FR2678837A1

FR2678837A1 - PRECISION INJECTION DEVICE.

Info

Publication number: FR2678837A1
Application number: FR9208315A
Authority: FR
Inventors: Bridle Mark Milos; Hessel Steve
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1993-01-15
Also published as: JP3275083B2; JPH05253295A; DE4222470A1

Abstract

Dispositif d'injection jetable du type à seringue comprenant des moyens (68) de sollicitation d'un plongeur (29) pour créer une source de liquide sous pression (33) dans un corps de seringue (14). Le diamètre intérieur du corps varie en proportion de la diminution de la pression appliquée au liquide. Le diamètre intérieur du corps peut varier par paliers, en une pluralité de diamètres différents qu'on peut choisir pour obtenir une courbe de débit désirée. Dans un autre mode de réalisation, le plongeur (29) comporte une pluralité d'éléments d'étanchéité flexibles pour créer l'étanchéité entre le plongeur et l'intérieur (16) du corps de seringue. Ces éléments d'étanchéité peuvent être des joints toriques qui sont maintenus dans des gorges ménagées dans le plongeur. Dans un autre mode de réalisation, un limiteur d'entrée d'air séquentiel (76, 78, 80) est prévu dans le corps (14) pour réduire progressivement le vide en proportion de la diminution de la pression de sollicitation appliquée au liquide.A disposable syringe-type injection device comprising means (68) for biasing a plunger (29) to create a source of pressurized liquid (33) in a syringe body (14). The internal diameter of the body varies in proportion to the decrease in pressure applied to the liquid. The inside diameter of the body can vary in stages, in a number of different diameters which can be chosen to achieve a desired flow curve. In another embodiment, the plunger (29) includes a plurality of flexible sealing elements to create the seal between the plunger and the interior (16) of the syringe body. These sealing elements can be O-rings which are held in grooves formed in the plunger. In another embodiment, a sequential air inlet limiter (76, 78, 80) is provided in the body (14) to gradually reduce the vacuum in proportion to the decrease in the bias pressure applied to the liquid.

Description

DISPOSITIF D'INJECTION DE PRECISIONPRECISION INJECTION DEVICE

La présente invention concerne la distribution réglée de fluides et, en particulier, la distribution précise d'un fluide de traitement avec un dispositif d 'in- jection du type à seringue. Des dispositifs pour l'injection à un patient d'un agent de traitement, tel qu'un médicament diffusé dans un liquide médical, sont connus dans la technique. Le dispositif le plus courant utilise un récipient flexi- ble ou en verre, placé à un niveau élevé et contenant un agent de traitement diffusé dans un liquide médical qui est introduit par gravité dans le système veineux d'un patient,par l'intermédiaire d'une longueur de tube en ma- tière plastique souple et d'un cathéter Dans ce disposi- tif, on règle habituellement le débitau moyen d'un clamp réglable placé sur le tube Ce dispositif présente l'in- convénient d'exiger que le patient soit relativement immobile et il dépend de la différence de hauteur entre The present invention relates to the controlled distribution of fluids and, in particular, the precise distribution of a treatment fluid with a syringe-type injection device. Devices for injecting a treatment agent, such as a drug dispensed into a medical liquid, into a patient are known in the art. The most common device uses a flexible or glass container, placed at a high level and containing a treatment agent diffused in a medical liquid which is introduced by gravity into the venous system of a patient, via a length of flexible plastic tube and a catheter In this device, the flow rate is usually adjusted by means of an adjustable clamp placed on the tube. This device has the disadvantage of requiring that the patient is relatively immobile and it depends on the height difference between

la source de liquide et le patient pour des débits de dis- tribution précis. Un autre type d'un tel dispositif d'injection utilise des composants électromécaniques dans une pompe pour assurer la propulsion du liquide afin de l'injecter dans le patient Toutefois, de tels dispositifs d'injec- tion réglés électroniquement présentent plusieurs inconvénients, notamment le coût de tels composants électri- ques et les contraintes que ces composants électriques et la source d'énergie nécessaire imposent sur la dimension et donc la portabilité du dispositif. Dans l'art antérieur, on utilise également des dispositifs qui emploient une vessie en élastomère conte- nant le liquide à injecter sous pression Un dispositif typique à vessie en élastomère comprend une enceinte, un bouchon fixé dans une extrémité de l'enceinte et compor- the liquid source and the patient for precise delivery rates. Another type of such an injection device uses electromechanical components in a pump to ensure the propulsion of the liquid in order to inject it into the patient. However, such electronically controlled injection devices have several drawbacks, in particular the cost of such electrical components and the constraints that these electrical components and the necessary energy source impose on the size and therefore the portability of the device. In the prior art, devices are also used which employ an elastomeric bladder containing the liquid to be injected under pressure. A typical elastomeric bladder device comprises an enclosure, a plug fixed in one end of the enclosure and comprises

