CN101528287A - 药物输送设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种药物输送设备，其包括：壳体；驱动轴，其在使用中接合药物容纳筒；自动驱动器；使用者能够致动的触发器，用于使自动驱动器移动驱动轴通过壳体；以及使用者能够致动的制动器，用于允许使用者控制药物输送的速率。

Description

药物输送设备
技术领域
本发明涉及一种注射方法和设备，并且更具体地涉及一种提供用于自动药物输送和可变剂量设定的注射方法和设备。
背景技术
US5,743,889和US6,899,689描述了大致笔状注射器，所述注射器结合了由剂量按钮提供的剂量计量装置，所述计量按钮可相对于笔状主体旋转到与将被注射的药物的剂量有关的位置。在主体内，具有弹簧、包括一组齿和带槽的螺旋轨道的圆筒、被布置成推抵药物筒的驱动杆和被布置成可释放地保持所述驱动杆的锁。锁包括布置成与圆筒齿接合的一组齿。笔状部还包括具有突出的凸轮从动件的触发器。当旋转按钮时，凸轮从动件与螺旋轨道接合，并且圆筒经历相对于笔状部的壳体的旋转运动。此运动使弹簧负载。螺旋轨道确保圆筒也经历沿笔状部的主轴线的轴向运动。当锁齿在旋转期间上升和下降时，圆筒的齿在锁的非旋转齿上移动，并从驱动杆断开锁，锁的轴向运动与圆筒的轴向运动相对应。当齿在锁与圆筒之间几乎完全接合时，锁在弹簧力下抓紧驱动杆。当压下触发器时，凸轮从动件升高而摆脱与螺旋轨道的接合，压缩弹簧的展开推动所述锁，并因此驱动杆向前，从而喷射一剂药物。锁的前面接触相对于主体固定的内部挡块。圆筒和锁齿完全断开，并且触发器凸轮从动件不再与螺旋轨道接合。通过主体上的窗显示在此位置时圆筒上的标记，这显示注射器已准备好进一步使用。
这种笔状注射器的问题在于使用者不能控制喷射速率。药物的喷射速率由弹簧的展开力决定。对于较大剂量，使用者可能更喜欢能够限制药物输送的速度。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种药物输送设备，包括：
壳体；
驱动轴，其在使用中接合药物容纳筒；
自动驱动器；
使用者可致动的触发器，用于使自动驱动器将驱动轴移动通过壳体；以及
使用者可致动的制动器，用于允许使用者控制药物输送的速率。
“自动驱动器”，其表示不需要直接来自使用者的动力的驱动器。自动驱动器可以由弹簧、预弹出的弹簧(pre-cocked spring)、气动力等等移动，并与在注射器中被使用者直接推动的驱动器不同。
优选的是制动器设置在触发器上，使得在使用中触发器上的压力操作制动器。
优选地，所述设备还包括：
剂量设定按钮；
驱动器齿，其设置在驱动器上；
圆筒，其安装在壳体内，并能够旋转地耦合到剂量设定按钮；
设置在圆筒上的圆筒齿，所述圆筒齿被布置成与锁定构件齿接合；
绕圆筒的外表面的螺旋轨道，螺旋轨道被布置成与设置在触发器上的凸轮从动件接合；并且
其中，在使用中，圆筒的旋转使圆筒齿在驱动器齿上移动，使得当齿接合驱动器锁定驱动轴，而当齿的接合断开时，驱动器释放驱动轴。
制动器可以被布置成限制圆筒的运动，从而限制驱动轴的运动。
为了便于模制和组装，所述设备可以进一步包括位于壳体内的机架，圆筒部分地位于机架内并与机架同轴，机架还包括布置成接触凸轮从动件的突出部。在这种情况下，优选的是机架包括设置在机架上的机架斜面，和设置在圆筒上的圆筒斜面，其中，在使用中，圆筒相对于机架的旋转使上述两斜面共同操作，以使圆筒轴向远离机架移动到凸轮从动件能够与螺旋轨道接合的位置。
