CN107427645A - 可变形的活塞垫圈 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于药物递送装置的活塞垫圈（1、51），所述活塞垫圈（1、51）包括：中央部段（2、72），其围绕中心轴线布置；周边部段（3、73）；以及易轴向弯曲结构（8、78），其连接中央部段（2、72）与周边部段（3、73）。易轴向弯曲结构（8、78）被预先构造成响应于作用在周边部段（3、73）上的第一合力与作用在中央部段（2、72）上的第二合力之间的差异超过阈值水平而经历永久变形。活塞垫圈（1、51）被构造成响应于第一合力与第二合力之间的差异短暂地超过阈值水平，通过易轴向弯曲结构（8、78）的变形，从其中中央部段（2、72）与周边部段（3、73）物理地连接并采取第一相对轴向位置的第一状态永久地转变到其中中央部段（2、72）与周边部段（3、73）物理地连接并采取第二相对轴向位置的第二状态。

Description

可变形的活塞垫圈

技术领域

本发明涉及药物递送装置和用于这样的装置的部件。

背景技术

罹患糖尿病的人通常不得不每天给自己注射胰岛素。在过去的30年中，已开发大量不同的笔式注射系统以使自给药过程便利。笔式注射器通常包括容纳待注射液体药物的药筒。药筒设有活塞，使活塞向前运动以便通过所附接的注射针将液体药物从注射笔转移并进入使用者的身体内。

US 6,235,004中提供了商业上成功的注射笔的示例，由Novo Nordisk A/S生产的Flexpen®。例如在图15至图17中描绘的药筒（89）容纳待排出的液体药物。在近端部处，药筒（89）由橡胶活塞封闭，由活塞杆（7）使橡胶活塞在药筒（89）内侧向前运动。为了从活塞杆（7）向橡胶活塞传递和分配力，活塞垫圈或活塞杆底部（9）设在活塞杆（7）与橡胶活塞之间。活塞垫圈的直径显著地小于药筒内部和在药筒内侧滑动的活塞。

对于当使用者已使用预填充量的药物时被丢弃的预填充注射笔而言，不存在使用者使活塞杆返回其初始位置的可能性。剂量给送机构通常被构造成使得活塞杆仅能够沿向远端方向运动，因为注射笔被设计成仅被使用直至预填充量的药物用尽为止。进一步地，这些注射笔被密封使得使用者不能物理地获得与活塞杆的接触。在这样的注射笔中，活塞垫圈通常松散地安置于橡胶活塞与活塞杆之间，而不附接于这两个部件中的任一个，因为这是组装注射笔的最容易的方式。

许多制药公司建议将液体药物存储在冰箱或另一冷存储设施中。然而，液体药物通常对霜冻是敏感的。因此，液体药物应当总是存储在高于0℃下。液体药物常常被容纳在玻璃药筒中。如果这样的玻璃药筒暴露于霜冻，则不仅液体药物将被潜在地损坏，而且液体的体积也将膨胀。如果不提供针对膨胀的其它可能性，则由于膨胀造成的增加的压力能够引起玻璃药筒破裂。

WO 2007/068061（Safety Medical Products Limited）公开了一种用于液体药物的容器，其中如果药物暴露于霜冻，则帽能够轴向地运动。

在预填充的注射笔中，由于活塞杆的存在，弹性体活塞不能够沿向近端方向自由地运动。然而，如果活塞垫圈的径向尺寸小于活塞的近端（或后）表面面积，则允许活塞的周边部段向近端运动并由此围绕活塞垫圈变形。这降低了在药筒壁中形成裂缝的风险，但引入了橡胶楔入药筒壁与活塞垫圈之间（如果其间的距离过小）的风险。因此，常规的活塞垫圈具有充分小的直径以防止活塞被卡住。

为了使剂量递送精度最大化，笔式注射器的许多制造商建议在最终确定的剂量给药之后使注射针保留在皮肤中至少六秒。这是为了给予活塞松弛并恢复其正常无应变状态的时间，活塞松弛并恢复其正常无应变状态是不可避免地导致通过注射针额外地排出一小体积的药物的过程。然而，从使用者的角度来看，用以完成注射的至少六秒的额外时间并不令人满意，并且相应地期望剂量给送系统中积聚的灵活性最小化。小直径活塞垫圈不积极地促成这种最小化。

