CN101287510A - 用于流体产品给药的装置 - Google Patents

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Abstract

流体产品(7)的给药装置包括一个容纳待输入产品的产品容器(2)，一个用于推进流体的流体容器(3)，一个推进装置(4)，一个产品腔和一个流体连接(5)。产品容器在前端部具有一个孔(8)，并且在后端部具有一个产品塞(9)。推进装置作用在流体容器上，尤其是作用在产品塞上。压力腔(12)连接在产品塞上。流体连接设计在流体容器和压力腔之间。推进装置这样作用在流体容器上，以使压力腔被用作用在产品塞上的压力加载，并且产品由产品容器(2)中排出。

Description

用于流体产品给药的装置
本发明涉及到一种用于流体产品给药的装置，尤其是带有连续输出率的流体产品给药的装置。
对于不同的疾病，例如糖尿病，可能是必需的，连续的给病人输入一定量的流体产品。对此不同的系统已是众所周知的，它使得在一个较长的时间内产品的连续供给成为可能。在这样的系统中通常给药的时间，在该时间内输入产品的量，几种连续输入的重复率和可能的增加输出是可调的。连接在一个流体产品的外部产品容器上的给药装置已经是众所周知的，并且该容器一空，就可以连接到下一个容器上。因此这样的给药系统是可以重新使用的。此外可以装入病人的身体组织中的可植入的装置也是已知的，它并且可借助于一个连接装置挂在外部的产品容器上。用于这样系统的推进有不同的方案，例如利用重力，在机械弹簧形式下的不同的推进系统或者液压推进等等。为了调节流动率通常限制在流体产品容器的排出口的流量。为此可以使用简单的阀门或者夹子或者可编程序的电子装置。
由US5,788,673的公开文献中一个给药系统已是众所周知的，在该给药系统中一个推进单元与一个传统的注射器相组合。注射器具有一个容纳流体产品的产品容器，并且具有一个推进活塞杆，通过它产品塞在产品容器内可以被向前推动。通过一个位于产品塞对面的排出口流体产品可以由注射器中排出。而且在开口处注射器具有一个用于流体流动调节的阀门。推进单元包括一个流体介质的腔，一个与第一腔相连的第二腔，一个活塞和一个阀门系统。借助于一个弹簧在活塞上可以施加一个力，由此流体介质被从第一个腔输入第二个腔并且可以返回去。阀门系统沿着前进和后退方向控制活塞的移动，并且因此控制注射器流体产品的排出。
已知的用于流体产品给药的系统通常设计用于重新使用。因此它具有一个带有大量部件的复杂结构，并且因此在它的制造中费用昂贵。此外病人或者一个助手必须掌握给药装置从一个空的产品容器到一个新注满的产品容器的更换。在误操作时例如可能给病人输入一个有错误的剂量。
本发明的任务是，提出一种用于流体药物给药的装置，它在它的操纵上很简单，用很少的工步就可以启动，可以保证可靠的功能，并且保证不变的产品率的连续排出。
此外本发明的任务是，提供一种用于流体药物连续给药的、适用于一次性使用的给药装置。
本发明的任务通过一种根据权利要求1和21所述的给药装置和方法而完成。给药装置的有利的方案由从属的权利要求产生。
根据本发明的一种给药装置设计用于流体产品，首先用于治疗产品，例如胰岛素。但是它也可以用于其它的、应在身体组织中使用的流体产品。给药装置包括一个容纳待输入的产品的产品容器，产品容器在它的前面远端具有一个用于产品由产品容器中排出的孔，并且在它的后面近端具有一个产品塞。作为产品容器优选是使用一般的、例如对于由小瓶快速定量给药的注射器或者注射管(Injektionpens)或者注射针(Injektionsshot)所使用的安瓿。产品塞相对于产品容器是可以移动的，并且流体密封的封闭容器接近中心的端部。此外给药装置包括一个推进流体的流体容器和一个作用在流体容器上的推进装置。推进流体首先是一种不可压缩的流体。至少流体容器中和产品容器中的一个应该是一个不可压缩的空腔，优选的是流体容器和产品容器各自由一个不可压缩的空腔构成，为此它首选具有在合适的几何形式下的坚固稳定的壁。