所述设备可以包括相对于壳体固定的锁定盘，锁定盘具有一开口，驱动轴能够通过所述开口，锁定盘还包括向内指向的指，所述指被布置成抓紧驱动轴，使得锁定盘允许驱动轴仅在一个方向上移动。
为了允许触发器在使用之后返回到其初始位置，所述设备可以包括在触发器上的弹性包覆成型件(overmoulding)，使得在使用中触发器的操作使包覆成型件变形，而触发器的随后释放允许包覆成型件回复到其初始形状。可选地，所述设备可以包括设置在触发器与壳体之间的板簧，所述板簧使触发器偏压向静止位置。在使用板簧的情况下，制动器还可以用作板簧。
为了减小“空打”或在压力下存储药物药筒的需要，所述设备可以包括在剂量设定按钮内的开口，使用者可以通过所述开口操纵驱动构件，以确保与药物容纳构件接触。
根据本发明的第二方面，提供一种药物输送设备，包括：
壳体；
驱动轴，其在使用中接合药物容纳筒；
自动驱动器；
使用者可致动的触发器，用于使自动驱动器将驱动轴移动通过壳体；
凸轮从动件，其位于触发器上，凸轮从动件被布置成与螺旋轨道接合，所述螺旋轨道与驱动器相关；以及
突出表面，其相对于壳体固定并被布置成接触凸轮从动件。
根据本发明的第三方面，提供一种药物输送设备，包括：
壳体；
圆筒，其能够在壳体内旋转，并具有形成在圆筒的表面上的螺旋轨道；
凸轮从动件，其与所述轨道接合，以允许圆筒拧转通过壳体；
第一斜面，其位于圆筒上；
第二斜面，其相对于壳体固定；
其中，在剂量设定期间，圆筒相对于壳体的旋转使上述两斜面共同操作，以使圆筒在壳体内纵向移动，从而使凸轮从动件与螺旋轨道接合。
根据本发明的第四方面，提供一种药物输送设备，包括：
壳体；
驱动构件，其在使用中接合药物容纳筒；
自动驱动器；
使用者可致动的触发器，用于使自动驱动器将驱动轴移动通过壳体；
在药物输送设备内的开口，使用者可以通过所述开口操纵驱动构件，以确保与药物容纳构件接触。
优选的是开口在剂量设定按钮中。
附图说明
为了更好地理解本发明并为了显示如何实现本发明，以下通过示例参照附图说明本发明，其中：
图1示意性地显示笔型注射器；
图2显示图1的注射器的纵向剖视图；
图3显示图1的注射器的分解透视图；
图4是图1的注射器的剂量按钮的透视图；
图5是图1的注射器的锁的透视图；
图6是图1的注射器的驱动杆的透视图；
图7A显示图1的注射器的圆筒的纵向剖视图；
图7B是图1的注射器的圆筒的透视图；
图8A是图1的注射器的机架的透视图；
图8B是图8的机架的后视图；
图9是图1的注射器的套环的透视图；
图10A是注射器的触发器和圆筒的侧视图，示出第一可选制动机构；
图10B是注射器的触发器和圆筒的侧视图，示出第二可选制动机构；以及
图10C是注射器的触发器和圆筒的侧视图，示出图1-9的注射器的制动机构。
具体实施方式
在图1-9中图示了一种具有使用者可操作剂量设定机构的笔型注射器。可以看到的是注射器包括卡扣配合在一起的壳体1和帽2。剂量按钮3设置在壳体的一端。触发器4也设置在壳体的外表面上。药筒外壳(未示出)固定在壳体1的端部，与剂量按钮相对。药筒外壳被布置成容纳一次性药物填充药筒(未示出)。这种药筒具有密封药筒的一端的橡胶塞，而另一端被布置成容纳一次性注射针。药筒通常多次使用，即，每一个药筒都包括多剂药物。使用者将新注射针连接到药筒，用于每一次注射，并且在所有剂量都用完之后，丢弃药筒或整个装置。
剂量按钮3包括用于使用者抓紧以旋转剂量旋钮的抓紧部。具有突出齿条6的圆柱形部分从抓紧部延伸。抓紧部从壳体1突出，而圆柱形部分同轴地位于壳体1内。
压缩弹簧5同轴地位于壳体1内，并被布置成提供用于从装好的药筒喷射药物的驱动力。弹簧5在一端邻接剂量按钮3，而其另一端邻接位于壳体1内的锁7。
