CN107206169A - 用于注射装置的注射针组件以及包括此类组件的注射装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于注射装置的注射针组件(50),包括:a)针套管(3),针套管(3)附接到针毂(4)且限定在自由端(3a、3b)处突出尖端;以及b)针盖(10、10a、10b),针盖(10、10a、10b)形成容纳针套管(3)的轴向延伸长形柔性围罩。针盖(10、10a、10b)被构造成当将穿透力施加到针盖时发生轴向塌陷并且变得被针套管(3)穿透。针盖(10、10a、10b)限定杆区段(11a)和泡状区段(11b)。杆区段(11a)环绕针套管(3)并且从所述针毂(4)轴向地延伸到泡状区段(11b)。杆区段(11a)包括可塌陷壁区域(15),可塌陷壁区域(15)具有小于预定壁厚t1,lim的壁厚t1,以提供径向可变形性以便与针套管(3)邻接接触。泡状区段(11b)包括具有壁厚t2的壁区域(17a、17b),壁厚t2大于所述预定壁厚t1,lim,并且泡状区段(11b)还限定具有壁厚t3的中心端壁区域(20),壁厚t3小于壁厚t2。在初始的未穿透状态中,针盖(10、10a、10b)呈现第一构造,在所述第一构造中,泡状区段(11b)的壁区域和杆区段(11a)的壁区域与针套管(3)间隔开。

Description

用于注射装置的注射针组件以及包括此类组件的注射装置
技术领域
本发明涉及一种包括柔性针盖(needle cover)的注射针组件以及一种包括此类注射针组件的用于注射药物的注射装置。
背景技术
在医疗装置的开发中,主要的重点放在开发安全的装置。另外特别关注的是医疗装置尽可能地是简单的且使用者友好的。在医疗注射器(例如自动注射器)中,一个目的是该医疗注射器不涉及或很少涉及针操作。在使用前,必须将针保持无菌。
在一些注射装置中,由针盖(例如弹性可刺穿针盖)来保护针,该针盖维持针自身周围的无菌屏障。经常将这种针盖与针组装在一起以形成针组件。
通过将柔性可刺穿针盖用作无菌性屏障,针可以穿透该无菌性屏障,由此消除了在开始实际注射过程之前去除针盖的需要。这显著地简化了针操作。美国专利No. 5,658,259中公开了采用可刺穿前针盖的注射器的一个例子。
对于采用基于隔膜的药筒排出一个或多个剂量的药物的医疗注射器,必须通过使注射针相对于药筒对接(duck)来建立流体通道。另外,这增加了对无菌屏障系统的要求,因为建立流体连通必须是安全且简单的任务。WO 2012/022810公开了一种包括一对柔性可刺穿针盖的药物注射器,在使用前这对针盖将前针和后针保持在无菌状态中。
然而,包括柔性可刺穿针盖的针组件的设计和制造经常显现出具有变化复杂性的问题。例如,如果使用蒸气灭菌,在灭菌过程期间所使用的压力循环会导致注射针穿透针盖,因此损害最终产品的无菌性。此外,能够在短产品周期内实现有效且短时间灭菌的要求常常需要使用具有减小壁厚的针盖。然而,减小针盖的壁厚将容易地导致另外的问题或缺点。
此外,在设计提供无故障操作和优越性能的针盖时必须考虑若干其它因素。例如,当在注射装置中采用细注射针时,随着致动该装置,针盖的塌陷和屈曲会导致针盖发生非轴向且倾斜的塌陷,这还会导致注射针与针盖之间的偏轴(off-axis)接触。潜在地,注射针会变得弯曲,这最终会形成有缺陷的装置。其它重要因素包括考虑如下内容,其关于当操作该装置时(例如在针穿透期间或者在装置致动期间)使针盖塌陷所需要的力。一个目的是获得用于使针盖塌陷的小的力。
考虑到上述的现有技术装置,本发明的目的是提供在操作时在安全性方面得到改善的针组件以及包括针组件的注射装置。
本发明的其它另外的目的是提供如下措施,所述措施用于获得具有优越性能且同时能够以降低的成本来制造的针组件及注射装置。
发明内容
在第一方面中,本发明涉及一种用于注射装置的注射针组件,所述注射针组件包括:
- 针套管,所述针套管附接到所述针毂,所述针套管从针毂朝向自由端沿着轴线延伸,以及
- 柔性针盖,所述柔性针盖形成容纳所述针套管的轴向延伸长形围罩,其中,所述针盖具有针毂端和自由端,所述针毂端相对于所述针毂而安装,所述自由端延伸超过所述针套管的自由端,所述针盖被构造成当朝向所述针毂将轴向定向的穿透力施加在所述针盖的自由端上时轴向地塌陷,以便被所述针套管穿透,其中,所述针盖限定:
- 长形杆区段,所述长形杆区段环绕针套管并且具有在针毂处的第一轴向端和轴向地定位在针毂与针套管的自由端之间的第二轴向端,所述杆区段包括可塌陷壁区域,所述可塌陷壁区域能够径向地变形以便与针套管邻接接触,所述可塌陷区域包括具有壁厚t1的区域,所述壁厚t1小于预定壁厚t1,lim,以及
- 泡状区段,所述泡状区段连接到杆区段的第二轴向端并且延伸到针盖的自由端处的封闭端表面,其中,所述泡状区段限定泡状壁区域,所述泡状壁区域与针套管的自由端轴向地重叠并且环绕针套管的自由端,其中,所述泡状壁区域包括具有至少t2的壁厚的壁区域,其中,t2大于预定壁厚t1,lim的所述范围,并且其中,所述泡状区段限定具有小于壁厚t2的壁厚t3的中心端壁区域,
其中,所述针盖在初始的未穿透状态中呈现第一构造,在所述第一构造中,泡状区段的壁区域和杆区段的壁区域与所述针套管间隔开。
柔性针盖的轴向延伸长形围罩当附接到针毂时形成防污染的围罩,使得防止在围罩内的针套管受到外部环境的污染。
针盖由适合于允许被针套管的突出尖端穿透的弹性或柔性材料形成。针盖的材料被选择成大体上防止微生物穿过针盖但允许灭菌气体(例如蒸气)穿过针盖。合适材料的非限制性示例包括弹性体材料,包括合成橡胶(例如硅橡胶)和有机橡胶(即聚氨酯、聚丙烯酸酯以及其它);以及天然橡胶(例如乳胶)。注射针组件可适合于由蒸气灭菌来进行灭菌。
