專利名稱：低阻力注射器和針筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及預(yù)充滿的注射器和預(yù)充滿的針筒以便用來將各種液體注射到病人體內(nèi)，更具體點(diǎn)說，本發(fā)明涉及塑料的注射器和針筒以便用來將液體的藥物生物制劑如診斷顯影劑注射到病人體內(nèi)。
已知有各種注射器可用來抽取體液樣本或?qū)⒁后w藥劑注射給病人。這些注射器一般都具有一個(gè)圓柱體狀的注射器筒，一個(gè)裝在注射器筒上的皮下注射用針和一個(gè)設(shè)在注射器筒內(nèi)的柱塞，當(dāng)操作者沿軸向?qū)⒁粋€(gè)力施加在柱塞上時(shí)就造成一個(gè)吸力可將體液抽入到筒內(nèi)或通過皮下注射針將液體藥劑射出。柱塞的目的是要在柱塞本身和注射器筒之間建立起氣密密封，使柱塞在筒內(nèi)的上下移動(dòng)可將液體、血或其他流體吸入或通過遠(yuǎn)端從注射器壓出。
用于這種目的的注射器包括玻璃注射器，其中圓柱體狀筒由玻璃制成，而柱塞為一緊密配合在圓柱體狀筒內(nèi)的磨光的玻璃桿。為了消除泄漏同時(shí)將阻力降低到一個(gè)可接受的水平，在筒和柱塞之間除了用潤滑劑外還必需有緊密的公差。這種玻璃注射器有許多缺點(diǎn)由于它們需要緊密的公差，它們是較費(fèi)錢的；它們不易大量生產(chǎn)，因?yàn)橹荒芑Q，制造商必須在磨制過程中使柱塞逐個(gè)與筒體配合；而且容易破裂。
為了消除這些問題，曾經(jīng)建議及/或這樣實(shí)際制造，即采用玻璃和塑料的筒體與塑料或彈性體的柱塞。為了防止柱塞周圍的泄漏，在柱塞上制有一條或多條的肋，該肋在未壓縮狀態(tài)具有比筒體內(nèi)側(cè)略大的直徑，因此在放置到筒體內(nèi)時(shí)就被壓縮和變形而抵壓在筒壁上，從而形成密封。該密封的質(zhì)量和強(qiáng)度取決于制造柱塞所用材料的彈性體性能及柱塞和筒體內(nèi)側(cè)兩者直徑之比。為了得到一個(gè)良好的防漏密封，注射器筒體必須將較大的壓縮力施加在彈性體的柱塞上。但這樣一個(gè)密封質(zhì)量卻使柱塞難于在筒體內(nèi)移動(dòng)，操作者須用較多的力才能使柱塞移動(dòng)。這個(gè)缺點(diǎn)對(duì)存儲(chǔ)待用的預(yù)充滿的注射器更為明顯，因?yàn)樵诩苌洗鎯?chǔ)期間柱塞會(huì)卡住在筒體內(nèi)。為了補(bǔ)救這個(gè)問題，現(xiàn)有技術(shù)使用潤滑劑來減少在柱塞和注射器筒內(nèi)側(cè)之間的摩擦和阻力。為此目的普通使用的一種潤滑劑為硅油。但使用這種潤滑劑并不受人歡迎，因?yàn)檫@種潤滑劑會(huì)彌散及/或溶解在不經(jīng)腸胃的配方內(nèi)，從而使配方受到污染。這種潛在的摻雜當(dāng)然是不希望有的，因此人們?cè)鴩L試探索不用潤滑劑而注射器仍能防漏并使柱塞容易滑動(dòng)的方法。這種嘗試包括采用各種不同的柱塞外形，其中有一種是在柱塞上設(shè)有一條或多條在筒體內(nèi)向前或后伸出的肋借以減少在柱塞和筒體之間的摩擦阻力。另一種方法例如在美國專利5,009,646號(hào)中所公開的，是用四氟乙烯、乙基四氟乙烯和特高分子量聚乙烯樹脂的薄膜將彈性體柱塞制成分層結(jié)構(gòu)。
就設(shè)計(jì)用來抽取體液樣本或從存儲(chǔ)管中注射藥劑的注射器而言，采用上述這些嘗試后雖然液體密封性和滑動(dòng)性能多少得到改善，但在經(jīng)久存儲(chǔ)的預(yù)充滿的注射器內(nèi)，滑動(dòng)性能不合適的問題仍然沒有得到解決。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是要提供一種預(yù)充滿的注射器和預(yù)充滿的針筒，它能解決上述滑動(dòng)性能不合適的問題，同時(shí)在柱塞和注射器筒壁之間保持緊密防漏的密封。
本發(fā)明的某些較優(yōu)實(shí)施例還有一個(gè)目的是要提供一種能自己吸入的注射器和針筒。
在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，皮下注射有時(shí)是在皮下或肌肉內(nèi)注射，但在另外一些時(shí)候必須在靜脈內(nèi)注射，這要看具體要注射的藥劑如何。就這兩種情況而論，在注射藥劑之前，注射者總是應(yīng)該肯定地知道，他的皮下注射針頭是位在主血管如靜脈內(nèi)還是皮下組織內(nèi)。采用一種在其內(nèi)能產(chǎn)生負(fù)壓的吸入注射器便可為做這樣一種決定提供手段。當(dāng)由于負(fù)壓而在注射器內(nèi)出現(xiàn)血液時(shí)表明針頭已位在主血管內(nèi)，而當(dāng)沒有血液出現(xiàn)時(shí)則表明針頭位在皮下組織內(nèi)。根據(jù)所要進(jìn)行的注射的類別，于是便可直接注射，或者將針頭抽出，重新定位。
吸入注射器一般有兩種型式，一種是手動(dòng)吸入的，另一種是自動(dòng)吸入的。在手動(dòng)吸入的型式中，須將注射器筒體內(nèi)的柱塞縮進(jìn)一段短的距離?？s進(jìn)使注射器內(nèi)的壓力降低，從針頭上將體液吸入到注射器筒內(nèi)而可被觀察到。但若針頭插入固體的皮下組織內(nèi)，則沒有體液被吸入到筒內(nèi)。在用手動(dòng)吸入注射器注射時(shí)必須用兩只手，一只手握持筒體，另一只手在向后的方向上將壓力施加在柱塞上。這種手動(dòng)操作的吸入注射器的缺點(diǎn)是它們的恰當(dāng)使用在很大程度上取決于注射者的熟練程度。
在自動(dòng)或自吸入注射器內(nèi)的吸入是這樣實(shí)施的，首先在注射器的含有藥劑的部分上引入一個(gè)正的壓力，然后撤除引入正壓的力，便可在注射器內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的負(fù)壓，使吸入得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的某些較優(yōu)的實(shí)施例便涉及這種自吸入式的注射器。
理想的自吸入皮下注射器應(yīng)該做到構(gòu)造比較簡單，以便使生產(chǎn)費(fèi)用盡可能地??；操作比較簡單；能夠用一只手操縱；適宜多次進(jìn)行自吸入動(dòng)作；并且能夠在針插入到注射位置和開始進(jìn)行自吸入動(dòng)作之前將陷入的空氣從注射器內(nèi)排除而可不需因此在操作順序的較后時(shí)間取消自吸入動(dòng)作或使自吸入成為不能操作。
本發(fā)明的某些較優(yōu)實(shí)施例能夠自動(dòng)模擬手動(dòng)操作注射器的柱塞略為后移的縮回動(dòng)作，這樣來使注射器內(nèi)產(chǎn)生吸入所需的微小負(fù)壓。因此這些注射器能夠消除現(xiàn)有技術(shù)的手動(dòng)式注射器內(nèi)在的缺點(diǎn)，由于吸入動(dòng)作能夠自動(dòng)產(chǎn)生，注射者可以不需專業(yè)技能。
本發(fā)明將參照預(yù)充滿的注射器進(jìn)行說明；但應(yīng)知道本發(fā)明也可應(yīng)用于具有與預(yù)充滿注射器基本相同的形狀和其他特征的預(yù)充滿針筒。因此應(yīng)該理解在權(quán)利要求中所使用的“注射器”一詞除了注射器外其含義并應(yīng)包括針筒。