tant un orifice qui traverse le bouchon, et une vessie tubulaire en élastomère placée dans l'enceinte, pour re- cevoir le liquide sous pression Une extrémité de la ves- sie est raccordée de façon étanche au bouchon, l'inté- rieur de la vessie étant en communication avec l'orifice du bouchon Un conduit connecté à l'orifice du bouchon définit, avec l'orifice, un passage de distribution pour transporter le liquide de la vessie au point d'injection du patient Un régulateur de débit est placé à un certain endroit dans le passage de distribution, pour permettre au liquide de s'écouler de la vessie jusqu'au patient, par l'intermédiaire du passage dedistribution, à un dé- bit prédéterminé. Un autre type de dispositif d'injection utilise une structure de type seringue comprenant une tige de piston ou unplongeur placé dans le corps de la seringue et en contact coulissant étanche avec la surface intérieu- re de la seringue Un organe de poussée, tel qu'un ressort ou un élément en élastomère,est également prévu entre both an orifice which passes through the plug, and a tubular elastomeric bladder placed in the enclosure, for receiving the liquid under pressure. One end of the bladder is connected in leaktight manner to the plug, the interior of the bladder being in communication with the orifice of the plug A conduit connected to the orifice of the plug defines, with the orifice, a dispensing passage for transporting the liquid from the bladder to the injection point of the patient A flow regulator is placed at a certain point in the dispensing passage, to allow the liquid to flow from the bladder to the patient, via the dispensing passage, at a predetermined flow rate. Another type of injection device uses a syringe-type structure comprising a plunger rod or a plunger placed in the body of the syringe and in leaktight sliding contact with the internal surface of the syringe A pushing member, such as a spring or an elastomer element is also provided between

le plongeur et une partie antérieure ou postérieure du corps Le liquide à injecter est reçu sous pression dans l'espace intérieur du cylindre, dans une chambre définie par l'intérieur du cylindre de la seringue et par le plon- geur Le liquide sous pression pousse le plongeur contre l'organe de poussée, sollicitant ainsi l'organe de poussée pour constituer une source de liquide sous pression Le liquide sous pression est amené au patient par des con- duits semblables à ceux du dispositif à vessie en élasto- mère Ces dispositifs d'injection à seringue sont généra- lement de fabrication économique, comparativement aux dis- positifs à vessie en élastomère. Un problème particulier des dispositifs d'injec- tion connus est d'obtenir un débit relativement constant d'injection du liquide Le débit relativement constant est particulièrement essentiel lorsqu'une injection de longue the plunger and an anterior or posterior part of the body The liquid to be injected is received under pressure in the interior space of the cylinder, in a chamber defined by the interior of the syringe cylinder and by the plunger The pressurized liquid pushes the plunger against the thrust member, thereby urging the thrust member to constitute a source of liquid under pressure The liquid under pressure is brought to the patient by pipes similar to those of the elastomeric bladder device These devices syringe injection devices are generally inexpensive compared to elastomeric bladder devices. A particular problem with known injection devices is to obtain a relatively constant rate of injection of the liquid. The relatively constant rate is particularly essential when a long injection

durée, par exemple 24 ou 48 heures, est nécessaire pour le traitement médical Dans les dispositifs d'injection utilisant des vessies en élastomère, de tels débits rela- tivement constants ont été obtenus par des moyens tels u'une précontrainte de la vessie en élastomère et l'utilisation d'une matière coûteuse pour la vessie Bien enten- du, l'utilisation d'une telle enveloppe de précontrainte additionnelle ou d'une matière de vessie coûteuse accroit le prix de ces dispositifs d'injection jetables. Il est donc souhaitable de réaliser un disposi- tif d'injection jetable qui puisse fournir un débit re- lativement constant même pendant de longues durées d'in- jection, tout en conservant un coût relativement faible de fabrication et de matière La présente invention répond à ces besoins. La présente invention procure un dispositif d'injection jetable du type à seringue, comprenant des moyens de poussée qui agissent sur un plongeur pour créer une source de liquide sous pression dans un corps de se- duration, for example 24 or 48 hours, is necessary for medical treatment In injection devices using elastomeric bladders, such relatively constant flow rates have been obtained by means such as prestressing of the elastomeric bladder and the use of an expensive material for the bladder Of course, the use of such an additional prestressing envelope or of an expensive bladder material increases the price of these disposable injection devices. It is therefore desirable to provide a disposable injection device which can provide a relatively constant flow rate even during long injection times, while retaining a relatively low cost of manufacture and material. The present invention responds to those needs. The present invention provides a disposable syringe type injection device comprising pushing means which act on a plunger to create a source of pressurized liquid in a barrel of

ringue La présente invention procure en outre des moyens, extérieurs à l'organe de poussée, pour engendrer un débit d'injection relativement constant Ces moyens peuvent com- prendre en outre des moyens de diminution du frottement qui s'exerce sur le plongeur lors de l'injection du liquide, ou des moyens de régulation de l'entrée d'air lors de l'injection du liquide. Dans un mode préféré de réalisation, les mo- yens pour engendrer un débit relativement constant consis- tent à prévoir un corps cylindrique de seringue ayant un diamètre intérieur qui varie progressivement,conformé- ment à une diminution de la pression appliquée au liquide à injecter L'utilisation d'une telle variation de dia- mètre a pour effet de réduire la force normale et de ré- duire de façon correspondante le frottement que le corps de seringue exerce sur le plongeur, tandis que la valeur ringue The present invention further provides means, external to the thrust member, for generating a relatively constant injection flow rate. These means may also include means for reducing the friction which is exerted on the plunger during injecting the liquid, or means for regulating the air intake during the injection of the liquid. In a preferred embodiment, the means for generating a relatively constant flow consist of providing a cylindrical syringe body having an inside diameter which varies progressively, in accordance with a decrease in the pressure applied to the liquid to be injected L using such a variation in diameter has the effect of reducing the normal force and correspondingly reducing the friction that the syringe body exerts on the plunger, while the value

