4d opisane teraz zostaną różne etapy procedury wykonywania zastrzyku.

Etapy te są podobne do trzyetapowej procedury, opisanej w nawiązaniu do fig. 1a-1e, to znaczy obejmującej etap ładowania, gdzie ciecz jest wprowadzana z komory magazynującej 6 do komory ciśnieniowej 4, etap usuwania powietrza z komory ciśnieniowej 4 oraz etap wykonywania zastrzyku. W tym przykładzie wykonania przed etapem ładowania dodany jest etap przygotowawczy.

Komora magazynująca S zawiera dwa przedziały, rozdzielone przez pośredni tłok 23. Dolny przedział 31 zawiera ciecz, na przykład wodę, przystosowaną do rozpuszczenia materiału stałego 35, na przykład liofilizowanego proszku w górnym przedziale 33.

Podczas etapu przygotowawczego (fig. 4a, 4b), pierwszy tłok 20 popychany jest w górę (na przykład przez mechanizm sprężający 8 lub jak opisano alternatywnie powyżej) i za pośrednictwem cieczy w dolnym przedziale 31 przepycha trzeci tłok do odcinka obejściowego 25. Gdy ciecz wchodzi do górnego przedziału 33 za pośrednictwem odcinka obejściowego, to rozpuszcza materiał stały. Gdy cała ciecz przejdzie do górnego przedziału 33 a materiał stały zostanie rozpuszczony, wówczas pierwszy i trzeci tłok kontynuują razem, za pośrednictwem cieczy, parcie do góry drugiego tłoka 22 do odcinka obejściowego 24 komory ciśnieniowej. W tym położeniu ciecz wprowadzana jest do komory ciśnieniowej 4 (fig. 4c).

Na fig. 4d zilustrowano urządzenie wstrzykujące, przygotowane do zastrzyku, gdy drugi tłok 22 wypychany jest z odcinka obejściowego i szczelnie przylega do wewnętrznej powierzchni dalszej części komory ciśnieniowej 4. Dokładne położenie tłoka wewnątrz komory ciśnieniowej 4, gdy urządzenie jest gotowe do wykonania zastrzyku, zależy od objętości cieczy wprowadzanej do komory ciśnieniowej 4. W położeniu tym, zasadniczo całe powietrze jest usuwane z komory ciśnieniowej 4 przez przedni otwór 14.

PL 203 189 B1

W przykładzie wykonania z fig. 4a do 4d, wewnętrzna średnica tulei ciśnieniowej 10 jest nieco większa niż wewnętrzna średnica tulei magazynującej 16 a drugi tłok 22 posiada górną lub przednią część o większej średnicy, dopasowaną do średnicy komory ciśnieniowej 4, a także mniejszą dolną lub tylną część, dopasowaną do średnicy tulei magazynującej 16, co umożliwia szczelne połączenie go z obydwiema komorami. Mniejszy pierwszy tłok 20 i trzeci tłok 23 mogą kontynuować ruch do wnętrza tulei ciśnieniowej 10, podczas gdy drugi tłok nadaje szczelność.

Wysokociśnieniowy strumień cieczy, wytwarzany przez urządzenie, penetruje skórę pacjenta. Jednakże, główna idea wynalazku równie dobrze może być wykorzystana w przypadku wykonywania igłowego zastrzyku ciekłych leków o wysokiej lepkości, na przykład żeli. Obecnie, w przypadku konieczności wstrzyknięcia żelu strzykawką igłową, musi być zastosowana igła o stosunkowo dużej średnicy wewnętrznej, co może być bardzo bolesne. Na fig. 5 przedstawiono schematyczną ilustrację alternatywnego przykładu wykonania komory ciśnieniowej 4. W tym przykładzie wykonania, podskórna igła 41 przymocowana jest do przedniego otworu urządzenia wstrzykującego, zawierającego połączenie 43 wykonywane w solidny sposób w celu wytrzymania ciśnienia wewnątrz komory ciśnieniowej podczas wstrzykiwania. Igła mocowana jest korzystnie do komory ciśnieniowej 4 w trakcie wytwarzania komory, na przykład podczas procesu formowania. Procedura wstrzykiwania jest taka sama jak przy wykonywaniu zastrzyku bezigłowego, jak opisano powyżej. Poprzez użycie komory ciśnieniowej, zaopatrzonej w igłę o podobnej wewnętrznej średnicy co przedni otwór komory ciśnieniowej, ciecz o wysokiej lepkości może być wstrzykiwana przy zastosowaniu igły cieńszej niż dotychczas. Jest to bardzo korzystne, gdyż jest mniej bolesne dla pacjenta.

