Система для доставки текучих сред и ее применение
Изобретение относится к области медицины, а именно к многошприцевому устройству для доставки текучих сред. Устройство содержит первый и второй шприцы, одинаково ориентированные для образования направления подачи, и соединительный элемент, прикрепленный к поршню первого шприца и механически сцепленный с ним. Поршни шприцев выполнены с возможностью скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца, при этом поршень второго шприца имеет регулируемую длину. Механическое сцепление или расцепление соединительного элемента с поршнем регулируемой длины второго шприца осуществлено путем удлинения или укорочения поршня, при этом соотношение между большей и меньшей длинами поршня второго шприца составляет по меньшей мере 1,2. Движение соединительного элемента в направлении подачи обеспечивает синхронное движение каждого из механически сцепленных с ним поршней, продольно скользящих внутри соответствующих цилиндров первого и второго шприцев. Обеспечивается возможность подачи одним устройством различных текучих сред в различном их соотношении. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 8 ил.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системе на основе шприца и соответствующим способам ее применения.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ И СМЕЖНЫЕ ОБЛАСТИ
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к системе на основе шприца и соответствующим способам ее применения.
Перечисленные далее выданные и опубликованные патенты содержат потенциально важный справочный материал и включены в настоящий документ в полном объеме путем ссылки: патенты US 4,874,368, US 5,637,092, US 5,782,073, US 6,514,231, US 6,824,016, US 6,874,657, US 6,972,005, US 6,357,489, US 6,568,434; международные заявки №№ WO 98/10703, WO 00/09074 и WO 07/059801.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к системе для доставки текучих сред, которая содержит шприц, имеющий поршень регулируемой длины, выполненный с возможностью скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца.
Также настоящее изобретение относится к многошприцевой системе, где соединительный элемент воздействует на множество поршней так, чтобы они синхронно скользили внутри соответствующих цилиндров для одновременной подачи из них текучих сред. По меньшей мере один из поршней в системе представляет собой поршень регулируемой длины, который выполнен с возможностью избирательного сцепления с соединительным элементом.
В настоящем документе описывается система для доставки текучих сред, содержащая: a) узел шприца, включающий одинаково ориентированные первый и второй шприцы для образования направления подачи, причем каждый шприц имеет соответствующий поршень, выполненный с возможностью скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца, а поршень второго шприца имеет регулируемую длину; и b) соединительный элемент, прикрепленный к поршню первого шприца и механически сцепленный с ним таким образом, что: i) удлинение или укорочение поршня регулируемой длины второго шприца соответственно воздействует на поршень регулируемой длины второго шприца для механического сцепления или расцепления с соединительным элементом; и ii) движение соединительного элемента в направлении подачи воздействует на каждый механически сцепленный поршень для продольного скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца для синхронного движения с соединительным элементом.
В настоящем документе описывается система для доставки текучих сред, содержащая: a) узел шприца, включающий одинаково ориентированные первый и второй шприцы для образования направления подачи, причем каждый шприц имеет соответствующий поршень, выполненный с возможностью скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца; и b) соединительный элемент, прикрепленный к поршню первого шприца и механически сцепленный с ним, причем поршень второго шприца имеет регулируемую длину и выполнен с возможностью избирательного сцепления с соединительным элементом таким образом, что: i) когда система находится в первой конфигурации, между поршнем второго шприца и соединительным элементом имеется зазор, вследствие чего поршень второго шприца разъединен с соединительным элементом; ii) когда система находится во второй конфигурации, поршни первого и второго шприцев одновременно сцеплены с соединительным элементом, и движение соединительного элемента в направлении подачи воздействует на каждый сцепленный поршень для продольного скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца для синхронного движения с соединительным элементом.
В некоторых вариантах осуществления, когда система находится в первой конфигурации, зазор между поршнем второго шприца и соединительным элементом соответствует направлению вдоль центральной оси цилиндра и/или поршня второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент несъемно прикреплен к поршню первого шприца.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент выполнен заодно с поршнем первого шприца и/или приклеен к нему.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент зафиксирован на поршне первого шприца.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент разъемно прикреплен к поршню первого шприца.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент прикреплен зажимами к поршню первого шприца.
В некоторых вариантах осуществления i) направление подачи, образуемое первым и вторым шприцами, и ii) основное направление контакта между соответствующими контактными поверхностями соединительного элемента и поршня регулируемой длины при механическом сцеплении друг с другом ориентированы одинаково.
В некоторых вариантах осуществления поршень второго шприца включает винтовой механизм, выполненный с возможностью изменения длины поршня второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления поршень второго шприца включает винтовой механизм, выполненный с возможностью изменения длины поршня второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления поворот вращающегося элемента вокруг оси, параллельной и/или коллинеарной центральной оси второго шприца, служит для изменения длины поршня регулируемой длины второго шприца для сцепления или расцепления с соединительным элементом.