针盖可被形成为使得在第一构造中针盖的壁部不与针套管邻接接触,在所述第一构造中,周围空气压力施加到注射针组件并且在第一构造中无外力作用在针盖上。
针套管的自由端可被提供有限定突出尖端和根部(heel)的斜面部分。
泡状区段的具有至少t2的壁厚的泡状壁区域可包括环形泡状区域,所述环形泡状区域当针盖呈现第一构造时与斜面的根部轴向地重叠。
当在注射针组件的灭菌期间采用加压蒸气时,针盖的杆区段的选择部分被构造成径向地塌陷并且在套管不展现任何尖锐几何结构的位置处接触针套管。以这种方式,杆区段可支撑针套管,而同时泡状区段的壁区段被维持成与套管的斜面尖端端部的尖锐部分间隔开。因此,防止潜在会损害针的无菌性的意外穿透。
在示例性实施例中,预定壁厚t1,lim被选择在0.12和0.3 mm之间,优选地在0.15和0.25 mm之间,并且更优选地在0.17和0.20 mm之间。
在示例性实施例中,杆区段的壁区域的主要部分(例如大于50%、例如60%、例如70%、例如80%)包括具有薄于0.3 mm的壁厚的区域。
泡状区段的中心端壁区域的示例性壁厚具有壁厚t3,壁厚t3可被选择在0.20至0.35 mm之间,替代地在0.23至0.28 mm之间。泡状区段的中心端壁区域可限定通气区,在通气区中,减小的壁厚确保在蒸气灭菌期间有效蒸气穿透。另外地,减小的壁厚使当针套管刺穿并穿透经过中心端壁区域时发生针取芯(coring)的风险最小化。
在一些实施例中,当针盖呈现第一构造时,杆区段的第二轴向端被定位成距根部在0.2 至2.0 mm之间,优选地距根部在0.4至0.8 mm之间。具有至少t2的壁厚的所述环形泡状区域可从杆部分的第二轴向端轴向地延伸并且与斜面的根部轴向地重叠。在替代实施例中,具有至少t2的壁厚的环形泡状区域可从杆部分的第二轴向端轴向地延伸直到针盖的自由端。
杆区段的具有小于预定壁厚t1,lim的壁厚t1的一个或多个壁区域可被形成为直接地连接到所述环形泡状区域。
在示例性实施例中,t2限定如下壁厚,所述壁厚大于0.4 mm,优选地大于0.5 mm,更优选地大于0.6 mm,并且还更优选地大于0.7 mm。对于一些实施例,出于组装的原因,可将壁厚t2的最大值选择在1和3 mm之间。
泡状壁区域可限定第一和第二环形泡状区域,第一和第二环形泡状区域以一设定距离彼此轴向地间隔开。在此类实施例中,第一和第二环形泡状区域可包括具有至少t2的壁厚的壁区域。具有减小的壁厚的环形区域可将第一环形泡状区域和第二环形泡状区域分开,所述减小的壁厚在0.15至0.35 mm之间,优选地在0.18至0.25 mm之间。
具有减小壁厚的所述环形区域有助于提供非常低的塌陷力以便针盖轴向地塌陷,即,当朝向毂推压针盖的自由端以便针穿透时。这种低的塌陷力关于由针护罩运动所触发的自动注射器是尤其有益的。当如本文中所描述的注射针组件被包括在此类自动注射器时,如此能够获得低的触发力。
在某些实施例中,泡状区段的具有减小的壁厚的所述环形区域可与斜面的突出尖端轴向地重叠。
环形泡状区域可由具有壁厚t2的区域形成,环形泡状区域在环形泡状区域的整个周向和轴向延伸部中展现相同的壁厚。然而,在其它实施例中,环形泡状区域可被形成为具有相对于彼此不同的几何结构。每个环形泡状区域可由具有一致厚度的区域形成,或者由变化厚度的子区域来限定。
在泡状区段的所述环形区域具有正与斜面的突出端轴向地重叠的减小的壁厚的实施例中,为了在组装期间检查针缺陷,针盖的薄壁区段有助于能够使用视觉布置以便经由泡状区段的侧壁区段对针的突出端进行光学检验。而且,薄壁区段使得能够在针的尖端的位置处有效地进行蒸气灭菌。
在替代实施例中,泡状区段可包括具有径向面向外表面的环形区域,径向面向外表面朝向针盖的自由端渐宽到更大的直径中,并且其中,大体上平坦的端表面被布置在针盖的自由端的最外部端表面处。
针盖的背离针套管的自由端的端表面可被形成为与注射装置的被构造成与针盖操作接合的元件的表面大体上匹配。
当盖充当用于覆盖前针的前针盖时,前针盖的平坦端表面可被构造成与被同轴布置的针护罩的平坦表面操作接合。当使针护罩朝向前针盖轴向地位移时,针护罩的平坦表面接合前针盖的平坦端表面,从而当前针盖轴向地塌陷时发挥沿着轴线支撑前针盖的作用。
当盖充当用于覆盖后针的后针盖时,后针盖的平坦端表面可被构造成与药物药筒的隔膜区域操作接合,药物药筒与针套管轴向地对准但与针套管间隔开。当使药物药筒朝向后针盖轴向地位移时,药物药筒的隔膜区域接合后针盖的平坦端表面,从而当后针盖轴向地塌陷时发挥沿着轴线支撑后针盖的作用。
改善视觉检查或光学检验的另外的手段可得到促进。在初始形成针盖之后,可例如通过如下方式来修改针盖的至少一部分:预处理针盖以变成被火花蚀刻成具有小于15的VDI(表面粗糙度)或者优选地被抛光,更优选地被抛光成具有A3抛光(A3 polishing)。此类预处理确保针套管的优越的可见性,例如通过在与针盖的轴线成直角处对针套管进行检验。在示例性实施例中,对整个针盖进行电火花蚀刻或抛光。替代地,仅靠近斜面的突出尖端的区域在视觉性质方面得到改善,从而使得能够对针尖端进行视觉检验,例如通过采用视觉技术。
针盖可被提供成使得:当其呈现第一构造时,其形成具有如下直径的径向面向内表面,所述直径在1.5至4 mm范围内,优选地在2.2至3.0 mm范围内,并且更优选地在2.4至2.6 mm之间。出于组装的原因,针盖的内部几何结构被形成为使得其允许针盖相对于针毂的轴向安装而没有在组装阶段期间发生意外穿透的风险。在一些实施例中,杆区段和/或泡状区段的径向面向内表面可展现大体上圆筒形的形状。然而,在其它实施例中,径向面向内表面可具有沿其长度的变化的尺寸,并且截面几何结构可以是与圆形不同的形状。