Ciśnienie konieczne do wykonania zastrzyku igłowego za pomocą urządzenia według alternatywnego przykładu wykonania zależne jest między innymi od wewnętrznej średnicy igły oraz lepkości ciekłego żelu.

Typowe ciśnienia w komorze ciśnieniowej 4 są generalnie większe niż 25 atm. (2,5 MPa), często powyżej 50 atm. (5 MPa) lub powyżej 100 atm. (10 MPa). Zwykle ciśnienia te są mniejsze niż 1000 atm. (100 MPa), często mniejsze niż 800 atm. (80 MPa) czy poniżej 500 atm. (50 MPa).

Na fig. 6a-6b przedstawiono schematycznie ilustrację alternatywnego przykładu wykonania, w którym zespół komory ciśnieniowej i komory magazynującej jest umieszczony ruchomo względem osłony, zawierającej mechanizm wstrzykujący. Tak jak w przypadku innych przykładów wykonania, komora ciśnieniowa 4 i komora magazynująca 6 tworzą zespół komorowy, w którym komora magazynująca 6 jest współosiowo i stacjonarnie umieszczona w tylnym końcu komory ciśnieniowej 4. W tym przykładzie wykonania, tylny koniec komory ciśnieniowej 4 posiada zewnętrzny gwint 61. Osłona 62 mieści mechanizm sprężający 8, służący do popychania nurnika 28 do przodu i może na przykład zawierać napiętą sprężynę oraz zespół spustowy (niepokazane). Osłona 62 posiada wewnętrzny gwint, odpowiadający zewnętrznemu gwintowi 61 na komorze ciśnieniowej 4. Na fig. 6a zilustrowano urządzenie w warunkach przed procesem przechodzenia cieczy, na przykład wstępnie napełnione i dostarczone do końcowego użytkownika. Użytkownik uruchamia urządzenie poprzez skręcenie z sobą komory ciśnieniowej 4 i osłony 62, podczas gdy nurnik 28 znajduje się w stanie jałowym i stacjonarnym względem osłony. Spowoduje to przesunięcie do przodu tylnego tłoka 22 w celu przeprowadzenia tych samych faz przygotowawczych, co opisano dla innych przykładów wykonania, to jest przemieszczenia przedniego tłoka do odcinka obejściowego 24, umożliwiającego przepływ cieczy do komory ciśnieniowej 4 oraz odpowietrzenie komory ciśnieniowej. Urządzenie znajdować się wtedy będzie w stanie, zilustrowanym na fig. 6b, gdzie mechanizm sprężający 8 i nurnik 28 przyjmują swoje pozycje wstępne, i gotowe będzie do wykonania zastrzyku. Zastrzyk może nastąpić poprzez wyzwolenie energii, zgromadzonej w mechanizmie sprężającym 8 i przesuwającej nurnik 28 do przodu przy wydaleniu cieczy z komory ciśnieniowej 4.

Na fig. 7a i 7b zilustrowano schematycznie modyfikację zespołu nurnika, mającą za zadanie zmniejszenie wypadkowej sprężystości w systemie podczas etapu wstrzykiwania. Fig. 7a jest podobna do fig. 1a, to znaczy zawiera komorę ciśnieniową 4 oraz komorę magazynującą 6 z odcinkiem obejściowym 24, umożliwiającym przepływ cieczy między nimi, a także przedni tłok 22 i tylny tłok 20, przystosowane do poruszania się w komorach. Na fig. 7a wewnętrzne średnice komory ciśnieniowej 4 i komory magazynującej 6 są zasadniczo zbliżone, co oznacza, że tłoki, gdy znajdują się w komorze magazynującej 6 lub komorze ciśnieniowej 4, ulegają w przybliżeniu jednakowemu radialnemu naciskowi, który powinien być wystarczający do uzyskania szczelności między wewnętrznymi ścianami komory.