按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，所提供的注射器具有一個(gè)筒體、一個(gè)柱塞和一個(gè)柱塞桿，所說柱塞桿可驅(qū)動(dòng)柱塞使柱塞變形借以減少在筒體內(nèi)側(cè)和柱塞之間的摩擦而仍保持在筒體內(nèi)側(cè)和柱塞之間的密封。
按照本發(fā)明的第二個(gè)方面，所提供的注射器被設(shè)計(jì)為預(yù)先充滿存儲(chǔ)而可立即待用。該注射器具有(a)一個(gè)筒體，其內(nèi)表面形成一個(gè)圓柱體狀室用來保持注射液；其遠(yuǎn)端成為一個(gè)帶錐度的尖端用來裝注射針；其近端用來接納一個(gè)柱塞；(b)一個(gè)環(huán)狀柱塞，可滑動(dòng)地裝在所說筒體內(nèi)，位置靠近筒體的近端，在它與筒體內(nèi)表面之間構(gòu)成密封，所說柱塞具有(1)一個(gè)遠(yuǎn)端的凸面，成為與筒體內(nèi)注射液接觸的界面；(2)一個(gè)近端面；(3)一個(gè)與遠(yuǎn)端凸面連接的外側(cè)壁，其上有遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)，這些環(huán)沿徑向向外突出并與筒體內(nèi)表面構(gòu)成一個(gè)可滑動(dòng)的密封；(4)一個(gè)內(nèi)側(cè)壁；(5)一個(gè)底圈，它與內(nèi)側(cè)壁一起形成一個(gè)可接納柱塞塞子的凹腔；(c)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端且位在所說凹腔內(nèi)的剛性的柱塞塞子，該柱塞塞子具有一個(gè)帶陰螺紋的內(nèi)側(cè)壁以便接納并嚙合柱塞桿上的陽螺紋；一個(gè)位在近端的突緣，其直徑大于柱塞底圈的內(nèi)直徑，因此所說柱塞塞子可牢固地被夾持在所說凹腔內(nèi)；以及(d)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端可用來嚙合柱塞的柱塞桿，該柱塞桿具有(1)一個(gè)設(shè)在柱塞桿遠(yuǎn)端的肩部，當(dāng)將柱塞桿插入到柱塞內(nèi)時(shí)，該肩部與柱塞的底圈接觸以便限制柱塞的延長；(2)一個(gè)與柱塞桿前端鄰接的頸部，其上設(shè)有陽螺紋以便與柱塞塞子上的陰螺紋嚙合；及(3)一個(gè)位在柱塞桿遠(yuǎn)端在柱塞的方向上向前突出的柱塞桿前端，按照本發(fā)明的第三個(gè)方面，所提供的注射器被設(shè)計(jì)為預(yù)先充滿存儲(chǔ)而可立即待用。該注射器具有(a)一個(gè)筒體，其內(nèi)表面形成一個(gè)圓柱體狀室用來保持注射液；其遠(yuǎn)端成為一個(gè)帶錐度的尖端用來裝注射針；其近端用來接納一個(gè)柱塞；(b)一個(gè)杯狀柱塞，可滑動(dòng)地裝在所說筒體內(nèi)，位置靠近筒體的近端，在它與筒體內(nèi)表面之間構(gòu)成密封，所說柱塞具有(1)一個(gè)遠(yuǎn)端的凸面，成為與筒體內(nèi)注射液接觸的界面；(2)一個(gè)基本上與遠(yuǎn)端凸面平行的近端的內(nèi)平面或內(nèi)凹面；(3)一個(gè)與遠(yuǎn)端凸面連接的外側(cè)壁，其上有遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)，這些環(huán)沿徑向向外突出并與筒體內(nèi)表面構(gòu)成一個(gè)可滑動(dòng)的密封；(4)一個(gè)其上設(shè)有陰螺紋的內(nèi)側(cè)壁；(5)一個(gè)底圈，它與內(nèi)側(cè)壁一起在杯狀柱塞內(nèi)形成一個(gè)可供柱塞桿插入以便接合的圓孔；及(c)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端、用來與柱塞接合的柱塞桿，該柱塞桿具有(1)一個(gè)位在柱塞桿遠(yuǎn)端的柱塞桿前端面，具有在柱塞方向上向前凸起的半圓形凸面，其直徑顯然小于柱塞的直徑，并被設(shè)計(jì)成與柱塞中心部近端內(nèi)側(cè)的平面或凹面接觸；(2)一個(gè)與柱塞桿前端面鄰接的頸部，設(shè)計(jì)用來接納一個(gè)可滑動(dòng)的圓柱體；(3)一個(gè)位在頸部周圍的可滑動(dòng)的圓柱體，該圓柱體具有一個(gè)內(nèi)側(cè)壁和一個(gè)外側(cè)壁，內(nèi)側(cè)壁形成一個(gè)圓柱體，其直徑小于柱塞桿前端面的直徑以便防止可滑動(dòng)圓柱體從頸部上滑出，外側(cè)壁設(shè)有陽螺紋可與柱塞上的陰螺紋嚙合，以便在將柱塞桿插入到柱塞內(nèi)時(shí)可用來操作注射器。
按照本發(fā)明的第四個(gè)方面，所提供的注射器被設(shè)計(jì)為預(yù)先充滿存儲(chǔ)而可立即待用。該注射器具有(a)一個(gè)筒體，其內(nèi)表面形成一個(gè)圓柱體狀室用來保持注射液；其遠(yuǎn)端成為一個(gè)帶錐度的尖端用來裝注射針；其近端用來接納一個(gè)柱塞；(b)一個(gè)杯狀柱塞，可滑動(dòng)地裝在所說筒體內(nèi)，位置靠近筒體的近端，在它與筒體內(nèi)表面之間構(gòu)成密封，所說柱塞具有(1)一個(gè)遠(yuǎn)端的凸面，成為與筒體內(nèi)注射液接觸的界面；(2)一個(gè)近端面；(3)一個(gè)與遠(yuǎn)端凸面連接的外側(cè)壁，其上有遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)，這些環(huán)沿徑向向外突出并與筒體內(nèi)表面構(gòu)成一個(gè)可滑動(dòng)的密封；(4)一個(gè)在其上設(shè)有陰螺紋的內(nèi)側(cè)壁；及(5)一個(gè)底圈，它與內(nèi)側(cè)壁一起在杯狀柱塞內(nèi)形成一個(gè)可供柱塞作用筒插入以便接合的圓孔；(c)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端、用來與柱塞接合的柱塞作用筒，該作用筒具有(1)設(shè)在遠(yuǎn)端用來與柱塞上的陰螺紋嚙合的陽螺紋；及(2)一個(gè)設(shè)在近端的把手；以及(d)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端而裝在所說柱塞作用筒內(nèi)的柱塞桿，該柱塞桿具有(1)一個(gè)設(shè)在遠(yuǎn)端且具有在柱塞方向上向前凸起的半圓形前端面，其直徑顯然小于柱塞的直徑，以便在將壓力施加在柱塞桿上時(shí)加壓在柱塞的近端面上；(2)一個(gè)設(shè)在近端且位在柱塞作用筒外側(cè)的按鈕，用來作為柱塞桿的第一停止裝置以便用來限制柱塞桿的移動(dòng)不使它伸入到柱塞的近端面內(nèi)；及(3)一個(gè)也是設(shè)在近端但與按鈕離開一段距離且位在柱塞作用筒內(nèi)的突緣，用來作為柱塞的第二停止裝置以便用來限制柱塞桿在朝向柱塞作用筒近端的方向上的移動(dòng)；所說第一停止裝置和第二停止裝置被設(shè)計(jì)用來將柱塞桿在柱塞作用筒內(nèi)的移動(dòng)限制在一個(gè)由第一和第二停止裝置之間的距離所限定的預(yù)先確定的長度內(nèi)。