在某些实施例中,针盖的杆区段可包括一个或多个具有增大的壁厚的加强肋。例如,加强肋可被形成为具有大于1.5倍的t1,lim(例如大于0.4 mm)的壁厚。杆区段的加强肋有助于确保当穿透力作用在针盖的自由端上时发生受控制的轴向塌陷,受控制的轴向塌陷意味着在针盖的轴向塌陷期间针盖不趋向于发生倾斜,从而确保针套管穿过中心端壁区域的中心穿透。
注射针组件的针盖的示例实施例包括具有圆筒形内表面的针盖,圆筒形内表面具有在2.2与3.0 mm之间的直径,其中,环形塌陷区域具有在0.15与0.25 mm之间的壁厚,其中,加强肋处的壁厚具有在0.35与0.55 mm之间的厚度,并且其中,泡状壁区域包括具有在0.4与0.9 mm之间的壁厚的区域。
在示例性实施例中,例如当针套管限定前针时,可将注射针组件的针套管选择为28号针套管、29号针套管和30号针套管中的一个。此外,示例性针长度可包括从针毂延伸达在6-10 mm之间的针套管。
本发明的第二方面涉及一种包括依照所述第一方面的注射针组件的注射装置。此类注射装置还可包括具有针开口的针护罩,针护罩和注射针组件相对于彼此轴向可滑动地布置,从而导致针套管穿透针盖并伸出穿过针护罩的针开口。
在某些实施例中,注射装置被形成为能够由针护罩与注射针组件之间的相对运动而触发的自动注射器。自动注射器可被构造成使得通过如下方式将针的前部手动地插入到注射部位中:保持针护罩抵靠注射部位并施加手动力以使针相对于针护罩向前运动成使得导致前针首先穿透覆盖针的前部的针盖并随后将前针插入到注射部位中。
因此,针护罩可被构造成作用在针盖上从而导致针盖被针套管穿透。在特定实施例中,针护罩当使其相对于针盖轴向地运动时接合针盖并因此迫使针盖的自由端相对于针套管而运动,这进而导致针盖被刺穿并且被针套管穿透。
在某些实施例中,自动注射器被构造成当前针到达预定的穿透深度时被触发。此类触发可通过使用者抵靠注射部位手动地推自动注射器而得到促进。
在某些实施例中,注射针组件被容纳在针护罩内。杆区段的径向面向外表面和针盖的泡状区段至少当针护罩和注射针组件相对于彼此滑动从而导致针套管穿透针盖时可与针护罩径向地间隔开。当依照在本公开内所讨论的设计特征形成针盖时,可获得使针盖塌陷并由前针穿透针盖所需要的特别低的塌陷力。
根据本公开的针护罩和注射针组件可形成子组件,其中,注射针组件被容纳在针护罩内,并且其中,子组件适合于经历灭菌过程,例如蒸气灭菌。
在第三方面中,本发明涉及一种用于注射装置的注射针组件,包括:
- 针毂,
- 针套管,所述针套管附接到所述针毂,所述针套管具有从所述针毂朝向突出尖端沿着针轴线在第一方向上延伸的长形形状,以及
- 柔性针盖,所述柔性针盖形成容纳所述针套管的至少一部分的轴向延伸长形围罩,其中,所述针盖具有第一端和第二端,所述第一端相对于所述针毂而安装,所述第二端延伸超过所述针套管的突出尖端,所述针盖被构造成当朝向所述针毂将穿透力施加在所述针盖的第二端上时轴向地塌陷,以便由所述针套管的突出尖端穿透所述针盖的第二端,
其中,所述针盖限定:
- 杆区段,所述杆区段环绕所述针套管并且沿着所述针轴线延伸离开所述第一端,所述杆区段包括具有最小壁厚t1的壁区域,以及
- 泡状区段,所述泡状区段具有泡状壁区域并且具有闭合中心端表面,所述泡状壁区域与所述针套管的突出尖端轴向地对准并且环绕所述针套管的突出尖端,所述泡状区段包括壁区域,所述壁区域具有大于所述最小壁厚t1的壁厚,
其中,所述杆区段包括一个或多个加强肋,每个加强肋不平行于所述针轴线而延伸成使得至少部分地环绕所述针套管,其中,每个加强肋被轴向地设置在所述泡状区段与所述针毂之间以划分所述杆区段的相邻塌陷区域。
在该上下文中,术语“与……轴向地对准”意味着两个实体被轴向地布置在相同位置处,例如当这两个实体彼此轴向地重叠时。
根据本发明的第三方面,无菌屏障在灭菌期间得到安全地维持,因为几何结构确保在灭菌过程期间针套管将不穿透针盖。而且,确保向灭菌气体或蒸气提供合适区域以在灭菌期间穿透针盖。通过将杆区段设计成具有一个或多个加强肋,则当用于穿透针盖的外力被施加到针盖时获得针盖的受控制的塌陷。
在第一变体中,注射针组件可限定只具有被针盖覆盖的单个突出尖端的针套管。因此,注射针组件可包括被布置成用于在注射部位处穿透皮肤的注射针,即限定前针,并且其中,针盖形成前针盖。在其它实施例中,注射针组件可包括被布置成用于刺穿药物药筒的隔膜的注射针,即后针,并且其中,针盖形成后针盖。
在根据第三方面的注射针组件的第二变体中,所述针套管从针毂沿第一方向延伸并且限定前针,其中,所述针盖限定容纳前针的前盖,而针套管还从针毂沿与所述第一方向相反的方向延伸到第二突出尖端以限定后针,并且其中,注射针组件还包括后针盖。在此类针组件中,所述后针盖限定形成容纳后针的轴向延伸长形围罩的柔性针盖,其中,后针盖具有第一端和第二端,第一端相对于针毂而安装,第二端延伸超过后针的突出尖端,后针盖被构造成当朝向针毂将穿透力施加在后针盖的第二端上时轴向塌陷以便由后针的突出尖端穿透后针盖的第二端,
其中,后针盖限定:
- 杆区段,杆区段环绕针套管并且沿着所述针轴线延伸离开后针盖的第一端,杆区段包括具有最小壁厚t1的壁区域,以及
- 泡状区段,泡状区段具有泡状壁区域并且具有闭合中心端表面,泡状壁区域与后针的突出尖端轴向地对准并且环绕后针的突出尖端,泡状区段包括壁区域,壁区域具有大于所述最小壁厚t1的壁厚,