PL 203 189 B1

Zgodnie z tym, tłoki wypełniają obszary przekrojów poprzecznych komór, jak zilustrowano na przekrojach poprzecznych z prawej. Górny przekrój poprzeczny przechodzi przez tuleję ciśnieniową 10 komory ciśnieniowej 4 oraz przedni tłok 22, gdy znajduje się on całkowicie wewnątrz tulei i wypełnia przekrój poprzeczny, możliwie za wyjątkiem części nurnika 23 między uszczelniającymi krawędziami nurnika. Dolny przekrój poprzeczny przechodzi w poprzek komory ciśnieniowej 4 na wysokości odcinka obejściowego 24, i tylnego tłoka 20, gdy znajduje się on przy tym odcinku obejściowym 24, przy czym tłok 20 wypełnia przekrój poprzeczny z wyjątkiem kanałów odcinka obejściowego 24. Tłoki znajdują się w tym położeniu, gdy cała ciecz przeszła z komory magazynującej 6 do komory ciśnieniowej 4 a obydwa nurniki przesunięte zostały nieco do przodu, na przykład w celu odpowietrzenia i przygotowania do zastrzyku. Gdy mechanizm sprężający 8 wywiera nacisk na tylny tłok 20, to obydwa tłoki mają skłonność do odkształcania, gdyż tarcie powierzchni przedniego tłoka o ścianę stawia opór ruchowi. Odkształcenie to może być znaczne, gdyż siła osiowa ma z kolei tendencję do radialnego rozszerzenia tłoków. Efekt ten może być zintensyfikowany przez wielkość i liczbę tłoków, na przykład w przypadku podwójnej komory magazynującej, jak zilustrowano na fig. 4. Elastyczność może przyczyniać się do zgniatania i powstawania wibracji w profilu ciśnienia podczas wstrzykiwania z dowolnymi i mniej niezawodnymi skutkami. Na fig. 7b zilustrowano pewne modyfikacje, mające na celu przezwyciężenie tych problemów. Wewnętrzna średnica komory magazynującej 6 jest tutaj nieco mniejsza niż wewnętrzna średnica komory ciśnieniowej 4, przynajmniej w jej przedniej części, co oznacza że dla każdego tłoka, przechodzącego z komory magazynującej 6 do komory ciśnieniowej 4, radialny nacisk ulega zmniejszeniu. Ponadto, przedni tłok 22 zaprojektowany jest do utworzenia szczelnego zamknięcia, gdy znajduje się w komorze magazynującej 6, ale nie tworzenia takiego uszczelnienia w komorze ciśnieniowej 4, podczas gdy tylny tłok jest tak zaprojektowany, aby tworzył uszczelnienie zarówno w komorze magazynującej 6 jak i w komorze ciśnieniowej 4. Zilustrowano to na przekrojach poprzecznych po prawej. Tak jak na fig. 7a, górny przekrój poprzeczny przechodzi w poprzek tulei ciśnieniowej 10 komory ciśnieniowej 4 oraz przedniego tłoka 22, gdy tłok ten znajduje się całkowicie w tulei, przy czym można zauważyć, że tłok ma nieco trójkątny kształt, tak aby tworzył z wewnętrzną ścianą komory ciśnieniowej 4 punktowy kontakt 71 i pozostawił przestrzenie 72, pozwalające na przejście cieczy. Na dolnym przekroju poprzecznym poprzez komorę ciśnieniową 4 i tylny tłok 20 można zauważyć, że tłok ten wypełnia przekrój poprzeczny i tworzy uszczelnienie z wewnętrzną ścianą komory ciśnieniowej 4. W pokazanym przykładzie wykonania nie ma potrzeby stosowania połączenia umożliwiającego przepływ cieczy, w postaci wycięcia odcinka obejściowego w ścianach komory, gdyż przestrzenie 72 pozwalają na przepływ cieczy z komory magazynującej 6 do komory ciśnieniowej 4 po przejściu przedniego nurnika 28 do komory ciśnieniowej 4, będą więc działać w charakterze połączenia, umożliwiającego przepływ cieczy. Wyeliminowane lub ograniczone tarcie przedniego nurnika 28 spowoduje zmniejszenie się deformacji tego nurnika 28 podczas wstrzykiwania i zgodnie z tym, zmniejszenie całkowitej elastyczności tego systemu. Fakt, że ciśnienie w komorze ciśnieniowej 4 jest udostępnione do wszystkich boków przedniego tłoka, powoduje redukcję odkształcania się tego tłoka.

Do spełniania wskazanych zadań wykorzystane mogą być inne przykłady wykonania niż pokazane na fig. 7b. Minimalnym wymaganiem jest to, aby zostało zmniejszone tarcie powierzchni przedniego tłoku o ścianę, konieczne do pełnego i bezpiecznego uszczelnienia w tulei ciśnieniowej 10, na przykład poprzez delikatne zetknięcie ze ścianą lub obecność małego prześwitu, w którym to przypadku ponownie może być potrzebne zastosowanie odcinka obejściowego w ścianie tulei.

