CN103816588B - 无针注射装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的注射装置（10）包括流体施加器（11），流体施加器（11）由流体递送布置（12）进给，所述流体递送布置包含储能器（29）。优选地，储能器（29）被配置为压力器皿（36）。从此压力器皿（36）得到的气压直接地（图5）或间接地（图3和图4）作用于已被预填充了排出流体（例如，等渗NaCl溶液）的容器上。因而使待喷射的流体经受恒定压力。利用阀（23），使用者能开始以恒定强度喷射所需流体量。止回阀（23）也可为调节阀，其能由使用者用于改变效果的强度。本发明的基本特点在于实现能以极高成本效益的方式生产的随时可用的注射装置。使用者仅需要例如通过刺穿压力器皿（36）而释放该系统以便然后能直接地将流体以限定或计量的方式经由探针，即流体施加器（11）注射。可以容易地并且直观地处置、释放以及促动止回阀或调节阀（23）。但是，也能将整个注射装置（10）配置为单次使用的系统并且将流体施加器（11）预填充直到其流体排出开口。可由保护帽（16）来在流体施加器（12）的远端处设置无菌密封件。

Description

无针注射装置

技术领域

本发明涉及用于无针流体注射的注射装置,特别地涉及用于提升或抬高胃肠道的黏膜或类似应用的注射件。

背景技术

已知用于给药的自动注射装置，所述装置使用弹簧储能器和针来操作。公告DE69533811 T2公开了这样的示例。该装置包括连接到空心针的药物储存器皿。在不操作的位置，这个针缩回到外壳内。在外壳中安置了张紧/拉紧的弹簧以在触发时允许空心针向前弹并且将通过空心针来喷射药物。

而且，已知用于在黏膜下无针注射流体的装置。例如，公告US 2009/0157114 A1公开了一种内窥镜，包括用于无针黏膜下注射的探针。为了实现这个目的，探针喷射氯化钠溶液射流，由于其较小的截面和其压力（或脉冲）渗透组织。为了输送氯化钠溶液并且生成适当压力，能提供泵单元或可选地提供增力杠杆。

应用这个原理需要一种供应装置包括适当泵单元。如果增力杠杆用于生成压力（可选地结合适当的耐压注射器），通过使用手动力，例如由助理来持久生成压力是不便的。

考虑到这点，本发明的目的在于提供一种注射装置，其能容易地并且舒服地处置并且需要最少的技术工作。

发明内容

利用根据本发明的注射装置实现了这个目的，所述装置特别地被设计用于无针注射以提升或抬高胃肠道的黏膜；但是，其也可用于实现其它相当的目的。注射装置安置成使用流体施加器生成流体射流，所述射流渗透了生物组织而无需使用空心针以便在其中生成流体储集。优选地，流体施加器被设计为一种柔性薄探针，其可穿过管、内窥镜或其它合适器件插入于体腔内以便在那里执行所希望的无针注射。但是，在开放手术中，流体施加器也可被配置为一种具有把手和喷嘴的手动器具，借助于把手和喷嘴，使用者开始了流体射流的喷射。无论流体施加器被配置为柔性探针还是手动器具，提供流体射流喷射的喷嘴可基本上被配置为圆柱形、锋利射流或者也为其它射流配置，例如适合于薄壁组织溶解（圆锥形射流、扇形射流、空心射流等）。也可能使用由根据本发明的装置而生成的流体射流来用于解剖组织。

用于递送到流体排出开口的流体管线与属于流体递送布置的供应腔室连通。优选地，流体为生理食用盐溶液。供应腔室包括至少第一可移动的壁表面，由驱动布置生成的力能施加到第一可移动的壁表面上。优选地，这个力基本上是恒定的，从而在流体排出开口处的流体能以基本上恒定的速度并且在基本上恒定的压力下排出。

驱动布置包括储能器。其可独立于任何固定的设备使用，因而当用于患者时提供较大的灵活性。而且，储能器替换原本将会必须手动地提供无针注射所需的高流体压力的辅助人员。优选地，流体在20巴至40巴的压力下，例如，其基本上经受30巴的恒定压力。

在原则上，可以使用针对不同类型能量的各种储能器。例如，储能器可包括拉紧的弹簧或者由作用于储存腔室的可移动的壁上的这样的弹簧制成。这样一来，弹簧的长度优选地大于喷射流体时将要由可移动的壁源行进的路径长度。因此，在膨胀时的弹簧力变化受到所述弹簧力膨胀限制，从而/在充满的供应腔室与几乎空的供应腔室之间形成的压差保持低于例如数巴的可容许的公差。