В некоторых вариантах осуществления поршень второго шприца содержит: i) гильзу с внутренней резьбой; и ii) стержень с наружной резьбой, расположенный внутри гильзы с внутренней резьбой таким образом, что вращение стержня внутри гильзы вызывает продольное движение стержня относительно гильзы, посредством чего выполняется регулировка длины поршня второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления узел шприца дополнительно содержит третий шприц, одинаково ориентированный с первым и вторым шприцами, причем поршень третьего шприца механически соединен с соединительным элементом таким образом, что его движение воздействует на поршень третьего шприца для продольного скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца для синхронного движения с соединительным элементом.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент несъемно прикреплен к поршню третьего шприца.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент выполнен заодно с поршнем третьего шприца и/или приклеен к нему.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент зафиксирован на поршне третьего шприца.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент разъемно прикреплен к поршню третьего шприца.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент прикреплен зажимами к поршню третьего шприца.
В некоторых вариантах осуществления, когда центральная ось третьего шприца по существу равноудалена от центральных осей первого и третьего шприцев.
В некоторых вариантах осуществления площадь сечения цилиндра первого шприца и/или второго шприца равна площади сечения цилиндра третьего шприца.
В некоторых вариантах осуществления площадь сечения цилиндра первого шприца и/или второго шприца отличается от площади сечения цилиндра третьего шприца.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит катетер для доставки текучей среды, включающий встроенные в него первый и второй просветы, которые заполняют по существу весь катетер и выполнены с возможностью соответствующим образом принимать компоненты текучей среды, подаваемые из соответствующих цилиндров первого и третьего шприцев для образования отдельных каналов доставки компонентов текучей среды к концу просвета.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит e) выпускной канал для текучей среды, выполненный с возможностью принимать текучие среды, подаваемые из цилиндра второго шприца, причем выпускное отверстие цилиндра первого шприца сообщается по текучей среде с местоположением выхода выпускного канала для текучей среды так, что текучие среды, выходящие из цилиндра первого шприца через выпускной канал для текучей среды, смешиваются с текучими средами, выходящими из цилиндра второго шприца, по пути к проксимальному концу первого просвета внутри катетера для доставки текучей среды.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит обратный клапан, выполненный с возможностью регулировки потока через выпускной канал для текучей среды с тем, чтобы по существу предотвращать ток текучих сред из выпускного отверстия канала назад, в цилиндр второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления соотношение между большей и меньшей длинами поршня второго шприца составляет по меньшей мере 1,05, или по меньшей мере 1,1, или по меньшей мере 1,15, или по меньшей мере 1,2, или по меньшей мере 1,25, или по меньшей мере 1,3.
В некоторых вариантах осуществления разница между большей и меньшей длинами составляет по меньшей мере 1 см.
В некоторых вариантах осуществления разница между большей и меньшей длинами составляет по меньшей мере 5%, или по меньшей мере 10%, или по меньшей мере 15%, или по меньшей мере 20%, или по меньшей мере 25%, или по меньшей мере 30% от внутренней длины цилиндра второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления соединительный элемент имеет выемку, размеры которой соответствуют выступающей части поршня второго шприца, размещенного в его проксимальной части.
В некоторых вариантах осуществления площадь сечения цилиндра первого шприца равна площади сечения цилиндра второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления площадь сечения цилиндра первого шприца отличается от площади сечения цилиндра второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления площадь сечения цилиндра первого шприца равна площади сечения цилиндра второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит: c) выпускной канал для текучей среды, выполненный с возможностью принимать текучие среды, подаваемые из цилиндра второго шприца, причем выпускное отверстие цилиндра первого шприца сообщается по текучей среде с местоположением выхода выпускного канала для текучей среды так, что текучие среды, выходящие из цилиндра второго шприца через выпускной канал для текучей среды, смешиваются с текучими средами, выходящими из цилиндра первого шприца.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит обратный клапан, выполненный с возможностью регулировки потока через выпускной канал для текучей среды с тем, чтобы по существу предотвращать ток текучих сред из выпускного отверстия канала назад, в цилиндр второго шприца.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит катетер для доставки текучей среды, включающий по меньшей мере один размещенный в нем просвет, который служит для приема смеси текучих сред, подаваемых из цилиндров первого и второго шприцев.
В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит: остроконечную насадку, включающую канал остроконечной насадки между дном остроконечной насадки и местом внутри остроконечной насадки, причем верхний конец канала представляет собой острый конец для прокалывания мембраны резервуара флакона, содержащего загружаемую текучую среду; загрузочное отверстие, непосредственно или опосредованно соединенное с заданным цилиндром одного из шприцев и выполненное с возможностью принимать нижний конец канала остроконечной насадки с тем, чтобы при их сцеплении текучая среда текла через канал остроконечной насадки в заданный цилиндр с загрузкой этого цилиндра.
В некоторых вариантах осуществления загрузочное отверстие выполнено с возможностью поворота между открытой и закрытой конфигурациями таким образом, чтобы оно только при открытой конфигурации оставалось открытым для приема текучей среды.