現(xiàn)在將只是作為例子說明本發(fā)明的較優(yōu)實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行，其中

圖1為按照本發(fā)明的帶有柱塞和柱塞塞子但柱塞桿已移開的注射器的第一實(shí)施例的分解透視圖；圖2為沿圖1中2-2線所取的注射器和柱塞的縱剖視圖；圖3為沿圖1中2-2線所取的柱塞桿的縱剖面圖；圖4為沿圖1中2-2線所取的柱塞和柱塞塞子的分解剖面圖；圖5為沿圖1中2-2線所取的柱塞和柱塞塞子的剖視圖；圖6為沿圖1中2-2線的注射器、柱塞、柱塞塞子和柱塞桿的局部縱剖視圖；圖7為按照本發(fā)明第二實(shí)施例的帶有柱塞和柱塞桿的已裝配好的注射器的透視圖；圖8為沿圖7中8-8線所取的注射器、柱塞和裝有可滑動(dòng)圓柱體的柱塞桿且柱塞和柱塞桿已插入在注射器內(nèi)的局部縱剖視圖；圖9為圖7中柱塞桿的放大的局部的剖視圖；圖10為圖7中的柱塞桿和柱塞在柱塞桿沒有對(duì)接時(shí)的放大的局部剖視圖；圖11為圖7中的柱塞桿和柱塞的放大的局部剖視圖，圖中示出在開始注射將力施加在柱塞上時(shí)使柱塞桿與柱塞接合柱塞圓周縮小的動(dòng)態(tài)表示。
圖12為圖7中的柱塞桿和可滑動(dòng)圓柱體在柱塞桿部分插在可滑動(dòng)圓柱體內(nèi)時(shí)的放大的局部透視圖；圖13為圖7中的柱塞桿和可滑動(dòng)圓柱體在柱塞桿完全插入可滑動(dòng)圓柱體內(nèi)時(shí)的放大的透視圖；圖14為圖12的柱塞桿和可滑動(dòng)圓柱體的側(cè)視圖；圖15為圖13的柱塞桿和可滑動(dòng)圓柱體的側(cè)視圖；圖16為柱塞桿在將可滑動(dòng)圓柱體移走時(shí)的側(cè)視圖；圖17為設(shè)有陽螺紋的可滑動(dòng)圓柱體的側(cè)視圖；圖18為圖17的可滑動(dòng)圓柱體的頂視圖；圖19為一典型的、現(xiàn)有技術(shù)的注射器、柱塞和柱塞桿的局部縱剖視圖；圖20為圖19的現(xiàn)有技術(shù)的柱塞和柱塞桿的放大的、局部剖面圖；圖21為按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的具有注射器筒體、柱塞、柱塞作用筒和柱塞桿的、已裝配好的注射器的透視圖；圖22為沿圖21中22-22線所取的柱塞的縱剖面圖；圖23為沿圖21中22-22線所取的柱塞作用筒的縱剖面圖；圖24為沿圖21中22-22線所取的柱塞桿的縱剖面圖；圖25為柱塞作用筒的放大的局部剖面圖；圖26為圖21中的具有注射器筒體、柱塞、柱塞作用筒和柱塞桿的、已裝配好的注射器當(dāng)柱塞桿處在基本位置時(shí)的沿22-22線所取的縱剖視圖；圖27為圖21中的具有注射器筒體、柱塞、柱塞作用筒和柱塞桿的、已裝配好的注射器當(dāng)柱塞桿處在伸出位置時(shí)的沿22-22線所取的縱剖視圖；圖28為當(dāng)柱塞桿處在基本位置時(shí)的柱塞、柱塞作用筒和柱塞桿的放大的局部剖面圖；及圖29為當(dāng)柱塞桿處在伸出位置時(shí)的柱塞、柱塞作用筒和柱塞桿的放大的局部剖面圖。
參閱圖1，其中示出按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的、總標(biāo)號(hào)為10的注射器，該注射器具有筒體20、柱塞30和柱塞桿50。
參閱圖1、2和3，注射器10具有一個(gè)筒體20，其上有內(nèi)側(cè)壁21、一個(gè)以帶錐度的尖端22結(jié)尾而有一穿透孔23的遠(yuǎn)端和一個(gè)用來接納柱塞30的近端24；可滑動(dòng)地設(shè)在筒體20內(nèi)的柱塞30；以及可裝在柱塞30上的柱塞桿50。設(shè)在筒體20近端24周邊周圍的是指狀突緣26，它在將力施加在柱塞桿50上來操作柱塞30期間便于夾持筒體20。柱塞桿50除有遠(yuǎn)端52和近端60外還具有把手62以便在操作注射器時(shí)便于用柱塞桿50將力施加在柱塞30上。
注射器筒20由不透惰性氣體的材料如玻璃制成。但最好用基本上透明而比玻璃多少更為柔性的材料制成，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯的聚合物。
柱塞30由可壓縮的彈性材料如聚異戊二烯橡膠制成。柱塞桿50由基本上與筒體相同的材料制成。
參閱圖1、2、3、4和6，柱塞30可滑動(dòng)地被安裝在筒體20內(nèi)，并在用人力施加在與柱塞30嚙合的柱塞桿50上時(shí)可在筒體20內(nèi)沿軸向移動(dòng)。柱塞30在其松弛狀態(tài)下猶如一個(gè)倒置的杯子，它有一個(gè)遠(yuǎn)端的外凸面32；一個(gè)近端的內(nèi)側(cè)面34；與遠(yuǎn)端的外凸面32連接的外側(cè)壁36；與內(nèi)面34連接的內(nèi)側(cè)壁38；和在杯狀柱塞30上形成圓孔的底緣39。柱塞30的遠(yuǎn)端凸面32成為與筒體20內(nèi)液體接觸的界面。
柱塞30的外側(cè)壁36具有遠(yuǎn)端環(huán)40、近端環(huán)41和中間環(huán)42，這些環(huán)可彈性變形，并都沿徑向從外側(cè)壁36上向外突出，而且當(dāng)與柱塞30連在一起時(shí)具有一個(gè)比筒體20工作段的最大直徑還要大一些的最小直徑。這些環(huán)構(gòu)成密封但可滑動(dòng)地與筒體20的內(nèi)側(cè)壁21接合。
內(nèi)側(cè)壁38、內(nèi)側(cè)面34、和底緣39形成一個(gè)三維的凹腔或區(qū)域以便接納柱塞30的柱塞塞子68。
柱塞塞子68由剛性的聚合物材料制成如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯的聚合物。它具有外側(cè)壁74；其上設(shè)有陰螺紋69以便接納柱塞50并與其上的陽螺紋71嚙合的內(nèi)側(cè)壁72；和突緣70。柱塞塞子68設(shè)在柱塞36內(nèi)使由內(nèi)側(cè)壁38、內(nèi)側(cè)面34、和底圈39形成的三維區(qū)域完全將柱塞塞子68包圍起來。但柱塞塞子68的尺寸不會(huì)將壓力施加在內(nèi)側(cè)壁38上，因此柱塞36的外側(cè)壁具有足夠的空間可沿側(cè)向從注射器筒的內(nèi)側(cè)壁退讓下來。柱塞塞子68的直徑大于柱塞30的底圈39的孔徑，因此柱塞塞子68不能從柱塞30上滑出。
柱塞桿50具有設(shè)在其近端60的把手62以便操作者能夠方便地將力施加在其上；遠(yuǎn)端52設(shè)有陽螺紋71，用來與柱塞塞子上的陰螺紋嚙合；肩部52；在柱塞的方向上突出并從帶螺紋部向前伸出而形成一個(gè)突部的柱塞桿前端64。所說柱塞桿前端的直徑顯然比柱塞的直徑小，它被用來在將壓力施加在柱塞桿上時(shí)與柱塞30中心部的近端內(nèi)側(cè)面34接觸。
本實(shí)施例如下進(jìn)行操作將柱塞30插入到筒體20的近端24內(nèi)越過指狀突緣26，使筒體20可以將其近端放置在一個(gè)平的表面上而垂直指向上方，這樣灌注線便可不被柱塞30干擾。然后通過帶錐度尖端22上的孔23將所需液體如藥劑或診斷顯影介質(zhì)注入到筒體20內(nèi)并封口。該液體可用滅菌技術(shù)預(yù)先成批消毒然后注入到注射器筒內(nèi)或者可在這個(gè)環(huán)節(jié)上用高壓滅菌蒸鍋或其他裝置將預(yù)充滿的注射器消毒。