由于在剂量排出期间药筒壁与活塞之间的摩擦，如果来自活塞杆的压力均匀地分配遍及活塞的近端表面并且尤其也尽可能靠近药筒壁施加，则获得可注射剂量的最大精度。然而，当暴露于霜冻时，活塞垫圈的大直径（需要这样以便将力从活塞杆分配到活塞的周边）也将阻碍活塞的周边部段沿向近端方向运动，且将由此增加玻璃破碎的风险。

WO 2013/034467（Novo Nordisk A/S）公开了一种具有活塞垫圈的药物递送设备，所述活塞垫圈包括中心部分和外部分，这两个部分的结构适于在将高于某一阈值界限的力施加到外部分时彼此脱离。在正常的剂量给药期间，来自活塞杆的力可由此分配遍及整个近端活塞表面，从而减少活塞的变形的量及因此用于其后续松弛的时间，同时由于药物递送设备暴露于霜冻造成的来自活塞的过大的指向近端的压力将引起两个活塞垫圈部分脱离，由此降低形成裂缝的风险以及提供装置和/或药筒的内容物可能被损坏的清楚指示。

即使液体药物未因暴露于霜冻而损坏，但如果递送装置或者被损坏或者被认为损坏并且不能够将药筒转移到另一个递送装置，则整个药物体积都将被浪费。虽然WO 2013/034467中呈现的解决方案提供了优于现有技术的明显优点，但活塞垫圈的周边部分与中心部分分离且因此本身变成药物递送装置中的不受支撑的元件的事实可潜在地使使用者感到迷惑，且导致她/他作出该装置出故障的结论，即使其核心功能是完好的并且装置实际上是功能完全的也是如此。

发明内容

本发明的目的在于消除或减少现有技术的至少一个缺陷，或提供现有技术解决方案的有用替代方案。

具体地，本发明的目的在于提供一种用于药物递送装置的活塞垫圈，所述活塞垫圈使得能够减少在剂量给药之后用于活塞的松弛的时间，例如同时允许储器中的药物膨胀而不引起或看似引起装置出故障。

本发明的另一目的在于提供一种活塞垫圈，其能够被用作用于药物递送装置的霜冻指示器。

本发明的甚至另一目的在于提供这样的活塞垫圈，其制造廉价，由此仅略微增加包含活塞垫圈的药物递送装置的制造成本。

本发明的目的也在于提供相比于当前销售的注射装置具有减少的松弛时间，以及在注射装置暴露于霜冻之后明确地起作用的剂量递送机构的注射装置。

在本发明的公开内容中，将描述若干方面和实施例，它们将解决上述目的中的一个或多个和/或它们将解决从以下文本中显而易见到的目的。

一种体现本发明的原理的活塞垫圈包括：中央部段，其围绕中心轴线布置；以及周边部段，并且活塞垫圈能够从第一状态可控地转变到第二状态，在所述第一状态中，周边部段与中央部段物理地连接并采取第一相对轴向位置，在所述第二状态中，周边部段与中央部段物理地连接并采取第二相对轴向位置。这允许制造具有直径与药物容器中的活塞相同或大致相同的活塞垫圈的药物递送装置，由此活塞垫圈上来自活塞杆的压力可分配遍及活塞的整个或大致整个近端表面，从而减少在剂量给药之后活塞的松弛的时间，且同时活塞垫圈能够通过周边部段相对于中央部段的移位而变形，从而实现不引起容器壁破碎的药物物质的体积膨胀（在伴随的活塞的周边变形的情况下）。在从第一状态到第二状态的转变期间，可使周边部段可相对于中央部段永久地轴向移位，从而提供转变的持久可见指示。

因此，在本发明的一个方面中，提供一种用于药物递送装置的活塞垫圈，所述活塞垫圈包括：中央部段，其围绕纵向轴线例如至少大致轴对称地布置；周边部段；以及连接中央部段与周边部段的可轴向变形的结构，所述可轴向变形的结构被预先构造成（即，专门地设计成）响应于作用在周边部段上的第一合力与作用在中央部段上的第二合力之间的差异超过阈值水平而例如在活塞垫圈的任何其他区域之前永久地变形。因此，可轴向变形的结构构成弱化区域，并且提供周边部段与中央部段之间的受控的相对轴向移位。可轴向变形的结构可构造成呈现塑性变形。