其中,所述杆区段包括一个或多个加强肋,每个加强肋不平行于针轴线而延伸成使得至少部分地环绕针套管,其中,每个加强肋被轴向地设置在泡状区段与针毂之间以划分杆区段的相邻塌陷区域。
在注射针组件的某些实施例中,在准备使用状态中,即在施加所述穿透力之前,针盖呈现如下形状,在所述形状中,泡状区段的所有壁区域和闭合中心端表面与针套管间隔开。而且,在上述准备使用状态中,杆区段的壁区域可与针套管间隔开。
所述一个或多个加强肋可包括以相对于针轴线为90度的角度周向地延伸的肋,其中,每个加强肋被轴向地布置在两个相邻环形塌陷区域之间。
在此类设计中,当施加所述穿透力时,塌陷区域中的相对壁区域被构造成在针套管的相对侧上径向地变形,例如朝向彼此径向地变形并且远离彼此径向地变形。
每个环形塌陷区域的相对壁区域可构造成当施加所述穿透力时径向地变形,使得对于每个环形塌陷区域,两个相对壁区域朝向彼此径向地变形并且两个相对壁区域远离彼此径向地变形。
在某些实施例中,对于第一环形塌陷区域,两个相对壁区域可被构造成沿着垂直于针轴线延伸的第一轴线朝向彼此径向地变形,并且对于与所述第一环形塌陷区域相邻的环形塌陷区域而言,两个相对壁区域沿着所述第一轴线远离彼此径向地变形。
在某些实施例中,所述一个或多个加强肋中的至少一个围绕针轴线周向地延伸360度。在其它实施例中,加强肋中的至少一个围绕针轴线延伸大于360度并因此围绕针轴线以螺旋形状而延伸。
所述一个或多个加强肋中的至少一个可被布置成从塌陷区域的径向面向外表面径向地伸出。
在一些实施例中,所述一个或多个加强肋包括被设置成以螺旋形状围绕杆区段延伸的一个或多个加强肋。
在其它实施例中,所述一个或多个加强肋包括设置在杆区段的交替侧上的一系列轴向间隔开的部分圆形环,例如沿着杆区段的长度以180度隔开布置的半圆形环。
杆区段的壁区域可被形成为展现圆筒形内壁表面。在替代实施例中,杆区段可被形成为使得展现锥形壁表面,即截头圆锥形表面。
杆区段在所述一个或多个加强肋的位置处的壁区域的壁厚可以是至少1.2倍的t1,优选地是至少1.3倍的t1,更优选地是至少1.4倍的t1,并且最优选地是至少1.5倍的t1
泡状壁区域可具有如下壁厚,所述壁厚是至少1.5倍的t1,优选地是至少1.8倍的t1,更优选地是至少2.2倍的t1,并且最优选地是至少2.5倍的t1
在一些实施例中,泡状区段包括具有减小的壁厚的至少一个通气区,至少一个通气区由所述泡状壁区域围绕,所述通气区包括具有如下壁厚的壁区域,所述壁厚小于2.5倍的t1,优选地小于2.0倍的t1,并且更优选地小于1.5倍的t1
泡状壁区域可限定第一和第二环形泡状区域,并且其中,环形区域将第一和第二环形泡状区域分开,所述环形区域具有减小的壁厚,所述减小的壁厚小于2.5倍的t1,优选地小于2.0倍的t1,并且更优选地小于1.5倍的t1。在其它实施例中,具有减小的壁厚的另外的环形区域可被形成为进一步轴向地划分泡状区段。
泡状区段包括闭合中心端表面。闭合中心端表面可包括具有如下壁厚的区域,所述壁厚小于1.5倍的t1,优选地小于1.3倍的t1,更优选地小于1.2倍的t1,并且最优选地小于1.1倍的t1
在一些实施例中,泡状区段的闭合中心端表面限定穹顶形状的表面,其中,穹顶形状具有面向针套管的突出尖端的凹形表面。
在另外的实施例中,依照第三方面所提到的特征的任何组合可另外地包括依照本发明的第一和第二方面所提到的特征和变体。
在第四方面中,本发明涉及一种如本文中所描述的柔性针盖,所述柔性针盖将被包括在注射针组件中或者将被包括在包括上面所描述的注射针组件的注射装置中。
根据当前的说明书,术语“远侧”和“近侧”被用来描述不同元件相对于彼此的位置布置。术语“远端”应被理解成是在注射期间最靠近使用者皮肤的端部,而术语“近端”应被理解成在注射期间最远离使用者皮肤的端部。通常,在注射期间使用者将握住装置的近端而同时将装置的远端放置在皮肤上。
术语“最小壁厚”意味着塌陷区域包括具有特定壁厚t1的至少一个壁区域,并且其中,塌陷区域的其它壁区域可包括具有变化的壁厚的区域,例如具有与t1相比增大的厚度的壁区域。在一些实施例中,术语“最小壁厚”意味着环形塌陷区域包括具有与针盖的其它区域相比减小的厚度的薄壁区域,使得环形塌陷区域的至少一个壁区域具有特定的壁厚t1,并且其中,环形塌陷区域的其它壁区域可包括具有变化的壁厚的区域,例如具有与t1相比增大的厚度的壁区域和/或具有与t1相比减小的厚度的壁区域。
应强调的是,术语“包括(comprise)/包含(comprising)/由……组成(comprisedof)”当使用在本说明书中时被看作是具体说明所陈述的特征、整体、步骤或部件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、部件或其组群的存在或添加。
如在本文中使用的,术语 “药物” 意图包括能够以受控制的方式通过输送装置(例如空心的针或套管)的任何可流动药品。可流动药品的例子是液剂、溶液剂、凝胶或细悬浮剂。另外,在给药前溶解成液体形式的冻干(lyophilized)药品被上述定义包括。代表性的药物包括例如医药品、肽类、蛋白质类(例如,胰岛素、胰岛素类似物以及C-肽)、激素类、生物衍生剂或活性剂、激素和基因制剂、营养配方以及采用固体(分散)形式或液体形式的其它物质。
附图说明
在下文中,将参考由附图示出的实施例更详细地描述本发明。应强调的是,示出的实施例只是用于示例的目的而不应该被用于限制本发明的范围。
