RU2764588C2

RU2764588C2 - Устройство для интраокулярной инъекции газа

Info

Publication number: RU2764588C2
Application number: RU2018114985A
Authority: RU
Inventors: Джек Ар. ОЛД; Джон Си. ХАКАЛЭК; Кристофер Эл. МАККОЛЛЭМ
Original assignee: Алькон Инк, Лтд.
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2018-04-23
Publication date: 2022-01-18
Also published as: PH12014502768A1; RU2018114985A; AU2013274203B2; SG10201610411PA; IN2014DN10662A; IL236196A0; RU2653013C2; BR122020004124B1; CN108420598A; US20170325995A1; PH12014502768B1; JP6306577B2; BR112014030895A2; CN104619285B; AU2018201158A1; US20130345618A1; US8986242B2; CA3078098A1; CA3078098C; CA2876077C

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ручному устройству для смешивания и инъекции газов, содержащих газ и атмосферный воздух. Устройство содержит корпус шприца с выпускным устройством, поршень и фильтр. Устройство также может содержать заполняющий механизм, выпускной механизм и регулируемый ограничитель объёма. Устройство для получения смеси газов может быть использовано для осуществления и автоматического выполнения действий, необходимых для получения желаемой концентрации одного или более газов. Также предложен способ смешивания газов с использованием указанного устройства. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 30 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Данная заявка претендует на приоритет и эффект изобретения в соответствии с предварительной заявкой на патент США с регистрационным номером 61/658,756 под названием УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТРАОКУЛЯРНОЙ ИНЪЕКЦИИ ГАЗА, поданной 12 июня 2012 г., и предварительной заявкой на патент США с регистрационным номером 61/799,840 под названием УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНТРАОКУЛЯРНОЙ ИНЪЕКЦИИ ГАЗА, поданной 15 марта 2013 г., содержание которых полностью включено в данную заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение в целом относится к устройствам и способам инъекции газов в глаз животного.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Во время хирургических операций может потребоваться введение газов или других текучих сред в целевую область для лечения некоторых травм, нарушений и заболеваний. При лечении таких заболеваний глаз, как макулярное отверстие, разрывы и отслойки сетчатки, часть хирургической операции может включать инъекцию в глаз газов или других текучих сред.

[0004] Например, отслойка сетчатки – это заболевание глаз, включающее отделение сетчатки от пигментного эпителия сетчатки (ПЭС) – ткани, которая удерживает сетчатку на месте. Отслойка сетчатки может происходить из-за разрыва сетчатки, тракции на сетчатку или воспаления, которое вызывает скопление жидкости в субретинальном пространстве, что приводит к тому, что сетчатка начинает отделяться от опорной ПЭС-ткани. Это заболевание также может возникнуть вследствие задней отслойки стекловидного тела (ЗОСТ), пролиферативной диабетической ретинопатии (ПДР), травмы или неоваскуляризации фиброзной или сосудистой ткани, вызывающей отделение сетчатки от ПЭС. Такое состояние, если не начать немедленное лечение, может привести к частичной потере зрения и потенциально – даже к слепоте.

[0005] Способы лечения неосложненных отслоек сетчатки могут включать нехирургические способы, такие как пневматическая ретинопексия, лазерная фотокоагуляция или криопексия. Осложненные отслойки сетчатки требуют хирургического вмешательства. Из-за риска инфекции, которая потенциально может вызвать слепоту, такие хирургические операции выполняют в стерильных условиях, чтобы значительно снизить потенциальную возможность инфекции. Хирургические способы включают витрэктомию, которая представляет собой удаление жидкой части стекловидного тела; рассечение и удаление мембран в случае тракционной отслойки сетчатки; и фотокоагуляцию или криопексию в случае дополнительных разрывов сетчатки. После такой хирургической операции может быть использована интраокулярная газовая тампонада для удержания ткани сетчатки в контакте с ПЭС, благодаря чему сетчатка остается зафиксированной во время процесса заживления после хирургической операции.

[0006] Поскольку внутриглазное давление во время процесса заживления следует поддерживать относительно постоянным, то в характерном случае выбирают такой газ, который расширяется при постоянном давлении (изобарический процесс). Как таковая, интраокулярная газовая тампонада может состоять из пузырьков воздуха, смешанного с расширяющимся газом, таким как гексафторид серы (SF₆), гексафторэтан (C₂F₆) или октафторпропан (C₃F₈). Интраокулярная газовая тампонада растворяется за время, которое зависит от вида газа и использованных концентраций. Например, гексафторид серы растворяется через 1-2 недели, если он смешан с воздухом в концентрации, равной примерно 20 процентам, гексафторэтан растворяется примерно через 4-5 недель, если он смешан с воздухом в концентрации, равной примерно 16 процентам, а октафторпропан растворяется примерно через 6-8 недель, если он смешан с воздухом в концентрации, равной примерно 12%. Изменение концентраций этих газов влияет на длительность растворения.

[0007] Современная практика включает использование газов, находящихся в отдельных многодозовых баллонах под давлением, которые затем набирают в шприц для смешивания с воздухом и инъекции в глаз пациента. Поэтому во время хирургической операции необходимо несколько нестерильных и стерильных стадий для заполнения шприца желаемой концентрацией газа и воздуха. Эти нестерильные и стерильные стадии в характерном случае выполняются дежурной медсестрой в нестерильной операционной и стерильной медсестрой, помогающей хирургу в стерильной зоне. Во время первой нестерильной стадии дежурная медсестра подготавливает нестерильный многоразовый газовый баллон путем установки регулятора давления, соединенного с газовым баллоном, на соответствующее давление. Во время второй стадии операционная медсестра подготавливает стерильный шприц, последовательно надевая на шприц запорный кран, фильтр и трубку. Во время третьей стадии трубку присоединяют к газовому баллону. Операционная медсестра осторожно пропускает свободный конец стерильной трубки через невидимый стерильный барьер к ожидающей нестерильной дежурной медсестре. Нестерильная дежурная медсестра принимает трубку и внимательно следит за тем, чтобы не загрязнить операционную медсестру или любую другую стерильную поверхность; она присоединяет трубку к регулятору на газовом баллоне. Во время четвертой стадии шприц заполняется газом из баллона. Операционная медсестра и дежурная медсестра координируют открытие вентиля газового баллона, находящегося под давлением, для пропускания газа через присоединенную трубку, фильтр и запорный кран в шприц. Давление выпущенного газа является достаточным для того, чтобы протолкнуть поршень шприца вдоль всей длины цилиндра шприца и заполнить шприц газом. Операционная сестра следит за тем, чтобы газ не вытолкнул поршень из открытого конца цилиндра шприца, и сигнализирует дежурной медсестре о необходимости закрытия вентиля газового баллона, когда шприц достигает полностью заполненного состояния. Во время пятой стадии шприц продувают смесью воздуха и газа, чтобы обеспечить удаление большей части воздуха, который мог находиться в шприце, запорном кране, фильтре и трубке до заполнения газом. Операционная медсестра поворачивает запорный кран, чтобы обеспечить возможность выхода воздуха и газа, содержащихся в шприце, в атмосферу, нажимает на поршень шприца и удаляет из шприца все его содержимое. Затем операционная медсестра поворачивает запорный кран в противоположном направлении, восстанавливая соединительный тракт, ведущий к трубке и газовому баллону. Четвертую и пятую стадии повторяют несколько раз с целью дальнейшего снижения количества воздуха, который первоначально находился в шприце, запорном кране, фильтре и трубке, удаления большей части воздуха из шприца, запорного крана, фильтра и трубки и продувки системы газовой смесью. Во время шестой стадии шприц снова наполняют газом из баллона. Операционная медсестра отсоединяет трубку от фильтра и сигнализирует дежурной медсестре, чтобы она осторожно взяла трубку, удалив ее из стерильной зоны. Во время седьмой стадии операционная медсестра выталкивает часть содержимого шприца, останавливая поршень так, чтобы в шприце остался лишь измеренный объем газа. Например, газ можно вытолкнуть так, что в шприце останется только 12 мл газа. Во время восьмой стадии операционная медсестра заменяет использованный фильтр новым стерильным фильтром и всасывает профильтрованный воздух из помещения в шприц до тех пор, пока общий объем смеси воздуха и газа в шприце не будет соответствовать желаемой концентрации газа.

[0008] Например, атмосферный воздух может быть набран в шприц так, чтобы общий объем воздуха и газа был равен 60 мл, таким образом, будет получена концентрация, равная 20 процентам. Поскольку баллоны под давлением являются нестерильными, а шприц и хирургическая зона являются стерильными, то по меньшей мере часть вышеуказанных стадий должна быть выполнена в нестерильной зоне (обычно – дежурной медсестрой), а вторая часть – в стерильной зоне (обычно – операционной медсестрой), что требует координации и коммуникации между двумя сторонами.

[0009] Процедура требует сложной совокупности стадий, что может повысить потенциальную возможность возникновения ошибок. Ошибка во время одной из стадий может привести к неправильной концентрации используемого газа, следствием чего могут быть либо повышенное давление, либо сниженная продолжительность тампонады сетчатки, что может стать потенциальной причиной ишемии или неудачи хирургической операции по реплантации сетчатки, причем оба следствия потенциально могут вызвать слепоту. Кроме того, современный способ приводит к образованию значительного количества отходов газа, который является дорогим и вредным для окружающей среды. Соответственно, обращение с такими газами, в частности – находящимися в баллонах под давлением, содержащих больше одной дозы, может создавать потенциальную опасность для оператора при неправильном обращении. По этой причине некоторые страны могут даже запретить хранение таких баллонов под давлением в операционной.

[0010] Несмотря на то, что было произведено несколько попыток усовершенствовать современную процедуру, например, Патент США № 6,866,142, авторы Ламборн и др., одноразовые контейнеры, которые можно размещать в стерильной зоне, и система Alcon® Constellation®, которая обеспечивает заполнение и продувку газом, эти попытки оказались недостаточными для решения всех потенциальных проблем. Соответственно, в промышленности сохраняется потребность в усовершенствованных устройствах для смешивания газов.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0011] Один из аспектов по меньшей мере одного из раскрытых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения включает создание конструкции устройства для интраокулярной инъекции газа, обеспечивающей хирургу или медсестре возможность приготовления газовой смеси с выбранным уровнем концентрации с использованием упрощенной процедуры. Например, в некоторых известных устройствах и процедурах для интраокулярной инъекции газа, таких как стандартные шприцы, для заполнения шприца с получением желаемой концентрации может потребоваться несколько участников, причем один человек многократно заполняет и опустошает шприц, а второй человек регулирует поток газа, находящегося во внешнем резервуаре. Кроме того, каждый человек должен координировать свои действия и выполнять несколько сложных стадий. Это увеличивает потенциальную возможность ошибок во время процесса заполнения, что может привести к получению неправильной концентрации газа в шприце перед инъекцией в организм пациента. Кроме того, это может увеличить время, необходимое для заполнения шприца, поскольку два участника должны координировать свои действия и выполнять несколько стадий. Потенциальная возможность ошибки может быть особенно опасной в некоторых областях медицины, например, в офтальмологии, где инъекция неправильной концентрации может привести к слепоте. Соответственно, устройство для интраокулярной инъекции газа, с которым может работать только один человек, может помочь снизить вероятность ошибки.

[0012] Другой аспект по меньшей мере одного из раскрытых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения включает создание конструкции устройства для интраокулярной инъекции газа с возможностью обеспечения многочисленных произвольно выбираемых уровней концентрации, что обеспечвает возможность использования одного устройства для различных прикладных задач и, соответственно, а также снижения производственных издержек и количества отходов. Например, некоторые стандартные устройства обеспечивают достижение лишь предварительно заданного уровня концентрации в данном устройстве, в результате чего возникает необходимость производства и хранения многочисленных устройств для различных предварительно заданных уровней концентрации. Это увеличивает как производственные издержки, так и расходы хирурга, которому необходимо покупать несколько штук каждого из устройств для обеспечения различных хирургических потребностей. В таких условиях срок хранения некоторых устройств может истечь, после чего производителю или хирургу следует уничтожить такие устройства, которые при этом ни разу не были использованы. Поэтому устройство для интраокулярной инъекции газа, обеспечивающее несколько уровней концентрации, может служить универсальным устройством для хирурга, благодаря чему уменьшится количество отходов.

[0013] Следующий аспект по меньшей мере одного из раскрытых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения включает обеспечение в устройстве для интраокулярной инъекции газа возможности автоматизированного управления во время по меньшей мере некоторых стадий эксплуатации, чем обеспечено снижение возможность потенциальных ошибок в ходе получения правильного уровня концентрации. Например, в некоторых известных процедурах и устройствах для интраокулярной инъекции газа, таких как стандартные шприцы, медсестра или другой персонал операционной должен физически измерять количество газа, содержащееся в шприце, во время первой стадии эксплуатации. В ситуации, когда небольшое изменение объема может привести к значительному изменению концентрации, небольшая ошибка во время этого физического измерения может привести к получению неправильной концентрации в шприце после выполнения всех стадий эксплуатации. Поэтому устройство для интраокулярной инъекции газа, которое автоматически измеряет объем во время первой стадии и/или любой другой стадии, может обеспечить снижение вероятности получения неправильной концентрации в инъекторе.

[0014] Следующий аспект по меньшей мере одного из раскрытых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения включает обеспечение возможности изготовления устройства для интраокулярной инъекции газа содержащей емкость, находящуюся внутри устройства, причем указанная емкость выполнена с возможностью заполнения ее отдельно до размещения в инъекторе, благодаря чему обеспечено сниженте издержек производства. Например, устройство для интраокулярной инъекции газа может содержать отдельную емкость, выполненную с возможностью размещения внутри корпуса инъектора.

[0015] Согласно еще одному аспекту по меньшей мере одного из раскрытых в данной заявке вариантов осуществления изобретения устройство для интраокулярной инъекции газа может включать накопитель, содержащий внутренний клапанный механизм, благодаря которому обеспечено снижение издержек производства инъектора. Например, в некоторых конструкциях устройства может быть использовано несколько систем регуляции давления, таких как, контрольные клапаны, встроенные в компоненты устройства для регулирования давления внутри устройства и для контроля работы устройства. Встраивание систем регуляции давления в компоненты устройства может привести к повышению издержек производства для этих компонентов. Соответственно, благодаря размещению клапанов в накопителе обеспечена возможность снижения издержек производства устройства, если расходы на производство внутреннего клапанного механизма, встроенного в накопитель, ниже расходов на производство клапана, встроенного в другие компоненты устройства.

[0016] Согласно следующему аспекту по меньшей мере одного из раскрытых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения конструкция устройства для интраокулярной инъекции газа может включать блокировочный механизм, выполненный с возможностью контроля перемещения активирующего переключателя, что уменьшает возможность потенциальной неправильной эксплуатации инъектора. Например, в некоторых конструкциях устройство может содержать активирующий переключатель, который может регулировать работу устройства, например, открытие и закрытие камеры повышенного давления, расположенной внутри устройства. В некоторых случаях пользователь может использовать рабочий переключатель для повторного открытия камеры повышенного давления, расположенной внутри устройства, причем такое открытие может привести к получению неправильной концентрации. Блокировочный механизм, конструкция которого обеспечивает контроль за перемещением активирующего переключателя, может способствовать снижению вероятности неправильной работы инъектора.

[0017] Согласно следующему аспекту по меньшей мере одного из раскрытых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения конструкция устройства для интраокулярной инъекции газа выполнена с возможностью обеспечения автоматизированной эксплуатации во время по меньшей мере некоторых стадий эксплуатации после присоединения к внешней камере повышенного давления, благодаря чему уменьшена вероятность возникновения ошибок в ходе достижении правильного уровня концентрации. Например, в некоторых известных процедурах и устройствах для интраокулярной инъекции газа, таких как стандартные шприцы, медсестра или другой персонал операционной может подсоединить внешний газовый баллон к шприцу и многократно заполнять шприц газом и опорожнять его, чтобы обеспечить содержание в шприце преимущественно газа из баллона. Во время этих циклов заполнения и опорожнения может потребоваться, чтобы другой участник открывал и закрывал клапан на внешнем газовом баллоне. Соответственно, например, устройство для интраокулярной инъекции газа может быть выполнено с возможностью присоединения внешней камеры повышенного давления, а также автоматического получения заданного объема и выпуска газа для обеспечения удержания в инъекторе преимущественно газа из внешней камеры повышенного давления.