首选流体容器具有一个推进塞，通过它使推进装置的作用传递到在流体容器内的推进流体上，并且流体容器被用压力加载。作为推进装置可以使用不同的、甚至已知的系统，例如机械弹簧、液压推进装置或者气体推进装置。在本发明中主要使用机械弹簧，例如一种机械压簧作为推进装置。一个压力腔连接在产品容器的产品塞上。压力腔例如可以通过一个或者多个产品容器的壁、产品塞和容器的密封终端构成。尤其是壳体壁，优选附加借助于密封件可以构成密封终端。因此压力腔例如至少可以部分地、但是优选完整地布置在产品容器内。因此产品容器被产品塞分成一个产品腔和压力腔。在流体容器和压力腔之间设有一个流体连接。通过流体连接推进流体可以由流体容器输入压力腔。根据本发明推进装置作用在流体容器上，使压力腔通过流体连接被用作用在产品塞上的压力加载，并且因此产品由产品容器中排出。虽然当装置的壳体构成被容纳或可被容纳在其中的产品容器的隔间时这是优选的，但是另一种可选择方案，容纳一个或者多个或者所有提到的给药装置的部件的壳体也可以自身直接构成产品容器。
在本发明的一个优选的实施形式中，流体连接具有一个第一状态，即静止状态，在这种状态下它是封闭的，即在这种状态下没有推进流体由流体容器流入压力腔中。在给药装置中设有一个连接装置，它导致流体连接从第一封闭的静止状态进入第二打开状态，即给药状态，在这种状态下流体连接对于推进流体是可以通过的。因此连接装置用于将包含推进流体的流体容器与连接在产品容器的产品塞上的压力腔的连接。这时当在第二打开状态下推进装置作用在流体容器上或者流体容器的推进塞上时，推进流体被通过流体连接输入。
优选的是推进装置在给药装置中在静止状态时已经被预张紧。即推进装置恒定地作用在流体容器上或者推进塞上。推进装置通过一个固定装置或者安全装置保持在预张紧位置。固定装置可以通过已知的阻止系统产生，在该阻止系统中例如推进流体的推进塞通过一个可移动的限位部保持。限位部例如可以通过一个按钮或者移动件移开。在本发明中固定装置优选是通过流体连接的封闭件，例如借助于封闭膜片构成。那么推进装置的预张紧通过流体连接的打开孔被解除。然而原则上也可以使推进装置只有在在流体连接打开时或者在流体连接打开之后张紧。
优选设有一个壳体，它不仅容纳产品容器，流体容器，压力腔，而且容纳流体连接。在此有利的是壳体与流体容器，压力腔和流体连接一起构成一个预装配单元，和壳体具有一个产品容器在需要时、例如在必需的给药前不久可以装入的隔间。那么为了根据本发明的给药装置的使用仅仅需要将产品容器装入壳体隔间中。尤其优选的是在产品容器装入壳体时，操作连接装置，以使流体连接由静止状态进入给药状态。当推进装置在壳体内已经处在预张紧状态下时，可以借助于产品容器释放推进装置，并且紧接着，压力腔用压力加载。压力开始作用在推进塞上，以使塞子相对于流体容器被移动，并且推进流体从流体容器流入压力腔。与此同时在压力腔中建立起作用在产品塞上的压力，并且因此流体产品通过在产品容器中的孔排出。
尤其优选的是流体连接为了封闭具有一个封闭膜片。通过穿透封闭膜片，可使流体连接由封闭状态进入到打开状态。那么连接装置具有一个可流经的通流截面，优选是一个管状的空心元件，例如一个空心针，借助于它流体连接的封闭膜片可以被穿透优选刺穿。因此连接装置可以构成流体连接的一部分。例如这是可能的，流体连接一方面通过一个狭长的毛细管构成，它由流体容器导出，在壳体内沿着产品容器隔间的方向被导引，并且在通到隔间的端部用封闭膜片封闭，同时另一方面由连接元件的空心针构成。在压力腔中的压力可通过流体连接的几何尺寸确定。在压力腔中的压力依赖于流体连接的通流面积或者直径和毛细管的长度。它不依赖于推进元件作用在流体容器上或者推进塞上的压力。由此可以有利的方式补偿推进装置的压力波动。尤其优选的是流体连接具有一个0.5至3毫米的直径。毛细管也可在壳体内弯曲的或者迷宫式的，例如以弯道布置。由此在流体腔和压力腔之间的毛细管路程可以被延长，并且在压力腔中的压力通过确定的毛细管长度的选择可以被调节。