图1示出了适合于包括依照本发明的针组件的注射装置的一个示例的截面侧视图,该针组件处于初始的遮蔽状态。
图2示出了处于针远端从针护罩完全伸出的状态的图1的注射装置的截面侧视图。
图3示出了处于药筒已连接到针的近端以便流体输送并且其中已开始排出的状态的图1的注射装置的截面侧视图,并且。
图4示出了处于针护罩已返回到其原始位置以将针再次置于遮蔽状态的图1的注射装置的截面侧视图。
图5a-5d分别地示出了依照本发明的针盖的第一实施例的透视后视图、透视前视图、截面侧视图以及透视剖视图。
图6示意性地示出了在蒸气灭菌期间注射针的尖端部分和注射针的针盖的截面侧视图。
图7示出了包括根据本发明的针组件的注射装置的第一实施例的前部分的截面侧视图。
图8示出了当后针盖与药筒的远侧部配合时后针盖的变形的侧视图。
图9a-9d分别地示出了依照本发明的针盖的第二实施例的透视后视图、透视前视图、截面侧视图以及透视截面图。
图10a-10d分别地示出了依照本发明的针盖的第三实施例的透视截面后视图、透视前视图、侧视图以及截面侧视图。
图11a-11d分别地示出了依照本发明的针盖的第四实施例的透视截面后视图、透视前视图、侧视图以及截面侧视图。
图12a-12d分别地示出了依照本发明的针盖的第五实施例的透视后视图、透视前视图、截面侧视图以及透视截面图。
图13a-13d分别地示出了依照本发明的针盖的第六实施例的透视后视图、透视前视图、截面侧视图和透视截面图。
具体实施方式
图1-4示出了包括依照本发明的针组件的示例注射装置的操作状态。在四种不同操作状态中示出了注射装置,以便解释该装置的基本功能。
将要注意到的是,所示出的注射装置形成非限制性示例并且本发明的针组件可以与其它类型的注射装置一起使用。所示出的注射装置的所有细节将不进行详细描述,因为这些细节已在本申请人的其它专利说明书中进行了描述。参考这些其它说明书而获得另外的细节。
图1-4示出了注射装置1,注射装置1具有容纳药物的药筒2、注射针、针毂4、针护罩5、壳体6以及排出组件7,注射针被提供为针套管3,针套管3具有近端3a和远端3b。在本说明书中对于排出组件的细节将不作进一步描述,因为本发明的针组件将会与许多不同类型的排出组件一起工作。
在所示出的实施例中,在如图1中所示的遮蔽状态中,针护罩5的远端被布置在针的远端3b的远侧。以这种方式,针完全地被针护罩遮蔽。也可以看到的是,在当前实施例中,针护罩5是完全地包住针组件的单个元件。
如可以从图1中看到的,针3被布置成具有两个突出端的针套管,一个被布置在针套管的近端处而一个被布置在远端处。针毂4 夹住针套管3的中间部分,使得针的远端和近端两者相对于毂4轴向地伸出,即,分别地形成前针和后针。在所示出的实施例中,毂4相对于壳体6被固定地安装。在使用期间,针的近端3a被布置成与容器2接合,容器2容纳将被注射的药物,而远端3b被布置成刺穿使用者的皮肤以将药物注射到使用者的身体中。
在所示出的实施例中,容器2形成药筒,药筒具有主体2a,主体2a具有远侧布置的出口,出口被药筒隔膜2b覆盖,药筒隔膜2b适于被针刺穿从而建立与药筒内部的流体连通。药筒的主体容纳可滑动地布置的活塞2c。在针已刺穿药筒隔膜2b的状态中,活塞2c能够被朝向出口驱动以便从药筒2分配药物。然而,应当注意的是,当前的发明也可以被使用在如下的注射装置的实施例中,在所述注射装置中,针组件被布置成具有仅一个突出端,使得该针以另一方式连接到药物源,而不使用如附图中所示的可刺穿容器隔膜。
如也可以从图1中看到的,针的近端3a被形成柔性可刺穿针盖的近侧针盖10a覆盖,并且针的远端3b被也形成柔性可刺穿针盖的远侧针盖10b覆盖。针盖10a和10b也将被分别地称为后盖和前盖。同样地,针套管的从毂沿近侧方向延伸的部分将被称为后针,而针套管的从毂沿远侧方向延伸的部分将被称为前针。要注意的是,在图1-4中,仅示意性地示出了针盖10a和10b的形状。后针盖和前针盖10a和10b被布置成允许针被灭菌并然后确保针自身不被针组件的进一步操作而污染。
在图2中,针护罩5已经相对于针毂4而缩回,使得针的远端3b现在向远侧延伸超过针护罩的远端5b。以这种方式,针的远端3b现在被暴露并且准备与使用者流体连通。如也可以在图2中看到的,将针护罩缩回的动作已导致远侧针盖10b被向后拉。这导致针的远端刺穿穿过针盖由此使针的远端露出。由于针盖的柔性性质,所以针盖被容易地缩回。
在所示出的实施例中,将针护罩相对于针毂缩回的动作使排出组件激活,排出组件初始提供用于使药筒2相对于壳体6运动的力。在图3中,可以看到的是,排出组件7已沿远侧方向向前推容纳药物的药筒2以使药筒与针的近端接合。针的近端穿透药筒的隔膜,由此建立从药筒穿过针并到针的远端的流体路径,借此可以在所选择的注射部位处将药物注射到使用者中。如也可以在图3中看到的,近侧针盖10a也已经由药筒朝向针的运动而被压缩。这由此使针的近端露出并且允许针的近端与药筒接合。
在图4中,排出组件已将被布置在药筒中的活塞2c向下推,由此导致药筒中的药物经过针被注射到注射部位中。在药物已被注射之后,针护罩再次相对于针毂被向前推以遮蔽针的远端。在所示出的实施例中,这是由于使用者手动地使注射装置的壳体6相对于注射部位缩回而发生。在所示出的实施例中,借助于针护罩弹簧使针护罩5沿远侧方向偏移。
已提供了上面关于图1-4的描述,从而给出注射装置的使用的背景。所描述的注射装置是许多不同的可获得的注射装置中的一种。应当注意的是,当前发明的针组件可以与不同的注射装置一起使用,而不仅是与上面关于图1-4所描述的注射装置一起使用。在注射装置的制造期间,针组件将经历灭菌过程从而确保针组件处于无菌条件。