锁7位于壳体1内并与壳体1同轴，并不能相对于所述壳体1旋转。锁7包括限定开口的环状主体。三个锁定腿8在壳体的主轴线的方向上从环状主体延伸。环状主体还包括一组锁齿9。虽然将被理解的是可以使用任意数量的锁定腿，但是在本实施例中设置三个锁定腿。
驱动杆10位于壳体1内。驱动杆10通过锁7的环状主体内的开口。驱动杆10还包括沿其长度延伸的三个通道11。每一个通道11都容纳锁定腿8，使得当所述腿在不受压状态下，杆10可以自由移动通过锁7。驱动杆10还包括在任意一端处的凸缘以防止锁7滑出驱动杆10。在与剂量按钮3相对的端处，驱动杆10邻接药筒的橡胶塞。在与驱动杆10的接触橡胶塞的端部相对的端部处的凸缘具有倾斜表面，使得当锁7组装在驱动杆上时，锥形形状推动腿8，使得所述锁定腿向外弯曲并通过凸缘。然而，一旦锁定腿8已经通过凸缘，则所述锁定腿被限制而无法往回通过凸缘。
圆筒12也同轴地设置在主外壳1内。圆筒包括圆筒圆柱形部分13和圆筒轨道部分14。锁7同轴地位于圆筒1内，且驱动杆10如上所述通过该锁。圆筒圆柱形部分13包括在内表面上的多个圆筒齿条15(见图7A)。圆筒齿条与剂量按钮齿条6接合，使得剂量按钮3的旋转导致圆筒12相应的旋转，同时允许圆筒12和剂量按钮3相对于彼此轴向移动。一系列圆筒齿16还设置在圆筒12的内表面上，且圆筒齿被布置成与锁齿9接合。当圆筒齿16和锁齿9接合时，锁定腿8推抵圆筒12的倾斜内表面，这使所述锁定腿8受压，从而抓紧驱动杆10。当旋转剂量按钮3时，圆筒齿6在锁齿9上移动，从而使锁7前后轴向移动朝向和远离圆筒12和锁定腿8，以松开它们在驱动杆10上的摩擦抓紧。为了将锁定腿8偏压在抓紧位置，张紧的偏压弹簧在一端连接到锁7，而在另一端连接到圆筒12。这确保将锁7推向圆筒12，并保持与驱动杆10的摩擦锁定。
圆筒圆柱形部分13还包括沿圆柱形的外表面印刷在螺旋状路径中的一系列数字。壳体1内的窗体(未示出)允许使用者一次看到这些数字中的一个。数字与药物的剂量单元相对应，当旋转剂量按钮3时，使用者可以设定所述药物的剂量单元。除了一系列数字，绿色条带也印刷在圆筒圆柱形部分13上。当注射器已准备好用于使用，并且没有设定剂量时，绿色条带可通过窗体可见。当通过旋转剂量按钮3设定剂量时，绿色条带被数字替换。当然，可以使用任何颜色和图案代替绿色条带，以指示注射器已准备好用于使用。
轨道部分14包括在其外表面上的螺旋轨道17，和在轨道部分14的一端处的轨道斜面18。轨道部分与机架19同轴并位于机架19内，形成为单独的部件。机架19是圆柱形部件，其与壳体1同轴并位于壳体1内，并不能相对于所述壳体1移动，并具有开口，驱动杆10可以移动通过所述开口。机架19还包括与驱动杆通道11接合的突出部，从而确保驱动杆10不能相对于壳体1旋转。机架19包括机架斜面20，所述机架斜面20被布置成与轨道斜面18共同操作，使得当两个斜面在圆筒12相对于壳体1的旋转运动期间相遇(机架19被固定)，斜面滑过彼此，并使圆筒12相对于壳体1远离机架19轴向运动。机架还包括布置成与触发器4接合的突出作用面21。
触发器4允许使用者喷射药物的剂量。触发器4与下触发器部22共同操作。下触发器部具有突出到壳体1内的突出凸轮从动件23。下触发器部22可以相对于壳体移动，使得凸轮从动件23可以移动到与圆筒12的螺旋轨道17接合和断开。触发器4包括触发器制动器24，所述触发器制动器从触发器4的下侧向壳体1突出。