de la pression de sollicitation appliquée au liquide à in- jecter diminue au cours de l'injection Dans un autre mode préféré de réalisation, le diamètre intérieur du corps peut varier par paliers, en une pluralité de diamètres différents qu'on peut choisir de façon à obtenir une cour- be de débit désirée. Dans un autre mode préféré de réalisation des moyens pour engendrer un débit relativement constant, on utilise un plongeur comportant une pluralité d'éléments d'étanchéité flexibles pour créer l'étanchéité entre le plongeur et l'intérieur du corps de la seringue Dans un autre mode préféré de réalisation, les éléments d'étan- chéité flexibles sont des joints toriques sollicités qui sont maintenus dans des gorges ménagées sur le plongeur. Par utilisation d'une pluralité d'étanchéités entre le plongeur et la surface intérieure du corps de seringue, on peut agir sur la dimension, l'élasticité et la forme des éléments d'étanchéité pour obtenir une caractéristique de débit désirée. the pressure applied to the liquid to be injected decreases during injection In another preferred embodiment, the internal diameter of the body can vary in stages, in a plurality of different diameters which can be chosen so to obtain a desired flow curve. In another preferred embodiment of the means for generating a relatively constant flow rate, a plunger having a plurality of flexible sealing elements is used to create the seal between the plunger and the inside of the syringe body. preferred embodiment, the flexible sealing elements are stressed O-rings which are held in grooves formed on the plunger. By using a plurality of seals between the plunger and the inner surface of the syringe body, one can act on the size, elasticity and shape of the sealing elements to obtain a desired flow characteristic.

Dans un autre mode préféré de réalisation des moyens d'obtention d'un débit relativement constant, on prévoit des moyens de régulation d'un vide partiel engen- dré dans l'espace intérieur du corps de seringue qui est mis en dépression lorsque le plongueur se déplace vers l'avant Dans un mode préféré de réalisation, un limiteur d'entrée d'air séquentiel est prévu dans le corps de se- ringue pour réduire progressivement la dépression, en rela- tion à la diminution de la pression de sollicitation ap- pliquée au liquide, de manière à obtenir la caractéristi- que de débit désirée. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses modes de réalisation, non limitatifs, représentés sur les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'injection du type à seringue ; In another preferred embodiment of the means for obtaining a relatively constant flow rate, means are provided for regulating a partial vacuum generated in the interior space of the syringe body which is put under vacuum when the plunger moves forward In a preferred embodiment, a sequential air inlet limiter is provided in the syringe body to progressively reduce the vacuum, in relation to the decrease in the stressing pressure ap - applied to the liquid, so as to obtain the desired flow characteristic. The invention will be better understood in the light of the description of its non-limiting embodiments, shown in the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of an injection device of the syringe type;

la figure 2 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'injection du type à seringue ; la figure 3 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un autre mode de réalisation d'un dispositif d'injection du type à seringue ; la figure 4 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un corps de seringue utilisant un premier mode préféré de réalisation des moyens de régulation des débits d'injection, conformément aux principes de la présente invention ; la figure 5 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un corps de seringue utilisant un deuxième mo- de préféré de réalisation des moyens de régulation des dé- bits d'injection, conformément aux principes de la pré- sente invention ; la figure 6 est une vue en élévation et en coupe d'un plongeur utilisant un autre mode préféré de réalisa- tion des moyens de régulation des débits d'injection, con- Figure 2 is an elevational view in partial section of a first embodiment of a syringe type injection device; Figure 3 is an elevational view in partial section of another embodiment of a syringe type injection device; Figure 4 is an elevational view in partial section of a syringe body using a first preferred embodiment of the means for regulating injection rates, in accordance with the principles of the present invention; FIG. 5 is an elevational view in partial section of a syringe body using a second preferred embodiment of the means for regulating the injection rates, in accordance with the principles of the present invention; FIG. 6 is a view in elevation and in section of a plunger using another preferred embodiment of the means for regulating the injection flows,

formément aux principes de la présente invention ; et la figure 7 est une vue en élévation et en coupe d'un corps de seringue utilisant encore un autre mode pré- féré de réalisation des moyens de régulation des débits d'injection, conformément aux principes de la présente in- vention. On se reporte d'abord à la figure 1 qui est une vue en perspective d'un dispositif d'injection du type à seringue, globalement désigné par le repère 10 Le dispo- sitif d'injection 10 comprend un corps tubulaire 12 com- portant un élément cylindrique rigide 14 qui définit une chambre tubulaire 17 Le corps cylindrique rigide 14 est de préférence moulé en une matière transparente, telle qu'une matière plastique, pour permettre un examen visuel facile de l'intérieur dela chambre tubulaire De préférence, on peut également prévoir une échelle graduée 18 d'indi- in accordance with the principles of the present invention; and FIG. 7 is a view in elevation and in section of a syringe body using yet another preferred embodiment of the means for regulating the injection rates, in accordance with the principles of the present invention. Reference is first made to FIG. 1 which is a perspective view of an injection device of the syringe type, generally designated by the reference 10 The injection device 10 comprises a tubular body 12 comprising a rigid cylindrical element 14 which defines a tubular chamber 17 The rigid cylindrical body 14 is preferably molded from a transparent material, such as a plastic material, to allow easy visual examination of the interior of the tubular chamber. also provide a graduated scale 18 of indi-