В настоящем документе описывается способ доставки текучих сред, причем система содержит: a) обеспечение узла шприца, содержащего: i) одинаково ориентированные первый и второй шприцы для образования направления подачи, причем каждый шприц имеет соответствующий поршень, выполненный с возможностью скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца, а поршень второго шприца имеет регулируемую длину; и ii) соединительный элемент, прикрепленный к поршню первого шприца и механически сцепленный с ним; b) удлинение или укорачивание поршня регулируемой длины второго шприца с воздействием на поршень регулируемой длины второго шприца для механического сцепления или расцепления с соединительным элементом; и c) перемещение соединительного элемента в направлении подачи с воздействием на каждый механически сцепленный поршень для осуществления продольного скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца для синхронного движения с соединительным элементом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
На Фиг. 1A-1B, 2A-2B представлена многошприцевая система, которая включает поршень шприца, выполненный с возможностью избирательного сцепления и разъединенный с соединительным элементом.
На Фиг. 3A-3B, 4A-4B представлена та же система в момент, когда поршень шприца, выполненный с возможностью избирательного сцепления, соединен с соединительным элементом.
На Фиг. 5 представлен способ эксплуатации этой системы.
На Фиг. 6A-6B представлен первый поршень регулируемой длины.
На Фиг. 7A представлен проксимальный конец поршня в тот момент, когда он разъединен с соединительным элементом.
На Фиг. 7B представлен проксимальный конец поршня в тот момент, когда он соединен с соединительным элементом.
На Фиг. 8 представлена методика загрузки системы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к многошприцевой системе/устройству, обеспечивающему множество режимов эксплуатации. Когда устройство находится в первом режиме эксплуатации, N (N - положительное целое число, равное двум или более, т.е. N≥2) одинаково ориентированных шприцев соединены вместе таким образом, чтобы движение так называемого соединительного элемента в направлении подачи воздействовало на множество поршней, заставляя их синхронно двигаться внутри каждого из соответствующих цилиндров для одновременной подачи компонентов текучей среды из каждого цилиндра N шприцев. Соединительный элемент соединяет множество поршней друг с другом так, чтобы поршни во всех N цилиндрах скользили синхронно.
Во втором режиме эксплуатации движение соединительного элемента в направлении подачи воздействует на поршень(и), заставляя их синхронно двигаться только внутри M цилиндров, где M - положительное целое число меньше N (то есть 1≤M<N). Таким образом, во втором режиме эксплуатации движение соединительного элемента воздействует на компоненты текучей среды так, что они подаются из соответствующего цилиндра(ов) M шприца(ев).
В примере, не имеющем ограничительного характера, одно многошприцевое устройство может по усмотрению пользователя эксплуатироваться в N-компонентном режиме для одновременного введения N компонентов или в M-компонентном режиме для одновременного введения M компонентов.
На Фиг. 1-4 представлено специальное многопоршневое устройство, включающее три одинаково ориентированных шприца, причем N=3, а M=2. В не имеющем ограничительного характера примере, который представлен на Фиг. 1-4, многошприцевое устройство включает три шприца, два из которых оснащены поршнями 6, 7, несъемно прикрепленными к соединительному элементу 8. На Фиг. 1A представлены первый и второй шприцы, соответственно имеющие цилиндры 4, 9. На Фиг. 2A представлен цилиндр 5 третьего шприца, внутри которого скользит третий поршень 7.
Поскольку поршни 6, 7 первого и третьего шприцев несъемно прикреплены к соединительному элементу 8, то, как правило, движение соединительного элемента 8 в направлении подачи воздействует на поршни 6, 7, заставляя их двигаться синхронно друг с другом и с соединительным элементом 8 соответственно внутри цилиндров 4, 5 для одновременной подачи из них текучей среды.
Одна из существенных особенностей многошприцевого устройства заключается в том, что поршень 10 (то есть расположенный внутри цилиндра 9 второго шприца) выполнен с возможностью избирательного соединения/сцепления с соединительным элементом 8. Когда поршень 10 находится в состоянии соединения/сцепления, как показано на Фиг. 3-4, движение соединительного элемента 8 в направлении подачи воздействует на поршень 10, выполненный с возможностью избирательного соединения/сцепления, заставляя его двигаться синхронно с поршнями 6, 7. Одновременное движение поршней 6, 7, 10 внутри соответствующих цилиндров 4, 5, 9 воздействует на текучую среду, которая одновременно выталкивается или подается из всех трех цилиндров 4, 5, 9 шприцев.
Как будет сказано далее, в некоторых вариантах осуществления поршень 10 представляет собой поршень регулируемой длины - удлинение поршня 10 регулируемой длины служит для приведения его проксимального конца в контакт с соединительным элементом 8 для их механического сцепления.
Все одинаково ориентированные шприцы по существу параллельны друг другу и образуют направление подачи, как показано на Фиг. 1A, причем направление подачи коориентировано с «проксимально-дистальным вектором».
