ES2640531T3 - Jeringuilla para un inyector de alta presión - Google Patents

Abstract

Jeringuilla con un tubo flexible conectado de un inyector de alta presión que inyecta con presiones de inyección de hasta 83 bares (8,3 MPa), en la que la jeringuilla comprende un cilindro de jeringuilla (2) con una conexión (11) para el tubo flexible formada en un extremo (10) del lado del paciente y un émbolo (3) guiado dentro del cilindro de jeringuilla (2) en una dirección de avance (V), que está configurado con superficies de sellado (302) para asentarse de manera sellante en una pared interior (13) del cilindro de jeringuilla (2) y está configurado como pieza de fundición inyectada de dos componentes a base de materiales sintéticos termoplásticos con una parte de núcleo (31) de un plástico más duro y una capa de revestimiento (30) de un plástico comparativamente más blando aplicada sobre la parte de núcleo (31), en la que la capa de revestimiento (30) forma al menos las superficies de sellado (302) y la superficie (301) de émbolo (3) vuelta hacia el extremo (10) del lado del paciente del cilindro de jeringuilla, caracterizada por que el émbolo (3) presenta una punta (300) con una superficie (301) de émbolo circundante y el émbolo (3) está formado en la zona de su superficie (301) de émbolo con rebajos (308) en la superficie (301) de émbolo, cuyo volumen con respecto a la superficie de rotación imaginaria del émbolo corresponde al menos al volumen del tubo flexible unido a la conexión de tubo flexible (11) y las superficies de sellado (302) comprenden al menos un labio de sellado (303a) que sobresale en la dirección de avance (V) y que está separado de la superficie (301) de émbolo por un espacio libre a manera de ranura abierto en la dirección de avance (V), pudiendo aplicarse dicho labio a la pared interior (13) del cilindro de jeringuilla (2), cumpliéndose que, al avanzar el embolo por medio del inyector de alta presión en la dirección de avance (V), entra líquido en el espacio libre (304) y este líquido provoca una elevación de la compresión superficial del labio de sellado (303 a) proporcional a la presión de inyección sobre la pared interior (13) del cilindro de jeringuilla (2).

Description

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DESCRIPCION

Jeringuilla para un inyector de alta presion

La invencion concierne a una jeringuilla para un inyector de alta presion, que comprende un cilindro de jeringuilla con una conexion para un tubo flexible configurada en un extremo del lado del paciente y un embolo guiado dentro del cilindro de jeringuilla en una direccion de avance, que esta configurado con superficies de sellado para asentarse de manera sellante en una pared interior del cilindro de jeringuilla.

Por medio de jeringuillas de este tipo se mantiene en reserva un lfquido a administrar a un paciente, por ejemplo, un agente de contraste, y se introduce este medio en un inyector que inyecta asf en el paciente de manera controlada este lfquido, por ejemplo, durante un procedimiento de reconocimiento generador de imagenes. La angiograffa representa, por ejemplo, un procedimiento de reconocimiento generador de imagenes de este tipo y requiere inyectores de alta presion que inyectan en el paciente desde la jeringuilla prevista para ello el lfquido proporcionado, como agente de contraste, con una presion de hasta 1200 psi u 83 bares (8,3 MPa).

Las jeringuillas utilizadas hasta ahora para inyectores de alta presion disponen de un embolo guiado en el cilindro de jeringuilla, que esta fabricado de un plastico duro y correspondientemente estable en la forma, sobre el que esta montada una tapa de plastico flexible blanda con al menos dos anillos de sellado realzados moldeados, o en el que se insertan al menos dos anillos de sellado para resistir sin fugas las elevadas presiones de trabajo de hasta 83 bares en el ambito de una inyeccion de alta presion.

Por el documento DE 100 06 560 A1 se conoce un tope de embolo de 2 componentes, de los cuales un componente interior esta configurado mas duro y esta provisto de una capa de revestimiento formada de material mas blando que esta unida en ajuste de material con el componente interior y provoca el sellado en el cilindro de jeringuilla.

Ademas del buen sellado, hay que dedicar gran atencion tambien a la seguridad frente al manejo erroneo de este tipo de jeringuillas para impedir en particular que se inyecte un volumen de aire a un paciente como consecuencia de una operacion erronea de este tipo, lo que puede llevar a complicaciones con peligro de muerte.