能使弹簧与可释放的锁相关联并且仅在释放锁时向流体施加压力。在不操作位置，锁吸收来自拉紧弹簧的力。如果释放锁，弹簧作用于可移动的壁上并且向流体施加压力，因此形成注射装置的准备操作状态。

替代地，储能器可为经由开关连接到电动马达的电池或者可再充电的电池，所述电动马达连接到供应腔室的可移动的壁表面，直接地或者经由传动装置。电池可具有一定容量，优选地其至少足够大使得由其提供的能量足以用于喷射供应腔室的整个流体体积。

在一种优选实施例中，储能器被配置为压力源。压力源被理解为是具有经加压的可压缩流体的供应体积。流体可完全地或部分地以气态或液态存在。优选地，流体诸如二氧化碳 (CO₂)、氮氧化物（一氧化二氮或类似物）用作室温和储存压力下的流体。在膨胀期间，所述流体完全或部分蒸发。也可以使用其它（非沸腾）流体（氮气、氩气等）。

驱动布置优选地包括膨胀腔室，膨胀腔室具有第二可移动的壁表面用于使驱动流体膨胀，在此情况下，膨胀腔室连接到或可连接到压力源。只要压力源一连接到膨胀腔室，注射装置准备操作。由驱动流体向第二可移动的壁表面施加的压力生成了能向供应腔室的第一可移动的壁表面施加的力。如果驱动流体的至少部分以液相存在于压力源中，则能在膨胀期间，即在喷射流体期间在膨胀腔室中维持恒定的操作压力。因此向流体施加恒定压力。

优选地，可使用具有气密密封件的CO₂筒、N₂O筒或另一填充着气体的筒。筒可与用来打破筒的密封的一种穿刺布置相关联。只要一将筒放置于适当的接收座内并且借助于穿刺装置来启动，注射装置就准备好操作。优选地，第一壁表面和第二壁表面具有不同尺寸的面积。以此方式，实现了压力调适并且例如使用表现出高达60巴的CO₂筒，能实现例如30巴的恒定喷射压力。在此情况下壁表面相对于彼此的表面比为1:2。也可提供其它壁表面比。因此，从而能实现压力升高以及压力降低。

优选地，两个表面布置在彼此相距一定距离处的柱塞上，在此情况下，通风开口设置于它们之间。以此方式，在柱塞处从膨胀腔室漏出的气体可以逸出而不进入供应腔室。因而排除了由于突破气体对患者造成的伤害。

优选地，阀设置于喷嘴与供应腔室之间。此阀可以是止回阀，能借助于止回阀来允许或阻挡流体流动。在常规实施例中，阀也可被配置为调节阀。其允许使用者对排出流体射流的力进行调节。

通常，阀布置于供应腔室附近。当启动注射装置时，流体管线必须通风。这可通过阀的测试启动来实现，直到整个流体管线充满流体。替代地，流体排出开口也可具备无菌密封件并且流体管线可被预填充流体。这用于进一步便利于处置。

上文所描述的注射装置中的每一个可被完全或部分地设计为单次使用的装置。包含供应腔室和驱动布置的一种外壳可设置为无菌的并且由塑料材料制成，其中供应腔室可被填充氯化钠溶液或另一流体。在弹簧驱动的情况下，拉紧的弹簧可位于外壳中，所述弹簧由锁定布置保持。在电动马达驱动的情况下，外壳可容纳电池、电动马达和传动装置。在由压力储存装置促动的优选实施例中，无菌包装可包含注射装置以及压力储存装置，例如被配置为CO₂筒或另一筒。为了进行促动，筒放置于注射装置的适当接收座内并且被穿刺。也能使用可作为日用消费品购买到的非无菌的储存筒(例如，NO₂、CO₂等)。