預(yù)充滿的消毒過的注射器然后與皮下注射針和柱塞桿分開包裝以便在即將使用前進(jìn)行組裝。準(zhǔn)備注射時(shí)將皮下注射針按壓在筒體的帶錐度遠(yuǎn)端上。將柱塞桿50的螺紋旋入到容納在柱塞30凹腔內(nèi)的柱塞塞子68內(nèi)并固緊。注射者然后用傳統(tǒng)的靜脈穿刺技術(shù)將注射針插入到所需的人體部位如血管內(nèi)。其時(shí)柱塞塞子68的陰螺紋69與柱塞桿50的陽螺紋71嚙合，柱塞桿前端64與柱塞30的內(nèi)側(cè)面34接觸。
柱塞桿50迫使柱塞塞子68向柱塞30的遠(yuǎn)端移動(dòng)，柱塞塞子68的行程是受到限制的，因?yàn)樗坏謮涸谥?0的底圈39的內(nèi)側(cè)，這個(gè)動(dòng)作使柱塞30沿軸向延伸。這個(gè)軸向延伸使柱塞的直徑縮小，這樣就可減少將液體從注射器發(fā)射出去所需的力。另外當(dāng)柱塞桿前端64壓向注射器的遠(yuǎn)端時(shí)，由于該力使柱塞30的凸面32扭曲，也可使所需力減少，但當(dāng)柱塞桿50的肩部51與柱塞30的底圈39接觸時(shí)，這個(gè)扭曲便受到限制。這個(gè)在肩部51和底圈39之間的接觸壓迫著柱塞的近端，并從而限制柱塞在作用期間內(nèi)的伸長。
當(dāng)操作者在向遠(yuǎn)端的方向上將一較小的壓力施加在柱塞桿50上時(shí)，柱塞將會(huì)發(fā)生下列在圓周上的變形如圖6所示柱塞30的凸面32將向遠(yuǎn)端延伸，而遠(yuǎn)端環(huán)40、近端環(huán)41和中間環(huán)42將被彈性的拉力拉向內(nèi)側(cè)。柱塞的這個(gè)在圓周上的變形將會(huì)使前面的氣體從注射器內(nèi)排出，即將氣體從注射器內(nèi)抽出。在松開施加在柱塞桿50上的壓力時(shí)，柱塞30返回到其靜態(tài)位置，從而在筒體20內(nèi)造成一個(gè)真空并從病人身上抽出體液，該體液可指示注射針已經(jīng)進(jìn)入所需部位，注射可以開始。也可通過柱塞桿向筒體的近端拉動(dòng)柱塞來完成抽吸。拉動(dòng)柱塞桿時(shí)，柱塞塞子68只將力施加在柱塞30的底圈39上，因此在這種抽吸中，底圈39成為柱塞30的先導(dǎo)邊。這樣柱塞就可在軸向上伸長使手動(dòng)抽吸容易進(jìn)行。
在完成抽吸過程后，操作者將壓力施加在柱塞桿50上。其時(shí)近端環(huán)41、遠(yuǎn)端環(huán)40和中間環(huán)42發(fā)生圓周變形，顯然，這些環(huán)現(xiàn)在作用在筒體20內(nèi)側(cè)壁21上的力已被減少，這個(gè)減少與這些環(huán)的圓周變形成正比。結(jié)果，柱塞就可較容易地在筒體內(nèi)移動(dòng)使液體能夠方便地射出到注射部位內(nèi)。當(dāng)預(yù)充滿的注射器經(jīng)久存儲(chǔ)時(shí)柱塞容易卡住在筒體內(nèi)，在柱塞和筒體內(nèi)側(cè)壁之間的界面上的力使兩者很難在軸向上分開，這時(shí)上述優(yōu)點(diǎn)更為明顯，因?yàn)樵谏鲜鲎⑸淦鲀?nèi)，施加在柱塞上的力可將遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)拉向內(nèi)側(cè)，從而可大大減少在柱塞和筒體內(nèi)側(cè)壁之間的界面上的力。
現(xiàn)在參閱圖7和8，其中示出按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的、總標(biāo)號(hào)為110的注射器，該注射器具有一個(gè)筒體，其上有內(nèi)側(cè)壁121，一個(gè)成為帶錐度的尖端122而具有一個(gè)穿透孔123的遠(yuǎn)端，和一個(gè)用來接納柱塞130的近端124；可滑動(dòng)地設(shè)在筒體120內(nèi)的柱塞130；以及可裝在柱塞130上的柱塞桿150。設(shè)在筒體120近端124周邊周圍的指狀突緣126可在將力施加在柱塞桿150上而操作柱塞130時(shí)便于夾持筒體120。柱塞桿150除有遠(yuǎn)端152和近端160外還具有把手162以便在操作注射器時(shí)便于用柱塞桿150將力施加在柱塞130上。
注射器筒120由不透惰性氣體的材料如玻璃制成。但最好用基本上透明而比玻璃多少更為柔性的材料制成如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯的聚合物。
柱塞130由可壓縮的彈性體材料如聚異戊二烯橡膠制成。柱塞150由基本上與筒體相同的材料制成。
參閱圖7、9和10，柱塞130可滑動(dòng)地被接納在筒體120內(nèi)并可在用人力施加在與柱塞130嚙合的柱塞桿150上時(shí)在筒體120內(nèi)沿著軸向移動(dòng)。柱塞30在其松弛狀態(tài)下猶如一個(gè)倒置的杯子，它有一個(gè)遠(yuǎn)端的外凸面132；一個(gè)基本上與遠(yuǎn)端外凸面132平行的近端的內(nèi)平面或內(nèi)凹面134；與遠(yuǎn)端外凸面132連接的外側(cè)壁136；與所說內(nèi)平面或內(nèi)凹面134連接的內(nèi)側(cè)壁138；和在杯狀柱塞130上形成圓孔的底圈139。柱塞130的遠(yuǎn)端凸面132成為與筒體120內(nèi)液體接觸的界面。
柱塞130的外側(cè)壁136具有遠(yuǎn)端環(huán)140、近端環(huán)141和中間環(huán)142，這些環(huán)可彈性變形并都沿徑向從外側(cè)壁136上向外突出，而且當(dāng)與柱塞130連在一起時(shí)具有一個(gè)比筒體120工作段的最大直徑還要大一些的最小直徑。這些環(huán)構(gòu)成密封但可滑動(dòng)地與筒體120的內(nèi)側(cè)壁121接合。
柱塞130的內(nèi)側(cè)壁138具有陰螺紋143以便接納柱塞桿150并與其陽螺紋170嚙合。
參閱圖9、10、12、13、14、15、17和18，柱塞桿150具有設(shè)在其近端160的把手162以便操作者能夠方便地將力施加在其上；在柱塞的方向上向前突出而具有半圓形凸面的柱塞桿前端164，它具有一個(gè)顯然比柱塞小的直徑，位在柱塞桿150的遠(yuǎn)端152，從該遠(yuǎn)端沿軸向向前伸長，并適宜與柱塞130中心部的內(nèi)平面或內(nèi)凹面134接觸以便將壓力施加在柱塞130上；位在柱塞桿150的柱塞桿前端164和遠(yuǎn)端152之間的柱塞桿150的頸部166適宜接納一個(gè)可滑動(dòng)的圓柱體168，該圓柱體具有外側(cè)壁174和內(nèi)側(cè)壁172。外側(cè)壁174上設(shè)有陽螺紋170可與柱塞130上的陰螺紋嚙合。內(nèi)側(cè)壁172形成一個(gè)圓柱體，其內(nèi)直徑略小于柱塞桿前端164的直徑以便防止可滑動(dòng)的圓柱體168從柱塞桿150的頸部166上滑出。
本實(shí)施例如下進(jìn)行操作將柱塞130插入到注射器110的筒體120的近端124內(nèi)越過指狀突緣126使筒體120可以將其近端放置在一個(gè)平的表面上而垂直指向上方，這樣灌注線便可不被柱塞130干擾。然后通過帶錐度尖端122上的孔123將所需液體如藥劑或診斷顯影介質(zhì)注入到筒體120內(nèi)并封口。該液體可用滅菌技術(shù)預(yù)先成批消毒然后注入到注射器筒內(nèi)或者可在這個(gè)環(huán)節(jié)上用高壓滅菌蒸鍋或其他裝置將預(yù)充滿的注射器消毒。