[0018] Сущность настоящего изобретения изложена с целью упрощенной иллюстрации выбора концепций, описанных более подробно далее в разделе «Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения». Изложенная сущность настоящего изобретения не предназначена для выявления ключевых признаков или основных признаков заявленного объекта изобретения, а также не предназначено для использования в качестве помощи при определении объема заявленного предмета изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ чертежей

[0019] На фиг. 1 представлен первый вариант осуществления устройства для получения газовой смеси.

[0020] На фиг. 2А представлен второй вариант осуществления устройства для получения газовой смеси, изображенный на начальной стадии эксплуатации.

[0021] На фиг. 2В представлен второй вариант осуществления устройства для получения газовой смеси, изображенный на первой стадии эксплуатации.

[0022] На фиг. 2С представлен второй вариант осуществления устройства для получения газовой смеси, изображенный на второй стадии эксплуатации.

[0023] На фиг. 2D представлен второй вариант осуществления устройства для получения газовой смеси, изображенный на третьей стадии эксплуатации.

[0024] На фиг. 3 представлено изображение в разобранном виде компонентов согласно второму варианту осуществления устройства для получения газовой смеси.

[0025] На фиг. 4 изображен вид в перспективе контрольно-измерительной системы и системы активации согласно второму варианту осуществления устройства для получения газовой смеси.

[0026] На фиг. 5A изображен вид в перспективе измерительной шкалы второго варианта осуществления устройства для получения газовой смеси.

[0027] На фиг. 5В изображен вид в разрезе измерительной шкалы контрольно-измерительной системы по фиг. 4.

[0028] На фиг. 6 изображен вид в перспективе тела поршня контрольно-измерительной системы по фиг. 4.

[0029] На фиг. 7 изображен вид в перспективе системы активации по фиг. 4.

[0030] На фиг. 8A изображен вид в разрезе контрольно-измерительной системы и системы активации по фиг. 4 в первом или «закрытом» положении.

[0031] На фиг. 8В изображен вид в разрезе контрольно-измерительной системы и системы активации по фиг. 4 во втором или «открытом» положении.

[0032] На фиг. 9 изображен вид сбоку варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и первой системы регулирования давления из второго варианта осуществления устройства для получения газовой смеси.

[0033] На фиг. 10 изображен вид в разрезе системы активации, камеры повышенного давления и первой системы регулирования давления по фиг. 9 в первом положении.

[0034] На фиг. 11 изображен вид в разрезе системы активации, камеры повышенного давления и первой системы регулирования давления по фиг. 9 во втором положении.

[0035] На фиг. 12 изображен вид в разрезе компонентов второго варианта осуществления устройства для получения газовой смеси, включая первую камеру и вторую систему регуляции давления.

[0036] На фиг. 13 изображен увеличенный вид в разрезе первой камеры и второй системы регулирования давления по фиг. 12.

[0037] На фиг. 14 изображен увеличенный вид в разрезе первой камеры и второй системы регулирования давления по фиг. 12 с дополнительным устройством.

[0038] На фиг. 15А изображен вид в перспективе измерительной шкалы из варианта осуществления контрольно-измерительной системы.

[0039] На фиг. 15В изображен вид в разрезе измерительной шкалы из варианта осуществления контрольно-измерительной системы.

[0040] На фиг. 16 изображен вид в перспективе тела поршня из варианта осуществления контрольно-измерительной системы.

[0041] На фиг. 17 изображен вид в перспективе компонентов варианта осуществления системы активации.

[0042] На фиг. 18 изображен вид в разрезе контрольно-измерительной системы и системы активации в первом, «исходном» или «предактивационном» положении, демонстрирующий работу блокировочного механизма.

[0043] На фиг. 19 изображен вид в разрезе контрольно-измерительной системы и системы активации во втором или «открытом» положении, демонстрирующий работу блокировочного механизма.

[0044] На фиг. 20 изображен вид в разрезе контрольно-измерительной системы и системы активации в третьем или «закрытом» положении, демонстрирующий работу блокировочного механизма.

[0045] На фиг. 21 изображен вид в разрезе контрольно-измерительной системы и системы активации в первом, «исходном» или «предактивационном», положении, демонстрирующий работу задвижки.

[0046] На фиг. 22 изображен вид в разрезе контрольно-измерительной системы и системы активации во втором или «открытом» положении, демонстрирующий работу задвижки.

[0047] На фиг. 23 изображен вид в разрезе контрольно-измерительной системы и системы активации в третьем или «закрытом» положении, демонстрирующий работу задвижки.

[0048] На фиг. 24 представлено увеличенное изображение варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя.

[0049] На фиг. 25A изображен вид в разрезе варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя по фиг. 24 в первом, «начальном» или «предактивационном» положении.

[0050] На фиг. 25В представляет собой увеличенное изображение варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя по фиг. 25А.

[0051] На фиг. 26A изображен вид в разрезе варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя по фиг. 24 во втором или «открытом» положении.

[0052] На фиг. 26В представлено увеличенное изображение варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя по фиг. 26А.

[0053] На фиг. 27A изображен вид в разрезе варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя по фиг. 24 в третьем или «закрытом» положении.

[0054] На фиг. 27В представлено увеличенное изображение варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя по фиг. 27А.

[0055] На фиг. 28 представлено увеличенное изображение варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя по фиг. 25А, более подробно иллюстрирующее вариант осуществления накопителя.

[0056] На фиг. 29 представлено увеличенное изображение варианта осуществления системы активации, камеры повышенного давления и системы регулирования давления накопителя по фиг. 26А, более подробно иллюстрирующее вариант осуществления накопителя.

[0057] На фиг. 30 изображен вид в разрезе варианта осуществления корпуса шприца и системы регулирования давления в шприце.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СО ССЫЛКАМИ НА ЧЕРТЕЖИ

[0058] Приведенное ниже подробное описание является по своей сути исключительно иллюстративным и не ограничено вариантами осуществления изобретения и применением этих вариантов. В материалах настоящей заявки термин «иллюстративный» означает «служащий в качестве примера, образца или иллюстрации». Любой вариант осуществления, описанный в данной заявке, не следует рассматривать в качестве предпочтительного или имеющего преимущества перед другими вариантами осуществления. Кроме того, предполагается, что настоящая заявка не связана с любой теорией, которая явно или неявно изложена в разделах «Область техники», «Предшествующий уровень техники», «Сущность изобретения» или в приведенном ниже разделе «Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения».

[0059] Конкретная терминология в нижеследующем описании используется только с целью ссылки, поэтому она не является ограничивающей. Например, такие термины, как «верхний», «нижний», «выше» и «ниже», относятся к направлениям на тех чертежах, на которые даны ссылки. Такие термины, как «проксимальный», «дистальный», «передний», «задний», «обратный» и «боковой», описывают ориентацию и/или положение частей компонента в пределах постоянной, но произвольно выбранной системы координат, которая поясняется на основании текста и прилагаемых чертежей, на которых изображен обсуждаемый компонент. Такая терминология может включать конкретные вышеуказанные слова, производные от них и слова со сходным значением. Аналогично, термины «первый», «второй» и другие численные величины относятся к соответствующим структурам.

[0060] В материалах настоящей заявки термины «передний» и «дистальный» относятся к частям предложенного устройства, расположенным дальше от пользователя (например, хирурга) устройства во время выполнения инъекции. В материалах настоящей заявки термины «задний» и «проксимальный» относятся к частям предложенного устройства, расположенным ближе к пользователю (например, хирургу) устройства во время выполнения инъекции.

Устройство для смешивания двух газов

[0061] Согласно фиг. 1, вариант осуществления устройства 10а для получения газовой смеси может включать контрольно-измерительную систему 110а, систему 210а активации и смесительную систему 310а, выполненную с возможностью создания смеси двух или более газов с желаемым соотношением концентраций. Смесительная система 310а может включать камеру 410а повышенного давления и первую (смесительную) камеру 510а.

[0062] Смесительная система 310a может также содержать систему регулирования давления для облегчения работы смесительной системы 310a. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения смесительная система 310a дополнительно содержит первую систему 610a для регулирования давления и вторую систему 710a для регулирования давления.

[0063] Контрольно-измерительная система 110a может быть выполнена в виде дозирующего устройства, функционально связанного с любыми устройствами, содержащимися в смесительной системе 310a, для регулирования конкретных характеристик содержащихся в ней устройств. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения контрольно-измерительная система 110a может представлять собой регулируемое и управляемое пользователем устройство с возможностью модифицирования его характеристик пользователем устройства 10a. Система активации 210a может быть функционально связана с камерой 410a повышенного давления с целью активации работы устройства и начала смешивания газов в смесительной системе 310a.

[0064] Камера 410a повышенного давления может содержать по меньшей мере один из двух или более газов, подлежащих смешиванию в смесительной системе 310a. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения газ, содержащийся в камере 410a повышенного давления, может находиться под давлением, превышающим давление окружающей среды. Кроме того, камера 410a повышенного давления может содержать газы в концентрациях, отличающихся от их концентраций в атмосфере. Камера 410a повышенного давления может находиться в гидравлической связи с первой системой 610a регулирования давления. В других вариантах осуществления настоящего изобретения камера 410a повышенного давления может находиться в прямой гидравлической связи с первой (смесительной) камерой 510a. Камера 410a повышенного давления может быть выполнена с возможностью расположения внутри инъекционного устройства. Камера 410a повышенного давления также может быть выполнена с возможностью расположения снаружи относительно инъекционного устройства. Первая система 610a регулирования давления может быть выполнена с возможностью поддержания предварительно заданной разности давлений между камерой 410a повышенного давления и первой камерой 510a. Первая камера 510a может быть выполнена с возможностью поступления в нее газа из камеры 410a повышенного давления непосредственно или через первую систему 610a регулирования давления. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая камера 510a дополнительно выполнена с возможностью поступления в нее второго газа, подлежащего смешиванию, из среды, окружающей смесительную систему 310a, например, из внешнего газового баллона или из атмосферы. Первая камера 510a может находиться в гидравлической связи со второй системой 710a регулирования давления на выходе первой камеры 510a. В других вариантах осуществления настоящего изобретения первая камера 510a может находиться в прямой гидравлической связи с атмосферой на выходе первой камеры. Далее приведены примеры каждой из этих подсистем.

[0065] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения контрольно-измерительная система 110a выполнена с возможностью регулирования концентрации газа в устройстве 10a для получения смеси газов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения контрольно-измерительная система 110a функционально связана со смесительной системой 310a. Предпочтительно, контрольно-измерительная система 110a функционально связана с камерой 410a повышенного давления или с первой камерой 510a, так что контрольно-измерительная система 110a может изменять различные характеристики камеры 410a повышенного давления и/или первой камеры 510a. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения контрольно-измерительная система 110a выполнена с возможностью регулирования таких характеристик без ограничения, как, объем газа, содержащийся в первой камере 510a. Предполагается, что регулирование других характеристик, таких как давление, также может быть осуществлено контрольно-измерительной системой 110a. Предпочтительно, контрольно-измерительная система 110a является регулируемой, так что пользователь может выбрать желаемое соотношение концентраций в газе, который может быть вытолкнут из устройства 10a для получения газовой смеси. Это обеспечивает пользователю преимущество, состоящее в том, что он может иметь всего одно устройство 10a для получения газовой смеси в широком диапазоне желаемых соотношений концентраций. Соответственно, контрольно-измерительная система 110a может содержать переключатели для пользователя, например, круговые шкалы, которые изменяют режимы работы компонентов, входящих в смесительную систему 310a, таких как камера 410a повышенного давления, первая камера 510a, первая система 610a регулирования давления и вторая система 710a регулирования давления.

[0066] Камера 410a повышенного давления предназначена для хранения одного или более газов во внутреннем пространстве камеры 410a повышенного давления в течение периода времени, предшествующего смешиванию двух или более газов в устройстве 10a для получения смеси газов. Условия во внутреннем пространстве выбраны отличающимися от атмосферных условий, и поэтому внутреннее пространство должно по существу препятствовать выходу этих газов из внутреннего пространства или препятствовать входу несохраняемых газов во внутреннее пространство до тех пор, пока не потребуется проведения смешивания двух или более газов.

[0067] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения один или более газов, содержащихся во внутреннем пространстве, находятся при более высоком давлении, чем внешнее атмосферное давление. Кроме того, один или более газов могут быть газами с концентрациями, отличающимися от концентраций при внешних атмосферных условиях. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутреннее пространство может быть разделено на отдельные подсекции или отсеки для хранения одного или более газов. Поэтому в этих отдельных отсеках внутреннего пространства можно поддерживать различные давления и/или различные концентрации газов.

[0068] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения газы дополнительно могут быть помещены в различные конструктивные элементы во внутреннем пространстве. Такие конструктивные элементы могут быть использованы для более эффективного снижения выпуска сохраняемых газов и/или снижения входа несохраняемых газов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения газы, содержащиеся в камере 410a повышенного давления, предварительно введены в нее еще во время производства. В других вариантах осуществления настоящего изобретения предполагается, что содержимое камеры 410a повышенного давления может быть загружено пользователем устройства 10a для получения смеси газов. Например, сохраняемые газы могут находиться в съемном устройстве типа картриджа, благодаря чему облегчено пополнение этих газов.

[0069] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения система 210a активации предназначена для активации работы устройства 10a для получения смеси газов и начала процесса смешивания двух или более газов в смесительной системе 310a. Соответственно, система 210a активации функционально связана со смесительной системой 310a и может быть связана с первой камерой 510a и камерой 410a повышенного давления. Система активации может вызывать активацию камеры 410a повышенного давления и выпуск газов, содержащихся в ней, в первую камеру 510a. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения система 210a активации может вызывать повышение давления внутри камеры 410a повышенного давления, что активирует первую систему 610a регулирования давления и обеспечивает поток текучей среды из камеры 410a повышенного давления в первую камеру 510a. Система 210a активации может содержать устройство, предназначенное для активации отдельного отсека камеры 410a повышенного давления, который содержит газ с более высоким давлением, чем давление в остальном пространстве камеры 410a повышенного давления, так что давление в отдельном отсеке камеры 410a повышенного давления возрастает. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения система 210a активации может вызывать разрыв уплотнительного устройства внутри первой (смесительной) камеры 510a, что приводит к повышению давления во всей камере 410a повышенного давления. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения система 210a активации может содержать прокалывающее устройство, выполненное с возможностью разрыва уплотнителя. Использование системы 210a активации обеспечивает преимущества, заключающиеся в возможности предварительного заполнения устройства 10a для получения смеси газов до начала его использования и его надежного хранения.

[0070] Система 210a активации также может быть функционально связана с первой камерой 510a, что позволяет пользователю вручную изменять некоторые характеристики устройства. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения система 210a активации может быть использована для изменения объема первой камеры 510a. Система 510a активации также может быть использована для изменения давления в первой камере 510a.