На Фиг. 1 и 2 представлено многошприцевое устройство в «двухкомпонентном» режиме эксплуатации. В двухкомпонентном режиме соединительный элемент 8 отсоединен от поршня 10, выполненного с возможностью избирательного сцепления, и соединен с несъемно прикрепленными поршнями 6, 7. В двухкомпонентном режиме одинарный ход соединительного элемента 8 воздействует на поршни 6, 7, заставляя их одновременно скользить внутри соответствующих цилиндров 4, 5 шприцев так, чтобы текучие среды одновременно подавались из указанных цилиндров. В одном варианте применения можно одновременно подавать фибриногенсодержащий компонент из цилиндра 4 и тромбинсодержащий компонент из цилиндра 5 - например, таким образом, чтобы после раздельного выхода из цилиндров 4, 5 каждый компонент по отдельности поступал в соответствующие просветы катетера 19 и выходил из его дистального конца 82. В таком варианте применения компоненты (то есть фибриноген и тромбин) могут смешиваться друг с другом только после выхода из катетера 19.
Кроме того, на Фиг. 1B, 2A и 2B (т.е. относящихся к «двухкомпонентному» режиму эксплуатации) представлен «зазор» между (i) проксимальным концом поршня 10 и (ii) соединительным элементом 8. Когда многошприцевое устройство находится в «двухкомпонентном» режиме эксплуатации, представленном на Фиг. 1-2, движение соединительного элемента 8 вдоль «проксимально-дистальной» оси, или оси «подачи», вызывает совместное движение несъемно прикрепленных поршней 6, 7 без приведения в движение поршня 10 - таким образом, текучая среда выталкивается из цилиндров 4, 5, но не из цилиндра 9.
На Фиг. 3 и 4 представлено многошприцевое устройство в «трехкомпонентном» режиме эксплуатации. В примерах, не имеющих ограничительного характера и представленных на Фиг. 1-5, поршень 10 многошприцевого устройства является так называемым «поршнем регулируемой длины» - при «укороченном» поршне многошприцевое устройство находится в двухкомпонентном режиме эксплуатации, описанном выше. Для перехода из двухкомпонентного режима эксплуатации в трехкомпонентный можно увеличить длину поршня регулируемой длины - примеры выполнения данной процедуры, не имеющие ограничительного характера, представлены далее со ссылками на Фиг. 6 и 8.
В трехкомпонентном режиме соединительный элемент 8 вступает в контакт с проксимальной частью поршня 10 таким образом, что поршень 10 может считаться «соединенным» с соединительным элементом 8. В этом режиме движение соединительного элемента 8 в направлении подачи вызывает скользящее движение трех поршней 6, 7, 10 внутри соответствующих цилиндров 4, 5, 9 так, что компоненты текучей среды соответствующим образом и одновременно выталкиваются из каждого из трех цилиндров 4, 5 и 9. В данном режиме соединительный элемент 8 толкает поршень 10, заставляя поршень 10 скользить внутри своего цилиндра 9.
В одном варианте применения, не имеющем ограничительного характера, (i) когда многошприцевое устройство находится в двухкомпонентном режиме эксплуатации, пациенту вводят только фибриногенсодержащий и тромбинсодержащий компоненты, а (ii) когда многошприцевое устройство находится в трехкомпонентном режиме эксплуатации, можно одновременно вводить фибриноген (из цилиндра 4), тромбин (из цилиндра 5) и добавки (например, антибиотики, противовоспалительные средства, химиотерапевтические средства, факторы роста, противораковые лекарственные средства, обезболивающие, белки, гормоны, антиоксиданты и т.п.) из цилиндра 9. Таким образом, одно и то же многошприцевое устройство может по усмотрению пользователя применяться либо в двухкомпонентном, либо в трехкомпонентном режиме, что позволяет медработнику (например, хирургу) использовать одно и то же многошприцевое устройство для выполнения обеих задач.
В одном примере фибриногенсодержащий компонент и тромбинсодержащий компонент могут вводиться одновременно, причем по усмотрению пользователя добавка может вводиться в любое время в процессе введения двух указанных компонентов. Следовательно, в процессе введения пользователь в один момент может принять решение ввести добавку вместе с фибриногенсодержащим компонентом и тромбинсодержащим компонентом, а в другой момент - ввести только два вышеупомянутых компонента без добавки. Это означает, что некоторая часть фибринового герметика будет включать добавку, в то время как другие части будут состоять только из фибринового герметика.
В процессе введения жидких компонентов стадию сцепления и расцепления поршня 10 с соединительным элементом 8 можно выполнять попеременно. Например, введение можно начать, когда поршень 10 расцеплен с соединительным элементом 8, а многошприцевое устройство находится в «двухкомпонентном» режиме. На второй стадии поршень 10 может быть введен в контакт с соединительным элементом 8, после чего следует третья стадия расцепления поршня 10 с соединительным элементом 8.
Введение можно выполнить посредством инъекции (например, когда игла установлена на подающем конце устройства), капельным методом или распылением (например, когда через входное отверстие для газа 90 добавляется сжатый газ - так, чтобы струя входящего газа смешивалась с текучей средой, подаваемой из цилиндра(ов) шприцев). Кроме того, введение можно выполнить путем заливки компонентов в форму для литья.