另外還有一個(gè)可替代的灌注程序是將帶錐度的尖端122封口而從筒體120的近端灌注藥劑，在充滿注射器110以后再將柱塞130插入到筒體120內(nèi)。
預(yù)充滿的消毒過的注射器然后與皮下注射針分開包裝以便在即將使用前進(jìn)行組裝。準(zhǔn)備注射時(shí)將皮下注射針裝到筒體120的帶錐度的遠(yuǎn)端122上。將設(shè)在柱塞桿150遠(yuǎn)端的可滑動(dòng)的圓柱體168用螺紋旋入到柱塞130并旋緊以便得到緊密的接合。注射者然后用傳統(tǒng)的靜脈穿刺技術(shù)將注射針插入到所需的人體部位如血管內(nèi)。在程序的這一點(diǎn)上，柱塞桿150和柱塞130處在靜態(tài)接合狀態(tài)。如圖10所示，柱塞130的陰螺紋143與可滑動(dòng)圓柱體168的陽螺紋嚙合，但柱塞桿前端164沒有與柱塞130的內(nèi)平面或內(nèi)凹面接觸，因此沒有在柱塞130上施加壓力。
當(dāng)操作者在向遠(yuǎn)端的方向上將一較小的壓力施加在柱塞桿150上時(shí)，如圖11所示，柱塞將會(huì)發(fā)生下列在圓周上的變形柱塞130的凸面132將向遠(yuǎn)端延伸一個(gè)距離“a”，而遠(yuǎn)端環(huán)140、近端環(huán)141和中間環(huán)142將被彈性的拉力拉向內(nèi)側(cè)一個(gè)距離，分別為“b”、“c”和“d”。從圖上可看到，距離“a”是其中最大的，接下來為距離“b”、“c”和“d”。柱塞的這個(gè)在圓周上的變形將會(huì)使前面的氣體從注射器筒內(nèi)排出，即將氣體從注射器內(nèi)抽出。在松開施加在柱塞桿150上的壓力時(shí)，柱塞130返回到其靜態(tài)位置，從而在筒體120內(nèi)造成一個(gè)真空并從病人身上抽出體液，該體液可指示注射針已經(jīng)進(jìn)入所需部位，注射可以開始。于是，操作者再次將壓力施加在柱塞桿150上，結(jié)果在柱塞130上造成與上面就抽吸注射器而說明的相同的圓周變形。參閱圖上的近端環(huán)141、遠(yuǎn)端環(huán)140和中間環(huán)142，顯然，這些環(huán)現(xiàn)在作用在筒體120內(nèi)側(cè)壁121上的力已被減少，這個(gè)減少與圓周變形所造成的距離“b”、“c”和“d”成正比。結(jié)果，柱塞就可較容易地在筒體內(nèi)移動(dòng)使液體能夠方便地射出到注射部位內(nèi)。當(dāng)預(yù)充滿的注射器經(jīng)久存儲(chǔ)時(shí)柱塞容易卡住在筒體內(nèi)，在柱塞和筒體內(nèi)側(cè)壁之間的界面上的力使兩者很難在軸向上分開，這時(shí)上述優(yōu)點(diǎn)更為明顯，因?yàn)樵诒景l(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，施加在柱塞上的力可將遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)拉向內(nèi)側(cè)，從而可大大減少在柱塞和筒體內(nèi)側(cè)壁之間的界面上的力。
具有與本發(fā)明一般地相似構(gòu)造的現(xiàn)有技術(shù)的注射器在圖19和20中示出，其中相應(yīng)的部件用相同的標(biāo)號(hào)加撇(′)來表示。
雖然也有外凸面132′，但在柱塞130′內(nèi)沒有內(nèi)凹面134′，即柱塞130′的內(nèi)面為平的。柱塞桿前端164′并不存在，代替它的只是與內(nèi)側(cè)的非凸面連接的柱塞桿的平端面。在操作現(xiàn)有技術(shù)的注射器時(shí)，由柱塞桿150′通過柱塞桿前端164′施加在柱塞130′上的力不能造成環(huán)140′、141′和142′的在圓周上的縮小，因此不能使完成注射所需的注射力得到減少。所示出的現(xiàn)有技術(shù)的注射器還缺少自抽吸的能力，因?yàn)樵趯⒘κ┘釉谥麠U150′上時(shí)，柱塞130′的凸面132′并不變形，而在松開該力時(shí)，該凸面不能重新得到其在靜態(tài)時(shí)的外形。
現(xiàn)在參閱圖21、22、23、24和26，其中示出按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的、總標(biāo)號(hào)為210的注射器，該注射器具有一個(gè)筒體220，其上有內(nèi)側(cè)壁221，一個(gè)端頭成為帶錐度的尖端222而具有一個(gè)穿透孔223的遠(yuǎn)端，和一個(gè)端頭成為指狀突緣226的近端224；一個(gè)可滑動(dòng)地設(shè)在筒體220內(nèi)的柱塞230；一個(gè)具有遠(yuǎn)端252和近端260的柱塞作用筒250，在其遠(yuǎn)端上設(shè)有陽螺紋270，在其近端上設(shè)有把手262，并被設(shè)計(jì)用來與筒體220內(nèi)的柱塞230嚙合；以及一個(gè)在其遠(yuǎn)端具有半圓形柱塞桿前端面282而在其近端具有突緣284和按鈕286的柱塞桿280，所說柱塞桿被接納在所說柱塞作用筒250內(nèi)。
注射器筒220由不透惰性氣體的材料如玻璃制成。但最好用基本上透明而比玻璃多少更為柔性的材料制成如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯的聚合物。
柱塞230是由可壓縮的彈性體材料如聚異戊二烯橡膠制成。柱塞作用筒由包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯的聚合物在內(nèi)的硬塑性材料制成。柱塞桿280由基本上與筒體相同的材料制成。
參閱圖22、25、26和27，柱塞230可滑動(dòng)地被放置在注射器筒內(nèi)的近端224。當(dāng)柱塞230在此位置時(shí)，將注射器筒的近端放置在一個(gè)平的表面上而讓筒體本身垂直指向上方，這樣灌注線便可不被柱塞230干擾。然后通過帶錐度尖端222上的孔223將所需液體如藥劑或診斷顯影介質(zhì)注入到注射器筒內(nèi)并封口。引入注射器筒內(nèi)的液體可用滅菌技術(shù)預(yù)先成批消毒然后注入到注射器筒內(nèi)或者在這個(gè)環(huán)節(jié)上用高壓滅菌蒸鍋或其他裝置將預(yù)充滿的注射器消毒。在灌注過程完畢并將注射器封口后，就可將注射器包裝存儲(chǔ)，這時(shí)柱塞作用筒和柱塞桿都還沒有和注射器筒接合。
另外還有一個(gè)可替代的灌注程序是將帶錐度的尖端222封口而從筒體220的近端灌注藥劑，在充滿注射器210以后再將柱塞230插入到筒體220內(nèi)。柱塞230和密封裝置用來將液體保持在注射器筒內(nèi)并在用注射器抽吸隨后注射給病人時(shí)改變其內(nèi)部液體體積同時(shí)仍使內(nèi)部保持密封。如從圖22和25可最好地看到，柱塞230在其松弛狀態(tài)猶如一個(gè)倒置的杯子，它有一個(gè)遠(yuǎn)端的外凸面232，該外凸面成為與注射器筒220內(nèi)液體接觸的界面；一個(gè)近端的內(nèi)面234；與遠(yuǎn)端外面232連接的外側(cè)壁236；與近端的內(nèi)側(cè)面234連接的內(nèi)側(cè)壁238；及在杯狀柱塞230上形成一圓孔的底圈239。