[0071] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая система 610a регулирования давления служит разделительным устройством между камерой 410a повышенного давления и смесительной камерой 610a. Первая система 610a регулирования давления может активироваться после достижения предварительно заданной разности давлений между камерой 410a повышенного давления и первой (смесительной) камерой 510a. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения первая система 610a регулирования давления может содержать по меньшей мере одну клапанный узел. Клапанный узел выполнен с возможностью открытия, когда давление в отсеке камеры 410a повышенного давления превышает давление в первой камере 510a. Клапанный узел может представлять собой обратный клапан, створчатый клапан, невозвратный клапан или одноходовой клапан. Такие клапаны могут также включать шаровые обратные клапаны, диафрагменные обратные клапаны, поворотные обратные клапаны, обратные стопорные клапаны, подъемные обратные клапаны, линейные обратные клапаны и клапаны типа «утиный нос». Также могут быть использованы другие механизмы, регулирующие давление. Кроме того, первая система 610a регулирования давления также выполнена с возможностью активирования другими средствами, кроме разностей давлений в системе 610a.

[0072] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая камера 510a служит пространством, в котором два или более газов могут быть смешаны с получением желаемого отношения концентраций газов. Первая камера 510a выполнена с возможностью изменения и регулирования ее объема с использованием активационного механизма. В первую (смесительную) камеру 510a могут поступать газы для смешивания исключительно из камеры повышенного давления или из газов, уже содержащихся в первой камере 510a. Первая камера 510a также выполнена с возможностью поступления в нее газов из вторичных источников. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения первая камера 510a выполнена с возможностью поступления в нее газов из атмосферы для смешивания с газами, полученными из камеры 310a повышенного давления, и/или с газами, уже имеющимися в первой камере 510a.

[0073] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения вторая система 710a регулирования давления может служить в качестве разделительного устройства между первой камерой 510a и окружающей атмосферой. Вторая система 710a регулирования давления выполнена с возможностью активирования после достижения предварительно заданной разности давления между первой (смесительной) камерой 510a и окружающей атмосферой. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения вторая система 710a регулирования давления может содержать по меньшей мере одну клапанную сборку. Клапанная сборка может открываться, когда давление в первой камере 510a выше, чем давление в окружающей атмосфере. Клапанная сборка может представлять собой обратный клапан, створчатый клапан, невозвратный клапан или одноходовой клапан. Такие клапаны могут также включать шаровые обратные клапаны, диафрагменные обратные клапаны, поворотные обратные клапаны, обратные стопорные клапаны, подъемные обратные клапаны, линейные обратные клапаны и клапаны типа «утиный нос». Также могут быть использованы другие устройства, регулирующие давление. Кроме того, предусмотрено, что вторая система 710a регулирования давления также может быть активирована другими средствами, кроме разности давлений в системе 710a.

Описание принципа работы

[0074] На фиг. 2A–2D проиллюстрирован принцип работы варианта осуществления устройства 10b для получения смеси газов. На фиг. 2А устройство 10b изображено во время начальной стадии, когда система 210b активации находится в первом или «закрытом» положении. В этот период пользователь устройства может использовать контрольно-измерительную систему 110b для выбора желаемой концентрации газа в инъецируемом объеме. После того как выбор сделан, пользователь может перевести систему 210b активации во второе или «открытое» положение, что приводит к активации системы и началу процесса смешивания.

[0075] Во время первой стадии эксплуатации, как показано на фиг. 2B, газ, содержащийся в камере повышенного давления, может быть выпущен, и в вариантах, содержащих первую систему регулирования давления, первая система регулирования давления может открыться в ответ на изменение давления внутри камеры. Поэтому текучая среда может вытекать из камеры повышенного давления в первую камеру 510b, что приводит к увеличению объема первой (смесительной) камеры 510b. Однако, из-за компонентов контрольно-измерительной системы 110b первая камера 510b может достичь первого объема, но не может расшириться свыше этого первого объема. Этот первый объем может быть задан на основании желаемой концентрации в инъецируемом объеме. Во время этой первой стадии эксплуатации избыток газа может быть выпущен из первой камеры 510b через вторую систему 710b регулирования давления. Как только первая (смесительная) камера достигает указанного первого объема, первая стадия эксплуатации завершена и начинается вторая стадия эксплуатации.

[0076] Во время второй стадии эксплуатации первая камера 510b может сохранять первый объем, тогда как давление в первой камере 510b сбрасывается из системы через вторую систему 710b регулирования давления. Переполнение первой камеры 510b желаемым газом и последующее сбрасывание этого газа обеспечивает то, что значительное количество содержащегося в первой камере 510b атмосферного газа, которое могло содержаться в первой камере 510b перед активацией, по существу выдувается из первой камеры 510b и замещается газом, изначально содержавшимся в камере повышенного давления. Как только давление в первой камере 510b достигает заданного значения, основанного на конфигурации второй системы 710b регулирования давления, сбрасывание газа из первой камеры 510b прекращается, и вторая стадия эксплуатации завершается.

[0077] Во время третьей стадии эксплуатации, как показано на фиг. 2С, к системе может быть присоединено дополнительное средство 760, выполненное с возможностью обеспечения поддержания второй системы 710b регулирования давления открытой. Это дополнительное устройство может представлять собой фильтр для удаления бактерий с целью стерилизации воздуха, инфузионным катетером или инъекционной иглой. В результате открытия второй системы 710b регулирования давления давление газа в первой камере 510b становится равным давлению окружающей среды. По истечении времени, достаточного для достижения газом давления, равного давлению окружающей среды, пользователь может перевести систему 210b активации в первое или «закрытое» положение, при этом контрольно-измерительная система 110b разблокируется. Затем пользователь может вручную увеличить объем первой камеры 510b до инъецируемого объема. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения контрольно-измерительная система 210b может остановить увеличение объема первой камеры 510b после достижения инъецируемого объема. После завершения третьей стадии дополнительное средство можно удалить, чтобы вторая система 710b регулирования давления могла изолировать смешанный газ от окружающей атмосферы с целью снижения или предотвращения разбавления смешанного газа.

[0078] Значительное преимущество эксплуатации устройства 10b заключается в возможности выполнения одним человеком всего процесса в пределах стерильной зоны. Кроме того, процесс является по существу автоматизированным, так как пользователю необходимо лишь установить необходимые настройки контрольно-измерительной системы 210b, а устройство 10b автоматически выполнит большинство оставшихся стадий. Кроме того, стадии, автоматически выполняемые устройством 10b, являются теми стадиями, на которых обычно наиболее часто возникают ошибки, например, стадия измерения правильных объемов для получения желаемой концентрации, поэтому риск получения неправильной концентрации газа в инъецируемом объеме значительно уменьшен. Благодаря второй системе 710b регулирования давления обеспечено снижение вероятности или предотвращено случайное разбавление газа окружающим атмосферным воздухом после завершения второй и третьей стадий эксплуатации.

[0079] В других вариантах осуществления настоящего изобретения может быть выполнено меньшее или большее число стадий эксплуатации. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения может быть выполнена только одна стадия эксплуатации. Например, камера 410a повышенного давления может содержать газ с предварительно заданным уровнем концентрации. Во время первой стадии эксплуатации пользователь может активировать устройство 10b так, что газ или текучая среда текут из камеры 410a повышенного давления во вторую камеру, например, в первую камеру 510a, до тех пор, пока камера не достигнет заданного объема. Выпуск или сброс газа или текучей среды также может быть осуществяться с использованием системы регулирования давления до достижения желаемого давления в камере. После выпуска газа устройство 10b готово к использованию. Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в таком варианте осуществления настоящего изобретения фактически может происходить малое смешивание, или смешивание вообще не происходит.

Описание системы

[0080] На фиг. 3 проиллюстрирован вариант осуществления устройства 10b для получения газовой смеси, содержащего с компоненты, включающие контрольно-измерительную систему 110b, систему 210b активации, камеру 410b повышенного давления, первую камеру 510b, первую систему 610b регулирования давления и вторую систему 710b регулирования давления. Контрольно-измерительная система 110b может содержать измерительную шкалу 120 и тело 160 поршня, которое может быть вставлено в измерительную шкалу 120. Система 210b активации может содержать активирующий шток 220 и рабочий переключатель 260. Активирующий переключатель 210b может быть функционально связан с контрольно-измерительной системой 110b для регулирования работы устройства 10b для получения газовой смеси. Система 210b активации может быть вставлена в тело 160 поршня.

[0081] Камера 410b повышенного давления может содержать корпус 420, резервуар 436, содержащий газ, деблокирующий механизм 444 для выпуска газа, содержащегося в резервуаре 436, фильтр 448 для снижения количества негазообразного или бактериального материала, поступающего из корпуса 420, и уплотнитель поршня 460. Первая камера 510b может представлять собой корпус 520 шприца. Первая система 610b регулирования давления может содержать корпус клапана и соответствующие компоненты клапана. Вторая система 710b регулирования давления также может содержать соответствующие компоненты клапана.

Контрольно-измерительная система и система активации

[0082] На фиг. 4 изображен вариант осуществления комбинированной контрольно-измерительной системы 110b и системы активации 210b. Контрольно-измерительная система 110b может содержать измерительную шкалу 120 и тело поршня 160. Система активации может содержать активирущий шток 220 (изображен на фиг. 7) и рабочий переключатель 260.

[0083] На фиг. 5A и 5B изображен вариант осуществления измерительной шкалы 120 устройства 10b для получения газовой смеси, конфигурация которой позволяет пользователю устройства 10b избирательно изменять концентрацию в инъецируемом объеме. Измерительная шкала 120 содержит по меньшей мере два структурных компонента – корпус 122 измерительной шкалы и крышку 124 измерительной шкалы, которую можно соединить с корпусом 122 измерительной шкалы так, чтобы измерительную шкалу 120 можно было съемным образом прикреплять в другому компоненту устройства 10b. Это может выгодно ускорить сборку устройства, а в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, которые являются устройствами многоразового использования, это может ускорить разборку для повторной стерилизации. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения крышка 124 измерительной шкалы может быть съемным образом прикреплена к корпусу 122 измерительной шкалы с использованием крепежных средств, таких как винты, заклепки, зажимы и другие крепежные механизмы, известные в данной области техники. Крепление крышки 124 измерительной шкалы к корпусу 122 измерительной шкалы может представлять собой кольцевую канавку 126 и кольцевой буртик 128, так что измерительную шкалу 120 можно прикрепить к другому компоненту устройства 10b. Например, кольцевая канавка 126 и кольцевой буртик 128 могут соответствовать фланцу 526, расположенному на корпусе 520 шприца.

[0084] Корпус 122 измерительной шкалы может содержать по существу цилиндрический элемент 130 с фланцем 132 на его верхнем конце и канал 134, расположенный по существу в центре цилиндрического элемента 130 и проходящий через весь корпус 122 измерительной шкалы. Поскольку корпус 122 измерительной шкалы предназначен для регулирования концентрации газа в инъецируемом объеме, то корпус 122 измерительной шкалы может содержать измерительные индикаторы 136 на поверхности, которую видит пользователь полностью собранного устройства 10b. В проиллюстрированном примере осуществления настоящего изобретения измерительные индикаторы 136 расположены на верхней поверхности фланца 132, хотя можно использовать любое положение, которое сможет увидеть пользователь. Измерительные индикаторы 136 могут обеспечить пользователя устройства информацией относительно работы устройства 10b. В проиллюстрированном примере осуществления настоящего изобретения измерительные индикаторы 136 являются числами в определенном диапазоне – 18, 19, 20, 21 и 22, которые соответствуют концентрациям гексафторида серы (SF₆), которые могут быть получены в инъецируемом объеме при активации устройства 10b. Как должно быть очевидно специалисту в данной области техники, используемые диапазоны могут зависеть от используемого газа и от применения газа. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот диапазон может быть дополнительно разделен на более мелкие деления для обеспечения более точного регулирования желаемой концентрации.

[0085] Корпус 122 измерительной шкалы может содержать канавки 138, направляющие 140 и разнокалиберные стопоры 142, соответствующие измерительным индикаторам 136. В проиллюстрированном примере осуществления настоящего изобретения корпус 122 измерительной шкалы содержит пять отдельных канавок 138, расположенных на внутренней поверхности канала 134, которые соответствуют пяти численным значениям, указанным выше. В других вариантах осуществления настоящего изобретения корпус 122 измерительного прибора может содержать меньше или больше канавок, чем количество значений, обеспечиваемых измерительными индикаторами 136.

[0086] Каждому из этих канавок 138 соответствуют разнокалиберные стопоры 142, которые выступают внутрь из канавок 138. Как проиллюстрировано выше, эти разнокалиберные стопоры 142 могут продолжаться на определенное расстояние от верхней поверхности фланца 132 по направлению к нижнему концу трубчатого корпуса 130. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения разнокалиберные стопоры 142 выполнены не отходящими от верхней поверхности, а представляющими собой небольшие выступами на заданных расстояниях до нижнего конца цилиндрического элемента 130. Эти разнокалиберные стопоры 142 выполнены с возможностью взаимодействия с компонентами, содержащимися в теле 160 поршня, например, с задвижкой 228, или с самим телом 160 поршня для регулирования объема расширения первой камеры 510b во время первой и второй стадии эксплуатации за счет ограничения обратного смещения тела 160 поршня во время этих стадий (см. фиг. 2B). Соответственно, разнокалиберные стопоры 142 имеют различные длины в зависимости от концентрации, которой соответствует стопор 142. Например, стопор, соответствующий концентрации, равной 21 проценту, имеет меньшую длину, чем стопор, соответствующий концентрации, равной 20 процентам. Поэтому, когда выбрана концентрация, равная 21 проценту, тело 160 поршня может сместиться назад на большее расстояние, обеспечив большее расширение первой камеры 510b во время первой стадии эксплуатации. Поэтому должно быть очевидно, что разнокалиберные стопоры 142 используют для регулирования первого объема расширения во время первой стадии эксплуатации.

[0087] С обеих сторон от канавок 138 имеются направляющие 140, которые выступают внутрь от внутренней поверхности канала 134. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения направляющие 140 выступают внутрь от внутренней поверхности канала 134 на большее расстояние, чем разнокалиберные стопоры 142. Направляющие 140 могут быть предназначены для защиты устройства 10b от переключения на другое значение концентрации при активации устройства 10b. Это может быть особенно важным в тех применениях, где необходима определенная концентрация газа и даже небольшое изменение этого значения может привести к значительным неблагоприятным эффектам. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения направляющие 140 устроены так, что значительно снижают вероятность того, что тело 160 поршня повернется к другому разнокалиберному стопору 142 во время по меньшей мере двух первых стадий эксплуатации. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения эти направляющие могут быть исключены, если желательно иметь постоянно перенастраиваемое измерительное устройство. В таком варианте осуществления настоящего изобретения разнокалиберный стопор 142 может иметь форму скоса, а не нескольких ступеней.

[0088] Корпус 122 измерительной шкалы может дополнительно содержать стопорную защелку 144 на внутренней поверхности канала 134, которая выступает внутрь по направлению к центру канала 134. Стопорная защелка 144 может быть подвешена на шарнире и устроена так, что стопорная защелка 144 деформируется при перемещении и создает сопротивление в процессе деформации. Эта стопорная защелка 144 может соответствовать устройствам, расположенным на теле 160 поршня, и способствовать правильной ориентации в соответствии с выбранной концентрацией. Такой механизм может дополнительно обеспечивать тактильную обратную связь для пользователя устройства, показывающую, что обеспечено правильное положение. Эта тактильная обратная связь может выгодно снижать вероятность активации в неправильной ориентации. Также могут быть использованы другие типы механизмов обратной связи и выравнивающих механизмов.

[0089] На Фиг. 6 изображен вариант осуществления тела 160 поршня, которое содержит по существу трубчатый корпус 162, рукоятку 164 на одном конце тела 160 поршня, селекторное кольцо 166, расположенное между ними, и канал 168, расположенный в центре трубчатого корпуса 162 и проходящий по всей длине тела 160 поршня. Трубчатый корпус 162 имеет такую конфигурацию, что он может скользить вдоль канала и частично поворачиваться внутри канала 134 измерительной шкалы 120. Трубчатый корпус 162 содержит фиксирующий механизм 170 в форме зажима, который шарнирно прикреплен к трубчатому корпусу 162. Фиксирующий механизм 170 может быть устроен так, что он удерживает какой-либо компонент, например, корпус 420 камеры 410b повышенного давления. Фиксирующий механизм 170 обеспечивает выгодное крепление компонента без использования инструментов, за счет чего ускоряется процесс сборки всего устройства. Кроме того, фиксирующий механизм 170 может также иметь такую конструкцию, что компонент может быть удален из трубчатого корпуса 162, что обеспечивает возможность повторного использования устройства 10b или, в других вариантах осуществления настоящего изобретения, предполагающих повторное использование устройства 10b, ускоряет процесс повторной стерилизации, если такой процесс используют для обработки данного устройства. Вместо зажимов, показанных в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, можно также использовать другие типы фиксирующих механизмов, которые могут включать крепежные средства, например, винты.