El problema de la presente invencion es proponer una jeringuilla para un inyector de alta presion del tipo citado al principio que se pueda fabricar de manera racional, garantice un sellado fiable tambien con las elevadas presiones de inyeccion alcanzables y, en funcion de la presion, module la friccion entre el embolo y el cilindro de jeringuilla y, por tanto, determine en funcion de la presion la absorcion de potencia del inyector y ofrezca alta seguridad frente a inyecciones de aire condicionadas por el manejo erroneo.

Para solucionar el problema planteado, se propone segun la invencion la configuracion de una jeringuilla de acuerdo con las caractensticas de la reivindicacion 1.

Configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invencion son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

La invencion propone configurar el embolo de la jeringuilla segun la invencion como pieza de fundicion inyectada de dos componentes a base de materiales sinteticos termoplasticos con una parte de nucleo de un plastico mas duro y una capa de revestimiento dispuesta sobre la parte de nucleo de un plastico comparativamente mas blando, que esta unido termicamente y de manera firme con el plastico mas duro de la parte de nucleo, de modo que el embolo pueda fabricarse de manera sencilla y racional segun el procedimiento de moldeado por inyeccion de dos componentes conocido y sea adecuado para cooperar con cilindros de jeringuilla convencionales. La capa de cubierta configura al menos las superficies de sellado del embolo y la superficie del embolo vuelta hacia el extremo del lado del paciente del cilindro de jeringuilla. Para absorber volumenes de aire eventualmente contenidos en la jeringuilla, el embolo presenta rebajos en la zona de su superficie de embolo.

Una jeringuilla de este tipo para un inyector de alta presion con un embolo configurado como pieza de fundicion inyectada de dos componentes con una parte de nucleo mas dura y una capa de revestimiento comparativamente mas blanda se puede fabricar de manera sencilla y barata, ofrece una elevada seguridad de funcionamiento y se puede humedecer mejor, por ejemplo, en una esterilizacion, con oxido de etileno de medio de esterilizacion y, por tanto, puede esterilizarse en un tiempo de contacto mas breve.

En el ambito del uso de destino de una jeringuilla de acuerdo con la invencion, se conecta en primer lugar a la conexion para tubo flexible de la misma un tubo flexible de longitud definida y con seccion transversal definida, a traves del cual, la jeringuilla se carga seguidamente con el lfquido a inyectar, por ejemplo un agente de contraste, por armado de la misma. Por tanto, al armar la jeringuilla, llega primero el volumen de aire del tubo flexible al interior del cilindro de jeringuilla antes de que siga el lfquido succionado. Por este motivo, se purga seguidamente de aire una jeringuilla armada de esta manera, para lo cual se desplaza el embolo en direccion de avance hasta que se expulse el volumen de aire contenido, antes de que se una el tubo flexible con el paciente y se realice la inyeccion. Sin embargo, cuando se omite esta purga de aire de la jeringuilla debido a un manejo erroneo, existe el peligro de inyectar el volumen de aire en el paciente.

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En la configuracion segun la invencion, este peligro se conjura por medio de los rebajos presentes en la superficie del embolo, dado que definen tambien, en el embolo completamente desplazado en la direccion de avance, un espacio residual dentro del cilindro de jeringuilla, en el que permanece el volumen de aire existente y, por tanto, este no puede inyectarse en el paciente. En este caso, la invencion aprovecha la circunstancia de que las jeringuillas se encuentran dentro de un inyector de alta presion usualmente en una posicion de la conexion para tubo flexible inclinada hacia abajo, por ejemplo en 120 grados, de modo que ascienda hacia el embolo el aire contenido dentro del cilindro de jeringuilla.

Dado que usualmente con jeringuillas de este tipo solo se utilizan conductos de tubo flexible especialmente correspondientes, su volumen interior maximo es conocido y se propone configurar los rebajos en el embolo de tal manera que su volumen total corresponda al volumen interior del tubo flexible o exceda este.

Segun una propuesta de la invencion, las superficies de sellado presentan al menos un labio de sellado que puede aplicarse a la pared interior del cilindro de jeringuilla.

