CN101903057A - 具有针头插入部的自动注射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种注射装置，包括壳体(10，100)、容器保持部(12)、能量蓄积构件(80)、柱塞驱动机构(40)，该容器保持部设置在所述壳体内，所述壳体具有适于容纳要通过针头(22)输送的药物的容器(20)，该能量蓄积构件适于蓄积能量并将能量传递至所述柱塞驱动机构，其中，所述装置还包括容器驱动器机构(30)，其被设置和设计为连接至柱塞驱动机构和容器保持部，用于在所述能量被提供给驱动机构时，将容器和其针头静止地保持在所述壳体内，以及在所述能量被提供给驱动机构时，将容器朝向装置的近端端部驱动，由此，执行针头刺入和注射。

Description

具有针头插入部的自动注射装置
技术领域
本发明涉及一种注射装置，其具有多个自动功能，诸如自动刺入、自动注射和自动安全手段，该自动安全手段用于防止针头意外戳刺，本发明更具体地涉及一种注射装置，其能处理具有高粘度的流体形式的药物。
背景技术
本发明涉及用于注射具有高粘度的液体形式药物的注射装置，这意味着在注射药物时这些装置需要很大的力来将流体压动通过针头。
自动注射器或者笔式注射器已经在市场上存在许多年。一种最初的自动注射器是针对战时开发的，这种注射器通过将注射器压靠身体部分以用于使其工作，从而使它起作用。其主要关注的是使药物尽可能快地注射，而没有太关注患者或操作安全的方面。在近年来，已经开发了一些药物，从而这些药物必须由患者自己注射。因此，取决于药物的期望用途和种类，也已经开发了一些注射装置，它们具有不同程度的自动功能，从而以对于患者或者甚至是经过训练的人员(例如，医师、护士)来说可靠且安全的方式来辅助药物的注射。
具有自动注射功能的自动注射器装置通常包括壳体和螺旋盘绕的压缩弹簧，该弹簧作用在柱塞杆上，该柱塞杆又作用在药物容器内的止挡件上，用于将药物通过附连到容器的针头排出。通常，弹簧的一端总是邻接壳体的内端表面，这意味着壳体必须按照弹簧力来设定尺寸。当利用自动注射器注射具有高粘度的流体时，需要很大的力将药物通过很细的针头排出。因而，弹簧变得非常大，体现在盘绕的弹簧的直径和金属丝螺旋的直径。弹簧的尺寸意味着该装置变大，并且对于一些应用和消费者来说，装置的这种尺寸是无法接受的。
对于该问题的一种解决方案在文献EP 1728529中披露，其披露了一种药物传送装置，该装置设置有能量蓄积构件，例如扁盘簧(flat spiral spring)，其能向柱塞杆驱动构件提供输出扭矩，该驱动构件适于接合带螺纹的柱塞杆。柱塞杆驱动构件由于弹簧输出扭矩的旋转使得柱塞杆旋转，并允许所述杆在药物容器内被向前驱动，用于排出所述药物。当所述装置用作注射装置时；使用者(例如，患者、医师或受过训练的人员)必须手动地刺入针头。尽管所述装置包括针头屏蔽护套以便起动注射步骤和在药物已经被注射后遮盖针头，但是一些使用者认为这种手动刺入是很令人不悦的步骤。
对该问题的一种解决方案在文献US 5104380中披露，其披露了一种注射装置，该装置具有可旋转剂量计帽(dose metering cap)，该帽包括盘簧。当要注射一定剂量时，闩锁体压靠注射部位，从而压缩弹簧可以被解压来执行自动刺入。该动作还将驱动齿轮脱离啮合，允许盘簧解卷绕并由此旋转驱动柱塞杆。所述旋转运动伴随有轴向运动，以使药物从药筒排出并通过针头注射。当需要较大的力来注射高粘度药物时，这种设计是不可用的。这种设计还需要额外的闩锁体，其包括额外的弹簧用于自动刺入，这增加了物理尺寸和这种装置的制造成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种注射装置，其具有多个自动功能，诸如自动刺入、自动注射和自动安全手段，该自动安全手段用于防止针头意外戳刺，本发明更具体地提供一种注射装置，其能处理具存高粘度的流体形式的药物，而不以任何明显的方式增加注射器的尺寸。