[0090] Трубчатый корпус 162 может дополнительно содержать ограничитель 172, который выступает наружу из наружной поверхности трубчатого корпуса 162. Ограничитель 172 может продолжаться на некоторое расстояние от нижнего конца трубчатого корпуса 162 по направлению к верхнему концу трубчатого корпуса 162. Ограничитель 172 имеет конфигурацию, соответствующую канавкам 138 и направляющим 140, расположенным на внутренней поверхности канала 134 корпуса 122 измерительной шкалы. Соответственно, ограничитель 172 может предотвращать вращение тела 160 поршня, когда он расположен между направляющими 140. При этом обеспечена возможность предотвращения перемещения тела 160 поршня к другому разнокалиберному стопору 142 после начала первой стадии эксплуатации и поэтому снижает риск получения неправильной концентрации в инъецируемом объеме. Ограничитель 172 предпочтительно имеет такие размеры, что, когда тело 160 поршня полностью вдвинуто в шприц, ограничитель 172 расположен немного ниже направляющих 140, так что тело 160 поршня может свободно поворачиваться для получения различных значений концентрации во время начальной стадии эксплуатации (см. фиг. 2A). Однако, поскольку ограничитель 172 расположен лишь немного ниже направляющих 140, то после перемещения на небольшое расстояние ограничитель 172 может быть зафиксирован между выбранными направляющими 140. Такое расположение обеспечивает фиксацию ограничителя 172 через непродолжительное время после активации устройства 10b. Кроме того, предпочтительно ограничитель 172 выступает наружу из трубчатого корпуса 162 на расстояние, достаточное для обеспечения возможности его контакта с направляющими 140, но недостаточное для обеспечения возможности его контакта с разнокалиберными стопорами 142, расположенными между направляющими 140. Благодаря этому обеспечено отсутствие помех при контакте ограничителя 172 с разнокалиберными стопорами 142 во время работы.

[0091] Трубчатый корпус 162 может дополнительно содержать отверстие 174 для задвижки, которое позволяет задвижке 228, расположенной на активирующем штоке 220, выступать наружу из трубчатого корпуса 162. Центр отверстия 174 для задвижки предпочтительно расположен чуть выше самого верхнего участка ограничителя 172. Согласно нижеследующему подробному изложению, в первом или «закрытом» положении задвижка 228 не может выступать за ограничитель 172 и поэтому не вступает в контакт с разнокалиберным стопором 142 (см. фиг. 8A). Во втором положении задвижка 228 выступает наружу из трубчатого корпуса 162 и заходит за ограничитель 172, в результате чего стопорная задвижка 228 может вступать в контакт с разнокалиберными стопорами 140, при этом дальнейшее перемещение тела 160 поршня невозможно, так как задвижка находится во втором положении (см. фиг. 8B). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения отверстие 174 для задвижки может быть размещено таким образом, что, если тело 160 поршня неправильно ориентировано внутри измерительной шкалы 120 во время первой стадии эксплуатации (показанной на фиг. 2A), то направляющая 140 измерительной шкалы 120 создает препятствие для прохода задвижкики 228 наружу во второе или «открытое» положение. В целом благодаря этому обеспечено преимущество предотвращения активации устройства 10b при неправильной ориентации.

[0092] Трубчатый корпус 162 может дополнительно содержать канавки 176 для защелки, выполненные в форме прорезей, расположенных на его наружной поверхности. Канавка 176 для защелки выполнена с возможностью вмещения стопорной защелки 144 корпуса 122 измерительной шкалы, благодаря чему обеспечен механизм, обеспечивающий правильную ориентацию тела 160 поршня в корпусе 122 измерительной шкалы, так как при входе защелки 144 в одну из канавок 176 для защелки возникает сопротивление вращению. Кроме того, преимущественно в каждой точке, в которой стопорная защелка 144 вошла в канавку 176 для защелки, пользователь устройства 10b также может получить тактильную обратную связь при правильной ориентации тела 160 поршня в корпусе 120 измерительной шкалы.

[0093] Селекторное кольцо 166 может иметь форму кольцевого выступа, отходящего от наружной поверхности трубчатого корпуса 162. Селекторное кольцо 166 может дополнительно содержать индикатор 178 селектора, который может иметь форму небольшого выступа, расположенного на селекторном кольце 166. Селекторный индикатор 178 может соответствовать измерительным индикаторам 136, расположенным на корпусе 122 измерительного прибора, и показывать уровень концентрации, который будет достигнут, если тело 160 поршня будет ориентировано в этом положении. Такая система может благополучно обеспечить пользователя устройства легко воспринимаемой зрительной информацией относительно выбранного уровня концентрации. Индикатор 178 селектора предпочтительно может быть окрашен для облегчения использования устройства 10b.

[0094] Рукоятка 164 может отходить в двух противоположных радиальных направлениях от продольной оси трубчатого корпуса 162. Рукоятка 164 может иметь форму, обеспечивающую пользователю устройства 10b возможность установить контакт с рукояткой 164 и использовать рукоятку либо для дополнительного вытягивания тела 160 поршня назад из устройства 10b, либо для дополнительного вдавливания тела 160 поршня вперед в устройство 10b. Рукоятка может дополнительно содержать маленькое отверстие 180, в которое входит соединительный механизм для рабочего переключателя 260. Рабочий переключатель 260 при этом может вращаться вокруг соединительного механизма для воздействия на активирущий шток 220, расположенный внутри тела 160 поршня.

[0095] На фиг. 7 изображен вариант осуществления системы 210b активации, которая содержит активирущий шток 220 и рабочий переключатель 260. Активирущий шток 220 имеет по существу удлиненную форму с рабочим штифтом 222 на первом конце, рабочим стержнем 224 на втором конце и участком 226 для перемещения задвижки, расположенным в промежуточном положении. Рабочий штифт 222 выполнен с возможностью входа внутрь корпуса 420 камеры 410b повышенного давления и активации выхода содержащегося в ней газа во втором или «открытом» положении. Рабочий стержень 224 выполнен с обеспечением прилегания к фасонной поверхности 262 рабочего переключателя 260 и соответствия ей. Рабочий стержень 224 также предпочтительно имеет такую форму, что профиль его поперечного сечения соответствует профилю поперечного сечения верхней части канала 169 (как показано на фиг. 8), расположенной вблизи рукоятки 164 тела 160 поршня. Профиль поперечного сечения предпочтительно не является по существу круглым, благодаря чему по существу предотвращено вращение активирующего штока 220 внутри канала 168 тела 160 поршня. Участок 226 для перемещения задвижки 228 имеет форму, обеспечивающую перемещение задвижки 228 вдоль участка 226 для перемещения задвижки активирущего штока 220. Соответственно, задвижка 228 содержит отверстие 230, форма поперечного сечения которого сходна с формой поперечного сечения участка 226 для перемещения задвижки.

[0096] Рабочий переключатель 260 выполнен с возможностью перемещения активирущего штока 220 через тело 160 поршня и через корпус 420 камеры 410b повышенного давления для активации выпуска содержащегося в ней газа. Поэтому рабочий переключатель 260 может быть выполнен в виде кулачка с фасонным профилем 262 поверхности, предназначенной для контакта с рабочим стержнем 224. Рабочий переключатель также может содержать отверстие 264, выполненное с возможностью приема штифта 266, так что рабочий переключатель 260 может поворачиваться вокруг штифта 266. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения рабочий переключатель 260 изображен в первом или «закрытом» положении. В этом первом положении расстояние между штифтом 266 и фасонной поверхностью 262, контактирующей с рабочим стержнем, может быть очень малым, так что активирующий шток остается в первом или «закрытом» положении. Однако при повороте вокруг штифта 266 во второе или «открытое» положение расстояние между штифтом 266 и фасонной поверхностью 262, контактирующей с рабочим стержнем 224, может увеличиться, при этом активирующий шток 220 перемещается во второе или «открытое» положение дальше в корпус 420 камеры 410b повышенного давления. Как будет более подробно обсуждаться в связи с фиг. 10 и 11 ниже, перемещение во второе или «открытое» положение может приводить к выделению газа в камеру 410b повышенного давления. Рабочий переключатель 260 предпочтительно может представлять собой переключатель любого типа, который остается в первом или втором положении, причем пользователю не требуется удерживать переключатель в этом положении. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения использован поворотный рычаг. Также могут быть использованы и другие переключатели, например, винт, задвижка, подпружиненный штифт или любой другой переключатель, известный в данной области техники.

[0097] На фиг. 8A и 8B проиллюстрирована работа системы 210b активации, которая содержит некоторые компоненты контрольно-измерительной системы 110b и системы 210b активации. Как показано на этом рисунке, задвижка 228 находится в отверстии 174 для задвижки без возможности его смещения к переднему концу или к заднему концу тела 160 поршня. Соответственно, когда активирующий шток 220 смещается вперед или назад, задвижка 228 должна двигаться по профилю участка 226 для перемещения задвижки активирующего штока 220. Соответственно, это обеспечивает преимущество сопряженного перемещения задвижки 228 во второе положение, когда рабочий переключатель 260 и активирующий шток 220 находятся в соответствующем втором положении. Кроме того, поскольку перемещение задвижки 228 сопряжено с перемещением рабочего переключателя 260 и активирующего штока 220, то, если задвижка 228 не может переместиться во второе положение, то и рабочий переключатель 260 и активирующий шток 220 также не могут переместиться во второе положение. Отметим, что, как указано ранее, во втором или «открытом» положении задвижка 228 может выступать из тела 160 поршня, ограничивая движение тела 160 поршня, как показано на фиг. 8B.

Камера повышенного давления и первая система регулирования давления

[0098] На фиг. 9 изображен вариант осуществления настоящего изобретения, включающий некоторые компоненты системы 210b активации, камеру 410b повышенного давления смесительной системы 310b и первую систему 610b регулирования давления смесительной системы 310b. Как показано на чертеже, камера 410b повышенного давления может содержать корпус 420 с кольцевой канавкой 422, расположенным вблизи первого конца корпуса 420. Кольцевая канавка 422 выполнен с возможностью вмещения фиксирующего механизма 170, расположенного на теле 160 поршня. Корпус также может содержать уплотнитель 460 поршня, расположенный на втором конце корпуса 420. Уплотнитель 460 поршня обеспечивает воздухонепроницаемое уплотнение, ограничивающее первую камеру 510b.

[0099] На фиг. 10 изображен вид в разрезе камеры 410b повышенного давления и первой системы 610b регулирования давления. Корпус 420 содержит по существу цилиндрическое тело с кольцевой канавкой 422, расположенным на первом или заднем конце и коническую или имеющую форму усеченного конуса поверхность 424, расположенную на втором или переднем конце и соответствующую форме уплотнителя 460 поршня. Корпус 420, кроме того, может иметь форму с кольцевым выступом 426 и кольцевой канавкой 428, выполненным с возможностью вмещения , буртика 462 уплотнителя 460 поршня. Такая конфигурация обеспечивает преимущество, состоящее в том, что уплотнитель 460 поршня остается соединенным с корпусом 420 и образует уплотнение для предотвращения утечки любого газа, содержащегося теле 420 корпуса. Может быть предпочтительным, чтобы буртик 462 уплотнителя 460 поршня плотно прилегал к кольцевой канавке 428 корпуса 420 для обеспечения улучшенного уплотнения. Внутреннее пространство 430 по существу ограничено корпусом 420 и может быть разделено на первый отдельный отсек 432 и второй отдельный отсек 434. Во втором отдельном отсеке 434 корпуса 420 возможен третий отдельный отсек в форме структурного компонента, например, резервуара 436. Этот резервуар может содержать газы для смешивания в первой камере 510b. Нахождение газов в резервуаре удобно, поскольку это облегчает изготовление устройства 10b, благодаря тому, что резервуары могут быть изготовлены отдельно от остальных компонентов камеры 410b повышенного давления. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, в которых устройство 10b является устройством многоразового использования, возможно заменять картриджи.

[0100] Резервуар 436 содержит первый или задний конец, контактирующий с рабочим штифтом 222 и герметично закрытый второй или передний конец 437. На переднем конце резервуара 436 имеется уплотнитель 438, который существенно снижает утечку газа из первого отдельного отсека 432 во второй отдельный отсек 434. Это снижает вероятность утечки газов через отверстие 440 для системы активации из устройства 10b.

[0101] Корпус также может содержать смещающий механизм 442, например, пружину, которая прикладывает к уплотнению силу, направленную от второго конца корпуса 420. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения смещающий механизм 442 расположен в первом отдельном отсеке 432. Это уменьшает вероятность смещения резервуара 436 в первый отдельный отсек 432 и потенциального выхода содержащегося в нем газа без активации пользователем. Кроме того, смещающий механизм 442 также может создавать усилие, противодействующее активации, в результате чего пользователь не может случайно активировать устройство. Предпочтительно, смещающий механизм 442 выполнен с возможостью создания усилия, достаточного для того, чтобы после завершения первой и второй стадий эксплуатации и возвращения рабочего переключателя 260 в первое или «закрытое» положение, активирующий шток 220 возвращался в первое или «закрытое» положение, приводя к возвращению задвижки 228 в первое или «закрытое» положение. После возвращения задвижки 228 в свое первое или «закрытое» положение, движение тела 160 поршня больше ничем не ограничено, и возможно начало третьей стадии эксплуатации. Если смещающий механизм 442 не воздействует с достаточной силой на активирующий шток 220, то переход к третьей стадии эксплуатации может быть значительно затруднен.

[0102] Корпус также может содержать выпускающий механизм 444, например, иглу или направляющий стержень, как показано в этом варианте осуществления устройства 10b, выполненном с возможностью прокалывания герметично закрытого второго конца 437 резервуара 436 для выпуска газа в первый отдельный отсек 432 через выпускающий механизм 444, содержащий канал 446, проходящий вдоль оси выпускающего механизма 444. Из-за высокого давления в первом отдельном отсеке 432 первая система 610b регулирования давления может открываться, обеспечивая поступление газа к передней стороне уплотнителя 460 поршня и в первую камеру 510b. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения на пути потока газа может быть размещен фильтр 448 для уменьшения вероятности попадания чужеродных материалов в первую камеру 510b. Это может быть особенно важным, если газ должен быть помещен в области с высокой чувствительностью к чужеродным материалам, например, в полости тела человека. Присутствие чужеродных материалов может вызвать инфекцию или причинить другой вред. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтр 448 может быть предназначен для удаления бактерий с целью стерилизации воздуха.

[0103] Уплотнитель 460 поршня частично ограничивает инъецируемый объем первой камеры 510b за счет создания уплотнения в первой камере 510b. Уплотнитель 460 поршня может иметь по существу цилиндрическое тело с кольцевыми выступами 464, контактирующее с внутренней поверхностью первой камеры 510b и конической или имеющей форму усеченного конуса поверхностью 466 на ее переднем конце. Имеющая форму усеченного конуса поверхность 466 может дополнительно содержать отверстие 468, расположенное в центре цилиндрического тела и предназначенное для приема компонентов первой системы 610b регулирования давления. Кроме того, тело также может содержать отверстие 470, ограниченное буртиком 462, на заднем конце, выполненное с возможностью приема корпуса 420.