Una propuesta adicional de la invencion preve que esten previstos dos labios de sellado, de los cuales un labio de sellado sobresale en la direccion de avance y el otro labio de sellado sobresale en direccion contraria. Por tanto, se logra una estanqueidad aun mas elevada en el intervalo de presion de la jeringuilla pretendido de hasta 83 bares con propiedades de deslizamiento del embolo simultaneamente mejoradas. Por tanto, el labio de sellado que sobresale en direccion de avance esta vuelvo hacia el lado hidraulico y el labio de sellado que sobresale en direccion contraria esta vuelto hacia el lado neumatico del embolo.

Ademas, se propone que este formado un labio de sellado sobresaliente en la direccion de avance y distanciado del cuerpo restante del embolo por medio de un espacio libre abierto en la direccion de avance, mientras que esta formado un labio de sellado adicionado sobresaliente en sentido contrario a la direccion de avance y distanciado del cuerpo restante del embolo por un espacio libre abierto en sentido contrario a la direccion de avance.

Gracias a esta configuracion de los labios de sellado se garantiza que estos, junto con la presion de inyeccion creciente del inyector, ejerzan una compresion superficial correspondientemente creciente sobre la pared interior del cilindro de jeringuilla y, por tanto, ofrece proteccion fiable contra fugas tambien con presiones elevadas que pueden esperarse en el ambito de la utilizacion en un inyector de alta presion.

Segun una propuesta de la invencion, la superficie de embolo que mira en la direccion de avance y una punta conica del embolo estan formadas por la capa de revestimiento, de modo que se garantice una fabricacion especialmente sencilla. Por tanto, en esta configuracion, la capa de revestimiento cubre totalmente superficies del embolo o de la parte de nucleo del mismo que entran en contacto con el lfquido que puede verterse en el cilindro de jeringuilla.

Siempre que se utilicen dos labios de sellado, estos estan distanciados uno de otro por medio de una ranura en sentido contrario a la direccion de avance segun una propuesta de la invencion, con lo que se garantiza un deslizamiento especialmente uniforme del embolo dentro del cilindro de jeringuilla sin el peligro de un ladeado y el debilitamiento inherente de la funcion de sellado del labio de sellado. Siempre que el lfquido deba superar inesperadamente un labio de sellado, este es capturado dentro de una ranura que sirve en este caso como deposito de captura y se ve impedido de salir entre el embolo y el cilindro de jeringuilla.

La parte de nucleo del embolo puede fabricarse segun una propuesta de la invencion de un policarbonato duro adecuado o un acrilo-butadieno-estireno eventualmente reforzado.

La capa de revestimiento se forma segun una configuracion de la invencion a base de un elastomero termoplastico que puede unirse con firme adherencia a la parte de nucleo y con una dureza shore de 60 - 90 A. Ejemplos para un elastomero termoplastico que puede unirse con firme adherencia con la parte de nucleo de policarbonato o acrilo- butadieno-estireno para la capa de revestimiento comprenden por ejemplo elastomeros termoplasticos a base de PP/EPDM. Por ejemplo, pueden utilizarse para la formacion de la capa de revestimiento mezclas EPDM/PP parcialmente reticuladas comercializadas bajo las denominaciones comerciales Sarlink® de Teknor Apex Company o Badaprene® de Bada AG. Asimismo, pueden entrar en consideracion como alternativa poliuretanos de dureza correspondiente.

Ademas, la parte de nucleo puede estar configurada con un munon de acoplamiento conformado en ella para la union con el vastago de embolo de un inyector.

Finalmente, la parte de nucleo, en su extremo que esta opuesto a la direccion de desplazamiento, puede proveerse de una placa de fondo que, por ejemplo, puede fabricarse de policarbonato o acrilo-butadieno-estireno. La placa de fondo sirve para la estabilizacion axial de la parte de nucleo y tambien como registrador de presion para el vastago de embolo del inyector.