该目的通过根据权利要求1特征的注射器实现。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。
根据本发明的主要方面，其特征在于一种注射装置，包括壳体、容器保持部、能量蓄积构件、柱塞驱动机构，该容器保持部设置在所述壳体内，所述壳体具有适于容纳要通过针头和止挡件输送的药物的容器，该针头附连至容器且该止挡件密封地且可滑动地设置在所述容器内，该能量蓄积构件设置在装置的内部并适于蓄积能量，该柱塞驱动机构包括柱塞杆驱动构件，该柱塞杆驱动构件连接至所述能量蓄积构件并螺纹接合到柱塞杆，该柱塞杆设置有与所述止挡件接触的近端端部，从而当所述柱塞杆驱动构件由于来自能量蓄积构件的输出扭矩而旋转时，柱塞杆(40)被朝向装置的近端端部推动，其特征在于，所述装置还包括容器驱动器机构，该容器驱动机构被设置并设计为固定地连接至容器保持部并且可释放地连接至柱塞杆，从而当所述柱塞杆被朝向装置的近端端部推动时，容器保持部朝向装置的近端端部移动预定距离，由此执行针头刺入，并且在此时所述柱塞杆的继续运动使得所述容器驱动器机构从所述柱塞杆释放，由此，执行注射。
根据本发明的另一方面，所述容器驱动机构以卡扣配合方式连接至注射驱动机构，以便在针头刺入执行后，从所述驱动机构释放所述容器驱动器机构，并由此使所述容器保持部与促使其朝向装置近端端部推动的力脱开。
根据本发明的又一方面，所述容器驱动器机构包括弹性构件，该弹性构件以卡扣配合的方式设置在所述柱塞杆上的环形沟槽中，以便在执行针头刺入后直接从所述柱塞杆释放所述容器驱动器，并当所述柱塞杆在所述容器内继续被朝向装置的近端端部驱动时，允许所述容器驱动器在所述柱塞杆上滑动，以便将药物通过所述针头排出。
根据本发明的另一方面，所述柱塞驱动机构还包括不旋转机构，其被设置和设计为接合至柱塞杆上的纵向引导机构，以便在所述容器内朝向装置的近端端部推动柱塞杆线性地移动。
根据本发明的另一方面，所述装置还包括保持机构，该保持机构能作用在所述柱塞驱动机构上，用于将所述能量蓄积构件保持在负载状态。
根据本发明的另一方面，其还包括作动机构，该作动机构能作用在所述保持机构上，用于释放所述能量蓄积构件并由此释放所述柱塞驱动机构。
根据本发明的另一方面，其还包括针头屏蔽套筒，该针头屏蔽套筒被设置为在所述近端壳体中可滑动，并在所述针头屏蔽套筒压靠柱塞部位时，能作用在所述作动机构上。
根据本发明的另一方面，所述作动机构还包括弹性机构，用于在所述装置从注射部位移走时，朝向装置的近端端部推动所述针头屏蔽套筒。
根据本发明的另一方面，所述装置还包括锁定机构，用于锁定所述针头屏蔽套筒，，以防止该针头屏蔽套筒在所述装置从注射部位移走时朝向装置的远端端部移动。
本发明的优点有几个。因为该装置设置有提供扭力的能量蓄积构件，所以可以获得较大的力。该装置由此能处理具有高粘度的液体药物，而该装置无须很大很笨重，并由此对于使用者不那么显眼。
并且，该装置仅需要一个能量蓄积构件用于执行自动刺入和注射功能二者。
本发明的这些和其他方面将通过以下详细说明和附图变得明显。
附图说明
在本发明的以下详细说明中，将参考附图，其中：
图1是处于被送给使用者的状态下的、根据本发明的注射器的横截面视图；
图2是图1的注射器的横截面视图，已经开始刺入；
图3是图1的注射器的横截面视图，已经完成刺入；