[0104] На фиг. 10 вариант осуществления первой системы 610b регулирования давления изображен в первом или «закрытом» положении. Первая система 610b регулирования давления может содержать корпус 620 клапана, содержащий многочисленные отверстия 622 на одном конце, шток 624 клапана, проходящий через корпус 620 клапана с седлом 626 на заднем конце, выполненным с возможностью контакта со смещающим механизмом 628, и головкой 630 на переднем конце, предназначенной для контакта с уплотнительным кольцом 632. Во время работы смещающий механизм 628 может действовать смещающей силой на седло 626 в обратном направлении, так что головка 630 смещается относительно уплотнительного кольца 632 и корпуса 620 клапана, за счет чего уменьшается или прекращается поток газа через корпус 620 клапана и в конечном итоге – в первую камеру 510b. За счет ориентации смещающего механизма 628 первая система 610b регулирования давления остается закрытой до тех пор, пока давление в камере 410b повышенного давления не превысит пороговое значение. Пороговое значение можно регулировать посредством изменения силы, необходимой для сжатия смещающего механизма 628.

[0105] На фиг. 11 вариант осуществления первой системы 610b регулирования давления изображен в «открытом» положении во время первой и второй стадии эксплуатации. Во время этих стадий давление в камере 410b повышенного давления может превышать давление в первой камере 510b. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения разность давлений является существенной. Из-за этой разности давления на компоненты клапана действует достаточная сила, преодолевающая силу смещающего механизма 628, что обеспечивает вытекание газа из корпуса 620 клапана в первую камеру 510b.

[0106] Такая конфигурация первой системы 610b регулирования давления целесообразна по причине многочисленных стадий эксплуатации устройства 10b. Во время первой и по меньшей мере части второй стадии эксплуатации разность давлений приводит к тому, что клапан остается открытым. Однако, если разность давлений недостаточна для преодоления порогового значения, клапан остается в закрытом положении, препятствующем вытеканию дополнительного количества газа в первую камеру и потенциального нарушения расчетных значений давлений/концентраций.

[0107] На фиг. 12 изображен вариант осуществления первой камеры 510b, содержащий корпус 520 шприца, вторую систему 710b регулирования давления и различные компоненты вышеуказанных систем. Корпус 520 шприца содержит цилиндрическое тело, отверстие 522 на заднем конце и резьбовую насадку 524 на переднем конце. Корпус шприца также содержит фланец 526, предназначенный для соединения с измерительным устройством 120. Первая камера 510b может быть ограничена внутренними стенками корпуса 520 шприца и уплотнителем 460 поршня. Кроме того, корпус шприца может содержать индикаторы 528 на наружной поверхности, соответствующие выбранной концентрации. Эти индикаторы 528 могут обеспечивать пользователю преимущество визуального подтверждения выбранной концентрации.

[0108] На фиг. 13 изображен вариант осуществления второй системы 710b регулирования давления, содержащей корпус 720 клапана, который может содержать шарик 722, смещающий механизм 724, седло 726 и уплотнительный механизм 728. Вторая система 710b регулирования давления также может содержать второй смещающий механизм 730 и штифтовой рабочий механизм 732. Корпус 720 клапана может перемещаться во внутреннем пространстве 734 вблизи насадки 524 корпуса 520 шприца. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, благодаря второму смещающему механизму 730, корпус 720 клапана смещается так, что фланец 735 корпуса 720 клапана прижимается к внутреннему буртику 736 насадки 524. Кроме того, смещающий механизм 724 может прекращать поток через корпус 720 клапана до тех пор, пока к шарику 722 не будет приложена сила, достаточная для преодоления смещающей силы. Это может произойти, если разность давлений между первой камерой 510b и атмосферой превысит пороговое значение.

[0109] Во время эксплуатации вторая система 710b регулирования давления остается открытой во время первой и второй стадий эксплуатации из-за повышенного давления, существующего в первой камере 510b. Как только разность давлений становится недостаточной для того, чтобы вызвать открытие корпуса 720 клапана, вторая стадия эксплуатации завершается, и пользователь может переходить к третьей стадии эксплуатации.

[0110] На фиг. 14 изображен вариант осуществления второй системы 710b регулирования давления с дополнительным средством 760, содержащим фильтр. Дополнительное средство 760 имеет первый открытый конец 762 с фланцем 764, выполненным с возможностью соединения с резьбой на внутренней стороне резьбовой насадки 524, второй открытый конец 766 и фильтрующий элемент 768, расположенный между ними. Соответственно, газ может проходить от первого открытого конца 762 ко второму открытому концу 766 и при этом успешно фильтроваться, что снижает риск проникновения вредных материалов в первую камеру 510b. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутренняя поверхность первого открытого конца 762 сужается при движении к второму открытому концу 766, так что ее форма соответствует форме корпуса 720 клапана. Когда дополнительное устройство 760 навинчивают на резьбовую насадку 524, дополнительное средство 760 вступает в контакт с корпусом 720 клапана и смещает корпус 720 клапана с противодействием смещающего усилия второго смещающего механизма 730 к заднему концу корпуса 520 шприца. Это приводит к тому, что шарик 722 вступает в контакт со штифтовым рабочим механизмом 732 и за счет этого корпус 720 клапана открывается, вследствие чего давление газа, находящегося в первой камере 510b, становится равным атмосферному давлению. Такая конструкция обеспечивает преимущество дополнительного расширения первой камеры 510b при атмосферном давлении и одновременной фильтрации воздуха, всасываемого в первую камеру 510b. Поэтому в таком положении можно осуществить третью стадию эксплуатации. После завершения третьей стадии эксплуатации дополнительное средство 760 можно удалить. За счет усилия, развиваемой вторым смещающим механизмом 730, корпус 720 клапана может сместиться на некоторое расстояние от штифтового рабочего механизма 732, так что корпус 720 клапана останется закрытым до тех пор, пока пользователь не решит произвести инъекцию газа.

Вариант осуществления контрольно-измерительной системы и системы активации

[0111] На фиг. 15–31 проиллюстрированы другие варианты осуществления компонентов контрольно-измерительной системы устройства.

[0112] На фиг. 15A и 15B проиллюстририрован вариант осуществления измерительной шкалы 820, выполненной с обеспечением пользователю устройства возможности выбора концентрации текучей среды в инъецируемом объеме. Как и в других вариантах осуществления настоящего изобретения, измерительная шкала 820 может содержать два компонента – корпус 822 измерительной шкалы и крышку 824 измерительной шкалы, выполненной с возможностью разъемного соединения с корпусом 822 измерительной шкалы. Как и в других вариантах осуществления измерительной шкалы и сходных измерительных устройств, таких как измерительная шкала 120, разъемное присоединение обеспечивает возможность облегчения сборки устройства. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения разъемное присоединение обеспечивает возможность разборки, благодаря чему устройство может быть разобрано на отдельные компоненты для облегчения повторной стерилизации некоторых или всех компонентов устройства. Как и в других вариантах осуществления настоящего изобретения, крышка 824 измерительной шкалы выполнена с возможностью разъемного присоединения к корпусу 822 измерительной шкалы с использованием крепежных средств, таких как винты, заклепки, зажимы и другие крепежные средства, известные специалистам в данной области техники. В других вариантах осуществления настоящего изобретения корпус 822 измерительной шкалы и крышка 824 измерительной шкалы могут быть соединены неразъемно с использованием таких устройств и способов, как клеи, сварка и т.п. Такие варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечить преимущество, состоящее в снижении вероятности неправильного обращения. При присоединении крышки 824 измерительной шкалы к корпусу 822 измерительной шкалы возможно образование кольцевой канавки и кольцевого буртика с обеспечением возможноси присоединения измерительной шкалы 820 к другому компоненту устройства. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения кольцевая канавка и кольцевой буртик могут соответствовать таким элементам, как фланец и буртик, расположенные на шприце, на котором размещают измерительную шкалу 820.

[0113] Также на фиг. 15A и фиг. 15B показано, что корпус 822 измерительной шкалы может содержать по существу цилиндрический элемент 830 с фланцем 832, расположенным на верхней части корпуса 822 измерительной шкалы. Корпус 822 измерительной шкалы может содержать канал 834, по существу расположенный в центре цилиндрического элемента 830 и проходящий через весь корпус 822 измерительной шкалы. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения по существу цилиндрический элемент 830 может иметь размеры и форму, обеспечивающие возможность его размещения в канале другого компонента устройства. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения корпус 822 измерительной шкалы может быть размещен в канале шприца, к которому присоединена измерительная шкала 820. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, таких, как показанный на фиг. 15А, по существу цилиндрический элемент 830 может иметь дополнительные характеристики, например, участок 831 с увеличенным диаметром, который потенциально может быть зафиксирован в устройстве, в которое он вставлен.

[0114] Как и в других вариантах осуществления измерительных шкал или сходных измерительных механизмов, данный вариант осуществления может также содержать измерительные индикаторы 836, расположенные на поверхности корпуса 820 измерительной шкалы. В этом проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения измерительные индикаторы 836 расположены на верхней поверхности фланца 832, хотя можно использовать любые другие видимые положения, например, по периметру фланца 832. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения измерительные индикаторы 836 являются числами в диапазоне – 18, 19, 20, 21 и 22, которые соответствуют концентрациям гексафторида серы (SF₆), которые могут быть получены в инъецируемом объеме устройства. Как должно быть очевидно специалисту в данной области техники, используемые диапазоны могут зависеть от используемого газа и от применения газа. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения этот диапазон может быть дополнительно разделен на более мелкие деления для обеспечения более точного регулирования желаемых концентраций.

[0115] Как и в других вариантах осуществления измерительной шкалы и других измерительных механизмов, корпус 822 измерительной шкалы может содержать канавки 838, направляющие 840 и ограничители различной длины, соответствующие измерительным индикаторам 836. Как более четко показано на фиг. 15B, корпус 822 измерительной шкалы может содержать пять отдельных канавок 838, расположенных на внутренней поверхности канала 834, которые соответствуют пяти измеряемым позициям 18, 19, 20, 21 и 22. В других вариантах осуществления настоящего изобретения корпус 822 измерительного прибора может содержать меньше или больше канавок, чем количество значений, обеспечиваемых измерительными индикаторами 836. Каждой из этих канавок 838 могут соответствовать разнокалиберные стопоры , которые выступают внутрь из канавок 838. Эти разнокалиберные стопоры ограничители могут проходить на заданное расстояние от верхней стороны фланца 832 по направлению к нижнему концу по существу цилиндрического элемента 830. Как очевидно специалисту в данной области техники, разнокалиберные стопоры не обязательно отходят от верхней поверхности. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения разнокалиберные стопоры могут быть выступами, расположенными на заданных расстояниях от нижнего конца трубчатого корпуса 830.

[0116] Работа различных ограничителей в проиллюстрированном варианте осуществления измерительной шкалы 820 может быть сходной с другими вариантами осуществления измерительных шкал и измерительных механизмов. Различные ограничители могут быть предназначены для взаимодействия с компонентами, содержащимися в теле 860 поршня, такими как задвижка 928 или сходная выступающая структура, для регулирования расширения камеры для инъецируемого объема во время по меньшей мере нескольких стадий эксплуатации. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения разнокалиберные стопоры могут выполнять эту задачу посредством ограничения движения тела 860 поршня назад во время различных стадий. Соответственно, разнокалиберные стопоры проходят на различные расстояния в зависимости от концентрации, которой соответствует стопор.

[0117] Из фиг. 15А и 15В видно, что обе стороны канавок 838 могут быть разграничены направляющими 840, которые выступают внутрь из внутренней поверхности канала 834. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения направляющие 840 могут выступать внутрь из внутренней поверхности канала 834 на большее расстояние, чем стопоры. Направляющие 840 могут быть предназначены для предотвращения переключения устройства на другие значения концентрации во время активации. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения направляющие 840 обеспечивают существенное уменьшение возможности поворота тела 860 поршня к другому разнокалиберному стопору во время по меньшей мере двух первых стадий эксплуатации. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения направляющие 840 могут быть исключены, если желательно постоянно перенастраиваемое измерительное устройство. В таких случаях могут быть использованы другие механизмы для предотвращения или существенного снижения вероятности того, что после активации устройства будет выбран другой уровень концентрации.

[0118] Как более четко проиллюстрировано на фиг. 15B, корпус 822 измерительной шкалы может дополнительно содержать канавки, выемки, желобки, углубления или сходные структуры 842, расположенные на внутренней поверхности канала 834 напротив канавок 838 и направляющих 840. В других вариантах осуществления настоящего изобретения канавки 842 могут быть расположены в других подходящих положениях на измерительной шкале 820. Эти канавки 842 могут соответствовать устройствам, расположенным на других компонентах устройства, с образованием фиксирующего механизма. Например, канавки 842 могут соответствовать ограничительному элементу 886 (изображен на фиг. 21–23), расположенному на теле 860 поршня. Соответственно, фиксирующий механизм может быть предназначен для обеспечения пользователю преимущества тактильной обратной связи, когда тело 860 поршня повернуто до выбранной концентрации. Поэтому пользователь устройства с меньшей вероятностью может обнаружить случайное нахождение тела 860 поршня в нерабочем положении после активации собранного устройства для получения смеси газов. Кроме того, фиксирующий механизм может также обеспечить пороговое сопротивление повороту от одной концентрации к другой концентрации. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения фиксирующий механизм может обеспечить преимущество снижения вероятности случайного поворота от одной концентрации к другой концентрации. Для обеспечения этой тактильной обратной связи также могут быть использованы другие типы обратной связи и выравнивающих механизмов.

[0119] На фиг. 16 изображен вариант осуществления тела 860 поршня, которое может содержать по существу трубчатый корпус 862, рукоятку 864 на одном конце тела 860 поршня, селекторный элемент 866, расположенный между ними, и канал 868, расположенный в центре трубчатого корпуса 862, который может проходить через всю длину тела 860 поршня или по меньшей мере через часть длины трубчатого корпуса 862. Трубчатый корпус 862 выполнен в конфигурации, обесепчивающей возможность его перемещения и поворота внутри канала измерительной шкалы.

[0120] Трубчатый корпус 862 может содержать фиксаторные выступы или зажимы 870, расположенные на конце, противоположном рукоятке 864. Как показано в проиллюстрированном примере осуществления, фиксаторные выступы 870 могут быть частично цилиндрическими выступами, разделенными двумя или более прорезями или щелями 871. В зависимости от использованного материала фиксаторные выступы 870 могут отгибаться наружу, принимая компонент, вставляемый внутрь канала 868. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения каждый из фиксаторных выступов 870 может содержать полукольцевой буртик на внутренней поверхности фиксаторных выступов 870, который соответствует кольцевой канавке в компоненте, вставляемом в канал 868. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения полукольцевой буртик может соответствовать кольцевой канавке 1024, расположенной во втором элементе корпуса 1022 (см. фиг. 24). Соответственно, фиксаторные выступы 870 могут обеспечивать сборку посредством защелкивающегося соединения нескольких компонентов устройства, что ускоряет сборку устройства и потенциально облегчает разборку для целей повторного использования и/или повторной стерилизации. Другие крепежные механизмы и способы также могут быть использованы для присоединения компонентов к телу 860 поршня, включая такие крепежные средства, как винты, адгезивы, сварку и другие сходные механизмы и способы, известные в данной области техники.

[0121] Далее, на фиг. 16 трубчатый корпус 862 может содержать ограничитель 872, который может выступать наружу из наружной поверхности трубчатого корпуса 862. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения ограничитель 872 может продолжаться от нижнего конца трубчатого корпуса 862 на определенное расстояние по направлению к верхнему концу трубчатого корпуса 862, например, до отверстия 874 для задвижки. В других вариантах осуществления настоящего изобретения, таких как изображенный на фиг. 16, ограничитель 872 может иметь такие размеры, что он не доходит до концевой поверхности трубчатого корпуса 862, а вместо этого продолжается только до прорези 871 между фиксаторными выступами 870. Аналогично другим вариантам осуществления тела поршня, таким как тело 160 поршня, ограничитель 872 может иметь конфигурацию, соответствующую канавкам и направляющим измерительной шкалы. В других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие виды измерительных устройств, и ограничители 872 могут иметь конфигурацию, соответствующую сходным структурным компонентам этих устройств.