触发器4可以设置有软塑料包覆成型盖(未示出)。这种包覆成型的优点在于当压下触发器4时，触发器4的后部25处的包覆成型被压缩。当释放触发器4时，包覆成型的弹力将触发器4朝向其静止位置推回。可选地，可以设置板簧以使触发器4返回到其静止位置。
套环26被设置成连接到壳体1的端部，剂量按钮3从所述端部突出。套环26包括具有开口的环状部分，剂量按钮3位于所述开口内。套环26还包括套环板27，所述套环板27在壳体1内纵向延伸，使得套环板27位于触发器4与圆筒圆柱部13之间。
当组装笔状喷射器时，可以通过壳体1上的窗体看到指示零剂量的绿色条带，这表示装置已准备好用于使用。当使用者旋转剂量按钮3以设定需要的剂量时，与圆筒齿条15接合的剂量按钮齿条6确保圆筒12旋转。凸轮从动件23位于圆筒圆柱部13的外表面上，并且没有与螺旋轨道17接合。当圆筒12在机架19内旋转时，轨道斜面18围绕机架的基部移动。然而，圆筒12没有相对于机架19轴向移动，因此没有设定剂量。轨道斜面18围绕机架的基部移动，并且没有可听得见的卡嗒声，而绿色条带保持在壳体1的窗体内可见。当轨道斜面18与机架斜面20接触时，斜面18、20之间的共同操作使圆筒12远离机架19轴向移动。圆筒12远离机架19的轴向运动移动了螺旋轨道17，使得下触发器部22的凸轮从动件23落入螺旋轨道17内。轴向运动也使圆筒圆柱部13上的绿色印刷带移动远离壳体1内的窗体，使得螺旋地印刷的一系列数字中的第一个通过窗体可见。共同操作斜面18、20的使用，允许围绕圆柱形圆筒的整个圆周印刷绿色条带，使得当笔状注射器将准备用于设定的另一剂量时，绿色条带总是通过窗体可见，而不管圆筒12相对于壳体1被设置的旋转角度。
剂量按钮3的进一步旋转导致圆筒12的旋转，并且由于凸轮从动件23与螺旋轨道17的接合，此旋转运动伴随有圆筒12远离机架19的进一步轴向运动，以及因此的弹簧5的压缩。此轴向运动通过将圆筒12进一步压缩到剂量按钮圆柱部内而容纳在壳体内。使用者可以通过壳体内的窗体观察印刷在圆筒圆柱部13上的数字。数字的每一次增加伴随有由圆筒齿16在锁齿9上移动产生的卡嗒声。如果使用者设定太高剂量，则可以通过反向旋转剂量按钮3减少所述剂量。
当已经设定了所需的剂量时，锁7将驱动杆10锁定在相对于圆筒12的适当的位置处。使用者然后将注射针插入皮肤，并用足以使下触发器部22枢转的力来按压触发器4并使凸轮从动件上升而断开与螺旋轨道17的接合。弹簧展开并将锁7推向机架19，从而推动锁定腿以使所述锁定腿与驱动杆10紧密接合。将圆筒12、锁7和驱动杆10推向机架19，从而推动驱动杆10抵靠药筒内的橡胶塞，并使期望剂量的药物喷出。
为了控制药物的喷射速率，使用者在触发器4上施加额外力，所述额外力推动触发器制动器24抵靠套环板27。套环板27又压向圆筒圆柱部13。通过改变用于按压触发器4的力的大小，使用者改变圆筒12、套环板27以及制动器24之间摩擦力的大小，并因此控制速度，所述速度为由弹簧的展开而产生的向前推动圆筒12并因此向前推动驱动杆10的速度。套环板27将由使用者施加的力的载荷分布在圆筒上，从而减少部件的磨损，并且还减小印刷在圆筒圆柱部13上的数字被磨掉的风险。
设置在机架上的作用面21与下触发器部22的凸轮从动件23接触，以抵制由触发器4施加到圆筒12的任何不期望的力。弹簧5的力由作用面21而不是触发器4绕其移动的枢轴来承担，从而减小公差和磨损问题。