图4是图1的注射器的横截面视图，已经完成注射；
图5是图1的注射器的横截面视图，注射器已经从注射部位退出；和
图6是图1的注射器的分解视图。
具体实施方式
在本申请中，当使用术语“远端部分/端部”时，这是指在使用注射装置时在距患者的药物注射部位最远处的注射装置的部分/端部或其构件的部分/端部。相应地，当使用术语“近端部分/端部”时，是指在使用注射装置时距患者的药物注射部位最近处的注射装置的部分/端部或其构件的部分/端部。
在附图中显示的注射器的实施例包括壳体、细长针头屏蔽套筒11、容器驱动器30、柱塞杆40、柱塞杆驱动构件50、螺旋弹簧60、作动套筒70和能量蓄积构件80，该壳体包括近端壳体10和远端壳体100。近端壳体10是细长管状形状，包括两段：近端段和远端段，其中，远端段的直径大于近端段的直径。细长针头屏蔽套筒11包括三段：近端段、中间段和远端段，其中，远端段具有的直径大于中间段的直径，中间段具有的直径大于近端段的直径，如图6所示。所述细长针头屏蔽套筒11可滑动地设置在所述细长壳体内，其中，所述针头屏蔽套筒的近端的一部分从近端壳体10突出出来，该针头屏蔽套筒在使用期间压靠注射部位，如将在下文描述。此外，所述针头屏蔽套筒在其远端段的周边包括弹性舌状件15。
在针头屏蔽套筒内设置有药物容器保持部12，且在容器保持部内，设置有容器20(例如，药筒、或针筒等)，该容器容纳要通过附连至容器的针头22和密封地且可滑动地设置在所述容器内的止挡件23输送的药物。此外，容器保持部的远端部分设置有舌状件13，所述舌状件具有朝向内的突出部14，如图6所示。
在所述药物容器保持部12的舌状件13之间，设置有漏斗形环形构件30，在此后称为容器驱动器。所述容器驱动器在其近端且在其外表面上包括一个朝向外的环形突出部31，该突出部31与容器保持部的突出部14协作，形成在这些部件之间的卡扣配合。从所述容器驱动器的近端朝向远端延伸出至少两个弹性构件32(例如舌状件、腿状件)，其中，每个构件32包括朝向内的突出部33。
柱塞杆40设置在注射装置的内部，沿所述装置的纵向轴线延伸。所述柱塞杆包括两段：远端段42和近端段41，其中，远端段具有的直径小于近端段的直径，其中，远端段具有的长度大于近端段的长度，并且其中，远端段带有螺纹并包括纵向引导机构44。此外，环形沟槽43设置在所述柱塞杆40的近端段41的远端端部处，其中所述环形沟槽43与所述容器驱动器30的突出部33协作，形成这些部件之间的卡扣配合。此外，近端段41的近端端部与药物容器中的止挡件23接触。
柱塞杆40的带螺纹远端段42螺纹旋拧在柱塞杆驱动构件50的内部。所述驱动构件50包括两段：远端段52和近端段51，其中，远端段52具有的直径小于近端段51的直径，且具有的长度大于近端段51的长度。此外，近端段51包括向外突出的凸缘或齿53，如图6所示。
在优选实施例中，远端壳体100包括三个壳体：第一半远端壳体110、第二半远端壳体120和第三远端壳体130，该远端壳体100适于容纳柱塞杆驱动构件50、螺旋弹簧60、作动套筒70和例如具有扁盘簧80、螺旋扭力弹簧形式的能量蓄积构件。
所述第一半远端壳体110包括两段：远端段112和近端段111，其中，远端段具有的半径大于近端段的直径。远端段112通过一构件与近端段111分开，该构件在其远端端部中包括盘状部件114且在其近端端部中包括同轴的部件115，形成圆筒形空间，在该圆筒形空间中所述螺旋弹簧60设置为其远端端部被抵靠盘状部件114支撑。所述同轴的部件115包括在其外表面上向外突出的凸缘116和适于容纳柱塞杆驱动构件50的远端段52的一部分的穿通孔117。所述向外突出的凸缘116中的至少两个具有弹性臂118。