[0122] Ограничитель 872, будучи размещен между направляющими 840, может исключать или значительно снижать вероятность поворота тела 860 поршня после активации. Блаодаря этому возможно обеспечить преимущество исключения или уменьшения вероятности поворота тела 860 во время стадий эксплуатации устройства, что могло бы привести к получению неправильной концентрации текучей среды в инъецируемом объеме. Ограничитель 872 может иметь такие размеры, что, когда тело 860 поршня полностью вдвинуто в канал 834, ограничитель 872 может быть расположен немного ниже направляющих 840, так что тело 860 поршня может свободно поворачиваться для выбора различных значений концентрации, находясь в первом, «исходном» или «предактивационном» положении. Однако, поскольку ограничитель 872 расположен лишь немного ниже направляющих 840, то после прохождения небольшого расстояния ограничитель 872 может оказаться между выбранными направляющими 840. Такое расположение обеспечивает выгодную фиксацию ограничителя 872 через короткое время после активации устройства. Кроме того, ограничитель 872 может выступать наружу из трубчатого корпуса 860 лишь на расстояние, достаточное для контакта с направляющими 840, но недостаточное для контакта со стопорами различной длины или сходными устройствами, расположенными между направляющими 840.

[0123] Если продолжить ссылки на фиг. 16, то трубчатый корпус 862 может содержать отверстие 874 для задвижки, которое позволяет задвижке 928, расположенной на активирующем штоке 920 и находящейся внутри канала 868, выступать наружу из трубчатого корпуса 862. Как показано в проиллюстрированном примере осуществления настоящего изобретения, центр отверстия 874 для задвижки может быть расположен немного выше верхней части ограничителя 872. В других вариантах осуществления настоящего изобретения отверстие 874 для задвижки может быть расположено в других положениях в трубчатом корпусе 862, а также возможно наличие более одного отверстия для задвижки, если используют несколько задвижек.

[0124] Как более подробно описано ниже, в первом, «исходном» или «предактивационном» положении задвижка 928 может быть расположена так, что она не выступает за пределы ограничителя 872 и поэтому не контактирует с разнокалиберным стопором или сходной структурой. Во втором или «открытом» положении задвижка 928 может выступать наружу из трубчатого корпуса 862 за пределы ограничителя 872, так что задвижка 928 может вступить в контакт со переменным ограничителем или сходными структурами, исключая или существенно снижая при этом вероятность дальнейшего продвижения тела 860 поршня, если задвижка находится во втором положении. Как и в других вариантах осуществления тела 860 поршня, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения отверстие 874 для задвижки может быть размещено так, что, если тело 860 поршня неправильно ориентировано внутри измерительной шкалы 820 во время исходной или «предактивационной» стадии эксплуатации, то может возникнуть препятствие для выхода задвижки 928 наружу во второе или «открытое» положение в виде направляющей 840 измерительной шкалы 820. Кроме того, аналогично другим вариантам осуществления задвижных механизмов, это может также исключать или по меньшей мере существенно уменьшает вероятность применения пользователем рабочего переключателя 960, что исключает или по меньшей мере существенно снижает вероятность активирования пользователем устройства, находящегося в нерабочем положении.

[0125] Селекторный элемент 866 может быть выступом, отходящим от наружной поверхности трубчатого корпуса 862. Селекторный элемент 866 может дополнительно содержать селекторный индикатор 876, который может иметь форму маленького выступа, расположенного на селекторном кольце 866. Селекторный индикатор 876 может соответствовать измерительным индикаторам 836, расположенным на корпусе 822 измерительной шкалы и показывающим тот уровень концентрации, который будет получен, если тело 860 поршня будет ориентировано в этом положении во время активации.

[0126] Согласно фиг. 16 рукоятка 864 может отходить в двух противоположных радиальных направлениях от продольной оси трубчатого корпуса 862. Рукоятка 864 может иметь такую форму, чтобы пользователь мог захватить рукоятку 864 рукой и использовать рукоятку либо для дополнительного оттягивания тела 860 поршня назад, например, для увеличения объема, содержащегося в устройстве, либо для дополнительного вдавливания тела 860 поршня вперед, например, для уменьшения объема, содержащегося в устройстве. Рукоятка 864 может дополнительно содержать маленькое отверстие 878, в которое входит соединительный механизм, например, соединительный штифт, для рабочего переключателя 960. Рабочий переключатель 960 при этом может поворачиваться вокруг соединительного механизма для воздействия на активирующий шток 920, расположенный внутри тела 860 поршня.

[0127] Сгласно приведенному далее более подробному описанию работы блокировочного механизма, изображенного на фиг. 18–20, рукоятка 864 может дополнительно содержать выемку 880, предназначенную для приема рабочего переключателя 960. Выемка 880 может иметь такие размеры, что, когда рабочий переключатель 960 находится в третьем или «закрытом» положении, то рабочий переключатель 960 полностью погружен в выемку 880. Кроме того, рукоятка 864 может дополнительно содержать блокировочное отверстие 882 и блокировочный канал 884, предназначенные для приема блокировочного элемента 970 блокировочного механизма.

[0128] На фиг. 17 изображен вариант осуществления системы активации, которая содержит активирующий шток 920 и рабочий переключатель 960, который может быть использован для регулирования работы устройства. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления, активирующий шток 920 может содержать активирующий корпус 922, имеющий по существу цилиндрическую форму. Активирующий корпус 922 может проходить через часть канала 868 тела 860 поршня. В других вариантах осуществления настоящего изобретения активирующий корпус 922 может быть удлиненным или укороченным, в зависимости от длины других компонентов, находящихся в канале 868. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения активирующий корпус 922 может иметь другие формы поперечного сечения, например, формы кругов, овалов, эллипсов, четырехугольников или других многоугольников. Кроме того, корпус 922 может иметь различные формы поперечного сечения на различных участках корпуса 922. Например, как показано в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, корпус 922 может иметь круглое поперечное сечение на первом участке корпуса 922 и крестообразное поперечное сечение на втором участке. Аналогично другим вариантам осуществления активирующего штока, корпус 922 может иметь форму, соответствующую фасонной поверхности 962 рабочего переключателя 960, расположенного на первом конце корпуса 922. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения корпус 922 может перемещаться в канале 868 тела 860 поршня, когда рабочий переключатель 960 поворачивается под действием фасонной поверхности 962.

[0129] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, таких как проиллюстрированный на фиг. 17, активирующий шток 920 может содержать смещающий элемент или механизм 924, например, цилиндрическую пружину или любой другой сходный механизм. Смещающий элемент 924 может иметь конструкцию, обеспечивающую линейно возрастающую силу при сжатии смещающего элемента 924. В других вариантах осуществления настоящего изобретения смещающий элемент 924 может иметь конструкцию, обеспечивающую экспоненциально возрастающую силу при сжатии смещающего элемента 924, так что при сжатии смещающего элемента 924 сила значительно увеличивается. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения смещающий элемент 924 может быть цилиндрической пружиной, расположенной в выемке корпуса 922. Смещающий элемент 924 может быть прикреплен к активирующему корпусу 922 с возможностью удаления, так что смещающий элемент 924 может быть удален с целью разборки. В других вариантах осуществления настоящего изобретения смещающий элемент 924 может быть неразъемно закреплен на корпусе 922. В следующих вариантах осуществления настоящего изобретения смещающий элемент 924 может не быть соединенным с корпусом 922, а может удерживаться в выемке благодаря размещению между двумя компонентами, такими как активирующий корпус 922 и первый элемент 1020 корпуса.

[0130] Как более подробно описано ниже, в связи с работой варианта осуществления системы активации, изображенного на фиг. 25-27, смещающий элемент 924 может обеспечивать смещающую силу, действующую на элемент 1020 корпуса. Эта смещающая сила может превысить пороговую силу, необходимую для активации выделения газа из камеры повышенного давления в устройство. Кроме того, смещающий элемент 924 может также обеспечивать смещающую силу, действующую на активирующий корпус 922, так что, когда рабочий переключатель 960 перемещают в различные положения, активирующий корпус 922 смещается в направлении, обеспечивающем контакт корпуса 922 по меньшей мере с частью рабочего переключателя 960, например, с фасонным участком 962.

[0131] Активирующий шток 920 может содержать участок 926 для перемещения задвижки, расположенный между первым и вторым концами корпуса 922 . Аналогично участку для перемещения задвижки в других вариантах осуществления активирующего штока, участок 926 для перемещения задвижки может быть использован для перемещения расположенной на нем задвижки 928, так что задвижка 928 может выступать из отверстия или возвращаться в отверстие или сходную структуру, расположенную на поршне (например, в отверстие 874 для задвижки, расположенное на теле 860 поршня).

[0132] Далее согласно фиг. 17 рабочий переключатель 960 может перемещать активирующий шток 920 через тело 860 поршня по направлению к первому элементу 1020 корпуса с целью активации механизма для выпуска газа, содержащегося в устройстве. Соответственно, рабочий переключатель 960, как и рабочий переключатель в других вариантах осуществления настоящего изобретения, может прдеставлять собой кулачок с фасонным профилем 962, расположенный на поверхности, контактирующей с активирующим корпусом 922. Рабочий переключатель 960 также может содержать отверстие 964, предназначенное для приема штифта (не показан на фиг. 17), так что рабочий переключатель 960 может поворачиваться вокруг штифта. Специалист в данной области техники должен понимать, что рабочий переключатель 960 предпочтительно может представлять собой переключатель любого типа, который остается в первом, втором или другом положении, причем у пользователя не возникает необходимости удерживать переключатель в этом положении. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения использован поворотный рычаг. Также могут быть использованы и другие переключатели, например, винт, задвижка, подпружиненный штифт или любой другой переключатель, известный в данной области техники.

[0133] На фиг. 18 рабочий переключатель 960 изображен в первом, «исходном» или «предактивационном» положении. Например, это может быть положение перед первой стадией эксплуатации. В этом первом положении расстояние между штифтом 966 и фасонной поверхностью 962, контактирующей с корпусом 922, является первым расстоянием, так что корпус 922 расположен на первом расстоянии от конца трубчатого корпуса 862 тела 860 поршня.

[0134] Как показано на фиг. 19, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рабочий переключатель 960 может поворачиваться в более вертикально ориентированное положение – второе или «открытое» положение, в котором расстояние от штифта 966 до фасонной поверхности 962, контактирующей с корпусом 922, является вторым расстоянием, так что активирующий корпус 922 расположен на втором расстоянии от конца трубчатого корпуса 862 тела 860 поршня. Это может соответствовать положению рабочего переключателя 960 во время первой и второй стадий эксплуатации. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второе расстояние может превышать первое расстояние. Как будет описано более подробно в связи с фиг. 25-27, это может приводить к перемещению активирующего корпуса 922 к первому элементу 1020 корпуса камеры повышенного давления. Такое перемещение может активировать выпуск текучей среды или газа, содержащегося в камере повышенного давления.

[0135] Как показано на фиг. 20, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рабочий переключатель 960 также может поворачиваться в более горизонтально ориентированное положение – в третье или «закрытое» положение, в котором расстояние от штифта 966 до фасонной поверхности 962, контактирующей с корпусом 922, может быть третьим расстоянием, так что активирующий корпус 922 расположен на третьем расстоянии от конца трубчатого корпуса 862 тела 860 поршня. Это может соответствовать третьей стадии эксплуатации и/или конечной стадии перед инъекцией инъецируемого объема в организм пациента. Это третье расстояние может быть меньшим или равным первому и/или второму расстояниям. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения поворот в третье положение может вызывать перемещение корпуса 922 от первого элемента 1020 корпуса камеры повышенного давления, так что из камеры повышенного давления не происходит выпуск текучей среды или газа.

[0136] Согласно фиг. 17 для регулирования и ограничения движения рабочего переключателя 960 может быть включен блокировочный механизм. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, блокировочный механизм может содержать блокировочный элемент 970, например, фиксатор, содержащей блокировочные выступы или зажимы 972, расположенные на одном конце, и блокировочный участок 974 (изображен на фиг. 18–20), расположенный на втором конце. Блокировочные зажимы 972 могут входить в блокировочные отверстия 882 или углубления, выемки или другие сходные механизмы для фиксации блокировочных зажимов 972, расположенных в рукоятке 864.

[0137] На фиг. 18-20 приведена иллюстрация работы блокировочного механизма. фиг. 18 является изображением блокировочного механизма и рабочего переключателя 960 в первом, «исходном» или «предактивационном» положении. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения блокировочный элемент 970 может иметь размеры и форму, обеспечивающие его вхождение в блокировочный канал 884 рукоятки 864. В первом положении блокировочные зажимы 972 могут смещаться внутрь за счет контакта между блокировочными зажимами 972 и внутренними поверхностями канала 884.

[0138] Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, блокировочный участок 974 блокировочного элемента 970 может входить в выемку или углубление 976, расположенное на конце рабочего переключателя 960. Формы блокировочного участка 974 и выемки или углубления 976 можно выбрать такими, чтобы в первом или «исходном» положении рабочий переключатель 960 не мог поворачиваться по часовой стрелке в горизонтально ориентированное положение (то есть в третье или «закрытое» положение), или такое вращение было бы ограничено из-за взаимодействия между блокировочным участком 974 и выемкой 976 активационного переключателя. Кроме того, форма блокировочного участка 974 может быть выбрана такой, что в первом положении рабочий переключатель 960 может поворачиваться против часовой стрелки в более вертикально ориентированное положение (то есть, во второе или «открытое» положение). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, например, как показано в проиллюстрированном изобретении, рабочий переключатель 960 может содержать вторую фасонную поверхность 978, предназначенную для смещения блокировочного элемента 970 к противоположному концу рукоятки 864, когда рабочий переключатель 960 поворачивается из первого во второе положение. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения перемещение блокировочного элемента 970 внутри блокировочного канала 884 к противоположному концу рукоятки 864 приводит к смещению концов блокировочных зажимов 972 к блокировочным отверстиям 882. После достижения блокировочных отверстий 882 блокировочные зажимы 972, которые изначально смещены внутрь в блокировочном канале 884, раздвигаются наружу, так что блокировочные зажимы 972 входят в блокировочные отверстия 882. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения блокировочный элемент 970 может смещаться обратно к рабочему переключателю 960, если он вошел в блокировочные отверстия 882. Это обеспечивает преимущество исключения или по меньшей мере существенного снижения вероятности того, что блокировочный элемент 970 повторно войдет в зацепление с рабочим переключателем 960 и ограничит движение рабочего переключателя 960.

[0139] Фиг. 19 является иллюстрацией рабочего переключателя 960 и блокировочного механизма во втором или «открытом» положении. Как показано на чертеже, блокировочные зажимы 972 блокировочного элемента 970 вошли в блокировочные отверстия 882, так что блокировочный элемент 970 больше не может смещаться обратно к рабочему переключателю 960. В результате пользователь устройства может повернуть рабочий переключатель 960 против часовой стрелки в третье или «закрытое» положение.