cation de volume, imprimée, gravée ou appliquée d'une autre façon sur la paroi du corps cylindrique. Un bouchon dl extrémité postérieure 20, dans lequel sont définis deux orifices 51,53, est fixé de façon étanche à l'extrémité postérieure du corps cylin- drique 14 Un bouchon d'extrémité antérieure 22, dans lequel sont définis deux orifices 24,26, est fixé de façon étanche à l'extrémité antérieure du corps cylindri- que 14 Ensemble, le corps cylindrique 14, le bouchon d'extrémité postérieure 20 et le bouchon d'extrémité an- térieure 22 définissent la chambre tubulaire 17 du dispo- sitif d'injection 10 Un plongeur 29 est logé dans la cham- bre tubulaire 17 et il divise la chambre tubulaire 17 en une chambre d'air 31 et une chambre de liquide 33, comme on le voit mieux sur les figures 2 et 3. Le premier orifice 24 défini dans le bouchon d'extrémité antérieure 22 est un orifice de sortie 35. Un conduit de distribution 37, raccordé de façon étanche à l'orifice de sortie 35 par un adhésif ou analogue, com- volume cation, printed, engraved or otherwise applied to the wall of the cylindrical body. A plug at the rear end 20, in which two openings 51, 53 are defined, is tightly fixed to the rear end of the cylindrical body 14 A plug at the front end 22, in which two openings 24, 26 are defined , is tightly fixed to the front end of the cylindrical body 14 Together, the cylindrical body 14, the rear end plug 20 and the front end plug 22 define the tubular chamber 17 of the device Injection 10 A plunger 29 is housed in the tubular chamber 17 and it divides the tubular chamber 17 into an air chamber 31 and a liquid chamber 33, as best seen in FIGS. 2 and 3. The first orifice 24 defined in the front end plug 22 is an outlet orifice 35. A distribution conduit 37, connected in leaktight manner to the outlet orifice 35 by an adhesive or the like,

prend un tube 39 Le tube 39 présente une extrémité pro- che et une extrémité distante L'extrémité proche du tube 39 est fixée par collage ou analogue à la tubulure de sortie 35 En variante, le tube 39 peut être fourni sépa- rément du corps 12 et il peut comporter des moyens de raccordement à la tubulure de sortie, par exemple un raccord de type luer à verrouillage. L'extrémité distante du tube 39 est raccordée de façon étanche à un embout rigide 42, par collage ou analogue L'embout rigide 42 comprend de préférence un raccord luer pour connexion à un cathéter à insérer dans le système veineux du patient (non représenté) L'embout rigide comprend également de préférence un régulateur de débit, tel qu'un régulateur de débit capillaire en verre comme représenté et décrit dans le brevet US N 04 741 733 intitulé "INFUSOR HAVING A DISTAL FLOW REGULATOR ", dont takes a tube 39 The tube 39 has a near end and a distant end The near end of the tube 39 is fixed by gluing or the like to the outlet tube 35 Alternatively, the tube 39 can be supplied separately from the body 12 and it may include means for connection to the outlet tube, for example a luer-type connector with locking. The distant end of the tube 39 is tightly connected to a rigid end piece 42, by gluing or the like. The rigid end piece 42 preferably comprises a luer connection for connection to a catheter to be inserted into the patient's venous system (not shown). The rigid end piece also preferably comprises a flow regulator, such as a capillary glass flow regulator as shown and described in US patent N 04 741 733 entitled "INFUSOR HAVING A DISTAL FLOW REGULATOR", of which

le texte est incorporé ici par cette référence. Le deuxième orifice 26 défini dans le bouchon d'extrémité antérieure 22 est une tubulure d'entrée 44. La tubulure d'entrée 44 comprend de préférence des moyens permettant un accès commandé à la chambre de liquide 33 du dispositif d'injection 10, par exemple une membrane en élastomère 46 qui peut être percée par une canule pointue, pour le remplissage, et qui se referme lors du retrait de la canule En variante, on peut prévoir un clapet unidi- rectionnel qui permet l'entrée du liquide dans la chambre de liquide 33, au-delà du clapet, mais qui empêche le li- quide de s'échapper de la chambre de liquide 33. On se reporte maintenant à la figure 2 qui est une vue en élévation et en coupe partielle d'un dispo- sitif d'injection du type à seringue Le bouchon d'extré- mité antérieure 22 définit un logement 49 juxtaposé à la tubulure d'entrée et qui contient de façon étanche la membrane en élastomère 46 pour permettre l'accès à la chambre de liquide 33 du dispositif d'injection 10 Le the text is incorporated here by this reference. The second orifice 26 defined in the front end plug 22 is an inlet pipe 44. The inlet pipe 44 preferably comprises means allowing controlled access to the liquid chamber 33 of the injection device 10, by example an elastomeric membrane 46 which can be pierced by a pointed cannula, for filling, and which closes when the cannula is withdrawn. Alternatively, a one-way valve can be provided which allows the liquid to enter the chamber. liquid 33, beyond the valve, but which prevents the liquid from escaping from the liquid chamber 33. Reference is now made to FIG. 2 which is an elevation view and in partial section of a dispo - syringe type injection device The anterior end cap 22 defines a housing 49 juxtaposed with the inlet tube and which sealingly contains the elastomer membrane 46 to allow access to the liquid chamber 33 of d injection device 10 Le