所述第二半远端壳体120包括两段：远端段122和近端段121，其中，远端段122具有的直径大于近端段121的直径。此外，所述第二半远端壳体120还包括近端壁123，该近端壁包括两个月牙形孔124和穿通孔125，设置有不旋转内部机构(未示出)，适于沿柱塞杆40的纵向引导机构44行进。
第三远端壳体130还包括远端段132和近端段131，其中，远端段132具有的内径小于近端段131的内径。远端段132由此适于容纳柱塞杆驱动构件50的远端段52的一部分，且近端段131适于容纳扁盘簧80。所述扁盘簧26设置有外保持机构，以便连接至第三远端壳体130的近端段131，所述扁盘簧设置有内保持机构，以便附连至柱塞杆驱动构件50的远端段52。此外，在优选实施例中，第三远端壳体130的近端段131设置为在远端段112和122之间可手动旋转。
作动套筒70包括两段：远端段72和近端段71，其中远端段72是环状件，且近端段是两个舌状件71’、71”。这两个端71、72都设置在第一半远端壳体110和第二半远端壳体120之间。远端段72具有的外径小于近端段71的外径，形成支撑螺旋弹簧60的近端的两个支撑壁74。所述舌状件71’、71”朝向装置的近端端部延伸穿过第二半远端壳体120的月牙形孔124，并且所述舌状件在其外表面上包括一些突出部，所述突出部与针头屏蔽套筒11的弹性舌状件15匹配。此外，所述段71和72包括朝向内的突出部形成的槽道73，如图6所示，该槽道与柱塞杆驱动构件50的向外突出凸缘53和第一半远端壳体110的向外突出凸缘116匹配。
装置以如下方式工作。当该装置被送给使用者时，在优选实施例中，扁盘簧80已经在制造点装载。在另一实施例中，扁盘簧80由使用者通过旋转第三远端壳体130而装载。此外，保护帽(未示出)设置在装置的近端端部处。保护性帽包括护套(未示出)，其以无菌的方式遮盖针头。当帽被拆除时，护套也被拆除。这也导致针头屏蔽套筒11朝向装置的近端端部移动并在注射器的近端端部处略微突出，如图1所示。
现在注射器已准备好可被使用。针头屏蔽护套11的近端端部压靠注射部位，由此，针头屏蔽套筒被朝向装置的远端端部推动，如图2所示。因为针头屏蔽套筒连接至作动套筒70，后者也朝向装置的远端端部移动，由此螺旋弹簧60被压缩并且作动套筒70的朝向内的突出部形成的槽道73与柱塞杆驱动构件50的向外突出的凸缘53脱离接合，由此，由于在扁盘簧80中蓄积的能量，柱塞杆驱动构件50被释放以进行旋转。柱塞杆驱动构件50的旋转将使柱塞杆40旋转，并且由于设置在穿通孔125中且适于沿柱基杆40的纵向引导机构44行进的不旋转内部机构，柱塞杆被朝向装置的近端端部线性地推动，而不旋转。
当柱塞杆朝向装置的近端端部被线性地推动时，由于药物容器保持部12、容器驱动器30和柱塞杆40之间的接合部14、31、32、43，药物容器保持部12也被朝向装置的近端端部推动。药物容器保持部12的运动使得针头22自动刺入到注射部位中。
针头22完全刺入，直到药物容器保持部12的近端端部与针头屏蔽套筒11的近端段和中间段之间的过渡部分接触。弹簧80的扭力将继续在容器内朝向装置的近端端部进一步驱动柱塞杆，按压止挡件23，以便开始将药物通过针头22的通道排出。所述运动释放了与柱塞杆40的环形沟槽43协作的容器驱动器30的朝向内的突出部33的接触，以便使容器驱动器与柱塞杆脱开，并由此使容器/容器保持部与将其朝向装置近端端部推动的力脱开。随着所述柱塞杆继续朝向装置的近端端部移动，容器驱动器沿柱塞杆滑动。在止挡件处于容器的近端端部处时，注射完成，如图4所示。