[0140] Фиг. 20 является иллюстрацией рабочего переключателя 960 и блокировочного механизма в третьем или «закрытом» положении. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения рабочий переключатель 960 может войти в углубление 880, расположенное в рукоятке 864, и находиться на одном уровне с верхней поверхностью рукоятки. Кроме того, углубление 880 может иметь размеры и форму, точно соответствующие форме рабочего переключателя 960, так что у пользователя устройства могут возникнуть трудности при повороте рабочего переключателя 960 в одно из двух предыдущих положений после того, как активационный переключатель будет полностью переведен в третье положение.ы

[0141] Соответственно, блокировочный механизм выгодно контролирует работу рабочего переключателя 960, так что пользователь устройства не может случайно повернуть переключатель 960 в неправильное положение или выполнить действия в неправильном порядке. Кроме того, поскольку пользователь устройства испытывает трудности при повороте рабочего переключателя 960 из третьего положения в одно из двух предыдущих положений, то снижается вероятность того, что пользователь случайно изменит концентрацию в инъецируемом объеме после завершения последней стадии эксплуатации. Соответственно, блокировочный механизм выгодно служит предохранительным механизмом во время эксплуатации устройства. В других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие формы блокировочных механизмов, которые могут включать использование других фиксаторов, зажимов или сходных устройств. Специалист в данной области техники сможет понять, что могут быть также использованы другие типы блокировочных механизмов.

[0142] На фиг. 21-23 приведена иллюстрация работы варианта осуществления системы активации. Как показано в проиллюстрированном примере осуществления и аналогично другим примерам осуществления настоящего изобретения, в отверстии стопорной защелки 874 может находиться задвижка 928, так что задвижка не может смещаться к переднему концу или к заднему концу тела 860 поршня. В таком варианте осуществления настоящего изобретения, когда активирующий шток 920 смещается вперед или назад, задвижка 928 совмещается с профилем участка 926 для перемещения задвижки активирующего штока 920.

[0143] На фиг. 21 вариант осуществления настоящего изобретения изображен в первом, «исходном» или «предактивационном» положении. Как показано на рисунке, задвижка 928 может быть размещена так, что она выступает из тела 860 поршня наружу на достаточное расстояние, чтобы при смещении поршня назад задвижка 928 вошла в контакт с разнокалиберным стопором, расположенным на корпусе 922 измерительной шкалы и предотвратила дальнейшее смещение. В других вариантах осуществления настоящего изобретения задвижка 928 в первом положении не выступает наружу из тела 860 поршня и не препятствует его смещению. При перемещении во второе или «открытое» положение, как показано на фиг. 22, задвижка 928 может выступать из тела 860 поршня на расстояние, достаточное для того, чтобы задвижка 928 мог вступить в контакт с разнокалиберным стопором или сходной структурой, расположенной на измерительной шкале 820 и препятствовать дальнейшему смещению поршня назад. При повороте в третье или «закрытое» положение, как показано на фиг. 23, задвижка 928 может втягиваться обратно в отверстие 874 для задвижки, при этом задвижка 928 больше не контактирует с разнокалиберным стопором или сходной структурой, расположенной на измерительной шкале 820, и позволяет дальнейшее смещение тела 860 поршня назад.

[0144] На фиг. 21-23 также показано, что к телу 860 поршня может быть прикреплен ограничительный элемент 886, например, выступ. Ограничительный элемент 886 может быть шарнирно закрепленным и устроенным так, что ограничительный элемент 886 может деформироваться при движении и создает сопротивление при деформации. Ограничительный элемент 886 может соответствовать устройствам, расположенным на измерительной шкале 820, таким как углубления 842, что способствует правильной ориентации относительно выбранной концентрации. Для того чтобы обеспечить деформацию внутрь ограничительного элемента 886, активирующий корпус 924 может содержать выемку или углубление 980. Эта выемка 980 может иметь такую конфигурацию, которая обеспечивает деформацию ограничительного элемента 886 внутрь только в первом и третьем положениях, тогда как во втором положении ограничительный элемент 886 не испытывает деформации внутрь. Это может обеспечивать способ снижения вероятности поворота тела 860 поршня во время эксплуатации устройства.

Вариант осуществления камеры повышенного давления

[0145] На фиг. 24 изображен вариант осуществления камеры повышенного давления совместно с компонентами системы активации. Как показано на рисунке, камера повышенного давления может содержать двухкомпонентный корпус, состоящий из первого элемента 1020 корпуса и второго элемента 1022 корпуса, которые могут смещаться друг относительно друга. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, два элемента 1020, 1022 могут иметь по существу цилиндрическую форму, так что некоторые или все участки двух элементов 1020, 1022 могут входить в канал 868 тела 860 поршня. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения два элемента 1020, 1022 могут быть не соединены друг с другом, что обеспечивает свободное перемещение двух элементов 1020, 1022. В других вариантах осуществления настоящего изобретения двухкомпонентный корпус может быть соединен таким образом, что еще возможно смещение двух элементов 1020, 1022 друг относительно друга. Такое соединение может быть использовано для повышения устойчивости двух элементов 1020, 1022.

[0146] Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления и аналогично другим вариантам осуществления камеры повышенного давления, на втором элементе 1022 корпуса может находиться кольцевая канавка 1024. В проиллюстрированном варианте осуществления кольцевая канавка 1024 расположена на конце, противоположном первому элементу 1020 корпуса, хотя могут быть выбраны и другие возможные положения. Кольцевая канавка 1024 может иметь такие размеры и форму, чтобы в него могли входить фиксаторные выступы 870 тела 860 поршня, обеспечивающие фиксацию второго элемента 1022 корпуса на теле 860 поршня посредством защелкивающегося соединения. Для облегчения введения второго элемента 1022 корпуса в канал 868 тела 860 поршня вставляемый участок может быть слегка заострен. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второй элемент 1022 корпуса может быть прикреплен к телу 860 поршня с возможностью отсоединения, что обеспечивает замену некоторых содержащихся в нем деталей. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутри двухкомпонентного корпуса может находиться накопитель 1030 или резервуар. Двухкомпонентный корпус может также содержать конец 1060 поршня с уплотнителем 1061 поршня, например, с резиновым уплотнительным кольцом, предназначенным для уплотняющего контакта с телом 1120 шприца и образования уплотнения, ограничивающего камеру, содержащую инъецируемый объем; эта камера потенциально служит первой камерой. Для получения такого уплотнения можно использовать другие типы уплотнительных элементов, расположенных вокруг конца 1060 поршня.

[0147] На фиг. 25A и 25B изображены поперечные сечения варианта осуществления настоящего изобретения, изображенного на фиг. 24, когда устройство находится в первом, «исходном» или «предактивационном» положении. Как более четко показано на фиг. 25B, в первом положении смещающий элемент 924 для штока, например, цилиндрическая пружина, может находиться в контакте одновременно с корпусом 922 и первым элементом 1020 корпуса; однако активирующий корпус 922 может не быть в прямом контакте с первым элементом 1020 корпуса. В первом положении смещающий элемент 924 для штока может действовать силой, направленной вперед, на первый элемент 1020 корпуса и силой, направленной назад, на активирующий корпус 922, так что корпус 922 остается в контакте с рабочим переключателем 960. В этом положении направленная вперед сила, действующая на первый элемент 1020 корпуса, может приводить к тому, что первый элемент 1020 корпуса действует силой на накопитель 1030, содержащийся в нем, поскольку первый элемент 1020 корпуса пытается сместиться ко второму элементу 1022 корпуса. Предпочтительно, в первом положении сила, с которой первый элемент 1020 корпуса действует на накопитель 1030, недостаточна для смещения накопителя 1030 ко второму элементу 1022 корпуса из-за механизмов, содержащихся в накопителе 1030 (что будет более подробно обсуждено в связи с фиг. 28-29). Соответственно, в первом положении газ или текучая среда, содержащиеся в накопителе 1030, остаются внутри накопителя 1030.

[0148] На фиг. 26A и 26B изображены поперечные сечения варианта осуществления настоящего изобретения, изображенного на фиг. 24, когда устройство находится во втором или «открытом» положении. Как проиллюстрировано более четко на фиг. 26B, во втором положении активирующий корпус 922 и смещающий элемент 924 для штока могут находиться в прямом контакте с первым элементом 1020 корпуса. Вследствие этого прямого контакта на первый элемент 1020 корпуса может действовать более значительная сила, так что первый элемент 1020 корпуса может смещаться вперед, приводя к смещению вперед накопителя 1030. Это смещение вперед накопителя 1030 может активировать выделение газа из накопителя 1030. В других вариантах осуществления настоящего изобретения нет необходимости в прямом контакте корпуса 922 с первым элементом 1020 корпуса, поскольку в этих вариантах осуществления настоящего изобретения увеличения силы, создаваемой смещающим элементом 924 для штока из-за сжатия смещающего элемента 924 для штока, может быть достаточно для того, чтобы вызвать смещение первого элемента 1020 корпуса вперед и привести к активации выпуска газа из накопителя 1030.

[0149] На фиг. 27A и 27B изображены поперечные сечения варианта осуществления настоящего изобретения, изображенного на фиг. 24, когда устройство находится в третьем или «закрытом» положении. Как показано на фиг. 27B, в третьем положении активирующий корпус 922 может не находиться в контакте с первым элементом 1020 корпуса. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения из-за уменьшенного расстояния между штифтом 966 и фасонной поверхностью 962 сила, с которой смещающий элемент 924 для штока действует на активирующий корпус 922 в направлении назад, может вызывать смещение корпуса 922 по направлению к фасонной поверхности 962, так что корпус 922 остается в контакте с рабочим переключателем 960. Это расширение смещающего элемента 924 для штока приводит к уменьшению силы, с которой смещающий элемент 924 для штока действует на первый элемент 1020 корпуса. В результате этого уменьшения силы и других механизмов, расположенных внутри накопителя 1030 или резервуара, накопитель 1030 может вернуться в закрытое состояние, вследствие чего будет предотвращено выделение дополнительного газа в камеру, содержащую инъецируемый объем, которая также может служить смесительной камерой.

[0150] фиг. 28 изображает поперечное сечение варианта осуществления камеры повышенного давления. Первый и второй элементы 1020, 1022 корпуса содержат внутри накопитель 1030 или резервуар, например, микробаллон, который содержит текучую среду, например, газ. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второй элемент 1022 корпуса на конце, противоположном первому элементу 1020 корпуса, содержит коническую или имеющую форму усеченного конуса поверхность, образующую конец 1060 поршня. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения второй элемент 1022 корпуса и конец 1060 поршня образуют единую деталь. В других вариантах осуществления настоящего изобретения второй элемент 1022 корпуса и конец 1060 поршня являются отдельными деталями, которые могут быть соединены с использованием различных крепежных устройств и способов крепления, включая, но не ограничиваясь этим, крепежные средства, такие как винты и шпильки, фиксирующие зажимы, клеи, сварка и т.п. Конец 1060 поршня может содержать кольцевую канавку, выполненную с возможностью приема уплотнителя 1061 поршня, например, резинового кольца, для формирования камеры для инъецируемого объема, которая также может служить смесительной камерой.

[0151] Первый элемент 1020 корпуса может содержать углубленный участок 1026 или вырезанный участок, предназначенный для контакта и приема первого конца накопителя 1030. Форма углубленного участка 1026 предпочтительно должна соответствовать форме первого конца накопителя 1030. В других вариантах осуществления настоящего изобретения первый элемент 1020 корпуса может не содержать углубленного участка 1026. Второй элемент 1022 корпуса может содержать внутреннее пространство 1028, размеры и конфигурация которого соответствуют второму концу накопителя 1030. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутреннее пространство 1028 может содержать уплотнитель корпуса 1029, контактирующий со вторым концом накопителя 1030. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения уплотнитель 1029 корпуса обеспечивает уплотнение, достаточное для того, чтобы малое количество газа утекало назад через внутреннее пространство 1028, или чтобы газ вообще не утекал. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутреннее пространство 1028 может также обеспечивать по существу плотно прилегающее гнездо вокруг накопителя 1030, гарантирующее, что накопитель 1030 по существу будет смещаться только вперед и назад. Это выгодно снижает вероятность разрушения уплотнения между вторым концом накопителя 1030 и уплотнителем корпуса 1029.

[0152] Если продолжить ссылки на фиг. 28, то накопитель 1030, например, изображенный на рисунке резервуар или микробаллон, может содержать корпусную часть 1040 и головку 1042. Как показано в проиллюстрированном примере осуществления изобретения, корпусная часть 1040 может иметь по существу цилиндрическую форму с полусферическим первым концом. Корпусная часть 1040 вместе с головкой 1042 может формировать внутренний объем 1041, содержащий текучую среду, например, газ в газообразной или жидкой форме или комбинацию двух форм, при первом давлении и первой концентрации, которые могут отличаться от атмосферного газа. Например, такие газы могут включать, но не ограничиваются этим, расширяющиеся газы, офтальмологические газы, такие как SF₆, C₃F₈, C₂F₆ или сходные газы, газы-вытеснители, такие как CO₂, газообразные хладагенты, такие как N₂О, и другие различные типы газов. Размеры внутреннего пространства 1041 могут быть выбраны такими, что в объеме может содержаться одна или единичная доза. Для корпусной части 1040 также могут быть выбраны другие формы.

[0153] Головка 1042 может иметь по существу цилиндрическую форму с наружным диаметром, соответствующим внутреннему диаметру корпусной части 1040. Головка 1042 может содержать внутренний канал и фланец 1044. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, первый конец головки 1042 может содержать отверстие с диаметром, соответствующим диаметру канала, а второй конец головки может содержать отверстие 1046 с диаметром, который меньше диаметра канала. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения корпусная часть 1040 и головка 1042 могут быть раздельными компонентами, которые затем соединяют друг с другом. Это обеспечивает выгодную потенциальную возможность сборки внутренних компонентов головки 1042 перед сборкой накопителя. После того как все компоненты собраны внутри головки 1042, головка 1042 может быть вставлена в корпусную часть 1040 и закреплена с использованием таких устройств и механизмов, как клеи, сварка и т.п. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, например, в проиллюстрированном на фиг. 28, фланец 1044 может быть приложен к корпусной части 1040 и приклеен или приварен по этой поверхности. В других вариантах осуществления настоящего изобретения корпусная часть 1040 и головка 1042 могут образовывать единую деталь.

[0154] Головка 1042 может содержать систему регуляции давления накопителя, которая может быть частью первой системы регулирования давления, и которая может иметь форму внутреннего клапанного механизма, расположенного внутри канала. Внутренний клапанный механизм может содержать фиксирующее кольцо 1048, седло 1050 клапана, внутренний смещающий элемент или механизм 1052, например, пружину, поршень 1054 клапана и уплотнитель 1056 поршня. Фиксирующее кольцо 1048 может быть помещено в кольцевую канавку 1058, расположенный на головке 1042. Фиксирующее кольцо 1048 может быть изготовлено из эластичного материала, так что фиксирующее кольцо может быть деформировано перед помещением в канавку 1058. Седло 1050 может быть размещено между фиксирующим кольцом 1048 и вторым концом головки 1042. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения седло 1050 клапана может быть кольцом с наружным диаметром, примерно равным внутреннему диаметру головки 1042.

[0155] Поршень 1054 клапана может иметь по существу цилиндрическую форму, и он может быть расположен между седлом 1050 клапана и вторым концом головки 1042. Наружный диаметр поршня 1054 клапана может быть выбран примерно равным внутреннему диаметру головки 1042. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения, поршень клапана может содержать кольцевую канавку, выполненную с возможностью приема уплотнителя 1056 поршня, пути 1055 или каналы для текучей среды, расположенные по периметру поршня, и выступ 1057. Пути 1055 для текучей среды могут обеспечивать прохождение текучей среды между поршнем 1054 клапана и головкой 1042. В проиллюстрированном варианте осуществления настоящего изобретения показаны в общей сложности четыре пути для текучей среды; тем не менее, можно использовать большее или меньшее количество путей. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выступ 1057 может быть цилиндрическим элементом, имеющим меньший диаметр, который соответствует диаметру отверстия 1046. Выступ 1057 может входить в отверстие 1046. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выступ 1057 может находиться на одном уровне с торцевой поверхностью головки 1042. В других вариантах осуществления настоящего изобретения выступ 1057 может быть углублен в отверстие или выступать за торцевую поверхность. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения между седлом 1050 и поршнем 1054 может быть размещен смещающий механизм 1052 для приложения усилия к поршню 1054 клапана, действующего вперед с обеспечением образования уплотнения между уплотнителем 1056 поршня и головкой 1042. В других вариантах осуществления настоящего изобретения могут быть использованы другие типы конструкции клапанов, такие как шаровой клапан, тарельчатый клапан или любой другой клапан, указанный выше или известный в данной области техники.