bouchon d'extrémité antérieure 22 définit en outre un ori- fice 24 qui est,comme déjà indiqué, la tubulure de sortie 35 et qui comporte une région d'emboîtement interne 36 (mieux représentée sur les figures 4 et 5) destinée à recevoir le tube 39 en engagement étanche. Le premier orifice 51 du bouchon d'extrémité postérieure 20 permet le passage de l'air de la chambre d'air 31 vers l'extérieur Un clapet anti-retour 55, placé dans le premier orifice 51, empêche un écoulement inverse de l'air, de l'extérieur vers la chambre d'air 31 Ainsi, lorsqu'un liquide sous pression est introduit dans la tubulure d'entrée 44 du bouchon d'extrémité antérieure 22 et que le plongeur 29 est déplacé vers l'extrémité pos- térieure, le premier orifice 51 en combinaison avec le clapet anti-retour 55 permet à l'air contenu dans la cham- bre d'air 31 de s'échapper du dispositif d'injection 10. anterior end plug 22 further defines an orifice 24 which is, as already indicated, the outlet pipe 35 and which has an internal interlocking region 36 (better represented in FIGS. 4 and 5) intended to receive the tube 39 in sealed engagement. The first port 51 of the rear end plug 20 allows the passage of air from the air chamber 31 to the outside A non-return valve 55, placed in the first port 51, prevents reverse flow of the air, from the outside to the air chamber 31 Thus, when a pressurized liquid is introduced into the inlet tubing 44 of the anterior end plug 22 and the plunger 29 is moved towards the pos end The first orifice 51 in combination with the non-return valve 55 allows the air contained in the air chamber 31 to escape from the injection device 10.

Le bouchon d'extrémité postérieure 20 comporte un logement 58 juxtaposé au deuxième orifice 53 (comme on le voit mieux sur les figures 4 et 5) Un régulateur d'air 60, qui régule le débit d'air entre 1 ' extérieur et la chambre d'air 31, est contenu de façon étanche dans ce logement 58 Dans un mode préféré de réalisation, le régulateur d'air 60 peut être un segment d'une ma- tière poreuse telle que celle qu'on utilise habituel- lement pour la filtration Un élément de fermeture, tel qu'une bande adhésive 61, est placé sur le bouchon d'ex- trémité postérieure 20 pour empêcher la sortie du liquide avant l'enlèvement de l'élément de fermeture. Comme déjà indiqué, un plongeur 29 sépare la chambre d'air 31 et la chambre de liquide 33 Le plongeur 29 comporte des nervures 62,64 en saillie vers l'exté- rieur, qui sont dimensionnées et profilées de manière à établir un contact coulissant étanche avec la surface in- térieure 16 du corps cylindrique Les nervures en sail- lie vers l'extérieur 62,64 du plongeur 29 peuvent de pré- The rear end plug 20 has a housing 58 juxtaposed with the second orifice 53 (as best seen in FIGS. 4 and 5) An air regulator 60, which regulates the air flow between the exterior and the chamber air 31 is contained in a sealed manner in this housing 58 In a preferred embodiment, the air regulator 60 may be a segment of a porous material such as that which is usually used for the filtration A closure element, such as an adhesive strip 61, is placed on the rear end plug 20 to prevent the escape of the liquid before removal of the closure element. As already indicated, a plunger 29 separates the air chamber 31 and the liquid chamber 33 The plunger 29 has ribs 62,64 projecting outwards, which are dimensioned and shaped so as to establish sliding contact watertight with the inner surface 16 of the cylindrical body The ribs projecting outward 62,64 of the plunger 29 can be

férence être en caoutchouc revêtu de polypropylène, caoutchouc de silicone, néoprène revêtu, ou matière de type similaire, afin d'assurer un contact coulissant étanche tout en minimisant le frottement entre le plongeur 29 et la surface intérieure 16 du cylindre 14. Des moyens de poussée sont d'autre part prévus dans le cylindre 14, pour agir en combinaison avec le plongeur 29 de manière à constituer une source de liquide sous pression Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, ces moyens de poussée sont maintenus en compression entre le plongeur 29 et le bouchon d'extré- mité postérieure 20, à l'intérieur de la chambre 31 Dans un mode préféré de réalisation, ces moyens de poussée sont constitués d'un ressort 66 Le ressort 66 est en compression sur toute la longueur du cylindre 14, quelle que soit la position du plongeur 29, afin de minimiser la case be made of rubber coated with polypropylene, silicone rubber, coated neoprene, or similar type of material, in order to ensure a tight sliding contact while minimizing the friction between the plunger 29 and the internal surface 16 of the cylinder 14. Means of thrust are also provided in the cylinder 14, to act in combination with the plunger 29 so as to constitute a source of liquid under pressure In the embodiment shown in Figure 2, these thrust means are maintained in compression between the plunger 29 and the rear end plug 20, inside the chamber 31 In a preferred embodiment, these thrust means consist of a spring 66 The spring 66 is in compression over the entire length of the cylinder 14, whatever the position of the plunger 29, in order to minimize the