如果误操作笔状注射器，则驱动杆10可能滑出而不与药筒内的橡胶塞接触。如果真的发生这种情况，则使用者可能相信他设定的剂量高于将被精确传输的剂量，因为驱动杆10在喷射剂量之前必须与橡胶塞接触。为了防止这种情况，具有向内指向的指的环状盘28位于机架19处。当驱动杆10被弹簧5推动以喷射一剂量药物时，所述驱动杆通过弹性盘28的中心，使指向外张开。张开的指抓紧驱动杆10，从而防止任何驱动杆10往回移动到壳体内的运动，即，环状盘28形成单向“阀”。这还防止重新使用注射器。当然，在需要重新使用注射器的情况下，则可以使用可释放的锁定机构，从而允许驱动杆10往回移动到壳体1内。
当组装笔状注射器时，所述笔状注射器与药物药筒一起组装在药筒外壳内。由于部件的公差，驱动杆10的端部可以不接合药筒的塞子，因此从注射器喷射的第一剂量将不是使用者所设定的精确剂量。所述剂量或者太低，或者使用者可能需要以“空打”的方式发射第一剂药物，以确保驱动杆与橡胶塞完全接合。空打浪费昂贵的药物，而如果使用者在第一剂量之前省略执行空打，则使用者给自己注射剂量可能不对。一种方案是提供诸如弹簧的偏压装置，以将驱动杆推到药物药筒上。然而，笔状注射器在使用之前可以存储几年的时间，并不期望让药筒在长时期内处于压力下。出于此原因，剂量按钮3设置有开口29。一旦已经组装好笔状注射器，用细长工具推动通过剂量按钮开口29而抵靠驱动杆10，所述工具推动驱动杆从而与药筒接触。这确保驱动杆位于药筒的基部处而可用于喷射第一剂量，除非药筒没有在压力下存储。设定制造公差以确保驱动杆10没有完全与塞子接合，而不是与塞子接合以在压力下存储药筒。
在第二具体的实施例中，不需要套环板27。参照图10A，具有图示的触发器和圆筒。触发器形成类摇臂开关，其具有设置在圆筒的螺旋轨道上的支柱30。通过按压触发器使得支柱30与螺旋轨道接触(但不接合)，使用者可以通过支柱30与螺旋轨道的表面之间的摩擦来控制当喷射一剂量药物时圆筒移动的速率。
根据第三具体的实施例，也提供不需要套环板的可选的注射器。参照图10B，垫31设置在触发器上，其大于螺旋轨道17的通道的宽度。当使用者压下触发器以发射剂量时，使用者进一步施加的力使垫31与圆筒轨道14的外表面接触，因而圆筒轨道14与垫13之间的摩擦减小圆筒被向前推动的速度。
本领域的技术人员将认识的是，在不背离本发明的保护范围的情况下可以对上述实施例做各种修改。例如，上述说明书中涉及的板簧用于使触发器返回到其静止位置。单个部件可以用作板簧和制动器。此外，将被认识的是设置机架19是用来帮助制造和组装，但是当机架19相对于壳体1固定时，机架19的诸如机架斜面20和作用面21的功能部件可以与壳体1整体形成。
附图标记
1壳体
2帽
3剂量按钮
4触发器
5弹簧
6齿条
7锁
8锁定腿
9锁齿
10驱动杆
11驱动杆通道
12圆筒
13圆筒圆柱部
14圆筒轨道
15圆筒齿条
16圆筒齿
17螺旋轨道
18轨道斜面
19机架
20机架斜面
21作用面
22下触发器部
23凸轮从动件
24触发器制动器
25触发器后部
26套环
27套环板
28弹性盘
29剂量按钮开口

Claims (15)

1.一种药物输送设备，包括：
壳体；
驱动轴，其在使用中接合药物容纳筒；
自动驱动器；
使用者能够致动的触发器，用于使所述自动驱动器将所述驱动轴移动通过所述壳体；以及
使用者能够致动的制动器，用于允许使用者控制药物输送的速率。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述制动器设置在所述触发器上，使得在使用中在所述触发器上的压力操作所述制动器。
3.根据权利要求1或2所述的设备，包括：
剂量设定按钮；
驱动器齿，其设置在所述驱动器上；
圆筒，其安装在所述壳体内，并能够旋转地耦合到所述剂量设定按钮；
设置在所述圆筒上的圆筒齿，所述圆筒齿被布置成与锁定构件齿接合；
