CN101415454A - 用于药剂的无针高压输送的注射器系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于药剂的无针高压输送的注射器系统(100)，所述系统包括：具有可在注射器本体(104)内移动的注射器活塞(106)的注射器(102)、具有可在贮存器(116)内移动的贮存器活塞(119)的药剂容器、互连所述注射器本体和贮存器出口(120)的流体连接件(118)；其中，所述流体连接件相对于所述注射器本体布置为使得在贮存器活塞朝远端移动时，容纳在贮存器中的药剂被增压，藉此，注射器活塞远离初始位置移动且注射室被填充。

Description

用于药剂的无针高压输送的注射器系统
技术领域
本发明涉及用于药剂的无针高压输送的注射器系统，所述注射器系统包括借助于流体连接件流体连接到药剂容器的注射器。具体而言，本发明涉及一种注射器系统，其中，所述流体连接件相对于所述注射器布置为使得在贮存器活塞移动时药剂被增压，藉此，注射器活塞远离初始位置移动且注射室被填充。
背景技术
由于害怕针和相关的疼痛，许多患者(如糖尿病患者)不喜欢皮下或肌肉注射。为了克服这个问题，已经发展了无针注射设备。这些设备使用高速液体喷流穿透皮肤，从而药剂输送到皮下或肌肉而不使用针。
无针设备的一个示例见于US4,623,332，其公开了一种带有圆柱形外壳的无针皮下注射器，所述圆柱形外壳在闭合的前端具有注射孔且在后端具有按钮。室借助于在所述室中产生局部真空而填充，从而药剂被吸入到室中。
另一示例见于WO 01/89613A1，其公开了一种高压输送液体的注射器设备和方法，所述设备包括通过管道互连的存储室和压力室。所述压力室借助于将液体从所述存储室传送到所述压力室仅用液体部分填满压力室，并将活塞在压力室中向前移动以将其中的气体大致移置通过压力室的前端开口而填充。
进一步的背景技术可见于JP 2001-346878，US 2004/030285，WO2004/110530，US 2002/055707，WO 2004/032997，US 2001/002433，US2005/085767，US 2003/036725和US 2002/007142。
本发明的优选实施例的目的在于提供一种无针注射设备，其中避免了通过真空填充注射室。
本发明的优选实施例的目的在于提供一种无针注射设备，其中注射室中的空气避免或限制为最小，使得避免或排除了预注射排气。
发明内容
本发明涉及一种用于药剂的无针高压输送的注射器系统，所述系统包括：
注射器，所述注射器包括：
注射器本体，和
注射器活塞，所述注射器活塞可在所述注射器本体中移动，从而当所述注射器活塞移动远离初始位置时，由所述注射器本体和所述注射器活塞限定注射室，所述注射器本体具有限定所述注射室出口的远端；
药剂容器，所述药剂容器包括：
用于容纳药剂的贮存器，所述贮存器在远端限定出口，和
可在所述贮存器内移动的贮存器活塞；
流体连接件，所述流体连接件适于流体连接到所述贮存器的出口；
其中，所述注射器本体可相对于所述流体连接件在第一位置和第二位置之间移动：
在所述第一位置中，所述流体连接件的出口未被流体连接到所述注射器本体的出口，和
在所述第二位置中，所述流体连接件的出口被流体连接到所述注射器本体的出口，从而当所述流体连接件还流体连接到所述贮存器的出口时，贮存器活塞朝远端的移动使得药剂被增压，藉此，所述注射器活塞移动远离初始位置且所述注射室被填充；以及
其中，所述流体连接件和/或注射器包括保持装置，用于将所述注射器本体相对于所述流体连接件保持在第一和第二位置中的每个中。
在本发明中，在填充/装载所述注射室之前，所述注射器活塞不缩回，以实现所述注射室的填充。相反，所述注射器借助于增压药剂容器的贮存器而填充，从而所述注射器活塞被推动远离其初始位置，且限定并填充所述注射室。因而，避免了吸气。此外，排除了预注射排气，使用者经历该步骤作为简化程序，因为在注射之前必须进行较少的步骤。