连接装置在一个优选的第一结构下，并且在流体容器与产品容器相连接的状态下，只构成流体连接的部分段。在一个同样优选的、简化的第二结构中，在连接状态下，连接装置单独构成流体连接。在第二结构中，在一个有利的变型方案中，上述的穿透封闭膜片的空心元件可单独构成流体连接。上述的封闭膜片在第二种结构中可以构成流体容器的壁。
本发明的给药装置优选设计用于一次性使用。一个使用者将产品容器装入带有其余的装置部件的壳体中，由此在优选的结构中压力腔与流体容器相连接。优选通过插入也同时开始给药。不需要其它的手柄用于启动装置或者用于给药量的调节。在给药结束后，即产品容器一排空，就可以中断与病人的连接，被并且整个给药装置可以被丢弃。
原则上给药装置也可重复使用地构成。当例如推进装置直到在装入产品容器时，或者通过装入产品容器，或者在装入产品容器之后被张紧或者被加载，给药装置可通过产品容器的重复装入多次被加载或者使用。推进装置也可以在装入新的产品容器之前被预张紧。
尤其优选的是连接装置在产品容器装入壳体中时由产品塞操纵。如所描述的，由此可导致流体连接由封闭状态进入打开状态。但是同时也可构造连接装置，以使产品塞在产品容器内在容器装入壳体中时向产品容器远端方向被移动。优选地连接装置把产品塞向前移动一段路程，该路程使得产品容器排气。为此在产品容器内只需要产品塞的一个小的移动。与此同时在产品容器内可能的空气夹杂物通过产品容器前面的孔去除，并且给药装置可直接连接在通到病人的给药管上。优选在产品容器中用于克服产品塞配合的摩擦力大于为了导致流体连接从封闭状态进入到打开状态，即刺穿封闭膜片所必须的力。然后在装入产品容器时首先膜片被刺穿，并且因此在流体容器和压力腔之间的流体连接被打开，并且然后产品塞被向远端移动一个排气段。通过在压力腔中建立的压力产品塞开始直接向前移动并且因此开始给药。
根据本发明的另一方面提出一种方法，据此在一个用于流体产品给药、首先是连续给药的装置中，通过产品容器的装入触发给药和/或者用于产品容器排气的排气过程。
本发明接下来借助于附图进一步说明。在所示的实施例中将要公开的特征继续有利的构成了单独的和在每个特征组合下权利要求的目标。
图1所示是一个根据本发明在静止状态下给药装置的第一种实施形式；
图2所示是根据图1所示的给药装置在给药状态下；
图3所示是在给药期间的给药装置；并且
图4所示是一个根据本发明的给药装置的第二种实施形式。
在图1中表示了一个根据本发明的给药装置的第一种实施形式。给药装置具有一个壳体(1)，在壳体中装有一个安瓿形式的产品容器(2)，一个流体容器(3)，一个弹簧形式的推进器(4)，一个流体连接(5)和一个连接装置(6)。作为推进流体主要是使用水，它的物理参数已是众所周知的。然而原则上使用其它的、例如在粘度上不同的流体也是可行的。安瓿(2)注有流体产品(7)。它在它的前面远端具有一个孔(8)并且在它的后面近端具有一个产品塞(9)。在图1中安瓿(2)还没有完全装入壳体(1)并且给药装置处在静止状态。
在根据图1-图3所示的实施形式中安瓿(2)和带有弹簧(4)的流体容器(3)平行地并排安装布置在壳体中。流体连接(5)在壳体(1)内构成一个横向连接。通过这样的布置给药装置的总长度可以保持较小。流体连接(5)以多个弯道(Schleifen)布置在壳体(1)的表面上(在图中看不见)。
连接装置(6)在壳体(1)内设计为可移动的元件。连接装置(6)可以沿着安瓿的纵轴线移动。它布置在安瓿(2)和流体连接(5)之间并且具有一个空心针(10)。流体连接(5)在一端持久的与流体容器(3)相连接并且在另一端通过封闭膜片封闭。连接元件(6)的空心针(10)相对于封闭膜片以轴向微小的间距布置。连接装置(6)有利地设在相对于产品塞(9)的中心布置。
由弹簧(4)，流体容器(3)，流体连接(5)和封闭膜片组成的系统在静止状态构成了一个封闭的流体系统。在该实施形式下弹簧(4)在系统内已经处在预张紧状态。因此在静止状态下它也用推进流体对流体容器施加一个压力。因此构造封闭膜片，以使它能承受住该压力。