本发明的实施例的额外的细节为附图、描述和附属权利要求书的主题。

附图说明

附图示意性地并且以例示方式描绘了根据本发明的注射装置的不同实施例，在附图中示出：

图1为根据本发明的注射装置的示意总体视图；

图2为根据本发明的注射装置的替代实施例的一部分；

图3为注射装置的流体供应布置的第一实施例；以及

图4至图7为用于注射装置的流体递送布置的修改的实施例。

附图标记列表

10 注射装置

11 流体施加器

12 流体递送布置

13 把手

14 喷嘴轴杆

15 按钮

16 保护帽

17 流体排出开口

18 流体管线

19 远端

20 供应腔室

21 流体

22 排出口

23 阀

24 促动构件

25 柱塞

26 第一可移动的壁表面

27 杆

28 驱动布置

29 储能器

30 膨胀腔室

31 第二可移动的壁表面

32 圆筒

33 柱塞

34 中间空间

35 通风开口

36 压力器皿，压力源

37 CO₂筒

38 端部

39 密封件

40 穿刺针

41 通道

42 排出开口

43 压缩弹簧

44 拉杆

45 锁定布置

46 电池、可再充电的电池

47 马达

48 主轴螺纹驱动

49 开关

50 处置器件。

具体实施方式

图1所示的注射装置10包括流体施加器11和用于向流体施加器11供应流体的流体递送布置。优选地，流体为由流体施加器11以合适射流形式喷射的生理食用盐溶液（NaCl溶液）。优选地，优选的是锋利、层流、针状射流。但是也能提供需要并且实施其它射流形式的其它应用情形。

如在图1中示意性地示出，流体施加器可被提供用于开放手术应用并且因此包括把手13和从所述把手延伸的喷嘴轴杆14。把手13可具有促动构件，例如被配置为按钮15，借助于按钮15，能促动离开或阻挡喷嘴轴杆14用于供应的阀，或者也可促动调节阀。在喷嘴轴杆14的远端可设置一种流体排出开口17，流体排出开口17由保护帽16闭合，所述开口允许流体射流以所希望的形式排出。优选地，流体排出开口17为喷嘴。而且，流体施加器11包括流体管线18，流体管线18将流体施加器11连接到流体递送布置12。流体管线18将流体通过把手13输送并且最终到喷嘴轴杆14和其喷嘴。

图1示出了用于开放手术应用的流体施加器11，而图2示出了用于内窥镜应用的流体施加器11。所述施加器基本上包括流体管线18，流体管线18在此处被配置为一种薄柔性塑料软管，其能滑动穿过内窥镜的管腔。它在其远端19上具有流体排出开口17。若需要，可由喷嘴限定排出开口。

流体递送布置12被安置成用以向流体施加器11供应基本上在恒定压力下的流体。根据图1的流体施加器11以及根据图2的流体施加器11可由下文所描述的流体递送布置12中的任何流体递送布置来供应。

如由图3所示，流体递送布置12包括完全充满合适流体21的供应腔室20。供应腔室20具有排出口22，流体管线18经由阀23连接到排出口22。阀23可为开关阀，开关阀仅能占用“打开”和“关闭”两个位置。替代地，其可为调节阀，调节阀可用于设置各种流动阻力和因而各种流率。阀可包括设置于流体递送布置12的外壳上的控制构件或促动构件24。

供应腔室20包括具有圆筒形式的容纳腔室，例如其在一侧由可移动的柱塞25闭合。圆筒以壁表面26闭合所述供应腔室20，壁表面26能相对于圆筒的其余部分移动，因为柱塞25能相对于圆筒以密封方式滑动。

经由力传输器件，诸如销、压头、杆27等，柱塞25连接到驱动布置28，驱动布置28包含储能器29。在本示例性实施例中，驱动布置28额外地包括膨胀腔室30，膨胀腔室30具有至少一个可移动的壁表面31。壁表面26、31相对于彼此的比例优选地并非“一”。可移动的壁表面31可由柱塞33的面表示，柱塞33的面可移动地支承于圆筒32中以便形成密封。经由杆27或另一力传输器件，所述柱塞连接到柱塞25。杆27延伸穿过中间空间34，中间空间34由外壳部分地或完全封闭，外壳封闭供应腔室20和膨胀腔室30。优选地，中间空间34朝向大气通风，向中间空间34设置至少一个通风开口35。

储能器29由例如呈CO₂筒37的压力源36表示。其表示耐压的容器，容器在其颈状端部38上具备密封件39。密封件39能被穿刺针40穿刺以便释放在压力源或压力器皿36中存在的气体，所述穿刺针为器皿接收座的部分。器皿接收座包括密封器件以便以密封的方式来容纳压力器皿36的颈部或端部38。穿刺针40穿刺密封件39，允许因而释放的加压气体经由通道41输送，或者也直接（图4）输送到膨胀腔室30内。

到目前为止描述的注射装置10如下操作：

假定将流体递送布置12用于充满的供应腔室20。因而柱塞25、33在图3中的左边的位置。阀23闭合并且流体管线18最初是空的。

为了促动，压力器皿36放置于其接收座内，在此情况下，密封件39被穿刺。替代地，已经在接收座中的预先安装的压力器皿借助于合适机构而被穿刺，因为所述器皿抵对着穿刺针40移动或者使穿刺针移动。该机构可为例如由手动杠杆促动的凸轮，其中支承了定位成与颈部相反的压力器皿的端部38。可设置其它机构诸如拨动/肘节（toggle）布置或类似物。