Одна из особенностей устройства, показанного на Фиг. 1-4, заключается в равенстве диаметров цилиндров 4, 5, 9 - следовательно, перемещение соединительного элемента 8 в направлении подачи воздействует таким образом, что равные объемы текучей среды выталкиваются соответственно из каждого цилиндра 4, 5, 9. Это не является ограничением. В других вариантах осуществления диаметры двух или более цилиндров 4, 5, 9 могут отличаться друг от друга. Также можно изготовить устройство для регулирования соотношения диаметров двух или более цилиндров в соответствии с желательным соотношением компонентов текучей среды, которые подаются из указанных цилиндров.
На Фиг. 5 представлена блок-схема методики эксплуатации многошприцевого устройства. Как показано на Фиг. 5, когда поршень 10 удлиняется (то есть достаточно для того, чтобы проксимальная часть поршня 10 контактировала с «дистально обращенной» поверхностью (см. 84 на Фиг. 7A) соединительного элемента 8), многошприцевое устройство переходит из «двухкомпонентного режима» в «трехкомпонентный». На Фиг. 5 это называется режимом перехода 2:3. Когда многошприцевое устройство находится в «трехкомпонентном режиме», а поршень 10 укорачивается (для устранения контакта между соединительным элементом 8 и поршнем 10), многошприцевое устройство переходит из «трехкомпонентного режима» в «двухкомпонентный режим» - на Фиг. 5 это называется режимом перехода 3:2. Как показано на фигуре, в двухкомпонентном режиме перемещение соединительного элемента 8 в направлении подачи (то есть по существу параллельном «проксимально-дистальному» направлению) воздействует на два поршня 6, 7, заставляя их синхронно скользить внутри соответствующих цилиндров 4, 5 и выталкивать текучую среду. В трехкомпонентном режиме перемещение соединительного элемента 8 в направлении подачи дополнительно воздействует на поршень 10, заставляя его скользить синхронно с поршнями 6, 7 так, чтобы текучая среда одновременно выталкивалась из трех цилиндров 4, 5, 9 шприцев.
Как правило, соединительный элемент 8 придает импульс поршню 10, толкая поршень 10 без использования фрикционного или любого другого дополнительного механизма. Ориентация «контактной» поверхности 84 соединительного элемента 8, находящейся в контакте с поршнем 10, определяется ее локальной нормалью. Как показано на Фиг. 7A, эта контактная поверхность обращена в дистальном направлении. Ориентация «контактной» поверхности (см. 86A и/или 86B на Фиг. 1B) поршня 10, находящейся в контакте с соединительным элементом 8, имеет противоположное направление, т.е. контактная поверхность обращена в проксимальном направлении.
Таким образом, «направление контакта» между соединительным элементом и поршнем регулируемой длины по существу соответствует направлению подачи вдоль проксимально-дистальной оси многошприцевого устройства. Следовательно, можно сказать, что направление контакта между соединительным элементом 8 и поршнем 10 ориентировано одинаково с направлением подачи. Это позволяет соединительному элементу 8 толкать поршень 10 за счет приложения усилия вдоль направления контакта, тем самым заставляя поршень 10 скользить в направлении подачи для выталкивания или подачи текучей среды из цилиндра 9, внутри которого скользит поршень 10.
В настоящем описании термин «текучая среда» имеет широкое определение и может относиться к любому текучему веществу, включая, без ограничений, жидкости и текучие гели.
Как сказано выше, в некоторых вариантах осуществления поршень 10 может представлять собой поршень регулируемой длины. Один из примеров поршня регулируемой длины показан на Фиг. 6A-6B. В данном примере поршень регулируемой длины 10 включает стержень с наружной резьбой 72, выполненный с возможностью вращения внутри гильзы с внутренней резьбой 74 (этот элемент представлен в местном разрезе для демонстрации его внутренней структуры). Вращение стержня 72 вокруг центральной оси 60 поршня 10 вызывает продольное движение стержня 72 внутри гильзы 74 для изменения положения стержня 72 относительно гильзы 74, а также удлинения или укорочения поршня регулируемой длины. Направление вращения, представленное на Фиг. 6, служит лишь примером; предусмотрены и другие вращательные механизмы для удлинения или укорочения поршня 10 (например, такие, которые требуют вращения вокруг оси вращения, имеющей другую ориентацию).
На Фиг. 7A-7B представлен проксимальный участок поршня регулируемой длины, изображенного на Фиг. 6A-6B, рядом с соединительным элементом 8 во время расцепления поршня 10 с соединительным элементом 8. Как показано на Фиг. 7A, между (i) проксимальной частью поршня 10 и (ii) дистальной частью соединительного элемента 8 существует зазор. На Фиг. 7B (после удлинения поршня 10) такого зазора нет - вместо него имеется контакт между дистально обращенной поверхностью 84 соединительного элемента 8 и поршнем 10. В не имеющем ограничительного характера примере, представленном на Фиг. 7, поршень регулируемой длины 10 включает часть упора 40 и проксимально выступающий элемент 42, выдающийся из упора 40, размеры которого рассчитаны таким образом, чтобы он входил в выемку 44 соединительного элемента 8.