Otras configuraciones y detalles de la invencion se explican a continuacion con mas detalle con ayuda de los dibujos que representan ejemplos de realizacion. Muestran:

La figura 1, una seccion longitudinal a traves de una jeringuilla segun la invencion;

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La figura 2, la seccion D-D a traves de la jeringuilla segun la figura 1;

La figura 3a, en representacion esquematica, la seccion a traves de una primera forma de realizacion de un embolo de la jeringuilla segun la invencion de acuerdo con la lmea A-A de la figura 3b;

La figura 3b, la vista en planta del embolo segun la figura 3a;

La figura 4a, en representacion esquematica la semiseccion a traves de una segunda forma de realizacion de un embolo de la jeringuilla segun la invencion de acuerdo con la lmea B-B de la figura 4b;

La figura 4b, la vista en planta del embolo segun la figura 4a.

Por las figuras 1 y 2 puede verse una jeringuilla 1 para un inyector de alta presion que encuentra utilizacion como accesorio para un inyector de alta presion y sirve para proporcionar un lfquido a administrar al paciente, por ejemplo un agente de contraste, para un procedimiento de reconocimiento generador de imagenes.

De manera en sf conocida, la jeringuilla 1 comprende un cilindro de jeringuilla 2 que puede estar fabricado, por ejemplo de un PETG o policarbonato o bien puede estar fabricado de POM con lubricante incorporado en la matriz. Este cilindro de jeringuilla 2 es usualmente transparente.

Dentro del cilindro de jeringuilla 2 es guiado de manera desplazable un embolo 3 en una direccion de desplazamiento V a fin de inyectar el lfquido procedente del cilindro de jeringuilla 2, pudiendo moverse el embolo 3, por supuesto tambien, en direccion contraria para armar la jeringuilla. El diametro mayor del embolo 3 corresponde en este sentido con el diametro interior Di del cilindro de jeringuilla 2.

El cilindro de jeringuilla 2 comprende en su extremo 10 del lado del paciente una conexion para tubo flexible 11 para un tubo flexible no representado aqrn que va al paciente, mientras el embolo 3 presenta un munon de acoplamiento 311 para unir con el vastago de embolo del inyector no representado aqrn. Unos salientes de brida 12 sirven ademas para la fijacion en el inyector en el extremo trasero del embolo de jeringuilla 2, vease la figura 2.

El embolo 3 esta configurado como pieza de fundicion inyectada de dos componentes a base de materiales sinteticos termoplasticos y comprende una parte de nucleo 31 de un plastico mas duro, por ejemplo policarbonato o acrilo-butadieno-estireno (ABS) que, eventualmente, puede estar reforzado. Sobre este material de nucleo 31, en la tecnica de fundicion inyectada de dos componentes, esta dispuesto con firme adherencia un material de plastico adecuado mas blando, por ejemplo un elastomero termoplastico o un poliuretano con lubricante incorporado en la matriz y con una dureza shore de 60 - 90 A como capa de revestimiento 30 que cubre al mismo tiempo la totalidad de las superficies del embolo 3 que entran en contacto con el lfquido que puede contenerse en el interior del embolo de jeringuilla 2, que se explican a continuacion.

El embolo presenta asf una punta 300 con una superficie 301 de embolo circundante que termina en una superficie de sellado 302 que se aplica de manera sellante a la pared interior 13 del embolo de jeringuilla 2. La punta 300, la superficie 301 de embolo y la superficie de sellado 302 que se conecta a esta estan formadas mtegramente a partir de la capa de revestimiento 30 mas blanda.

La estructura de la superficie de sellado 302 puede verse en detalle mas proximo tambien a partir de la representacion esquematizada segun la figura 3a.

Partiendo de la superficie 301 de embolo, la superficie de sellado 302 comprende un labio de sellado 303 a que sobresale en direccion de avance V, que esta separado del resto de la superficie 301 de embolo por un espacio libre 304 a manera de ranura abierto en direccion de avance V. Una ranura anular 305 observada en sentido contrario a la direccion de avance V se conecta primero al labio de sellado 303 a y, a continuacion, a un labio de sellado adicional 303 b y a un talon 307. En el ejemplo de realizacion elegido, los labios de sellado 303 a y 303 b presentan el mismo diametro con respecto al eje medio M, que corresponde con el diametro interior Di del cilindro de jeringuilla 2, mientras que la ranura anular 305 y el talon 307 presentan tambien diametros iguales y reducidos en comparacion con los labios de sellado 303 a, b, con referencia al eje medio M.