variation des forces de poussée exercées par le ressort 66 sur le plongeur 29 Dans un mode préféré de réalisation, le ressort 66 peut être en acier inoxydable. Dans le mode préféré de réalisation représenté sur la figure 3, cet organe de poussée est maintenu en extension entre le plongeur 29 et le bouchon d'extrémité antérieure 22, dans la chambre de liquide 33 Dans un mode préféré de réalisation, l'organe de poussée est un élément en élastomère 68 Dans ce cas également, cet élément en élastomère 68 reste en extension sur toute la longueur du cylindre 14, quelle que soit la position du plongeur 29, afin de minimiser la variation des forces de rappel exercées par l'élément en élastomère 68 sur le plongeur 29. Dans un mode préféré de réalisation, l'élément en élasto- mère 68 peut être en polyisoprène. Malgré l'utilisation d'éléments de sollicitation à précontrainte, la force exercée sur le plongeur par les éléments de sollicitation diminue généralement, au fur et à mesure que l'état précontraint de l'élément de sollici- variation of the thrust forces exerted by the spring 66 on the plunger 29 In a preferred embodiment, the spring 66 may be made of stainless steel. In the preferred embodiment shown in FIG. 3, this pushing member is held in extension between the plunger 29 and the anterior end plug 22, in the liquid chamber 33 In a preferred embodiment, the thrust is an elastomer element 68 In this case also, this elastomer element 68 remains in extension over the entire length of the cylinder 14, whatever the position of the plunger 29, in order to minimize the variation of the restoring forces exerted by the elastomer element 68 on the plunger 29. In a preferred embodiment, the elastomer element 68 may be made of polyisoprene. Despite the use of biased biasing elements, the force exerted on the plunger by the biasing elements generally decreases, as the prestressed state of the biasing element

tation se relâche Il en résulte que la source de liquide dans la chambre de liquide 33 est sous une plus forte pression près du début de la période d'injection, compara- tivement à la pression du liquide près de la fin de la pé- riode d'injection Cette source de liquide sous pression décroissante engendre un débit qui diminue pendant le cours de l'injection. On se reporte maintenant à la figure 4 qui est une vue en élévation et en coupe d'un cylindre de serin- gue 14 fabriqué conformément aux principes de la pré- sente invention Comme déjà décrit, le plongeur 29 com- porte deux nervures en saillie vers l'extérieur 62, 64 qui viennent en contact coulissant étanche avec la surface intérieure 16 du cylindre 14 Dans le dispositif représen- té sur la figure 4, le diamètre intérieur du cylindre (d) varie d'un diamètre initial (di),dans la partie antérieure As the result, the source of liquid in the liquid chamber 33 is under greater pressure near the start of the injection period, compared to the pressure of the liquid near the end of the period. This source of liquid under decreasing pressure generates a flow which decreases during the injection. Referring now to Figure 4 which is an elevational view in section of a syringe cylinder 14 manufactured in accordance with the principles of the present invention As already described, the plunger 29 has two projecting ribs outwardly 62, 64 which come into sealed sliding contact with the inner surface 16 of the cylinder 14 In the device shown in FIG. 4, the inside diameter of the cylinder (d) varies from an initial diameter (di), in the front

du cylindre, à un diamètre final (df) dans la partie pos- térieure du cylindre Le diamètre initial (d ) du cylin- dre dans la partie antérieure est plus grand que le dia- mètre final (df ) dans la partie postérieure Toutefois, la surface intérieure 16 du cylindre 14,sur toute la lon- gueur du cylindre, est dans une plage de diamètre qui lui permet de coopérer avec les nervures extérieures en sail- lie du plongeur pour maintenir un contact coulissant étan- che. Ainsi,les forces de frottement exercées sur le plongeur 29 dans la région postérieure du cylindre 14 sont plus grandes que les forces de frottement exercées sur le plongeur 29 dans la partie antérieure du cylindre 14 Com- me ilapparaîtra aux hommes de l'art, cette force de frot- tement peut être coordonnée à la force exercée par l'organe de sollicitation sur le plongeur, afin d'obtenir un débit constant par ajustement du degré de conicité du corps cylindrique Il faut noter que la conicité illus- trée sur la figure 4 est exagérée, pour les besoins de of the cylinder, to a final diameter (df) in the rear part of the cylinder The initial diameter (d) of the cylinder in the front part is larger than the final diameter (df) in the rear part However, the inner surface 16 of the cylinder 14, over the entire length of the cylinder, is within a diameter range which allows it to cooperate with the outer ribs in the sail of the plunger to maintain a tight sliding contact. Thus, the frictional forces exerted on the plunger 29 in the rear region of the cylinder 14 are greater than the frictional forces exerted on the plunger 29 in the front part of the cylinder 14 As will be apparent to those skilled in the art, this frictional force can be coordinated with the force exerted by the biasing member on the plunger, in order to obtain a constant flow by adjusting the degree of taper of the cylindrical body. It should be noted that the taper shown in the figure 4 is exaggerated, for the purposes of