Также на Фиг. 7A-7B представлены поршни 6, 7, которые несъемно прикреплены к соединительному элементу 8. В одном из примеров «несъемно прикрепленных» поршней 6, 7 поршни приклеены к соединительному элементу 8. В другом примере поршни 6, 7 выполнены заодно с соединительным элементом 8, что позволяет сократить количество деталей, необходимых для производства многошприцевого устройства. Следует отметить, что «несъемно прикрепленный» элемент не входит в число обязательных требований - в другом примере поршни 6, 7 разъемно прикреплены к соединительному элементу 8, например, при помощи защелки или любого другого механизма.
Теперь рассмотрим другие элементы, представленные на Фиг. 1-4. Многошприцевое устройство включает коллектор 18, через который пропускаются текучие среды, подаваемые из цилиндров 4, 5, 9 шприцев, для выхода из устройства. В некоторых вариантах осуществления коллектор 18 включает катетер 19, имеющий множество просветов, которые создают отдельные «каналы» для текучих сред. Компоненты текучих сред (например, фибриноген и тромбин), выталкиваемые из цилиндров 4, 5 шприцев, далее по отдельности протекают через катетер 19 и выходят из его дистального конца 82 с раздельной подачей - данный вариант может оказаться подходящим для применения «хирургического клея».
В примере, представленном на Фиг. 1-4, текучие среды, выталкиваемые из цилиндра 9, могут поступать в циркуляционный канал между выходным отверстием цилиндра 4 шприца и проксимальным концом катетера 19 с перемешиванием перед входом в катетер 19 для «доставки текучей среды». Например, текучая среда, выталкиваемая из цилиндра 9, протекает через выпускной канал для текучей среды 21 и одноходовой клапан 20 либо «обратный клапан» в место, расположенное вдоль вышеупомянутого циркуляционного канала. Одноходовой клапан 20 предотвращает «обратный ток» компонента текучей среды, выходящего из цилиндра 4, назад, в цилиндр 9.
Также на Фиг. 1-4 представлены следующие элементы: (i) соединительный/крепежный элемент, или скоба 30, которая удерживает первый, второй и третий шприцы вместе, обеспечивая одну общую ориентацию; (ii) упоры 52, 54, 56 на первом, втором и третьем шприцах; (iii) центральная ось 60 цилиндра 9 второго шприца и/или расположенного в нем поршня 10. Соединительный/крепежный элемент 30 включает различные детали 30A-30H, отмеченные на Фиг. 2B.
Как было сказано выше, на Фиг. 6A-6B представлен первый механизм изменения длины поршня 10. В некоторых вариантах осуществления «вращательный/винтовой» механизм обеспечивает удобство применения и позволяет сократить количество деталей при производстве многошприцевого устройства. Механизмы удлинения или укорочения поршня, описанные в настоящем документе, служат примером - специалист в данной области обнаружит, что для выполнения указанной задачи могут применяться различные механизмы.
В примерах, представленных на Фиг. 1-7, один или более поршней выполнены с возможностью обратимого или «избирательного» сцепления с соединительным элементом. Механизм, обеспечивающий функционирование данного элемента, включает поршень регулируемой длины.
Фиг. 8 относится к методикам загрузки текучих сред в многошприцевое устройство в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
Перед применением цилиндры 4, 5, 9 наполняют жидкими компонентами/компонентами текучей среды. Загрузка цилиндров может производиться путем установки остроконечной насадки 14 на устройство регулирования потока/загрузочное отверстие 15 и размещения флакона/резервуара 16 внутри остроконечной насадки 14. Остроконечная насадка может содержать выступающую иглу, предпочтительно выполненную с возможностью прокалывания мембраны флакона. Флакон в остроконечной насадке прокалывают выступающей иглой, что позволяет жидкости при вытягивании поршня течь из флакона в цилиндр через иглу. Поршень вытягивают в направлении, противоположном направлению подачи, что приводит к поступлению компонента текучей среды из флакона 16 в цилиндр. В одном примере поршни 6 и 7 (соединенные друг с другом, например, деталью 8) вытягивают одновременно, что приводит к загрузке цилиндров 4 и 5. Как правило, поршень 10 вытягивают отдельно с целью загрузки цилиндра 9.
На Фиг. 8, где представлена верхняя часть устройства регулирования потока, соответствующая каждому шприцу, показана зона соединения, имеющая обозначенную структуру для соединения с остроконечной насадкой. Остроконечная насадка 14 и флакон 16, соединенный с устройством регулирования потока 15 второго шприца, представлены на Фиг. 10.
После загрузки цилиндров жидкими компонентами остроконечную насадку 14 и флакон 16 удаляют путем вращения остроконечной насадки, что позволяет на следующей стадии осуществить подачу жидких компонентов из цилиндров.
Структура и функция устройства регулирования потока и его применение для загрузки цилиндров устройства компонентами текучей среды, а также для подачи компонентов текучей среды объясняются в международной заявке № WO 98/10703.