如果压力器皿为填充了例如12g CO₂的市售CO₂筒，55巴至60巴的压力直接作用于壁表面31上。导向至相关图3中的右边的力经由杆27传输到柱塞25。由于活塞33、25相对于彼此的截面比，能生成例如30巴的所希望的流体压力。在此情况下，壁表面26为壁表面31的面积的二倍。

使用者现促动所述阀23以便打开它并且向流体管线18填充流体直到流体排出开口17。如果设置了保护帽16，则使用者首先移除所述帽。现在注射装置10准备好供使用。取决于流体施加器11的设计，所述注射装置能通过适当使用把手13来使用，并且可选地，通过促动所述按钮15（若存在）而促动。如果锋利的流体射流从流体排出开口17排出，所述射流能渗透生物组织并且例如在那里用于黏膜下注射。用于在组织中和组织下注射的其它应用也是可能的。例如，使用者也能使用排出的射流来用于溶解有机组织。为了实现这个目的，流体排出开口17能被设计为可产生其它形式的射流，例如，扇形射流等。

使用如图2中的流体施加器11，所述流体施加器被插入，例如通过内窥镜到体腔例如胃肠道内以便在那里利用从流体开口17排出的流体射流进行例如黏膜下注射。

流体供应量可以是从200 ml至300 ml。这样的流体供应能通过使用单个CO₂筒37（例如12g）以几乎恒定的30巴的压力喷射。因此，这向使用者造成可靠并且恒定的操作条件。这样一来，注射装置10因此总是很容易处置并且能独立于外部能源或者助理的技巧来使用。

也能做出修改。这些修改将在下文中以示例性方式解释并且特别地涉及流体递送布置12。例如，压力器皿36可布置成相对于柱塞33的移动方向成一定角度，如图3所示，以及相对于所述柱塞同轴，如图4所示。因此，能实现紧凑、纤细的设计。此外，能将注射装置10总体上或仅流体递送布置12设计为单次使用的装置或多次使用的装置。图4参考示例示出了这种情况，其中供应腔室20和其柱塞25被配置为以耐压注射器方式可单独使用的组件。这种注射器插入于外壳的接收座内，由此杆27推靠在柱塞25上。只要一将压力器皿36例如CO₂筒37放置于其相应接收座内，压力能施加到腔室30上，在此情况下杆27以基本上恒定的力推靠在柱塞25上。现在可经由连接到排出口22的流体管线18来执行程序，如先前所描述的那样。阀23可布置于把手13中或者在流体管线18的另一位置处。

如果供应腔室20是空的，其能被无菌的充满的腔室替换。同样，CO₂筒37可被丢弃，因而最初使得膨胀腔室30无压力。经由合适器件50，能将柱塞25推回到其左边静止位置。在此状态，能将新供应腔室20，即新注射器和新CO₂筒37插入于外壳内，因而使得流体递送布置12再次准备好进行操作。在这样的可再使用的装置中，膨胀腔室30也可以连接到残余压力移除阀以便允许存在的残余推进流体以无危险的方式逸出。

作为将圆柱形腔室用于带适当柱塞25、33的膨胀腔室30和供应腔室20的替代，供应腔室20可布置于膨胀腔室30中，如图5所示。供应腔室20可例如为连接到排出口22的袋或以其它方式可压缩的器皿。袋的内表面代表第一可移动的壁表面26。袋的外侧代表第二可移动的壁表面31。同样，压力器皿36充当用于向膨胀腔室30施加压力的储能器29。只要穿刺针40已穿刺了设置于压力器皿36的器皿颈部上的密封件39，就对膨胀腔室30加压。这个压力作用于壁表面31上，并且因而经由壁表面26在相同程度上作用于袋中的流体供应上。能经由阀23以具体方式释放经加压流体以便对流体施加器11进行进给。

包含流体供应的袋可为单次使用的产品，而封闭腔室20和容纳压力器皿36的外壳可安置为多次使用。替代地，也能将这些部件设计为单次使用的产品。

优选地，终止于供应腔室20内侧上的排出开口42设置于连接22处，所述排出开口表示流动限制件并且例如具有仅一毫米或更小的直径。限制件确保了完全空的袋的柔性壁闭合相对应的排出开口42。这样一来，排出开口42的截面积优选地足够小以确保与排出开口相接触的袋壁在CO₂筒的压力下将不会破裂。例如，为此目的，排出开口42的直径小于封闭着供应腔室20的袋的壁厚。