l'explication, la conicité du dispositif réel étant beau- coup plus petite. On se reporte maintenant à la figure 5 qui représente un autre mode de réalisation d'un corps de seringue 14 conforme aux principes de la présente inven- tion Dans ce mode de réalisation, le corps cylindrique 14 comporte une pluralité de diamètres intérieurs qui dé- finissent des régions de diamètre constant (di, d, df). Par échelonnement de ces régions (di, d, df) entre une région antérieure de diamètre initial (d ) et une région postérieure de diamètre plus petit (df), on peut obtenir un débit sensiblement constant En outre, on peut emplo- yer diverses combinaisons de régions de diamètre diffé- rentpour faire varier les caractéristiques de débit du médicament, par exemple si on désire un surdosage initial du médicament, etc Dans ce cas également, comme il ap- the explanation, the taper of the real device being much smaller. Referring now to FIG. 5 which shows another embodiment of a syringe body 14 in accordance with the principles of the present invention. In this embodiment, the cylindrical body 14 has a plurality of internal diameters which end regions of constant diameter (di, d, df). By staggering these regions (di, d, df) between an anterior region of initial diameter (d) and a posterior region of smaller diameter (df), a substantially constant flow rate can be obtained. In addition, various combinations of regions of different diameter to vary the flow characteristics of the drug, for example if an initial overdose of the drug is desired, etc. In this case also, as it appears

paraîtra aux hommes de l'art, les diamètres de la plura- lité de régions sont coordonnés à la force exercée par l'organe de sollicitation, afin d'obtenir la caractéristi- que de débit désirée Dans ce cas également, les éche- lons sont exagérés sur la figure 5, pour les besoins de l'explication, tandis que les échelons sont beaucoup plus petits dans le dispositif réel. On se reporte maintenant à la f igure 6 qui est une coupe d'un plongeur 29 conforme aux principes de la présente invention Dans ce plongeur 29, les nervures solidaires en saillie vers l'extérieur ont été remplacées par une pluralité d'éléments d'étanchéité flexibles, tels que des joints toriques en caoutchouc 71 Les joints tori- ques 71 sont contenus dans des gorges 73 ménagées dans le plongeur 29. Par séparation des éléments d'étanchéité cou- lissants, de cette manière, on peut optimiser les élé- will appear to those skilled in the art, the diameters of the plurality of regions are coordinated with the force exerted by the biasing member, in order to obtain the desired flow characteristic. In this case also, the steps are exaggerated in Figure 5, for the sake of explanation, while the steps are much smaller in the actual arrangement. Referring now to FIG 6 which is a section of a plunger 29 according to the principles of the present invention In this plunger 29, the integral ribs projecting outward have been replaced by a plurality of elements flexible seals, such as rubber O-rings 71 The O-rings 71 are contained in grooves 73 formed in the plunger 29. By separating the sliding sealing elements, in this way, the elements can be optimized.

ments d'étanchéité coulissants en ce qui concerne la posi- tion, la matière, la forme et le degré de contact de ces éléments avec le corps cylindrique, indépendamment du plongeur. On se reporte maintenant à la figure 7 qui re- présente un autre mode de réalisation du dispositif de débit constant La figure 7 est une vue en élévation et en coupe de l'autre mode de réalisation du dispositif d'injection 10, dans laquelle les éléments correspondants sont désignés par les mêmes repères. Dans ce mode de réalisation, le limiteur d'air 60 contenu dans le bouchon d'extrémité postérieure 12 est défini de manière à limiter l'entrée d'air pour maintenir un vide partiel dans la chambre d'air 31 En plus du li- miteur d'air 60, une pluralité de limiteurs d'air 76, 78, 80 sont contenus dans le corps 14, à des points espacés le long de l'axe longitudinal du corps 14 Le plongeur 29 est allongé de sorte que, lorsque la chambre de liquide sliding sealing elements with regard to the position, material, shape and degree of contact of these elements with the cylindrical body, independently of the plunger. Referring now to Figure 7 which shows another embodiment of the constant flow device Figure 7 is an elevational view in section of the other embodiment of the injection device 10, in which the corresponding elements are designated by the same references. In this embodiment, the air limiter 60 contained in the rear end plug 12 is defined so as to limit the entry of air to maintain a partial vacuum in the air chamber 31 In addition to the li- air miter 60, a plurality of air limiters 76, 78, 80 are contained in the body 14, at points spaced along the longitudinal axis of the body 14 The plunger 29 is elongated so that when the liquid chamber