В описании и формуле изобретения настоящей заявки каждый из глаголов «содержать», «включать» и «иметь», а также их производные используют для обозначения того, что объект или объекты глагола необязательно представляют собой полный перечень частей, компонентов, элементов или деталей субъекта или субъектов глагола.
Настоящее изобретение характеризуется при помощи подробных описаний вариантов его осуществления, которые приводятся в качестве примера и не ограничивают объема настоящего изобретения. Описанные варианты осуществления содержат различные элементы, не все из которых необходимы во всех вариантах осуществления настоящего изобретения. В ряде вариантов осуществления настоящего изобретения используют лишь некоторые элементы или возможные комбинации элементов. Специалистам в данной области будут понятны описанные разновидности вариантов осуществления настоящего изобретения, а также варианты осуществления настоящего изобретения, содержащие различные комбинации элементов, которые упоминаются в описанных вариантах осуществления.
1. Система для доставки текучих сред, содержащая:
a) первый и второй шприцы, одинаково ориентированные для образования направления подачи, причем каждый шприц имеет соответствующий поршень 6, 10, выполненный с возможностью скольжения внутри соответствующего цилиндра 4, 9 шприца, при этом поршень 10 второго шприца имеет регулируемую длину; и
b) соединительный элемент 8, прикрепленный к поршню 6 первого шприца и механически сцепленный с ним, причем:
i) механическое сцепление или расцепление соединительного элемента 8 с поршнем регулируемой длины второго шприца осуществлено путем удлинения или укорочения поршня, при этом соотношение между большей и меньшей длинами поршня второго шприца составляет по меньшей мере 1,2; и
ii) движение соединительного элемента 8 в направлении подачи обеспечивает синхронное движение каждого из механически сцепленных с ним поршней, продольно скользящих внутри соответствующих цилиндров 4, 9 первого и второго шприцев.
2. Система для доставки текучих сред, содержащая:
a) первый и второй шприцы для образования направления подачи, причем каждый шприц имеет соответствующий поршень 6, 10, выполненный с возможностью скольжения внутри соответствующего цилиндра 4, 9 шприца; и
b) соединительный элемент 8, прикрепленный к поршню 6 первого шприца и механически сцепленный с ним, а поршень 10 второго шприца имеет регулируемую длину и выполнен с возможностью избирательного сцепления с соединительным элементом 8, при этом:
i) при нахождении системы в первой конфигурации между проксимальным концом поршня 10 второго шприца и дистальным концом соединительного элемента 8 образован зазор, соответствующий направлению вдоль центральной оси 60 цилиндра 9 и/или поршня 10 второго шприца, и движение соединительного элемента 8 в направлении подачи воздействует только на поршень 6 первого шприца для продольного скольжения внутри цилиндра 4 шприца; a
ii) при нахождении системы во второй конфигурации, поршни 6, 10 первого и второго шприцев одновременно сцеплены с соединительным элементом, и движение соединительного элемента 8 в направлении подачи воздействует на каждый сцепленный поршень для продольного скольжения внутри соответствующего цилиндра шприца для синхронного движения с соединительным элементом 8.
3. Система по п. 1, в которой соединительный элемент 8 несъемно прикреплен к поршню 6 первого шприца.
4. Система по п. 1, в которой соединительный элемент 8 прикреплен к поршню 6 первого шприца путем приклеивания.
5. Система по п. 1, в которой соединительный элемент 8 зафиксирован на поршне 6 первого шприца.
6. Система по п. 1, в которой соединительный элемент 8 разъемно прикреплен к поршню 6 первого шприца.
7. Система по п. 1, в которой соединительный элемент 8 прикреплен к поршню 6 первого шприца зажимами.
8. Система по п. 1, в которой:
i) направление подачи, образуемое первым и вторым шприцами, и
ii) основное направление контакта между соответствующими контактными поверхностями 86, 84 соединительного элемента 8 и поршня 10 с регулируемой длиной при механическом сцеплении друг с другом ориентированы одинаково.
9. Система по п. 1, в которой поршень 10 второго шприца содержит винтовой механизм, выполненный для регулирования его длины.
10. Система по п. 1, в которой регулирование длины поршня 10 второго шприца для сцепления или расцепления с соединительным элементом 8 осуществлено путем поворота вращающегося элемента вокруг оси, параллельной и/или коллинеарной центральной оси второго шприца.
11. Система по п. 1, в которой поршень 10 второго шприца содержит:
i) гильзу 74 с внутренней резьбой; и
ii) стержень 72 с наружной резьбой, расположенный внутри гильзы с внутренней резьбой, при этом вращение стержня внутри гильзы 74 вызывает продольное движение стержня относительно гильзы, с обеспечением регулировки длины поршня 10 второго шприца.
12. Система по п. 1, которая дополнительно содержит третий шприц, одинаково ориентированный с первым и вторым шприцами, причем поршень 7 третьего шприца механически соединен с соединительным элементом 8, обеспечивающим при его движении воздействие на поршень 7 третьего шприца для продольного скольжения внутри соответствующего цилиндра 5 шприца синхронно с движением соединительного элемента 8.