[0156] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутренний смещающий механизм 1052 может быть выполнен таким образом, что при нахождении рабочего переключателя в первом или «предактивационном» положении, внутренний клапанный механизм не открывается под действием любых приложенных к нему усилий, например, под действием усилия, действующего на накопитель 1030 через первый элемент 1020 корпуса со стороны смещающего механизма 924 для штока. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутренний смещающий механизм 1052 может быть выполнен таким образом, что при нахождении рабочего переключателя во втором или «открытом» положении, внутренний клапанный механизм открывается под действием приложенных к нему усилий. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутренний смещающий механизм 1052 может быть выполнен таким образом, что, при нахождении рабочего переключателя в третьем или «закрытом» положении, внутренний клапанный механизм не открывается под действием приложенных к нему усилий, например, под действием усилия, действующего на накопитель 1030 через первый элемент 1020 корпуса со стороны смещающего механизма 924 для штока.

[0157] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения накопитель 1030 может содержать другие структуры, например, фильтры, встроенные в детали накопителя 1030, например в головку 1042. Накопитель 1030 может содержать мембраны или другие уплотняющие структуры, размещенные над головкой 1042 и над отверстием 1046 для обеспечения дополнительного уплотнения, которое может увеличить срок службы накопителя 1030. Мембрана или уплотняющая структура может быть проколота выступающим элементом, например, штифтом 1059 или любым другим сходным выпускающим механизмом. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выпускающим механизмом может быть пористый материал, например, материал, известный под названием «фритта». Накопитель 1030 может также включать дополнительные клапанные элементы, которые могут служить предохранительным клапаном для снижения вероятности разрыва при превышении давлением содержимого накопителя 1030 определенных эксплуатационных пределов. Накопитель 1030 также может быть выполнен с возможностью регулируемого разрывадля уменьшения вероятности внезапного и полного отказа.

[0158] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения накопитель 1030 и внутренние компоненты, такие как внутренний клапан, изготовлены из материалов, имеющих малые размеры и массу. Кроме того, материал может быть гибким. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения материалы и размеры накопителя 1030 могут быть выбраны такими, чтобы обеспечить устойчивость накопителя 1030 к диффузии газа через стенки накопителя 1030. Благодаря этому обеспечено преимущество, заключающееся в увеличении срока службы накопителя 1030 при нахождении в нем газа. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения длина накопителя 1030 от заднего конца корпуса 1040 до переднего конца головки 1042 может находиться в диапазоне от примерно 15 мм до примерно 65 мм, от примерно 20 мм до примерно 45 мм, и от примерно 25 мм до примерно 35 мм, например, 29 мм. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения наружный диаметр корпуса 1040 может находиться в диапазоне от примерно 4 мм до примерно 25 мм, от примерно 6 мм до примерно 20 мм, и от примерно 8 мм до примерно 15 мм, например, 9,5 мм. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения наружный диаметр головки 1042 без фланцевой части может находиться в диапазоне от примерно 2 мм до примерно 20 мм, от примерно 4 мм до примерно 15 мм, и от примерно 6 мм до примерно 10 мм, например, 7,5 мм.

[0159] Согласно фиг. 28 второй элемент 1022 корпуса может содержать выпускающий механизм 1059, расположенный внутри канала 1062. Выпускающий механизм 1059 может располагаться по существу в центре выступа 1057 поршня 1054 клапана и иметь диаметр, соответствующий диаметру отверстия 1046. Как показано на фиг. 29, во время эксплуатации, когда накопитель 1030 смещается вперед под действием выпускающего механизма 1059, выпускающий механизм 1059 остается неподвижным, так что выпускающий механизм 1059 может вызвать смещение поршня 1056 клапана из головки 1042, за счет чего обеспечено протекание текучей среды из накопителя 1030 через пути 1055 и выпускающий механизм 1059, а также через канал 1062, так что в конечном итоге она поступает в камеру для инъецируемого объема, например, в первую камеру. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения выпускающий механизм 1059 может быть выполнен из пористого материала, так что сам выпускающий механизм 1059 служит предварительным фильтрующим механизмом для текучей среды, протекающей через канал 1062. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения фильтры могут быть добавлены между выпускающим механизмом 1059 и концом канала 1062, либо в любом другом положении для отфильтровывания чужеродных материалов.

[0160] На фиг. 30 изображен вариант осуществления камеры для инъецируемого объема, такой как первая камера, который может включать корпус 1120 шприца, систему регулирования давления в шприце, которая может быть частью второй системы регулирования давления, и различные компоненты вышеуказанных систем. Корпус 1120 шприца может иметь цилиндрическое тело и носик 1122 на переднем конце. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения резьбовая насадка 1124, которая может содержать несколько компонентов системы регулирования давления, может быть съемным образом присоединена к носику 1122 корпуса 1120 шприца. Благодаря этому обеспечено ускорение сборки устройства, так как позволяет собрать систему регулирования давления в маленькой насадке 1124 до соединения ее с корпусом 1120 шприца. Насадка 1124 может быть прикреплена к носику 1122 с использованием различных крепежных устройств и средств, таких как винты, клеи, защелкивающиеся соединения, сварка и т.п. Камера для инъецируемого объема может быть ограничена внутренними стенками корпуса 1120 шприца и уплотнителем 1061 поршня. Кроме того, как и в других вариантах осуществления шприца, корпус 1120 шприца также может содержать индикаторы на своей наружной поверхности, соответствующие выбранной концентрации, а фланец, расположенный на заднем конце корпуса 1120 шприца, может быть присоединен к измерительной шкале.

[0161] Если продолжить ссылки на фиг. 30, то на ней изображен вариант осуществления системы регулирования давления в шприце, содержащей корпус 1220 клапана, сторону 1222 клапана, поршень 1224 клапана, уплотнитель 1226 клапана, элемент или механизм 1228, смещающий поршень, элемент или механизм 1230, смещающий клапан и уплотнитель 1232 стороны клапана. Аналогично другим вариантам осуществления системы регулирования давления, корпус 1220 клапана и сторона 1222 клапана выполнены с воможностью перемещения внутри резьбовой насадки 1124.

[0162] В первом положении, изображенном на фиг. 30, сторона 1222 клапана может быть прижата к буртику 1234 резьбовой насадки 1124 силой, действующей вперед со стороны элемента 1230, смещающего клапан, на корпус 1220 клапана и сторону 1222 клапана. В первом положении поршень 1224 клапана и уплотнитель 1226 клапана образуют уплотнение и ограничивают или прекращают прохождение текучей среды через корпус 1220 клапана. Однако, если давление в камере для инъецируемого объема превышает пороговое значение для преодоления смещающего усилия, действующего со стороны элемента 1228, смещающего поршень, то поршень 1224 клапана может смещаться вперед, преодолевая силу, создаваемую элементом 1228, смещающим поршень, и текучая среда может проходить через корпус 1220 клапана и сторону 1222 клапана в атмосферу. Когда давление снижается обратно до порогового значения, уравновешивание сил снова обеспечивает плотный контакт поршня 1224 и уплотнителя 1226 клапана с корпусом 1220 клапана.

[0163] Во втором положении корпус 1220 клапана и сторона 1222 клапана могут смещаться назад относительно элемента 1230, смещающего клапан. Например, это может быть осуществлено за счет силы, действующей в направлении назад на сторону 1222 клапана. Во втором положении контакт между поршнем 1224 клапана и внутренним выступающим элементом 1126 корпуса 1120 шприца может вызывать перемещение поршня 1224 клапана в направлении назад относительно корпуса 1220 клапана и стороны 1222 клапана, так что поршень 1224 клапана больше не находится в плотном контакте с корпусом 1220 клапана. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения это может обеспечивать протекание текучей среды в камеру для инъецируемого объема и из нее. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения система регулирования давления может быть принудительно переведена во второе положение при навинчивании встроенного фильтра на резьбовую насадку 1124. Примером является дополнительное средство 760, изображенное на фиг. 14. Другие типы дополнительных устройств, такие как запорные краны, клапаны, трубки и т.п., также могут быть присоединены к резьбовой насадке 1124.

Заполнение внешним газом

[0164] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения камера повышенного давления может быть внешней относительно устройства. В таких вариантах осуществления настоящего изобретения камера повышенного давления может представлять собой баллон или другой резервуар, содержащий газ в жидкой или газообразной форме (или в виде комбинации этих форм). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения баллон может быть присоединен к резьбовой насадке посредством трубки или других средств. В результате наличия соединения между резьбовой насадкой и трубкой возможно возникновение принудительного открытия системы регулирования давления, расположенной в устройстве, что обеспечивает поступление газа из баллона в камеру. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения подача газа из баллона может быть произведена во время первой стадии эксплуатации. Соответственно, газ из баллона может заполнять устройство до тех пор, пока устройство не достигнет предусмотренного первого объема. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения баллон может иметь регулятор, так что заполнение устройства газом происходит при регулируемом давлении. Затем соединение может быть удалено с резьбовой насадки, что обеспечивает нормальное функционирование клапана. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, по причине возмжности нахождения газа под давлением, превышающим атмосферное, которое может превысить пороговое давление для системы регулирования давления, возможны сброс или вытекание газа из системы до достижения в устройстве заданного давления. После достижения заданного давления в устройстве остальные стадии эксплуатации могут быть выполнены аналогично вышеописанным вариантам осуществления настоящего изобретения.

[0165] Приведенное выше описание относится к устройству и способу смешивания и/или инъекции газов, которые обладают определенными признаками, аспектами и преимуществами согласно настоящему изобретению. Возможны различные изменения и модификации вышеописанного устройства и способа для смешивания газов без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Например, для специалиста в данной области техники очевидна возможность осуществления или выполнения настоящего изобретенияспособом, который обеспечивает или оптимизирует одно или несколько преимуществ, указанных в настоящем описании, без обязательного обеспечения решения других задач или преимуществ, которые указаны в настоящем описании или предполагаются в нем. Кроме того, несмотря на то, что в данном описании представлен и подробно описан ряд вариаций настоящего изобретения, специалисту в данной области техники на основании данного описания очевидны другие модификации и способы использования, входящие в объем настоящего изобретения. Предполагается, что возможно осуществление различных комбинаций и подкомбинаций специфических признаков и аспектов вариантов осуществления настоящего изобретения, которые также входят в объем настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что различные признаки и аспекты вариантов осуществления настоящего изобретения можно комбинировать друг с другом или заменять друг другом с получением различных вариантов раскрытого устройства для получения газовой смеси.

Claims

1. Ручное устройство для смешивания и инъекции газов, содержащих газ и атмосферный воздух, причем устройство содержит:

- корпус шприца с выпускным устройством, которое содержит насадку и клапан, расположенный в указанной насадке и имеющий закрытое и открытое положения;

- поршень, установленный с возможностью перемещения в корпусе шприца и ограничения, совместно с корпусом шприца, первой камеры в корпусе шприца, сообщающейся с выпускным устройством, так что текучая среда может засасываться в первую камеру через выпускное устройство и выпускаться из первой камеры через выпускное устройство, причем камера выполнена с возможностью смешивания газа и атмосферного воздуха; и

- фильтр, выполненный с возможностью прохождения через него атмосферного воздуха и имеющий первый конец, который может присоединяться к выпускному устройству корпуса шприца, и выполненный с возможностью удержания клапана в открытом положении при присоединении к выпускному устройству корпуса шприца.

2. Ручное устройство по п. 1, в котором первый конец фильтра имеет фланец, выполненный с возможностью соединения с резьбовой внутренней частью насадки.

3. Ручное устройство по п. 1, в котором фильтр имеет второй конец, содержащий выходное отверстие фильтра, и внутренний канал, проходящий между первым и вторым концами, причём фильтр выполнен с возможностью фильтрования текучей среды, протекающей между первым концом и вторым концом.

4. Ручное устройство по п. 3, в котором фильтр дополнительно содержит фильтрующий элемент, расположенный между первым концом и вторым концом.

5. Ручное устройство по п. 1, в котором клапан содержит корпус, поршень, уплотнитель, смещающий элемент и внутренний выступающий элемент.

6. Ручное устройство по п. 5, в котором по меньшей мере часть внутренней поверхности фильтра сужается так, чтобы соответствовать форме корпуса клапана.

7. Ручное устройство по п. 1, которое дополнительно содержит заполняющий механизм, выполненный с возможностью направления первой текучей среды в первую камеру для смещения поршня и расширения первой камеры.

8. Ручное устройство по п. 7, дополнительно содержащее вторую камеру, которая имеет внутренний объем, содержащий по меньшей мере первую текучую среду с концентрацией, отличающейся от её концентрации в атмосферном воздухе, и с давлением, превышающим давление окружающего атмосферного воздуха.

9. Ручное устройство по п. 8, в котором клапан содержит первый клапан, а вторая камера имеет отверстие на первом конце и второй клапан, расположенный рядом с первым концом и выполненный с возможностью герметичного закрытия этого отверстия.

10. Ручное устройство по п. 9, в котором второй клапан содержит поршень, уплотнитель и смещающий элемент и выполнен с возможностью герметичного закрытия отверстия по меньшей мере перед активацией устройства.

11. Ручное устройство по п. 8, в котором вторая камера содержит предохранительный клапан, выполненный с возможностью выпуска первой текучей среды из второй камеры, если давление во второй камере превышает предварительно заданное значение.

12. Ручное устройство по п. 1, которое дополнительно содержит выпускной механизм, причём указанный выпускной механизм содержит штифт.

13. Ручное устройство по п. 1, которое дополнительно содержит регулируемый ограничитель объёма, выполненный с возможностью ограничения перемещения поршня в различные выбираемые пользователем положения, соответствующие различным объёмам первой камеры.

14. Ручное устройство по п. 1, в котором поршень установлен с возможностью перемещения в корпусе шприца в осевом направлении, а выпускное устройство содержит выпускной проход, проходящий в осевом направлении.

15. Способ смешивания газов, содержащих газ и атмосферный воздух, включающий:

- обеспечение наличия шприца, содержащего:

- корпус шприца с выпускным устройством, которое содержит насадку и клапан, расположенный в указанной насадке и имеющий закрытое и открытое положения; и

- поршень, установленный с возможностью перемещения в корпусе шприца и ограничения, совместно с корпусом шприца, первой камеры в корпусе шприца, причем первая камера выполнена для смешивания газа и атмосферного воздуха; и

- присоединение первого конца фильтра, выполненного с возможностью прохождения через него атмосферного воздуха, к насадке с обеспечением перевода клапана из закрытого состояния в открытое.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что клапан содержит корпус, поршень, уплотнитель, смещающий элемент и внутренний выступающий элемент, причём присоединение первого конца фильтра к насадке вызывает перемещение поршня назад относительно корпуса клапана для нарушения герметичного контакта между поршнем клапана и корпусом клапана.

17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что присоединение первого конца фильтра к насадке включает соединение фланца фильтра с резьбовой внутренней частью насадки.

18. Способ по п. 15, дополнительно включающий установку селектора объёма на шприце с регулируемым ограничением объёма на значение первого объёма, причём выбранное значение первого объёма соответствует первому объёму первой камеры шприца.

19. Способ по п. 18, дополнительно включающий:

- выпуск первой текучей среды в первую камеру шприца, причём давление первой текучей среды выше давления окружающего атмосферного воздуха; и

- расширение первой камеры до первого объёма, причём расширение первой камеры до первого объёма происходит в результате увеличения давления в первой камере вследствие заполнения первой камеры первой текучей средой.

20. Способ по п. 19, в котором выпуск первой текучей среды в первую камеру включает выпуск первой текучей среды из второй камеры, расположенной по меньшей мере в одном из следующих мест: корпус шприца и поршень.