也能做出额外修改。鉴于此，图6示出了具有被配置为弹簧储能器的储能器29的流体递送布置12。这样，例如，设置了先前拉紧的压缩弹簧，所述弹簧的一端由柱塞25支承，而所述弹簧的另一端由外壳壁支承。这样一来，经由柱塞25向流体21加压。

能经由拉动器件，例如拉杆44和锁定布置45将柱塞25锁定在外壳中。在此情况下，拉杆44吸收压缩弹簧43的力。如果释放所述锁定布置45，例如，通过撕裂或移除一种阻挡销，弹簧力作用于柱塞上，因而将流体21加压。这样一来，流体21可经由阀23释放并且以受控制的方式经由管线18流出。流体递送布置12可被设计为一种可再填充的产品或者作为一种单次使用的产品。

单次使用的产品也适用于如图7中的实施例。与此结合，设置的储能器为电池46或可再充电的电池、超级电容器等，其被安置成向马达47馈电/供电。经由传动装置，马达47促动所述柱塞25。优选地，传动装置为例如经由主轴螺纹驱动48来移动柱塞25的减速齿轮。开关49被安置为用以促动马达47。优选地，马达47和其馈电布置彼此适应从而使得马达47能长期（数分钟）被加电。优选地，这样一来，马达47被设计为力矩马达，从而使得其能以零转速作为力矩源操作。这样一来，其生成基本上恒定的力矩，与其转速无关，所述力矩产生了一种经由主轴螺纹驱动48作用于柱塞25上的恒定力。这样一来，该力使得所希望的压力，例如30巴或40巴将出现在供应腔室20中。电池46的能量供应足够大以用于使马达47能将供应腔室20的整个供应喷射至少一次。也能将这种产品设计为单次使用的产品或者可再填充的产品。供应腔室20和/或电池36可被设计和布置为可替换的。

根据本发明的注射装置10包括由流体递送布置12进给的流体施加器11，所述流体递送布置包含储能器29。优选地，储能器被配置为压力器皿36。从这个压力器皿36得到的气压直接（图5）或间接地（图3、图4）作用于已预先填充流体（例如，等渗NaCl 溶液）的容器上。因而待喷射的流体经受恒定压力。使用阀23，使用者能以恒定强度开始所希望的流体量的喷射。止回阀23也可为调节阀，其能由使用者用来改变效果的强度。本发明的基本特点为实现能以较高成本效益方式生产的随时可用的注射装置。使用者仅需要释放该系统，例如通过穿刺所述压力器皿36以便能直接经由流体管线18，即流体施加器11以限定或计量的方式直接注射流体。能容易地并且直观地处置、释放以及促动止回阀或调节阀23。但是，也能将整个注射装置10配置为单次使用的系统并且预先填充流体施加器11直到其流体排出开口。可由保护帽16来设置一种在流体施加器12的远端处的无菌密封件。

Claims (8)

1.注射装置（10），具有

流体施加器（11），其包括用于向生物组织无针注射流体的流体排出开口（17）并且包括通往所述流体排出开口（17）的流体管线（18），

流体递送布置（12），其包括驱动布置（28）和供应腔室（20）、或者可与这样的供应腔室（20）连接，

其中所述供应腔室（20）包括至少一个第一可移动的壁表面（26），能向所述至少一个第一可移动的壁表面（26）施加由所述驱动布置（28）生成的力，

其特征在于

所述驱动布置（28）包括储能器（29）和膨胀腔室（30），所述膨胀腔室（30）具有第二可移动的壁表面（31），压力流体可由所述储能器（29）施加到所述第二可移动的壁表面（31）上，以及通风的空间（34）布置于所述第一可移动的壁表面（26）与所述第二可移动的壁表面（31）之间，且所述第二可移动的壁表面（31）的面积小于所述第一可移动的壁表面（26）的面积。

2.根据权利要求1 所述的注射装置，其特征在于，所述储能器（29）包括压力储存压力器皿（36）。

3.根据权利要求2 所述的注射装置，其特征在于，所述压力器皿为具有气密的密封件（39）的CO₂筒（37）。

4.根据权利要求3所述的注射装置，其特征在于，所述储能器（29）与用于所述压力器皿（36）的变化接收座和与所述密封件（39）的刺穿布置（40）相关联。

5.根据前述权利要求中任一项所述的注射装置，其特征在于，阀（23）插置于所述供应腔室（20）与所述流体排出开口（17）之间。

6.根据权利要求5 所述的注射装置，其特征在于，所述阀（23）为止回阀。

7.根据权利要求5 所述的注射装置，其特征在于，所述阀（23）为调节阀。

8.根据权利要求1所述的注射装置，其特征在于，所述流体排出开口（17）具备保护帽（16）。