图5-13示出了针组件50的并且尤其是依照当前发明的使用在此类针组件中的多种针盖的不同视图。根据本发明的针组件可在不同的变体中仅包括前针、仅包括后针的变体、或者包括前针和后针两者的变体。柔性针盖可被布置成包住各自的针端部。
图5a、5b、5c和图5d分别地示出了可被用于择一地将特定针组件的前针或后针密封的针盖10的第一实施例的透视后视图、透视前视图、截面侧视图和透视截面图。针盖10被形成为轴向延伸的长形围罩,围罩被形成用于容纳针套管3的从第一端(即,针毂4端)轴向延伸的部分。在所示出的实施例中,内壁表面具有大体上圆筒形的形状,该形状在其与针毂端相对的自由端处由闭合中心端表面18所封闭。针盖由柔性可刺穿材料制成。在所示出的实施例中,针盖由具有邵氏A硬度(shore A)70的液体硅橡胶制成。
主要地参考图5c,针盖10基本上由两个区段形成,即,安装到针毂的杆区段11a,以及在与针毂轴向相对的位置处连接到杆区段的泡状区段11b。泡状区段被形成为使得环绕针套管的自由端并且用于将针盖10的端部封闭。
杆区段11a被形成为大体上薄壁的圆筒形物体,该圆筒形物体具有边缘部分12,边缘部分12被构造成与针毂4匹配并且相对于针毂4安装。若干圆形加强肋可被形成在杆区段11a的外表面上。每个加强肋在泡状区段和针毂之间的特定轴向位置处环绕针套管,并因此划分可被称为杆区段11a的塌陷区域15的两个环形区域。在所示出的实施例中,两个肋16沿着杆区段的长度而分布。然而,其它实施例可包括沿着杆区段11a的长度而分布的更少或更多的加强肋16,例如一个、三个、四个或五个。在其它实施例中,杆区段不包括加强肋。
在所示出的实施例中,泡状区段11b被形成为圆筒。该圆筒具有泡状壁区域17a,泡状壁区域17a具有大于塌陷区域15的壁厚t1的壁厚t2。泡状区段11b从针盖10的自由端延伸到杆区段11a,以便泡状区段11b以特定的余量与针的突出尖端轴向地重叠。定位在针盖的自由端处的端壁可展现出如下壁厚,该壁厚具有小于壁区域17a的壁厚t2的壁厚t3
参考图6,图6示意性地示出了在蒸气灭菌期间的针组件50的一部分,在蒸气灭菌过程的压力循环期间变化的压力趋向于使杆区段11a相继地径向塌陷和膨胀。在一些情况下,针盖的薄壁区域变形并首先塌陷并且使尖端中的较厚材料在针尖端周围形成保护“泡”。壁区域17a的增大的壁厚有效地使泡状区段11b硬化,这意味着泡状区段能够承受压力使得泡状区段11b的任何部分均不与针套管的尖锐部分接触。因此,针盖10在蒸气灭菌期间变得被针套管3意外地刺穿的风险将被有效地降低。
参考图7,图7示出了注射装置1的第二实施例的远侧部分的详细视图。针组件50包括针毂4、后针3a、前针3b、后针盖10a、以及前针盖10b。图7还描绘出针护罩5的远侧部分、壳体6的远侧部分、以及药筒2的远侧部分。后针盖10a和前针盖10b中的每个可大体上形成为图5a-5d中所示的那样。如在图7中看到的,针盖10a和10b中的相应的一个相对于毂4安装成使得与形成在针毂上的圆筒形安装表面紧密地配合。针盖相对于针毂的固定的非限制性示例可包括压配合或者包括挤压并保留针盖的边缘部分12(例如借助于咬合(snap)动作)的另外的机械紧固元件。看到的是,对于所示出的实施例,针盖被形成为使得当无外力作用以使针盖变形时,针盖的内壁表面与它们的针套管的相应部分间隔开而没有触碰针套管。然而,在装置1的操作期间,如结合图1-4所描述的,针护罩5与壳体6之间的相对运动以及随后药筒2与针套管3之间的相对运动,针盖10b和10a将变得被轴向地压缩并且被针套管3的相应部分的突出尖端最终穿透。
图8描绘出在该装置操作期间(即在药筒2与后针3a之间的相对轴向运动期间)当后针盖10a在特定时间点处与药筒2的远侧部配合时后针盖10a的变形的模拟。初始,针盖10a与药筒2的隔膜2b间隔开。然而,在相对轴向运动期间,后针盖10a的泡状区段11b的闭合中心端表面18将邻接药筒2的远侧部。后针盖10a特别是杆区段11a将首先开始变形。由于加强肋16,所以受控制的变形将主要地开始于塌陷区域15处。针套管3的相对侧上的塌陷区域15中的多对相对壁区域将开始择一地朝向彼此径向地变形或者远离彼此径向地变形。然而,加强肋16确保杆区段11a将不会开始相对于针轴线倾斜。因此,得以确保受控制的轴向塌陷,并且突出的针尖端可能在从所意图位置偏离的位置处穿透闭合中心端表面18的潜在风险得以被最小化。这意味着在针盖的塌陷期间后针3a将变得弯曲的风险将得以被最小化。
对于后针盖10a的所示出的实施例,对于第一环形塌陷区域15,两个相对壁区域沿着垂直于针轴线而延伸的第一轴线朝向彼此径向地变形。针盖10a的另外的变形意味着对于与所述第一环形塌陷区域相邻的环形塌陷区域15,两个相对壁区域沿着所述第一轴线远离彼此径向地变形。
相同的考虑因素适用于前针盖10b,其中,加强肋16可被设置成确保在针护罩5相对于前针3b的运动期间前针3b将不会意外地弯曲。
作为用于确保针盖10a和10b的受控制轴向塌陷的另外的手段,分别地适合于邻接药筒2的远侧面和针护罩5的近侧表面的中心端表面18的形状可被形成为与这些邻接元件的形状一致。中心端表面18的邻接表面可例如被形成为大体上平坦的表面,例如被形成为圆形平面表面。