一旦用药剂剂量填充/装载注射室，所述剂量可借助于将活塞朝其初始位置推动而注射，从而药剂通过出口排出。这可手动地或借助于适于提供足够大的力给注射器活塞以增压药剂使得通过出口排出的药剂喷流可穿过人体皮肤的注射机构实现。在一个实施例中，所述注射机构包括用增压气体提供必要的压注力的容器。在另一实施例中，所述注射机构包括弹簧，所述弹簧可以在注射之前张紧且在注射期间释放，从而将活塞朝其初始位置推动。在又一实施例中，所述注射机构包括烟火装置，以产生受控的爆炸，用以将注射器活塞朝其初始位置推动。
在本发明的上下文中，术语“初始位置”应当理解为活塞不能再朝注射器出口进一步移动且没有限定注射室的位置。当注射器活塞位于初始位置时，活塞的远端的至少部分邻接所述注射器本体。
在本发明的上下文中，术语“注射”应当理解为引入物质(如药剂)到人体的皮肤、皮下组织、肌肉、血管、或体腔中。
在本发明的上下文中，术语“药剂的高压输送”应当理解为以高于100bar的压力输送药剂。
所述注射器本体可以为大致圆柱形。此外，所述圆柱体设计为能够承受注射室中的高压，如高于100bar的压力，如高于250bar。
药剂通过其排出的注射室出口可以大致为圆柱形且具有低于1mm2的横截面积，如低于0.5mm2，如低于0.1mm2，如低于0.05mm2，如低于0.03mm2。
所述出口可以在注射器本体的内表面和注射器本体的远端之间延伸。所述出口的长度可以为低于10mm，如低于5mm，如低于2mm，如低于1mm。
所述注射器本体和药剂容器的贮存器的出口之间的流体连接件可以适于在打开和关闭位置之间变换。在打开位置中，药剂可以从贮存器传递给注射器本体，从而填充注射室。在关闭位置中，流体不能从注射室传递给贮存器，从而在药剂喷射期间药剂的增压不会导致药剂从注射室回流到贮存器。
在一个实施例中，打开和关闭位置借助于防止从注射室流向贮存器的单向阀提供。在另一实施例中，提供阀，该阀可以在打开和关闭位置之间手动地或自动地变换。
在又一实施例中，注射室和贮存器之间的连接适于在装载注射器之后注射之前断开，从而避免在注射期间回流到贮存器。
为了防止在流体连接件和注射器本体互连的区域中泄漏，一个或更多的密封装置布置在注射器本体的外表面和/或流体连接件上，从而在注射器本体移动到第二位置时，注射器本体的出口借助于所述一个或更多的密封装置密封地连接到流体连接件的出口。所述密封装置设置在注射器本体的外部远端表面上和/或流体连接件的近端表面上。所述密封装置设置在注射器本体和/或流体连接件的表面上，当所述注射器本体移动到第二位置时所述表面彼此邻接。
为了利于在注射器本体处于第一和/或第二位置时给使用者提供指示，当注射器本体移动到第一和/或第二位置时，所述保持装置适于提供触觉和/或听觉和/或视觉指示。
为了便于操作该系统，尤其是对不太灵活的使用者而言，流体连接件限定用于将注射器保持在第一和/或第二位置的固定装置。在一个实施例中，所述固定装置适于例如借助于弹簧锁将注射器本体保持在第一和/或第二位置。在一个实施例中，流体连接件限定适于接合注射器本体的相应第一或第二缺口的一个或更多突起，从而当所述突起接合第一缺口时，所述注射器本体位于第一位置，当所述突起接合第二缺口时，所述注射器本体位于第二位置。将自然理解，缺口设置在流体连接件/固定装置上且突起设置在注射器本体上。
在一个实施例中，流体连接件限定了终止于注射器本体的内表面上的出口。所述内表面是当注射器活塞处于其初始位置时注射器活塞邻接的邻接表面。在一个实施例中，流体连接件限定终止于注射器本体内表面的多个出口。
作为替换或作为补充，流体连接件限定了终止于注射器本体的出口的内表面上的出口。所述流体连接件的出口的直径与注射器本体的出口的直径相同。可替换地，所述流体连接件的出口的直径大于注射器本体的出口的直径，如两倍于注射器本体的直径，如三倍，如四倍。
作为替换或作为补充，流体连接件限定终止于注射器活塞的外表面(如，面向远端的表面)的出口。在该实施例中，当注射室被填充时和/或在药剂排出期间，流体连接件适于随活塞移动。