进一步地，活塞垫圈被构造成响应于第一合力与第二合力之间的差异超过阈值水平，通过可轴向变形的结构的变形，从第一状态转变到第二状态，在所述第一状态中，周边部段与中央部段物理地连接并采取沿纵向轴线的第一相对位置，在所述第二状态中，周边部段与中央部段物理地连接并采取沿纵向轴线的第二相对位置。在从第一状态转变到第二状态之后，当第一合力与第二合力之间的差异落至或低于阈值水平时，使周边部段相对于中央部段永久地轴向移位。

换言之，在活塞垫圈从第一状态到第二状态的转变期间，中央部段和周边部段保持物理地连接。由此，当在使用中时，在任何时刻，均没有活塞垫圈的已脱离部段将在药物递送装置中自由地四处运动，从而潜在地引起关于装置的剂量准确度的忧虑。周边部段相对于中央部段的永久轴向移位使得使用者能够视觉地检查活塞垫圈的当前状态，并由此得到活塞是否已短暂地变形及因此药物递送装置是否已暴露于霜冻的指示。

中央部段可包括近端表面，其适于与药物递送装置中的活塞杆邻接或接合；以及远端表面，其适于与中央活塞部段邻接。周边部段可包括围绕中央部段同心地布置的环形构件，所述环形构件包括适于与周边活塞部段邻接的远端表面。具体地，中央部段可具有圆形或大致圆形的构型（诸如，盘状构型），且周边部段可具有圆形或大致圆形的环状构型。这提供构造方面的对称性，其与来自活塞杆、活塞和容器壁的轴对称负载分配结合确保活塞垫圈的至少大致轴对称变形。应注意的是，环形构件可以是整体式或分段式，即环形构件不需要被形成为单个零件，而是可包括周向地间隔分开的弯曲零件。这些弯曲零件可以分开或互连。

活塞垫圈可具有总横向尺寸（即，垂直于纵向轴线），且中央部段可具有是总横向尺寸的至少50%的中央横向尺寸。这确保了如果活塞垫圈变成永久地变形（例如，由于药物冻结），则当药物已解冻时活塞垫圈与活塞之间仍存在足够大的接触区域，使得来自活塞杆的力能够分配到该接触区域而不危及剂量给药的精度。

理想地，中央部段具有为总横向尺寸的至少50%且至多80%的中心横向尺寸，由此也降低活塞楔入的风险。

在本发明的一些实施例中，易轴向弯曲结构包括布置在中央部段与周边部段之间的伸缩管。第一管节段的内部部段轴向地固定到中央部段的径向向外指向的表面，且第二管节段的外部部段轴向地固定到周边部段的径向向内指向的表面，并且选择对这两个管节段之间的相对轴向运动的抵抗，使得仅当作用在周边部段上的第一合力与作用在中央部段上的第二合力之间的差异超过阈值水平时才发生相对轴向运动。

在本发明的具体实施例中，中央部段和周边部段径向地分开，且易轴向弯曲结构构成连接中央部段与周边部段的径向延伸的变形区。例如，易轴向弯曲结构可包括多个径向桥，这些径向桥中的每一个均包括连接到周边部段的径向向内指向的表面的第一端部和连接到中央部段的径向向外指向的表面的第二端部。

多个径向桥可沿中央部段的圆周均匀地分配，以维持轴对称构造。可选择径向桥的具体数量以及其相应的形式，使得仅当作用在周边部段上的第一合力与作用在中央部段上的第二合力之间的差异超过阈值水平时才发生周边部段与中央部段之间的永久相对轴向移位。

作为另一示例，易轴向弯曲结构可包括连接中央部段与周边部段的绕圈式（round-going）轴环。 该轴环的结构可适于当作用在周边部段上的第一合力与作用在中央部段上的第二合力之间的差异超过阈值水平时在中央部段和周边部段的任何区域之前变形。

易轴向弯曲结构可例如由聚丙烯或聚乙烯制成，或至少大致包括聚丙烯或聚乙烯。具体地，组成材料可以是PP嵌段共聚物，诸如SABIC^® PP58MNK10。

在本发明的具体实施例中，中央部段、周边部段和易轴向弯曲结构由相同材料构成，因此提供完全包容（contained）的单部件式解决方案。能够以低成本来制造如本文中所公开的单部件式活塞垫圈。

中央部段和周边部段可分别具有比易轴向弯曲结构更大的厚度，以便确保材料变形仅发生在易轴向弯曲结构中或易轴向弯曲结构处，或至少首先发生在易轴向弯曲结构中或易轴向弯曲结构处。替代性地或额外地，易轴向弯曲结构可具有比中央部段和周边部段更低的屈服强度。