柱塞230的外側(cè)壁具有遠(yuǎn)端環(huán)240、近端環(huán)241和中間環(huán)242，這些環(huán)可彈性變形并都沿徑向從外側(cè)壁236上向外突出，而且當(dāng)與柱塞230連在一起時(shí)具有一個(gè)比筒體220工作段的最大直徑還要大一些的最小直徑。這些環(huán)構(gòu)成密封但可滑動(dòng)地與筒體220的內(nèi)側(cè)壁221接合。
柱塞230的內(nèi)側(cè)壁238具有陰螺紋243以便接納柱塞作用筒250并與其陽螺紋270嚙合。在抽吸并將液體注射給病人之前，柱塞作用筒250應(yīng)完全旋入到柱塞230內(nèi)使螺紋243與螺紋270嚙合。
參閱圖26，將柱塞桿280插入到柱塞作用筒250內(nèi)使突緣284位在柱塞作用筒250的內(nèi)側(cè)，即剛剛越過柱塞作用筒250的把手262。柱塞桿280的按鈕286和突緣284用作限制柱塞桿280在柱塞作用筒250內(nèi)運(yùn)動(dòng)的停止裝置。距離X為由用作停止裝置的突緣284和按鈕286所控制的允許柱塞桿在柱塞作用筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離(可稱為推進(jìn)距離)。圖26所示裝配好的注射器的縱剖面顯示了裝配好的注射器的各個(gè)部件，其中X為突緣284和按鈕286之間的距離；Y為在柱塞桿前端282和按鈕286之間測(cè)量的柱塞桿280的總長度；Z為注射器筒220的功能部或工作部的總長度；及W為柱塞作用筒250和柱塞230的總長度。
如圖26所示并進(jìn)一步在圖28中顯示，柱塞桿處在其基本位置上，即柱塞桿前端沒有到達(dá)柱塞230的內(nèi)面234，也沒有將力施加在其上。在這個(gè)基本位置上突緣284與柱塞作用筒250的把手262接觸。
在圖27和29中示出的注射器組合件是當(dāng)柱塞桿280處在其伸長位置上的狀態(tài)。此時(shí)按鈕262被推到把手262上并且柱塞桿前端將力施加在柱塞230的內(nèi)面234上。這個(gè)力使柱塞230在圓周上變形柱塞230向外伸長一個(gè)距離“a”，而遠(yuǎn)端環(huán)240、近端環(huán)241和中間環(huán)被彈性的拉力拉向內(nèi)側(cè)一個(gè)距離，分別為“b”、“c”和“d”。如圖所示，“a”為其中最大的，接下來為距離“b”、“c”和“d”。柱塞的這個(gè)在圓周上的變形將會(huì)使前面的氣體從注射器通內(nèi)排出，即將氣體從注射器內(nèi)抽出。在松開施加在柱塞桿250上的壓力時(shí)，柱塞230返回到其靜態(tài)位置，從而在筒體220內(nèi)造成一個(gè)真空并從病人身上抽出體液，該體液可指示注射針已經(jīng)進(jìn)入所需部位，注射可以開始。于是，操作者再次將壓力施加在柱塞桿280上，結(jié)果在柱塞230上造成與上面就抽吸注射器而說明的相同的圓周變形。參閱圖上的近端環(huán)241、遠(yuǎn)端環(huán)240和中間環(huán)242，顯然，這些環(huán)現(xiàn)在作用在筒體220內(nèi)側(cè)壁221上的力已被減少，這個(gè)減少與圓周變形所造成的距離“b”、“c”和“ d”成正比。結(jié)果，柱塞就可較容易地在筒體內(nèi)移動(dòng)使液體能夠方便地射出到注射部位內(nèi)。當(dāng)預(yù)充滿的注射器經(jīng)久存儲(chǔ)時(shí)柱塞容易卡住在筒體內(nèi)，在柱塞和筒體內(nèi)側(cè)壁之間的界面上的力使兩者很難在軸向上分開，這時(shí)上述優(yōu)點(diǎn)更為明顯，因?yàn)樵诒景l(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，施加在柱塞上的力可將遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)拉向內(nèi)側(cè)，從而可大大減少在柱塞和筒體內(nèi)側(cè)壁之間的界面上的力。
曾經(jīng)做過試驗(yàn)，找出了X、Y、Z和W的最有效的長度和它們之間的比率，以便用來構(gòu)造在預(yù)充滿注射器中可作典型使用的注射器組合件。下面示出典型的范圍長度X從0.010到0.750英寸(0.254到19.1mm)Y從2.000到6.000英寸(50.8到152.4mm)Z從6.000到10.000英寸(152.4到254mm)W從1.990到5.990英寸(50.5到152.2mm)它們的比率如下X∶Y 從0.375到0.002X∶Z 從0.125到0.001Y∶Z 從1.000到0.200W∶X 從2.650到599W∶Y 從0.332到2.990W∶Z 從0.199到0.998由X對(duì)Y的比率限定的柱塞桿280的推出長度對(duì)將柱塞230從注射器筒內(nèi)側(cè)壁221上裂開的力有很大影響。
本實(shí)施例如下進(jìn)行操作。
將預(yù)先與柱塞桿280組裝在一起的柱塞作用筒250用螺紋旋入到被接納在注射器筒220近端的柱塞230內(nèi)使陰螺紋243完全與陽螺紋270嚙合。在這一點(diǎn)上的柱塞桿280處在其基本位置或靜態(tài)位置，該位置在柱塞作用筒250內(nèi)，其時(shí)突緣284抵靠在柱塞作用筒250的把手262上，而柱塞桿前端282還沒有將壓力施加在柱塞230的內(nèi)側(cè)面234上。將皮下注射針按壓在注射器筒220的尖端222上。注射者然后用傳統(tǒng)的靜脈穿刺技術(shù)將注射針插入到所需的人體部位如血管內(nèi)。注射者接著將壓力施加在柱塞桿280的按鈕286上，將按鈕286推到抵壓在柱塞作用筒250的把手262上。此時(shí)，柱塞桿280的前端將壓迫在柱塞230的內(nèi)面上使柱塞在圓周上變形。柱塞230的凸面230將向遠(yuǎn)端延伸一個(gè)距離“ a”，而遠(yuǎn)端環(huán)240、近端環(huán)241和中間環(huán)將被彈性的拉力拉向內(nèi)側(cè)一個(gè)距離，分別為“b”、“c”和“d”。柱塞的這個(gè)在圓周上的變形將會(huì)使前面的氣體從注射器筒內(nèi)排出，即將氣體從注射器內(nèi)抽出。同時(shí)由柱塞230施加在注射器筒220內(nèi)側(cè)壁221上的力便大大減少，致使抽吸完畢后的注射過程容易進(jìn)行。在松開施加在柱塞桿280上的壓力時(shí)，柱塞230回到其原來的外形，從而在注射器筒220內(nèi)造成一個(gè)真空并從病人身上抽出體液，該體液可指示注射針已經(jīng)進(jìn)入所需部位，注射可以開始。如果沒有抽出體液，那么注射部位就得改變，抽吸過程就須重復(fù)。這樣得到所需部位后，注射者才可將液體注射到該部位內(nèi)，為此，將壓力施加在柱塞桿280和柱塞作用筒250上。該壓力在柱塞230上造成與上面就抽吸注射器而說明的相同的圓周變形。參閱圖上的近端環(huán)241、遠(yuǎn)端環(huán)240和中間環(huán)242，顯然，這些環(huán)現(xiàn)在作用在筒體220內(nèi)側(cè)壁221上的力已被減少，這個(gè)減少與圓周變形所造成的距離“b”、“c”和“d”成正比。結(jié)果，柱塞就可較容易地在筒體內(nèi)移動(dòng)使液體能夠方便地射出到注射部位內(nèi)。當(dāng)預(yù)充滿的注射器經(jīng)久存儲(chǔ)時(shí)柱塞容易卡住在筒體內(nèi)，在柱塞和筒體內(nèi)側(cè)壁之間的界面上的力使它們很難在軸向上分開。這時(shí)上述優(yōu)點(diǎn)更為明顯，因?yàn)樵诒景l(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，施加在柱塞上的力可將遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)拉向內(nèi)側(cè)，從而可大大減少在柱塞和筒體內(nèi)側(cè)壁之間的界面上的力。