活塞限定了用于流体连接件的通道，以允许注射器活塞和流体连接件之间的相对运动，例如在填充/装载注射室期间。在一个实施例中，流体连接件包括终止于出口的管状构件，所述出口在填充/装载注射器本体期间位于注射器活塞的远端表面和注射器的出口之间。一旦增压贮存器，药剂被挤出通过流体连接件的出口，从而注射器活塞被推动远离其初始位置，且注射室用药剂填充。在一个实施例中，流体连接件适于随注射器活塞移动，而在其它实施例中，注射器活塞在填充/装载期间相对于流体连接件移动。在注射之前，去除流体连接件。因而，为了防止药剂泄漏通过注射器活塞中的通道，注射器活塞限定密封件，以在流体连接件未插入到所述通道中时封闭所述通道。
此外，为了防止在填充/装载注射室期间药剂在流体连接件和通道的内表面之间流动，所述通道包括密封件，所述密封件适于在流体连接件的外表面和所述通道的内表面之间限定密封件。
在一个实施例中，流体连接件的出口与注射室的出口流体连接。例如，流体连接件限定适于邻接注射器远端表面的表面，从而注射器的出口和流体连接件的出口在所述表面彼此邻接时对准。这允许药剂从贮存器传递给注射室。在一个实施例中，连接件的表面和/或注射器的远端表面包括对准装置以对准所述出口。
对准装置允许注射器本体相对于流体连接件在第一位置和第二位置之间移动：在第一位置中，所述流体连接件的出口未被流体连接到所述注射器本体的出口；在第二位置中，所述流体连接件的出口被流体连接到所述注射器本体的出口。借助于将注射器定位在第一位置并增压贮存器，这允许在填充/装载注射室之前从流体连接件排气。当小量的药剂已经涌现在流体连接件的外表面上时，注射器移动到第二位置，从而实现从流体连接件到注射室的药剂传递。
流体连接件和/或注射器包括保持装置，用于将所述注射器和所述流体连接件保持在第一和/或第二位置中。
注射器本体在其远端外表面上包括密封装置，以在注射器和流体连接件之间提供密封，从而在流体连接件的增压药剂传递给注射室时防止泄漏。可替换地或作为补充，流体连接件在其出口区域中外表面上包括密封装置。
附图说明
在下文中，本发明参见附图更详细地描述，其中：
图1公开了一种注射器系统，其中流体连接件终止于注射器本体的内表面上，
图2公开了一种注射器系统，其中流体连接件终止于注射器本体的出口的内表面上，
图3a-3c公开了一种注射器系统，其中注射器活塞限定用于流体连接件的通道，所述通道允许流体连接件和活塞之间的相对运动，
图4公开了一种注射器系统，其中注射器本体和流体连接件的出口适于被对准，从而允许装载注射室，
图5公开了一种注射器系统，其中注射器嵌入在药剂容器中，
图6公开了用于将注射器本体保持在第一和第二位置的装置的第一实施例，
图7公开了用于将注射器本体保持在第一和第二位置的装置的第二实施例，和
图8-10公开了从流体连接件去除空气的过程。
具体实施方式
图1公开了注射器系统100，注射器系统100包括注射器102，注射器102具有注射器本体104和可在注射器本体104内移动的注射器活塞106。密封件108设置在注射器本体104和注射器活塞106之间。在附图中，注射器活塞被移动远离其初始位置，在此其远端表面110邻接注射器本体的面向近端的表面112。当注射器活塞106移动远离其初始位置时，由注射器本体104和注射器活塞106限定注射室114。注射室114借助于流体连接件118流体连接到贮存器116。贮存器活塞119可在贮存器116内移动。当贮存器活塞以远端方向(即，在图中向下)移动时，容纳在贮存器中的药剂被增压，且被推动通过流体连接件118，从而注射器活塞106被推动远离其初始位置且注射室114被填充/装载。流体连接件包括终止于注射器本体104内表面上的出口120。药剂通过注射器本体104的出口122排出。
图2公开了包括与图1相同的元件的注射器系统100，且相同的附图标记指代相同的元件。相对于图1，一个区别在于流体连接件的出口120终止于注射器本体的出口122的内表面。