Korzystnie, konstrukcja ta pozwala na wyrównanie ciśnienia wokół przynajmniej boków przedniego tłoka, co może wymagać większych przestrzeni niż tylko do zmniejszenia tarcia. Najbardziej korzystnie, tłok może pozostawić na obwodzie większą szczelinę względem ściany, wystarczającą do przejścia cieczy i działającą jako połączenie, umożliwiające przepływ cieczy, chociaż korzystne jest utrzymanie punktowego kontaktu ze ścianą o pewnym nacisku, na przykład poprzez dystansowniki punktowe lub osiowego kontaktu liniowego ze ścianą, na przykład poprzez osiowe lub spiralne krawędzie, w celu uniknięcia koziołkowania lub przypadkowego przesunięcia w kierunku przodu tulei, na przykład wskutek niekołowego przekroju poprzecznego lub przeciwnie, przesunięcia kołowego tłoka w niekołowej tulei lub tulei z krawędziami wewnętrznej ściany. Przedni tłok może posiadać konwencjonalne, pierścieniowe krawędzie, chociaż możliwe jest także zredukowanie lub wyeliminowanie takich krawędzi w celu wykorzystania nieuszczelniających właściwości tłoka po rozszerzeniu. Każda powierzchnia styczności jest tym mniej szkodliwa, im mniejsze jest jej osiowe rozszerzenie oraz im znajduje się bardziej z tyłu. Dopuszczalne byłoby na przykład zastosowanie nawet tylnej krawędzi

PL 203 189 B1 pierścieniowej lub fartucha. W przeciwieństwie do tego, tłok który ma tworzyć uszczelnienia także po rozszerzeniu, może mieć pod tym względem lepsze właściwości na przykład dzięki temu, że będzie wystarczająco duży, odkształcalny lub wyżłobiony w celu wypełnienia tulei ciśnieniowej także po rozszerzeniu. Żadna z takich adaptacji nie musi być jednakże skrajna, gdyż wywierane później ciśnienie nurnika 28 spowoduje pewne rozszerzenie się tłoka, co da wzmocniony kontakt uszczelniający. Jednakże wymaga się tylko, aby tłok uszczelniał komorę ciśnieniową. Uszczelnienie komory magazynującej może zostać uzyskane również bez rozszerzenia. Przykładowo, w przykładach wykonania o równych przekrojach poprzecznych komory ciśnieniowej 4 i komory magazynującej 6, przód komory magazynującej 6 i/lub tył komory ciśnieniowej 4 mogą mieć budowę odpowiednią do uszczelnienia przez mniejszy przedni tłok, z jedynym wymaganiem, aby tylny tłok był zdolny do przejścia przez przewężenie, a potem do ponownego rozszerzenia, co jest ułatwione, gdy przewężenie jest ciągłe lub gładkie przynajmniej po stronie wejściowej.

Do osiągnięcia zamierzonej redukcji odkształcania tłoka zastosowane mogą być dowolne środki lub konstrukcje. Jak już wspomniano, wewnętrzny przekrój poprzeczny komory ciśnieniowej 4 może być większy niż odpowiednie pole w komorze magazynującej 6, albo ze zmianą skokową, jak zilustrowano, albo z przyrostem ciągłym przynajmniej na tylnym odcinku tulei komory ciśnieniowej 4 lub przedniej części komory magazynującej 6. Jeżeli tłok posiada powiększoną część na zewnątrz komory magazynującej 6, jak zilustrowano na fig. 4, wówczas należy dokonać adaptacji powierzchni pod względem tej powiększonej części. Ewentualnie lub poza tą zmianą powierzchni zastosować można zmianę przekroju poprzecznego tulei, w celu uzyskania zmiany kształtu tłoka od wysokiego stopnia dopasowania w komorze magazynującej 6 do mniejszego stopnia dopasowania w komorze ciśnieniowej 4.

W celu osiągnięcia postawionych celów, podane wyżej zasady zmniejszania deformacji winny zostać zastosowane przynajmniej wobec jednego tłoka, ale mogą być zastosowane w odniesieniu do więcej niż jednego tłoka, na przykład do przedniego i pośredniego tłoka z przykładu wykonania z fig. 4. Możliwe jest w ogólności występowanie więcej niż jednego tłoka uszczelniającego w tulei ciśnieniowej 10, chociaż często wystarczający jest jeden tłok uszczelniający, zaś drugi tłok stosuje się w celu zmniejszenia martwych objętości. Dla utworzenia niezawodnego i trwałego uszczelnienia, tłoki wykonane są zwykle z materiału odkształcalnego elastycznie, takiego jak guma. Dla zakreślonych celów korzystne jest, aby materiał występujący w tłokach był dodatkowo odkształcalny ale nie ściśliwy, na przykład dzięki unikaniu pęcherzyków powietrza lub piany. Korzystne jest także zredukowanie martwej przestrzeni, występującej między wspólnymi uszczelniającymi krawędziami tłoków lub zastąpienie ich innym zespołem adaptacyjnym, takim jak miękka lub ściśliwa skóra.