在图2中安瓿(2)完全装入给药装置的壳体(1)中。在安瓿瓶2完全插入壳体(1)中时，产品塞(9)贴靠在连接装置(6)上。在安瓿(2)继续插入时，产品塞(9)首先向着封闭膜片的方向挤压连接元件(6)，直到空心针10穿透膜片并且连接元件(6)碰撞到一个移动限位部上。移动限位部可以由壳体构成。这时连接装置(6)不能继续沿着安瓿纵轴的方向相对于壳体移动。然而安瓿(2)还可以继续在插入方向上被插入壳体(1)中，与此同时紧贴在连接装置(6)上的产品塞(9)相对于安瓿(2)的壁移动。通过产品塞(9)的移动路程，在安瓿(2)内用于流体产品(7)的容积被缩小，并且开始排气或者流体产品由安瓿(2)中通过孔(8)开始稍微的排出。对于排气过程，几个毫米的微小的移动路程就足够了。安瓿(2)被推入壳体(1)，直到它也碰撞到一个在壳体内的移动限位部上。与此同时安瓿(2)用它近端的圆周撞在密封件(11)上。为了在壳体(1)内固定安瓿(2)，在有利地可以设有一个定位结构或者一个锁紧装置。
这时给药装置处在给药状态，在给药状态下流体连接(5)通过穿透封闭膜片处在打开状态下。
在图3中表示了在输入一定的产品量之后在给药状态中的给药装置。在图3中可看见压力腔(12)，它由安瓿(2)的壁、产品塞(9)、连接装置(6)和密封件(11)构成。因为弹簧(4)在壳体内已经是预张紧地支撑，所以通过流体连接(5)的孔，推进流体由流体容器(3)通过流体连接(5)，经过空心针(10)流入压力腔(12)。通过流体连接(5)的流量依赖于流体连接(5)的直径和长度。因此在产品塞(9)上施加的压力不依赖于推进元件，即弹簧(4)压力的变化。通过流体连接(5)的直径和长度的选择可以确定给药装置的排出率，该排出率然后在由安瓿(2)的流体产品(7)的全部给药期间保持不变。
产品塞(9)一到达安瓿(2)的前面远端，安瓿就完全被排空，并且给药装置就可以被清除。
图4表示了本发明的一个另外的实施形式，其中在壳体(1)内安瓿(2)，流体容器(3)和推进弹簧(4)沿着同一个轴线布置。在该结构中给药装置具有一个细长的形状。作用方式相应于图1-图3的实施形式的功能。
在第二个实施例中连接装置(6)，即它的空心针(10)已经单独构成在流体容器(3)和产品塞(9)近一侧的压力腔之间的全部的流体连接(5)。
附图标记
1壳体
2安瓿
3流体容器
4弹簧
5流体连接
6连接装置
7流体产品
8孔
9产品塞
10空心针
11密封
12压力腔

Claims (22)

1.用于流体产品的给药装置，包括
●容纳待给药的产品的产品容器(2)，产品容器在前端部带有孔(8)，并且在后端部带有相对于产品容器(2)可移动的产品塞(9)，
●用于推进流体的流体容器(3)，
●对流体容器(3)产生作用的推进装置，
●连接在产品塞(9)上的压力腔，
●在流体容器(3)和压力腔(12)之间的流体连接(5)，
其中推进装置(4)作用在流体容器(3)上，以使压力腔(12)被作用在产品塞(9)上的压力加载，并且产品从产品容器(2)中排出。
2.根据权利要求1所述的给药装置，其特征在于，所述流体连接(5)在第一状态下是封闭的，并且设有连接装置(6)，它导致流体连接(5)进入打开的第二状态，在这种状态下流体连接(5)允许推进流体通过。
3.根据权利要求2所述的给药装置，其特征在于，所述推进装置(4)是预张紧的，或者被保持在预张紧的位置上。
4.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述产品容器(2)或者连接装置(6)释放推进装置(4)。
5.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，在压力腔(12)中的压力可通过流体连接(5)的几何尺寸确定。
6.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，设有壳体(1)，它容纳推进装置(4)，并且分别容纳压力腔(12)、流体连接(5)、产品容器(2)和流体容器(3)，或者自身直接至少部地构成它们。