该装置现在可从注射部位移走。作用在作动套筒70上的弹簧60使得针头屏蔽套筒11向前移动，如图5所示，因为针头屏蔽套筒连接至作动套筒，由此遮盖针头。弹性臂118由此自由地径向挠曲，由此它们与作动套筒70的远端壁接触，并由此锁定所述针头屏蔽套筒11，从而所述针头屏蔽套筒11不能被再次朝向装置的远端端部推动。
现在可以丢弃该装置了。
应该理解，上述和在附图中显示的实施例仅仅是本发明的非限制性例子，并且可以在权利要求范围内进行改变。

Claims (10)

1.一种注射装置，包括：壳体(10，100)；容器保持部(12)，设置在所述壳体内，所述壳体具有适于容纳要通过针头(22)和止挡件输送的药物的容器(20)，该针头附连至容器，且该止挡件密封地且可滑动地设置在所述容器内；能量蓄积构件(80)，设置在装置的内部并适于蓄积能量；柱塞驱动机构，包括柱塞杆驱动构件(50)，该柱塞杆驱动构件连接至所述能量蓄积构件并螺纹接合到柱塞杆(40)，该柱塞杆设置有与所述止挡件接触的近端端部，从而当所述柱塞杆驱动构件由于来自能量蓄积构件的输出扭矩而旋转时，柱塞杆(40)被朝向装置的近端端部推动；其特征在于，所述装置还包括：容器驱动器机构(30)，该容器驱动器机构被设置并被设计为固定地连接至容器保持部(12)并且可释放地连接至柱塞杆，从而当所述柱塞杆(40)被朝向装置的近端端部推动时，容器保持部(12)朝向装置的近端端部移动预定距离，由此执行针头刺入，并且在此时所述柱塞杆的继续运动迫使所述容器驱动器机构从所述柱塞杆释放，由此执行注射。
2.如权利要求1所述的注射装置，其中，所述容器驱动机构以卡扣配合方式连接至柱塞驱动机构，以便在针头刺入执行后，立即从所述柱塞杆释放所述容器驱动器机构，并由此使所述容器保持部与将其朝向装置近端端部推动的力脱开。
3.如权利要求1-2中的任一项所述的注射装置，其中，所述容器驱动器机构包括弹性构件(32)，该弹性构件以卡扣配合的方式设置在所述柱塞杆(40)上的环形沟槽(43)中，以便在执行针头刺入后立即从所述柱塞杆释放所述容器驱动器，并当所述柱塞杆在所述容器内继续被朝向装置的近端端部驱动时，允许所述容器驱动器在所述柱塞杆上滑动，以便通过所述针头将药物排出。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的注射装置，其中，所述柱塞驱动机构还包括不旋转机构(123，125)，其被设置和设计为接合至柱塞杆上的纵向引导机构(44)，以便推动柱塞杆在所述容器内朝向装置的近端端部线性移动。
5.如前述权利要求中的任一项所述的注射装置，其中，所述装置还包括保持机构(73，53)，该保持机构能作用在所述柱塞驱动机构上，用于将所述能量蓄积构件(80)保持在负载状态。
6.如权利要求5所述的注射装置，其中，其还包括作动机构(70)，该作动机构能作用在所述保持机构上，用于释放所述能量蓄积构件并由此释放所述柱塞驱动机构。
7.如权利要求6所述的注射装置，其中，所述装置还包括针头屏蔽套筒(11)，该针头屏蔽套筒被设置为能在所述近端壳体中滑动，并在所述针头屏蔽套筒抵压注射部位时，能作用在所述作动机构(70)上。
8.如权利要求7所述的注射装置，其中，所述作动机构还包括弹性机构(60)，用于在所述装置从注射部位移走时，朝向装置的近端端部推动所述针头屏蔽套筒。
9.如权利要求8所述的注射装置，其中，所述装置还包括锁定机构(118)，用于锁定所述针头屏蔽套筒，以防止该针头屏蔽套筒在所述装置从注射部位移走时朝向装置的远端端部移动。
10.如前述权利要求中的任一项所述的注射装置，其中，能量蓄积构件(80)是扁盘簧。
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