應(yīng)該肯定的是，本發(fā)明的注射器的上述這些較優(yōu)的實(shí)施例已具有一個(gè)理想的注射器在抽吸和注射兩方面所應(yīng)具有的大多數(shù)屬性，即，構(gòu)造簡單、生產(chǎn)費(fèi)用低；操作簡單；能用一只手操縱；每個(gè)注射器或針筒都能進(jìn)行多次自抽吸動(dòng)作；能夠在開始自抽吸動(dòng)作之前，或是在注射所需一連串動(dòng)作中的任何一個(gè)時(shí)間將陷入的空氣從注射器或針筒內(nèi)排除，而可不需因此在操作順序中任何一點(diǎn)取消自抽吸動(dòng)作或使自抽吸動(dòng)作成為不能操作。
權(quán)利要求
1.一種具有一個(gè)筒體、一個(gè)柱塞和一個(gè)柱塞桿的注射器，所說柱塞桿能夠動(dòng)作促使柱塞變形，從而減少在筒體內(nèi)側(cè)和柱塞之間的摩擦，同時(shí)仍能保持在筒體內(nèi)側(cè)和柱塞之間的密封。
2.按照權(quán)利要求1的注射器，其特征為，所說柱塞被安排成由于柱塞桿的動(dòng)作而沿軸向變形，從而減少在筒體內(nèi)側(cè)和柱塞之間的摩擦。
3.按照權(quán)利要求2的注射器，其特征為，柱塞基本上為杯狀，其近端敞開，其遠(yuǎn)端部被安排成由于柱塞桿的動(dòng)作而沿軸向變形。
4.按照權(quán)利要求2或3的注射器，其特征為，具有一個(gè)保持在柱塞凹腔內(nèi)的塞子，塞子上設(shè)有陰螺紋，而柱塞桿在其遠(yuǎn)端的一個(gè)部分上設(shè)有陽螺紋，可與塞子上的陰螺紋配合。
5.按照權(quán)利要求4的注射器，其特征為柱塞桿有一部件伸出到其帶螺紋的部分外并與柱塞的內(nèi)表面接觸，當(dāng)柱塞桿用螺紋旋入到塞子內(nèi)時(shí)，這個(gè)柱塞桿上的伸出部用來在柱塞桿繼續(xù)旋入到塞子內(nèi)時(shí)使柱塞變形。
6.按照權(quán)利要求2或3的注射器，其特征為，柱塞桿有一桿件和一與柱塞的連結(jié)件，桿件可在軸向上相對(duì)于連結(jié)件而滑動(dòng)。
7.按照權(quán)利要求6的注射器，其特征為，與柱塞的連結(jié)件為一環(huán)繞在桿件遠(yuǎn)端的管件。
8.按照權(quán)利要求6或7的注射器，其特征為，桿件的運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)設(shè)在桿件遠(yuǎn)端的擋止件加以限制。
9.按照權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)的注射器，其特征為，桿件可相對(duì)于與柱塞的連結(jié)件而在兩個(gè)位置之間移動(dòng)，一個(gè)位置是桿件的遠(yuǎn)端伸出到與柱塞連結(jié)件的遠(yuǎn)端之外，另一個(gè)位置是桿件的遠(yuǎn)端沒有伸出到與柱塞連結(jié)件的遠(yuǎn)端之外。
10.按照權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)的注射器，其特征為，柱塞在內(nèi)部設(shè)有螺紋，與柱塞連結(jié)件在外部設(shè)有螺紋，這兩個(gè)螺紋嚙合使與柱塞連結(jié)件保持在柱塞內(nèi)。
11.按照權(quán)利要求2或3的注射器，其特征為，柱塞桿具有一個(gè)基本上為管狀的外件，該外件包圍著一個(gè)基本上為桿狀的內(nèi)件，內(nèi)件和外件可相互相對(duì)滑動(dòng)。
12.按照權(quán)利要求11的注射器，其特征為，內(nèi)件相對(duì)于外件的滑動(dòng)被兩個(gè)擋止件加以限制。
13.按照權(quán)利要求11或12的注射器，其特征為，內(nèi)件可相對(duì)于外件而在兩個(gè)位置之間移動(dòng)，一個(gè)位置是內(nèi)件的遠(yuǎn)端伸出到外件的遠(yuǎn)端之外，另一個(gè)位置是內(nèi)件的遠(yuǎn)端沒有伸出到外件的遠(yuǎn)端之外。
14.按照權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)的注射器，其特征為，柱塞在內(nèi)部設(shè)有螺紋而外件的遠(yuǎn)端在外部設(shè)有螺紋，這兩個(gè)螺紋嚙合使外件保持在柱塞內(nèi)。
15.按照以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的注射器，其特征為，柱塞在其外周上有一遠(yuǎn)端環(huán)、一中間環(huán)和一近端環(huán)，柱塞變形時(shí)至少將遠(yuǎn)端環(huán)從筒體內(nèi)側(cè)壁上拉開，同時(shí)至少要有近端環(huán)保持與筒體內(nèi)表面接觸。
16.一種被設(shè)計(jì)為預(yù)先充滿并存儲(chǔ)而可立即用于注射的注射器，該注射器具有(a)一個(gè)筒體，其內(nèi)表面形成一個(gè)可用來保持注射液的圓柱體形室，其遠(yuǎn)端成為一個(gè)可用來裝注射針的帶錐度的尖端，其近端用來接納一個(gè)柱塞；(b)一個(gè)杯狀柱塞，可滑動(dòng)地裝在所說筒體內(nèi)，位置靠近筒體的近端，在它與筒體內(nèi)表面之間構(gòu)成密封，所說柱塞具有(1)一個(gè)遠(yuǎn)端的凸面，成為與筒體內(nèi)注射液接觸的界面；(2)一個(gè)近端面；(3)一個(gè)與遠(yuǎn)端凸面連接的外側(cè)壁，其上有遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)，這些環(huán)沿徑向向外突出并與筒體內(nèi)表面構(gòu)成一個(gè)可滑動(dòng)的密封；(4)一個(gè)內(nèi)側(cè)壁；(5)一個(gè)底圈，它與內(nèi)側(cè)壁一起形成一個(gè)可接納柱塞塞子的凹腔；(c)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端且位在所說凹腔內(nèi)的剛性的柱塞塞子，該柱塞塞子具有一個(gè)帶陰螺紋的內(nèi)側(cè)壁以便接納并嚙合柱塞桿上的陽螺紋；一個(gè)位在近端的突緣，其直徑大于柱塞底圈的內(nèi)直徑，因此所說柱塞塞子可牢固地被夾持在所說凹腔內(nèi)；以及(d)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端可用來嚙合柱塞的柱塞桿，該柱塞桿具有(1)一個(gè)設(shè)在柱塞桿遠(yuǎn)端的肩部，當(dāng)將柱塞桿插入到柱塞內(nèi)時(shí)，該肩部與柱塞的底圈接觸以便限制柱塞的延長；(2)一個(gè)與柱塞桿前端鄰接的頸部，其上設(shè)有陽螺紋以便與柱塞塞子上的陰螺紋嚙合；及(3)一個(gè)位在柱塞桿遠(yuǎn)端在柱塞的方向上向前突出的柱塞桿前端，其直徑顯然小于柱塞的直徑，并被設(shè)計(jì)為與柱塞中心部的近端內(nèi)側(cè)面接觸。