7.根据前一项权利要求所述的给药装置，包括
-封闭流体连接(5)的封闭装置，优选是封闭膜片，
-和连接装置(6)，它在壳体(1)中由起点位置朝着激活位置的方向可移动地被容纳，优选是朝着近端的方向，
-其中为了将连接装置移动到激活位置，连接装置(6)被布置，以使产品塞(9)可通过产品容器(2)的装入与连接装置(6)相耦联，
-并且其中为了打开流体连接(5)，封闭装置和连接装置(6)被布置，以使连接装置(6)通过移动到激活位置可导致作用于封闭装置上。
8.根据前一项权利要求所述的给药装置，其特征在于，所述连接装置(6)包括在壳体(1)中可移动引导的支承结构和从支承结构伸出的空心元件，尤其是纵向延伸的空心元件，该元件在激活位置构成流体连接的一部段。
9.根据前面三项权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，
-所述壳体(1)构成带有孔的隔间，
-所述产品容器(2)通过孔可以装入隔间，尤其是朝着近端的方向，
-并且通过产品容器(2)的装入打开在装入前封闭的流体连接(5)。
10.根据前面四项权利要求中任一项所述的给药装置，包括
-由壳体(1)构成的带有孔的隔间，通过该孔产品容器(2)可以装入隔间，
-和布置在隔间中的密封元件(11)，朝着它产品容器(2)在装入时到达限位部，
-其中密封元件(11)相对隔间密封装入的产品容器(2)的近端部段。
11.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述压力腔(12)由一个或者多个产品容器(2)的壁和产品塞(9)连同壳体(1)和/或者连同连接装置(6)构成。
12.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，在装入产品容器(2)壳体时，操纵连接装置(6)，以使流体连接(5)进入打开的第二状态。
13.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述连接装置(6)构成流体连接(5)的一部分。
14.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述连接装置(6)具有管状的空心元件(10)，借助于该元件用于封闭流体连接(5)的封闭膜片可以被刺穿。
15.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述连接装置(6)在产品容器(2)装入壳体时被产品塞(9)操纵。
16.根据前一项权利要求所述的给药装置，其特征在于，所述连接装置(6)把产品塞(9)向前移动一段路程，该路程使得产品容器(2)的排气成为可能。
17.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述推进装置(4)是弹簧元件。
18.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述流体连接(5)通过具有0.5至3毫米直径的毛细管构成。
19.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述流体连接(5)弯曲地或者弯道形地构成。
20.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述连接装置(6)构成流体连接(5)的在流体连接(5)中具有最大流动阻力的流动段。
21.根据前面的权利要求中任一项所述的给药装置，其特征在于，所述连接装置(6)构成所述流体连接(5)。
22.在使用根据权利要求1至21中任一项所述的给药装置情况下用于流体产品连续给药的方法。
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