绕所述圆筒的外表面的螺旋轨道，所述螺旋轨道被布置成与设置在所述触发器上的凸轮从动件接合；并且
其中，在使用中，所述圆筒的旋转使所述圆筒齿在所述驱动齿上移动，使得当所述齿接合时所述驱动器锁定所述驱动轴，而当断开所述齿的接合时，所述驱动器释放所述驱动轴。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述制动器被布置成限制所述圆筒的运动，从而限制所述驱动轴的运动。
5.根据权利要求3或4所述的设备，包括：
机架，其位于所述壳体内，所述圆筒部分地位于所述机架内，并与所述机架同轴，所述机架还包括被布置成接触所述凸轮从动件的突出部。
6.根据权利要求5所述的设备，包括：
机架斜面，其设置在所述机架上；
圆筒斜面，其设置在所述圆筒上；
其中，在使用中，所述圆筒相对于所述机架的旋转使所述斜面共同操作，以使所述圆筒远离所述机架轴向移动到所述凸轮从动件能够与所述螺旋轨道接合的位置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括相对于所述壳体固定的锁定盘，所述锁定盘具有所述驱动轴能够通过的开口，所述锁定盘还包括向内指向的指状物，所述指状物被布置成抓紧所述驱动轴，从而所述锁定盘允许所述驱动轴仅在一个方向上移动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，包括在所述触发器上的弹性包覆成型件，使得在使用中，所述触发器的操作使所述包覆成型件变形，并且所述触发器的随后释放允许所述包覆成型件回复到其初始形状，从而使所述触发器返回到其初始位置。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的设备，包括板簧，其设置在所述触发器与所述壳体之间，所述板簧使所述触发器偏压向静止位置。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述制动器还用作板簧。
11.根据权利要求2所述的设备，还包括在所述剂量设定按钮内的开口，使用者能够通过所述开口操纵所述驱动构件以确保与所述药物容纳构件接触。
12.一种药物输送设备，包括：
壳体；
驱动轴，其在使用中接合药物容纳筒；
自动驱动器；
使用者能够致动的触发器，用于使所述自动驱动器移动所述驱动轴通过所述壳体；
凸轮从动件，其位于所述触发器上，所述凸轮从动件被布置成与螺旋轨道接合，所述螺旋轨道与所述驱动器相关；以及
突出表面，其相对于所述壳体固定并被布置成接触所述凸轮从动件。
13.一种药物输送设备，包括：
壳体；
圆筒，其能够在所述壳体内旋转，并具有形成在所述圆筒的表面上的螺旋轨道；
凸轮从动件，其能够与所述轨道接合，以允许所述圆筒拧转通过所述壳体；
第一斜面，其位于所述圆筒上；
第二斜面，其相对于所述壳体固定；
其中，在剂量设定期间，所述圆筒相对于所述壳体的旋转使所述斜面共同操作，以使所述圆筒在所述壳体内纵向移动，从而使所述凸轮从动件与所述螺旋轨道接合。
14.一种药物输送设备，包括：
壳体；
驱动构件，其在使用中接合药物容纳筒；
自动驱动器；
使用者能够致动的触发器，用于使所述自动驱动器将所述驱动轴移动通过所述壳体；
在所述药物输送设备内的开口，使用者能够通过所述开口操纵所述驱动构件以确保与所述药物容纳构件接触。
15.根据权利要求14所述的药物输送设备，其中，所述开口在剂量设定按钮中。
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