Claims (17)

1. Urządzenie wstrzykujące do podawania cieczy ze źródła wysokiego ciśnienia, zawierające osłonę, w której znajduje się zespół komory ciśnieniowej i komory magazynującej, przy czym komora ciśnieniowa zawiera tuleję ciśnieniową o zasadniczo stałym przekroju poprzecznym, w której jest umieszczony przesuwnie przynajmniej jeden tłok i która zawiera przedni otwór końcowy, przeznaczony do wypchnięcia cieczy, przy czym komora ciśnieniowa odznacza się wytrzymałością względem ciśnienia cieczy, zaś komora magazynująca na ciecz lub składniki prekursorowe cieczy jest wyposażona w tuleję magazynującą zawierającą przynajmniej odcinek o zasadniczo stałym przekroju poprzecznym, w którym jest umieszczony przynajmniej jeden tłok, zaś między komorą ciśnieniową a komorą magazynującą znajduje się połączenie płynowe, umożliwiające przepływ cieczy z komory magazynującej do komory ciśnieniowej, przy czym oś komory ciśnieniowej i oś komory magazynującej zasadniczo pokrywają się, zaś tuleja ciśnieniowa i tuleja magazynująca mają wewnętrzne średnice wystarczająco zbliżone, aby umożliwić szczelne przechodzenie sprężystego tłoka z tulei magazynującej do tulei ciśnieniowej, a ponadto komora magazynująca jest odrębna od komory ciśnieniowej, zaś tuleja ciśnieniowa zawiera próżnię lub jest wypełniona powietrzem lub innym gazem, znamienne tym, że osłona (2) jest wyposażona w mechanizm sprężający (8), zawierający elementy do wywierania nacisku, bezpośrednio lub pośrednio, na przedni tłok (22), gdy znajduje się on w tulei ciśnieniowej (10), dla wytworzenia ciśnienia cieczy w komorze ciśnieniowej (4) powyżej 25 atm. (2,5 MPa).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przedni otwór (14) tulei ciśnieniowej (10) jest zaprojektowany do wytwarzania strumienia cieczy.

PL 203 189 B1

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że przedni otwór (14) tulei ciśnieniowej (10) jest nakryty zdejmowalnym lub rozrywanym zamknięciem lub uszczelką.

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że tuleja ciśnieniowa (10) posiada otwarty tylny koniec, a tuleja magazynująca (16) posiada otwarty przedni koniec.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że połączenie płynowe pomiędzy komorą ciśnieniową (4) a komorą magazynującą (6) zawiera odcinek obejściowy (24), prowadzący z komory magazynującej (6) do komory ciśnieniowej (4) wokół przedniego tłoka (22).

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora ciśnieniowa (4) i komora magazynująca (6) wykonane są z różnych materiałów, korzystnie odpowiednio z tworzywa sztucznego i szkła.

7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 6, znamienne tym, że między komorą ciśnieniową (4) a komorą magazynującą (6) znajduje się uszczelka.

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że w komorze magazynującej (6) jest umieszczony ruchomo drugi tłok (20), ograniczający wraz z przednim tłokiem (22) komorę magazynującą (6).

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że komora magazynująca (6) jest dwukomorową komorą magazynującą, zaopatrzoną w odcinek obejściowy i przynajmniej trzeci tłok (23), dzielący komorę magazynującą (6) na dwie podkomory.

10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że komora ciśnieniowa (4) posiada większą objętość niż objętość komory magazynującej (6).

11. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że odcinek obejściowy (24) zawiera kanały obejściowe, usytuowane na wewnętrznej powierzchni odcinka obejściowego (24).

12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że mechanizm sprężający (8) ma nurnik (28) oddziaływujący na tylny tłok (20).

13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że mechanizm sprężający (8) zawiera napiętą sprężynę lub gaz pod ciśnieniem.

14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w tulei ciśnieniowej (10) i odpowiednio w tulei magazynującej (16) jest umieszczony przemieszczalnie przedni tłok (22) i tylny tłok (20), tworząc zespół komorowy, zaś mechanizm sprężający (8) zawiera ruchomy osiowo nurnik (28).

15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że ma elementy do uruchamiania ręcznego ruchu wstecznego zespołu komorowego, korzystnie w postaci gwintu (61).

16. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że ma elementy do spustowego uruchamiania ruchu nurnika (28) w przód, korzystnie stanowiące sprężony gaz lub napiętą sprężynę.

17. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że przedni otwór (14) ma połączenie (43) do mocowania igły podskórnej.