13. Система по п. 12, в которой соединительный элемент 8 несъемно прикреплен к поршню 7 третьего шприца.
14. Система по п. 12, в которой соединительный элемент 8 прикреплен к поршню 7 третьего шприца путем приклеивания.
15. Система по п. 12, в которой соединительный элемент 8 зафиксирован на поршне 7 третьего шприца.
16. Система по п. 12, в которой соединительный элемент 8 разъемно прикреплен к поршню 7 третьего шприца.
17. Система по п. 12, в которой соединительный элемент 8 прикреплен к поршню 7 третьего шприца зажимами.
18. Система по любому из пп. 12-17, в которой центральная ось 60 второго шприца равноудалена от центральных осей первого и третьего шприцев.
19. Система по любому из пп. 12-17, в которой площадь поперечного сечения цилиндра 4 первого шприца и/или площадь поперечного сечения цилиндра 9 второго шприца равна площади поперечного сечения цилиндра 5 третьего шприца.
20. Система по любому из пп. 12-17, в которой площадь поперечного сечения цилиндра 4 первого шприца и/или площадь поперечного сечения цилиндра 9 второго шприца отличается от площади поперечного сечения цилиндра 5 третьего шприца.
21. Система по любому из пп. 12-17, дополнительно содержащая катетер 19 для доставки текучей среды, содержащий встроенные в него первый и второй просветы, заполняющие весь катетер и выполненные с возможностью приема компонентов текучей среды, подаваемых из соответствующих цилиндров 4, 5 первого и третьего шприцев для образования отдельных каналов доставки компонентов текучей среды к концу 82 катетера 19.
22. Система по п. 21, дополнительно содержащая:
с) выпускной канал 21 для текучей среды, выполненный с возможностью приема текучих сред, выпускаемых из цилиндра 9 второго шприца, причем выпускное отверстие цилиндра 4 первого шприца сообщается по текучей среде с выходом выпускного канала 21 для текучей среды и текучие среды, выходящие из цилиндра 9 второго шприца через выпускной канал 21 для текучей среды, смешиваются с текучими средами, выходящими из цилиндра 4 первого шприца, по пути к проксимальному концу первого просвета внутри катетера для доставки текучей среды.
23. Система по п. 22, дополнительно содержащая обратный клапан 20, выполненный с возможностью регулировки потока через выпускной канал 21 для текучей среды, предотвращая течение текучих сред из его выпускного отверстия назад в цилиндр 9 второго шприца.
24. Система по п. 1, в которой разница между большей и меньшей длинами поршня 10 второго шприца составляет по меньшей мере 1 см.
25. Система по п. 1, в которой разница между большей и меньшей длинами поршня 10 второго шприца составляет по меньшей мере 15% от длины цилиндра второго шприца.
26. Система по п. 1, в которой соединительный элемент 8 имеет выемку 44, размер которой соответствует выступающей части 42 поршня 10 второго шприца, размещенной в его проксимальной части.
27. Система по п. 1, в которой площадь поперечного сечения цилиндра 4 первого шприца равна площади поперечного сечения цилиндра 9 второго шприца.
28. Система по п. 1, в которой площадь поперечного сечения цилиндра 4 первого шприца отличается от площади поперечного сечения цилиндра 9 второго шприца.
29. Система по п. 1, дополнительно содержащая:
с) выпускной канал 21 для текучей среды, выполненный с возможностью приема текучих сред, выпускаемых из цилиндра 9 второго шприца, причем выпускное отверстие цилиндра 4 первого шприца сообщается по текучей среде с выходом выпускного канала 21 для текучей среды, и текучие среды, выходящие из цилиндра 9 второго шприца через выпускной канал 21 для текучей среды, смешиваются с текучими средами, выходящими из цилиндра 4 первого шприца.
30. Система по п. 29, дополнительно содержащая обратный клапан 20, выполненный с возможностью регулировки потока через выпускной канал 21 для текучей среды, предотвращая течение текучих сред из его выпускного отверстия назад в цилиндр 9 второго шприца.
31. Система по п. 29 или 30, дополнительно содержащая катетер 19 для доставки текучей среды, содержащий по меньшей мере один размещенный в нем просвет для приема смеси текучих сред, подаваемых из цилиндров 4, 9 первого и второго шприцев.
32. Система по п. 1, дополнительно содержащая: остроконечную насадку 14, включающую в себя нижний конец остроконечной насадки, верхний конец остроконечной насадки для прокалывания мембраны содержащего загружаемую текучую среду резервуара флакона 16 и канал остроконечной насадки между нижним и верхним концами;
при этом для загрузки текучей среды в системе выполнено загрузочное отверстие 15, непосредственно или опосредованно соединенное с заданным цилиндром одного из шприцев и выполненное с возможностью приема нижнего конца остроконечной насадки для обеспечения при их сцеплении течения текучей среды через канал остроконечной насадки в заданный цилиндр для загрузки этого цилиндра.
33. Система по п. 32, в которой загрузочное отверстие выполнено с возможностью поворота в открытую и закрытую конфигурации, обеспечивающую прием текучей среды только при открытой конфигурации.