针盖10的“薄壁区域”(例如塌陷区域15)的壁厚被选择成允许蒸气以适合于蒸气灭菌的速率而穿透材料。在所示的实施例中,薄壁区域的壁厚t1可被选择为大约0.18 mm。作为非限制性示例,在第一实施例中,塌陷区域15可被形成为具有在0.15-0.22 mm范围内的壁厚,加强肋16可具有在0.22-0.25 mm范围内的壁厚,而泡状区段11b的壁区域17可被选择成具有在0.40-0.80 mm范围内的壁厚。针盖的径向面向内表面可被形成为具有约2.5 mm的内直径以提供针盖相对于套管的安全组装。用于前针3b的非限制性示例性针套管可被选择为具有在6-10 mm之间的长度的28号针(28 gauge needle)。取决于具体应用,后针通常可被选择成具有增大的腔道(lumen)以有助于更大的流速。
图9a-9d以与图5a-5d中示出的视图对应的视图示出了针盖10的第二实施例。在第二实施例中,已通过如下方式相对于第一实施例主要地修改了泡状区段11b:引入具有减小的厚壁的环形带19,环形带19轴向地划分相对厚壁的第一和第二环形带17a和17b。在所示出的实施例中,环形带17a和17b由具有壁厚t2的区域而形成,该区域在环形带17a和17b的整个周向和轴向延伸部中展现出相同的壁厚。然而,在其它实施例中,环形带17a和17b 可被形成为具有相对于彼此而不同的几何结构。每个环形带17a和17b可由具有一致厚度的区域来形成,或者由变化厚度的子区域来限定。环形带19 起到在注射装置的操作期间当使针盖10发生轴向变形时减少所需的压缩力的功能。然而,泡状区段11b仍然有效地有助于使在蒸气灭菌期间泡状区段11b的意外刺穿的风险最小化。另外,定位在中心端表面18处的通气区20可以以具有减小的壁厚t3的方式而被引入。环形带19和通气区20有助于在蒸气灭菌期间蒸气朝向泡状区段11b的内部的流动。如图6中所示,针盖10的杆区段11a的径向塌陷会趋向于引入垫圈效果(gasket effect),从而降低蒸气朝向针套管的尖端区段的流量。因此,通气区和环形带19有助于朝向针套管的尖端提供蒸气以及将蒸气提供到针套管的内部腔道。另外,通气区20的减小的厚度降低当针刺穿并穿透经过中心端表面18时针发生取芯(coring)的风险。通气区20可被形成为平坦的表面。然而,对于通气区20,可选择其它形状的表面,例如穹顶形状的表面。
图10a-10d以不同的视图示出了针盖10的第三实施例。与第二实施例相较,泡状区段11b已被改变成使得具有减小的厚度的环形带19以及具有厚壁的第二环形带17b已被渐宽区段代替,该渐宽区段朝向针盖10的自由端在直径上增大。具有壁厚t2的第一环形带17a仍然将泡状区段11a与杆区段11b划分开。泡状区段11b仍然展现具有减小的壁厚的环形区域19,而在针盖自由端处的内周向边缘表现为加强区17b以提供必需的硬度从而防止在蒸气灭菌期间泡发生塌陷。中心端壁区域20表现为具有小于壁厚(t2)的壁厚(t3)(例如在0.20和0.3 mm之间、例如在0.23和0.28 mm之间)的通气区。
图11a-11d以不同视图示出了针盖10的第四实施例。该实施例最接近地类似于第一实施例。不同的特征主要包括具有减小壁厚的中心端壁区域20,中心端壁区域20表现为通气区并且确保在针套管3穿过壁区域20的穿透期间发生取芯(coring)的风险减小。再者,在针盖的自由端处,内周向边缘被提供有硬化几何结构。
图12a-12d以与图5a-5d中示出的视图对应的视图示出了针盖10的第五实施例。在第五实施例中,杆区段11a相对于第一实施例的已经作出的主要修改之处在于,第一实施例的圆形加强肋16已被已经交替地布置在杆区段11a的任一侧上的半圆形带16代替。再者,加强肋16将杆区段11a的其余部分划分成为塌陷区域15。每个加强肋16的作用是用来确保在施加穿透力时杆区段发生受控制的轴向塌陷。加强肋16限定针盖10将开始变形所处的预定位置,从而允许另外的肋16控制轴向塌陷的进程。在所示出的实施例中,已示出了两个半圆形肋16,但在其它实施例中,可选择不同数量的半圆形肋。而且,可以使用具有不同于180度延伸的带角度延伸的肋。
图13a-13d以与图5a-5d中示出的视图对应的视图示出了针盖10的第六实施例。在第六实施例中,杆区段11a相对于第一实施例的已经作出的修改之处在于,第一实施例的圆形加强肋16已被螺旋状肋16代替,螺旋状肋16以螺旋方式围绕杆区段11a延伸。定位在螺旋状肋16的节段之间的薄壁区域形成塌陷区域15。
要注意的是,附图和上面的描述在未描述附图中示出的每个单独特征的情况下已示出了并描述了示例实施例。而且,对于许多细节尚未作详细描述,因为本领域技术人员应熟悉这些细节,并且这些细节将仅会不必要地使本描述复杂化。
此外,在前面已示出了一些优选实施例,但应强调的是,本发明并不局限于这些优选实施例,而是可以在所附权利要求中所限定的主题内以及在其余公开内容内以其它方式来具体体现。

Claims (15)

1.一种用于注射装置的注射针组件,包括:
- 针套管(3),所述针套管(3)附接到所述针毂(4),所述针套管从所述针毂朝向自由端(3a、3b)沿着轴线延伸,以及
- 柔性针盖(10、10a、10b),所述柔性针盖(10、10a、10b)形成容纳所述针套管(3)的轴向延伸长形围罩,其中,所述针盖(10、10a、10b)具有针毂端和自由端,所述针毂端相对于所述针毂(4)而安装,所述自由端延伸超过所述针套管的自由端(3a、3b),所述针盖(10、10a、10b)被构造成当朝向所述针毂(4)将轴向定向的穿透力施加在所述针盖的自由端上时轴向地塌陷,以便被所述针套管(3)穿透,所述针盖(10、10a、10b)限定:
- 长形杆区段(11a),所述长形杆区段(11a)环绕所述针套管(3)并且具有在所述针毂(4)处的第一轴向端以及轴向地定位在所述针毂(4)与所述针套管的自由端(3a、3b)之间的第二轴向端,所述杆区段(11a)包括可塌陷壁区域(15),所述可塌陷壁区域(15)能够径向地变形以便与所述针套管(3)邻接接触,所述可塌陷区域(15)包括具有壁厚t1的区域,所述壁厚t1小于预定壁厚t1,lim,以及
- 泡状区段(11b),所述泡状区段(11b)连接到所述杆区段(11a)的第二轴向端并且延伸到所述针盖(10、10a、10b)的自由端处的封闭端表面(18),其中,所述泡状区段(11b)限定泡状壁区域(17a、19、17b),所述泡状壁区域(17a、19、17b)与所述针套管(3)的自由端轴向地重叠并且环绕所述针套管(3)的自由端,其中,所述泡状壁区域包括具有至少t2的壁厚的壁区域(17a、17b),其中,t2大于所述预定壁厚t1,lim,并且其中,所述泡状区段(11b)限定具有壁厚t3的中心端壁区域(20),壁厚t3小于所述壁厚t2
其中,所述针盖(10、10a、10b)在初始的非穿透状态中呈现第一构造,在所述第一构造中,所述泡状区段(11b)的壁区域和所述杆区段(11a)的壁区域与所述针套管(3)间隔开。
2.如权利要求1所述的注射针组件,其中,所述针套管(3)的自由端(3a、3b)被提供有斜面部分,所述斜面部分限定突出尖端和根部,并且其中,所述泡状区段(11b)的具有至少t2的壁厚的所述泡状壁区域包括环形泡状区域(17a),所述环形泡状区域(17a)当所述针盖(10、10a、10b)呈现所述第一构造时与所述斜面的根部轴向地重叠。
3.如权利要求2所述的注射针组件,其中,当所述针盖(10、10a、10b)呈现所述第一构造时,所述杆区段(11a)的第二轴向端被定位成距所述根部在0.2 至2.0 mm之间,优选地距所述根部在0.4至0.8 mm之间,并且其中,具有至少t2的壁厚的所述环形泡状区域(17a)从所述杆区段(11a)的第二轴向端轴向地延伸并且与所述斜面的根部轴向地重叠。
4.如权利要求2-3中的任一项所述的注射针组件,其中,所述杆区段(11a)的具有小于所述预定壁厚t1,lim的壁厚t1的壁区域(15)连接到所述环形泡状区域(17a)。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的注射针组件,其中,t2限定如下壁厚,所述壁厚大于0.4 mm,优选地大于0.5 mm,更优选地大于0.6 mm,并且还更优选地大于0.7 mm。
6.如权利要求1-5中的任一项所述的注射针组件,其中,所述泡状壁区域(17a、19、17b)限定第一环形泡状区域(17a)和第二环形泡状区域(17b),所述第一和第二泡状区域(17a、17b)包括具有至少t2的壁厚的壁区域,并且其中,环形区域(19)将所述第一环形泡状区域(17a)和第二环形泡状区域(17b)分开,所述环形区域(19)具有减小的壁厚,所述减小的壁厚在0.15至0.35 mm之间,优选地在0.18至0.25 mm之间。
7.如权利要求6所述的注射针组件,其中,所述泡状区段(11b)的具有减小的壁厚的所述环形区域(19)与所述斜面的突出尖端轴向地重叠。
8.如权利要求1-7中的任一项所述的注射针组件,其中,所述泡状区段(11b)包括具有径向面向外表面的环形区域(19、17b),所述径向面向外表面朝向所述针盖(10、10a、10b)的自由端渐宽到更大的直径中,并且其中,大体上平坦的端表面(18)被布置在所述针盖(10、10a、10b)的自由端的最外部端表面处。
9.如权利要求1-8中的任一项所述的注射针组件,其中,所述针盖的至少一部分被火花蚀刻成具有小于15的VDI,或者优选地被抛光,更优选地被抛光成具有A3抛光。
10.如权利要求1-9中的任一项所述的注射针组件,其中,所述针盖(10、10a、10b)在第一构造中包括具有如下直径的径向面向内表面,所述直径在1.5至4 mm范围内,优选地在2.2至3.0 mm范围内,并且更优选地在2.4至2.6 mm之间。
11.如权利要求1-10中的任一项所述的注射针组件,其中,所述预定壁厚t1,lim被选择在0.12和0.3 mm之间,优选地在0.15和0.25 mm之间,并且更优选地在0.17和0.20 mm之间。
12.如权利要求1-11中的任一项所述的注射针组件,其中,所述杆区段(11a)包括一个或多个加强肋(16),所述一个或多个加强肋(16)具有如下壁厚,所述壁厚大于1.5倍的t1,lim,例如大于0.4 mm。
13.一种注射装置(1),所述注射装置(1)包括如权利要求1-12中的任一项所述的注射针组件(50),所述注射装置还包括具有针开口的针护罩(5),所述针护罩(5)和所述注射针组件(50)相对于彼此轴向可滑动地布置以便导致所述针套管(3)穿透所述针盖(10b)并且伸出穿过所述针护罩(5)的所述针开口。
14.如权利要求13所述的注射装置(1),其中,所述注射装置(1)被构造为能够由所述针护罩(5)与所述注射针组件(50)之间的相对运动来触发的自动注射器,并且其中,所述针护罩(5)被构造成作用在所述针盖(10b)上以便导致所述针盖被所述针套管(3)穿透。
15.如权利要求13-14中的任一项所述的注射装置(1),其中,至少当所述针护罩(5)和所述注射针组件(50)相对于彼此滑动从而导致所述针套管(3)穿透所述针盖(10b)时,所述杆区段(11a)的径向面向外表面和所述针盖(10b)的泡状区段(11b)与所述针护罩(5)径向地间隔开。
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