En el avance de destino del embolo 3 dentro del cilindro de jeringuilla 2, con las presiones de trabajo elevadas de un inyector de alta presion utilizado para ello de hasta 83 bares, unas contrafuerzas correspondientes del lfquido expulsado a traves del extremo 10 del lado del paciente actuan sobre el embolo 3 y su labio de sellado 303 a, lo que puede verse con flechas P1 en la representacion esquematizada segun la figura 3a. Por tanto, debido a la forma de la superficie 301 de embolo conicamente ascendente hasta una punta 300, entra lfquido en el espacio libre 304 abierto en direccion de avance V, veanse las flechas P2, y este lfquido provoca un aumento de la compresion superficial del labio de sellado 303 a proporcional a la presion de inyeccion sobre la pared interior 13 del cilindro de jeringuilla 2 en la zona F, de modo que se garantice un sellado fiable en esta zona incluso a presiones muy altas. Sin embargo, si el lfquido debe superar el labio de sellado 303 a, este se acumula en la ranura anular 305 que se encuentra detras y se ve impedido de salir de la ranura anular 305 por el labio de sellado 303 b. El labio de sellado 303 b provoca ademas un guiado axial exacto del embolo a lo largo de la pared interior 13 del cilindro de jeringuilla 2.

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El armado, es dedr, el llenado de una jeringuilla de este tipo con el Ifquido a inyectar se realiza en general por un tubo flexible conectado a la conexion para tubo flexible l1 que produce tambien posteriormente la union con los pacientes. Por tanto, al armar la jeringuilla, el aire contenido en el tubo flexible llega primeramente al interior del cilindro de jeringuilla 2, antes de que siga el lfquido y este aire debe retirarse a continuacion por medio de un avance limitado del embolo 3 en la direccion de avance para impedir una inyeccion de aire en el paciente. Si se olvida esta purga, puede producirse una situacion muy amenazadora para el paciente.

Para afrontar este peligro, la superficie 301 de embolo esta formada con varios rebajos 308, aqrn cuatro, dispuestos en la superficie 301 de embolo con un decalaje mutuo de 90 grados en cada caso, cuyo volumen con respecto a la superficie de rotacion imaginaria del embolo corresponde al menos al volumen del lumen del tubo flexible. Por tanto, durante un avance del embolo (3) en direccion de avance (V) hacia su posicion mas delantera, puede recibirse completamente dentro de estos rebajos 308 un volumen de aire presente en el cilindro de jeringuilla (2) por una purga, por ejemplo, no realizada y se impide fiablemente una descarga de la jeringuilla en el paciente. Por tanto, la jeringuilla representada logra la maxima proteccion contra manejos erroneos.

Puede apreciarse ademas que el embolo 3, en la zona de su parte de nucleo 31, esta configurado con cavidades 313 para una absorcion de carga mejorada y para un tiempo de ciclo reducido durante la fabricacion del embolo 3; ademas el munon de acoplamiento 311 esta conformada en la parte de nucleo 31 desde el extremo trasero y presenta un taladro 312.

Para mejorar la absorcion de carga del vastago de embolo que ataca al munon de acoplamiento 311 y no esta representado aqrn, se inserta ademas 31 una placa de fondo de policarbonato o ABS en la parte de nucleo y esta placa se asegura en su posicion, por ejemplo, por medio de tornillos.

Las figuras 4a y 4b muestran una forma del embolo 3 modificada con respecto al ejemplo de realizacion representado anteriormente, en la que partes iguales presentan los mismos numeros de referencia y, para evitar repeticiones, no se explican por separado una vez mas, siempre que esto no sea necesario para la comprension de la invencion.

A diferencia del ejemplo de realizacion segun las figuras 3a y 3b, el embolo 3 comprende un segundo labio de sellado 303 b que esta formado sobresaliendo en sentido contrario a la direccion de avance V y esta separado tambien del cuerpo restante del embolo 3 por medio un espacio libre 304 b, tal como ocurre tambien con el labio de sellado 303 a que sobresale en la direccion de avance V y con su espacio libre 304 a. Por tanto, resultan mejores propiedades del embolo 3 en la solicitacion de presion y sus propiedades de deslizamiento. El primer labio de sellado 303 a esta asociado, de acuerdo con ello, al lado hidraulico, y el segundo labio de sellado 303 b esta asociado al lado neumatico del embolo. El primer labio de sellado 303 a actua principalmente durante el movimiento del embolo en direccion de avance V, mientas que el segundo sellado 303 b actua primariamente durante el movimiento contrario del embolo.