33 est pleine de liquide, la pluralité de limiteurs d'air 76, 78, 80 est obturée par le plongeur Lorsque le plon- geur 29 se déplace vers l'avant, le plongeur 29 dépasse progressivement la pluralité de limiteurs d'air 76, 78, 80, de sorte que les filtres 76, 78, 80 s'ouvrent vers l'extérieur, successivement Du fait qu'on laisse entrer progressivement davantage d'air dans la chambre d'air 31, on peut maintenir un léger vide réglé dans la chambre d'air 31, ce vide diminuant progressivement au fur et à mesure que le plongeur 29 se déplace vers l'extrémité antérieure Cette force variable appliquée au plongeur 29 compense les forces variables appliquées au plongeur 29 par l'élément de sollicitation 68, de sorte qu'on ob- tient un débit constant Dans ce cas également, le degré de vide peut être coordonné, comme il apparaîtra aux hommes de l'art, de manière à compenser les caractéris- tiques de force spécifiques d'un élément de sollicitation. Il est entendu que divers changements et modi- fications peuvent être apportés aux modes préférés de réalisation décrits ici, sans sortir du cadre de l'in- vention. 33 is full of liquid, the plurality of air limiters 76, 78, 80 is closed by the plunger When the plunger 29 moves forward, the plunger 29 progressively exceeds the plurality of air limiters 76, 78, 80, so that the filters 76, 78, 80 open outward, successively Because we gradually allow more air to enter the air chamber 31, we can maintain a slight controlled vacuum in the air chamber 31, this vacuum gradually decreasing as the plunger 29 moves towards the anterior end This variable force applied to the plunger 29 compensates for the variable forces applied to the plunger 29 by the biasing element 68 , so that a constant flow is obtained In this case also, the degree of vacuum can be coordinated, as will be apparent to those skilled in the art, so as to compensate for the specific force characteristics of an element solicitation. It is understood that various changes and modifications can be made to the preferred embodiments described here, without departing from the scope of the invention.

Claims

A device (10) for injecting a fluid into a patient, comprising: a tubular body (14) defining a tubular chamber (17) which has an interior surface (16); a plunger (29) slidably housed in the tubular chamber so as to create a liquid seal and to divide the tubular chamber into an air chamber (31) and a liquid chamber (33), the liquid chamber being in fluid communication with a delivery conduit (39) which can be connected to the patient's venous system; biasing means (66,68) fixed between the plunger and one end (20,22) of the tubular body to create a source of pressurized liquid in the liquid chamber; and means, independent of the biasing means, for generating a relatively constant injection rate.

2. Device according to claim 1, characterized in that the biasing means (66) are kept in compression between the plunger (29) and the end (20) of the air chamber (31).

3. Device according to claim 1, characterized in that the biasing means (68) are held in extension between the plunger (29) and the end (22) of the liquid chamber (33).

4. Device according to claim 1, characterized in that the means for generating a relatively constant flow rate comprise a taper (di, d, df) of the inner surface (16) of the tubular body (14).

5. Device according to claim 4, characterized in that it further comprises a variation in diameter in stages (did, df) of the interior surface (16) of the tubular body (14).

6. Device according to claim 1, characterized in that the means for generating a relatively constant flow rate comprise a plurality of flexible sealing elements (62,64) provided on the plunger (29) to create the sealing between the plunger and the inner surface (16) of the tubular body (14).

7 Device according to claim 6, characterized in that the flexible sealing elements are stressed O-rings (71) held in grooves (73) defined in the plunger (29).

8 Device according to claim 1, characterized in that the means for generating a relatively constant flow rate comprise means for regulating a partial vacuum in the air chamber (31).

9 Device according to claim 8, characterized in that the means for regulating a partial vacuum comprise an air inlet limiter (60) placed between the air chamber (31) and the atmosphere.

10 Device according to claim 9, characterized in that the air inlet limiter (60) is an air filter.

11. Device according to claim 8, characterized in that the means for regulating a partial vacuum comprise a plurality of sequential air limiters (76,78,80) contained in the tubular body (14) between the chamber air (31) and the atmosphere.

12 A device for injecting a fluid into a patient, comprising: a tubular body (14) defining a tubular chamber (17) which has an interior surface (16); a plunger (29) slidably housed in the tubular chamber, the plunger forming a slight liquid seal with the interior surface of the tubular body so as to divide the tubular chamber into an air chamber (31) and a liquid chamber (33), the liquid chamber being in fluid communication with a delivery conduit (39) which can be connected to the patient's venous system; biasing means fixed between the plunger and one end of the tubular body to create a source of pressurized liquid in the liquid chamber; and means for generating a relatively constant injection rate, these means comprising means for reducing the friction which is exerted on the plunger during the injection of the liquid.

13. Device for injecting a fluid into a patient, comprising: a tubular body (14) defining a tubular chamber (17) which has an interior surface (16); a plunger (29) slidably housed in the tubular chamber, the plunger forming a slight liquid seal with the interior surface of the tubular body so as to divide the tubular chamber into an air chamber (31) and a liquid chamber (33), the liquid chamber being in fluid communication with a delivery conduit (39) which can be connected to the patient's venous system; biasing means fixed between the plunger and one end of the tubular body to create a source of pressurized liquid in the liquid chamber; and means for generating a relatively constant injection flow rate, these means comprising means (60) for regulating the air intake as the liquid is injected.