17.一種被設(shè)計(jì)為預(yù)充滿并存儲(chǔ)而可立即用來注射的注射器，該注射器具有(a)一個(gè)筒體，其內(nèi)表面形成一個(gè)可用來保持注射液的圓柱體形室，其遠(yuǎn)端成為一個(gè)可用來裝注射針的帶錐度的尖端，其近端用來接納一個(gè)柱塞；(b)一個(gè)杯狀柱塞，可滑動(dòng)地裝在所說筒體內(nèi)，位置靠近筒體的近端，在它與筒體內(nèi)表面之間構(gòu)成密封，所說柱塞具有(1)一個(gè)遠(yuǎn)端的凸面，成為與筒體內(nèi)注射液接觸的界面；(2)一個(gè)基本上與遠(yuǎn)端凸面平行的近端的平面或凹面；(3)一個(gè)與遠(yuǎn)端凸面連接的外側(cè)壁，其上有遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)，這些環(huán)沿徑向向外突出并與筒體內(nèi)表面構(gòu)成一個(gè)可滑動(dòng)的密封；(4)一個(gè)設(shè)有陰螺紋的內(nèi)側(cè)壁；(5)一個(gè)底圈，它與內(nèi)側(cè)壁一起在杯狀柱塞上形成一個(gè)圓孔，柱塞桿可通過該孔插入以便進(jìn)行接合；及(c)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端用來與柱塞接合的柱塞桿，該柱塞桿具有(1)一個(gè)位在柱塞桿遠(yuǎn)端的柱塞桿前端面，具有在柱塞方向上向前凸起的半圓形凸面，其直徑顯然小于柱塞的直徑，并被設(shè)計(jì)成與柱塞中心部近端內(nèi)側(cè)的平面或凹面接觸；(2)一個(gè)與柱塞桿前端面鄰接的頸部，設(shè)計(jì)用來接納一個(gè)可滑動(dòng)的圓柱體；(3)一個(gè)位在頸部周圍的可滑動(dòng)的圓柱體，該圓柱體具有一個(gè)內(nèi)側(cè)壁和一個(gè)外側(cè)壁，內(nèi)側(cè)壁形成一個(gè)圓柱體，其直徑小于柱塞桿前端面的直徑以便防止可滑動(dòng)圓柱體從頸部上滑出，外側(cè)壁設(shè)有陽螺紋可與柱塞上的陰螺紋嚙合，以便在將柱塞桿插入到柱塞內(nèi)時(shí)可用來操作注射器。
18.一種被設(shè)計(jì)為預(yù)充滿并存儲(chǔ)而可立即用來注射的注射器，該注射器具有(a)一個(gè)筒體，其內(nèi)表面成為一個(gè)可用來保持注射液的圓柱體狀室；其遠(yuǎn)端成為一個(gè)可用來裝注射針的帶錐度的尖端；其近端用來接納一個(gè)柱塞；(b)一個(gè)杯狀柱塞，可滑動(dòng)地裝在所說筒體內(nèi)，位置靠近筒體的近端，在它與筒體內(nèi)表面之間構(gòu)成密封，所說柱塞具有(1)一個(gè)遠(yuǎn)端的凸面，成為與筒體內(nèi)注射液接觸的界面；(2)一個(gè)近端面；(3)一個(gè)與遠(yuǎn)端凸面連接的外側(cè)壁，其上有遠(yuǎn)端環(huán)、近端環(huán)和中間環(huán)，這些環(huán)沿徑向向外突出并與筒體內(nèi)表面構(gòu)成一個(gè)可滑動(dòng)的密封；(4)一個(gè)在其上設(shè)有陰螺紋的內(nèi)側(cè)壁；及(5)一個(gè)底圈，它與內(nèi)側(cè)壁一起在杯狀柱塞內(nèi)形成一個(gè)可供柱塞作用筒插入以便接合的圓孔；(c)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端、用來與柱塞接合的柱塞作用筒，該作用筒具有(1)設(shè)在遠(yuǎn)端用來與柱塞上的陰螺紋嚙合的陽螺紋；及(2)一個(gè)設(shè)在近端的把手；以及(d)一個(gè)具有遠(yuǎn)端和近端而裝在所說柱塞作用筒內(nèi)的柱塞桿，該柱塞桿具有(1)一個(gè)設(shè)在遠(yuǎn)端且具有在柱塞方向上向前凸起的半圓形前端面，其直徑顯然小于柱塞的直徑，以便在將壓力施加在柱塞桿上時(shí)加壓在柱塞的近端面上；(2)一個(gè)設(shè)在近端且位在柱塞作用筒外側(cè)的按鈕，用來作為柱塞桿的第一停止裝置以便用來限制柱塞桿的移動(dòng)不使它伸入到柱塞的近端面內(nèi)；及(3)一個(gè)也是設(shè)在近端但與按鈕離開一段距離且位在柱塞作用筒內(nèi)的突緣，用來作為柱塞桿的第二停止裝置以便用來限制柱塞桿在朝向柱塞作用筒近端的方向上的移動(dòng)；所說第一停止裝置和第二停止裝置被設(shè)計(jì)用來將柱塞桿在柱塞作用筒內(nèi)的移動(dòng)限制在一個(gè)由第一和第二停止裝置之間的距離所限定的預(yù)先確定的長度內(nèi)。
19.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的注射器，其特征為，所說注射器筒是由一種不透惰性氣體的材料制成的，該材料可從含有玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯酸聚合物和甲基丙烯酸聚合物的組群中選用。
20.按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的注射器，其特征為，所說柱塞是由一種可壓縮的彈性體材料制成的。
21.一種從以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所限定的注射器將一種液體介質(zhì)注射給病人的方法，該方法包括下列步驟將柱塞桿接合到柱塞上，將皮下注射針裝到注射器上，將注射針插入到病人所需部位內(nèi)，將一個(gè)微小的壓力施加在柱塞桿上來使柱塞變形并排除任何氣體，然后松開壓力以便在注射器內(nèi)造成部分真空，從而從病人身體上將體液抽取到筒體內(nèi)。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其特征為，所說液體介質(zhì)為一種藥劑組合物。
23.按照權(quán)利要求21的方法，其特征為，所說液體介質(zhì)為一種生物制劑。
24.按照權(quán)利要求21的方法，其特征為，所說液體介質(zhì)為一種診斷用的組合物。
25.按照權(quán)利要求21的方法，其特征為，所說液體介質(zhì)為一種選影劑。
全文摘要
本發(fā)明提供的注射器具有一個(gè)筒體、一個(gè)柱塞和一個(gè)柱塞桿。柱塞桿可使柱塞變形，使其徑向壁從筒體內(nèi)壁上拉開，從而減少在柱塞和筒體之間的摩擦使注射容易進(jìn)行。變形也可用來使注射器便于吸入。本發(fā)明還提供一種使用這種注射器將液體介質(zhì)注射到病人體內(nèi)的方法。
文檔編號(hào)A61M5/31GK1152882SQ9519383
公開日1997年6月25日 申請(qǐng)日期1995年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月6日
發(fā)明者P·A·巴斯勒, S·C·布朗, F·E·斯奈德, J·V·蒂雷爾, S·N·帕蓋, R·J·巴肖雷克, R·T·利伯特 申請(qǐng)人:尼科梅德成像有限公司