同样，在图3a-c中，相同的附图标记指代相同的元件。相对于图1，一个区别在于流体连接件延伸通过注射器活塞106的通道124。密封件(图3a-c未示出)设置在流体连接件118的外表面和通道124的内表面之间。图3a公开了填充/装载位置，其中注射器活塞被推动远离其初始位置(在图3c中示出)。在填充/装载位置，流体连接件118的出口120位于注射器本体106的面向近端的内表面122附近。当注射室114已经填充有希望数量的药剂时，流体连接件118缩回，如图3b所示，且单向阀(图中未示出)防止通过通道124泄漏。图3c示出了药剂排出之后的注射器。在此位置，注射器活塞返回到其初始位置。
在图4中，流体连接件118的出口120与注射器的出口122对准。注射器102适于相对于流体连接件118在第一和第二相对位置之间变换。在第一位置中(图4未示出)，流体连接件118的出口120未流体连接到注射器本体104的出口122。在第二位置中(如图4所示)，流体连接件118的出口120流体连接到注射器本体104的出口122。术语“流体连接”应当理解为两个出口对准且定位为使得在药剂从贮存器116传递给注射器102时在出口120，122的区域中将大致不发生泄漏。在图4中，设置在注射器的远端上的密封件127防止泄漏。
图5公开了注射器系统100，注射器系统100包括注射器102，注射器102具有注射器本体104和可在注射器本体104内移动的注射器活塞106。密封件108设置在注射器本体104和注射器活塞106之间。在附图中，注射器活塞被移动远离其初始位置，在此其远端表面110邻接注射器本体的面向近端的表面112。当注射器活塞106移动远离其初始位置时，由注射器本体104和注射器活塞106限定注射室114。注射室114借助于流体连接件118流体连接到贮存器116，流体连接件118限定在注射器本体104的壁中。流体连接件包括单向阀126，所述单向阀126适于允许药剂从贮存器116流向注射室114。贮存器116包围注射器本体104，且贮存器和注射器本体以纵向方向轴向地共同延伸。注射器本体104的外侧壁限定贮存器116的内侧壁。在一个实施例中，贮存器116和注射器本体104的中心轴线重合。贮存器活塞119可在贮存器116中移动。贮存器活塞119的外侧表面邻接贮存器116的内表面128，且贮存器活塞119的内表面邻接注射器活塞104的外表面130。当贮存器活塞119以远端方向(即，在图中向右)移动时，容纳在贮存器116中的药剂被增压，且推动通过单向阀132，从而注射器活塞106推动远离其初始位置(即，以向左方向)和注射室被填充。单向阀适于防止从注射室114到贮存器116的流动。
图6公开了用于将注射器本体保持在第一和/或第二位置的第一原理，其中流体连接件118限定用于接收注射器本体(未示出)的腔134。腔134在其内表面137上限定凹槽136，凹槽136具有由箭头138，140，142表示的第一、第二和第三凹槽部分。凹槽136适于接收限定在注射器本体104的外表面上的相应突起(未示出)。突起移动到第一凹槽部分138中使得注射器本体104朝第一位置移动，当突起邻接第二凹槽部分140的下表面144时到达第一位置。为了将注射器本体移动到第二位置，注射器本体必须相对于流体连接件转动(如箭头140所示)，直到下表面144不防止注射器本体104和流体连接件118之间的进一步相对轴向运动(由箭头142表示)为止。突起朝第三凹槽部分142底部移动使得注射器本体移动到第二位置。应当理解，突起设置在腔134的内表面上且凹槽136限定在注射器本体104的外表面上。
图7公开了用于将注射器本体104保持在第一和第二位置的装置的第二实施例。流体连接件118限定固定装置146，固定装置146限定壁148。在壁148的内表面150上限定第一组缺口152和第二组缺口154。两组均适于接收注射器本体104的突起156，从而当突起156位于第一组缺口152中时，注射器本体104位于第一位置，当突起156位于第二组缺口154中时，注射器本体104位于第二位置。由于突起156和第一或第二组缺口152，154之间接合，注射器本体可保持在所述位置，从而允许使用者从流体连接件118的管道中去除空气，如图8-10所示。