Se entiende que las dimensiones y las configuraciones geometricas del cilindro de jeringuilla 2 y del embolo 3 que pueden deducirse de los dibujos son solamente a modo de ejemplo y estas se ajustan de conformidad con el inyector utilizado y el ambito de aplicacion.

En cualquier caso, segun la invencion, es posible fabricar jeringuillas que sean funcionalmente seguras y estancas tambien para aplicaciones en inyectores de alta presion con presiones de inyeccion de hasta 1200 psi, correspondientes a 83 bares.

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   REIVINDICACIONES

   1. Jeringuilla con un tubo flexible conectado de un inyector de alta presion que inyecta con presiones de inyeccion de hasta 83 bares (8,3 MPa), en la que la jeringuilla comprende un cilindro de jeringuilla (2) con una conexion (11) para el tubo flexible formada en un extremo (10) del lado del paciente y un embolo (3) guiado dentro del cilindro de jeringuilla (2) en una direccion de avance (V), que esta configurado con superficies de sellado (302) para asentarse de manera sellante en una pared interior (13) del cilindro de jeringuilla (2) y esta configurado como pieza de fundicion inyectada de dos componentes a base de materiales sinteticos termoplasticos con una parte de nucleo (31) de un plastico mas duro y una capa de revestimiento (30) de un plastico comparativamente mas blando aplicada sobre la parte de nucleo (31), en la que la capa de revestimiento (30) forma al menos las superficies de sellado (302) y la superficie (301) de embolo (3) vuelta hacia el extremo (10) del lado del paciente del cilindro de jeringuilla, caracterizada por que el embolo (3) presenta una punta (300) con una superficie (301) de embolo circundante y el embolo (3) esta formado en la zona de su superficie (301) de embolo con rebajos (308) en la superficie (301) de embolo, cuyo volumen con respecto a la superficie de rotacion imaginaria del embolo corresponde al menos al volumen del tubo flexible unido a la conexion de tubo flexible (11) y las superficies de sellado (302) comprenden al menos un labio de sellado (303a) que sobresale en la direccion de avance (V) y que esta separado de la superficie (301) de embolo por un espacio libre a manera de ranura abierto en la direccion de avance (V), pudiendo aplicarse dicho labio a la pared interior (13) del cilindro de jeringuilla (2), cumpliendose que, al avanzar el embolo por medio del inyector de alta presion en la direccion de avance (V), entra lfquido en el espacio libre (304) y este lfquido provoca una elevacion de la compresion superficial del labio de sellado (303 a) proporcional a la presion de inyeccion sobre la pared interior (13) del cilindro de jeringuilla (2).
2. 2. Jeringuilla segun la reivindicacion 1, caracterizada por que estan previstos dos labios de sellado (303 a, 303 b) que estan distanciados uno de otro por una ranura (305).
3. 3. Jeringuilla segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que esta formado un labio de sellado (303 a) sobresaliente en la direccion de avance (V) y distanciado del cuerpo restante del embolo (3) por un espacio libre (304 a) abierto en la direccion de avance (V), mientras que esta formado un labio de sellado adicional (303 b) sobresaliente en sentido contrario a la direccion de avance (V) y distanciado del cuerpo restante del embolo (3) por un espacio libre (304 b) abierto en sentido contrario a la direccion de avance (V).
4. 4. Jeringuilla segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la parte de nucleo (31) del embolo (3) esta fabricada de policarbonato o acrilo-butadieno-estireno.
5. 5. Jeringuilla segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la capa de revestimiento (30) esta formada por un elastomero termoplastico que puede unirse con firme adherencia a la parte de nucleo (31), con una dureza shore de 60-90 A.
6. 6. Jeringuilla segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que la parte de nucleo (31) esta construida con un munon de acoplamiento (311) conformado en ella para un vastago de embolo de un inyector.
7. 7. Jeringuilla segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que la parte de nucleo (31) esta provista de una placa de fondo (32) en su extremo opuesto a la direccion de avance (V).