图8公开了刚定位在第一位置中的注射器本体104，其中突起156接合壁148的第一组缺口152。应当理解，活塞106将最初位于其最远端位置(与图中不一样)，其中活塞106的远端表面110邻接注射器本体104的近端表面112。药剂158最初设置在贮存器116中，且流体连接件118的腔填充有空气。通过将注射器本体104定位在第一位置，出口120，122既不密封也不流体连接，借助于以图9所示的远端方向(图中向下)移动贮存器116的活塞119，空气可从流体连接件排出。当空气已经从流体连接件118的腔排空时，注射器本体104移动到如图10所示的第二位置，从而密封构件(未示出)在出口120，122之间提供密封。借助于将活塞119进一步以远端方向移动，药剂158流入注射室114中。

Claims (13)

1.一种用于药剂的无针高压输送的注射器系统，所述系统包括：
注射器，所述注射器包括：
注射器本体，和
注射器活塞，所述注射器活塞可在所述注射器本体中移动，从而当所述注射器活塞移动远离初始位置时，由所述注射器本体和所述注射器活塞限定了注射室，所述注射器本体具有限定所述注射室出口的远端；
药剂容器，所述药剂容器包括：
用于容纳药剂的贮存器，所述贮存器在远端限定出口，和
可在所述贮存器内移动的贮存器活塞；
流体连接件，所述流体连接件适于流体连接到所述贮存器的出口；
其中，所述注射器本体可相对于所述流体连接件在第一位置和第二位置之间移动：
在所述第一位置中，所述流体连接件的出口未被流体连接到所述注射器本体的出口，和
在所述第二位置中，所述流体连接件的出口被流体连接到所述注射器本体的出口，从而当所述流体连接件被另行流体连接到所述贮存器的出口时，贮存器活塞朝远端的移动使得药剂被增压，藉此，所述注射器活塞移动远离初始位置且所述注射室被填充；以及
其中，所述流体连接件和/或注射器包括保持装置，用于将所述注射器本体相对于所述流体连接件保持在第一和第二位置中的每个中。
2.根据权利要求1所述的注射器系统，其特征在于，一个或更多的密封装置布置在注射器本体的外表面和/或流体连接件上，从而在注射器本体移动到第二位置时，注射器本体的出口借助于所述一个或更多的密封装置密封地连接到流体连接件的出口。
3.根据权利要求2所述的注射器系统，其特征在于，所述一个或更多的密封装置设置在注射器本体的外部远端表面上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的注射器系统，其特征在于，当注射器本体移动到第一和/或第二位置时，所述保持装置适于提供触觉和/或听觉和/或视觉指示。
5.根据前述权利要求中任一项所述的注射器系统，其特征在于，流体连接件限定了用于将注射器保持在第一和/或第二位置的固定装置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的注射器系统，其特征在于，流体连接件限定了终止于注射器本体的内表面上的出口。
7.根据前述权利要求中任一项所述的注射器系统，其特征在于，流体连接件限定了终止于注射器本体的出口的内表面上的出口。
8.根据前述权利要求中任一项所述的注射器系统，其特征在于，流体连接件限定了终止于注射器活塞的外表面上的出口。
9.根据前述权利要求中任一项所述的注射器系统，其特征在于，活塞限定了用于流体连接件的通道，以允许注射器活塞和流体连接件之间的相对运动。
10.根据权利要求9所述的注射器系统，其特征在于，所述通道包括密封件，所述密封件适于在流体连接件的外表面和所述通道的内表面之间限定密封件。
11.根据权利要求9或10所述的注射器系统，其特征在于，所述注射器活塞限定了密封件，以在流体连接件未插入到所述通道中时封闭所述通道。
12.根据前述权利要求中任一项所述的注射器系统，其特征在于，所述流体连接件的出口被流体连接到所述注射室的出口。
13.根据前述权利要求中任一项所述的注射器系统，其特征在于，所述注射器本体的至少部分由所述贮存器的至少部分包围。
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