周边部段可包括第一边沿部段，且中央部段可包括似乎与第一边沿部段明显不同的第二边沿部段。例如，第一边沿部段可具有第一色彩或色度，且第二边沿部段可具有与第一色彩或色度不同的第二色彩或色度。这将增强周边部段与中央部段之间的永久相对移位的视觉根据。第一边沿部段可以是周边部段的径向向外指向的表面的一部分或是周边部段的整个径向向外指向的表面，且第二边沿部段可以是中央部段的径向向外指向的表面的一部分或是中央部段的整个径向向外指向的表面。

周边部段的径向向外指向的表面可包括两个或更多个径向向外指向的突起。因此，这些突起可充当针对内部药物储器壁的接触界面，同时周边部段的径向向外指向的表面与储器壁分开一小段距离。突起可沿周边部段的圆周等距离地分布，以提供药物储器中活塞垫圈的轴对称支撑。

周边部段的一段可以是柔性的（例如，可径向偏转的），以允许活塞垫圈的小弹性变形，例如，与活塞垫圈在容器器皿中的初始布置有关，所述容器器皿具有尺寸小于容器内部的横向尺寸的开放端部。

第一合力可由来自以下项的贡献形成：例如，周边部段的外表面与药物容器的壁之间的摩擦力、由于活塞周边的向近端移位引起的推力，以及用以将一份力从活塞杆传递到周边部段的中央部段和易轴向弯曲结构的材料性质和/或构型。第二合力可由来自例如活塞杆和活塞的贡献形成，其经历来自储器的内容物的压力。在正常情况下（例如，在给药期间），第一合力与第二合力之间的差异不超过阈值水平，且活塞垫圈不经历任何永久变形。然而，在极端条件下（诸如暴露于霜冻），来自储器中的膨胀的药物物质的力将引起第一合力与第二合力之间的差异增大并且最终超过阈值水平。

在本发明的另一方面中，提供一种药物递送装置（例如，诸如笔式注射器的注射装置），其包括如上文中所描述的活塞垫圈。

例如，可提供一种注射装置，其包括：壳体，其沿纵向轴线延伸；剂量排出机构，其包括在近端部部段与远端部部段之间延伸的活塞杆；以及活塞垫圈，其包括邻接远端部部段的中央部段、周边部段和连接中央部段与周边部段的易轴向弯曲结构。易轴向弯曲结构被预先构造成响应于周边部段上的指向近端的力超过阈值水平而经历永久变形。活塞杆被构造成在受限状态与自由状态之间转换（shift），其中在受限状态中，防止（活塞杆的）相对于壳体的向近端运动，在自由状态中，允许（活塞杆的）相对于壳体的向近端运动。活塞垫圈被构造成当活塞杆处于受限状态时，响应于周边部段上的指向近端的力短暂地超过阈值水平，通过易轴向弯曲结构的变形，从其中中央部段与周边部段物理地连接并采取第一相对轴向位置的第一状态永久地转变到其中中央部段与周边部段物理地连接并采取第二相对轴向位置的第二状态。

具体地，周边部段可被构造成响应于周边部段上的指向近端的力短暂地超过阈值水平而经历相对于中央部段的永久向近端移位。

周边部段和中央部段可由多个桥接结构连接，且可通过这些桥接结构的塑性变形实现永久的向近端移位。

作为另一示例，可提供一种注射装置，其包括：a)壳体；b)药物容器，其与壳体连接并且包括由以下各项限定的腔室：沿纵向轴线延伸的圆筒形容器壁、可刺穿隔膜及具有近端部表面和远端部表面的可轴向滑动活塞；以及c)剂量排出机构，其包括活塞杆和活塞垫圈，所述活塞杆构造成用于相对于壳体进行单向向远端运动，所述活塞垫圈包括邻接活塞杆的中央部段、周边部段（例如，至少部分地接触圆筒形容器壁）和连接中央部段与周边部段的易轴向弯曲结构。活塞垫圈被布置成邻接活塞的近端部表面，且易轴向弯曲结构被预先构造成响应于活塞的远端部表面上的指向近端的力超过阈值水平而经历永久变形。活塞垫圈被构造成响应于活塞的远端部表面上的指向近端的力短暂地超过阈值水平，通过易轴向弯曲结构的变形，从其中中央部段与周边部段物理地连接并采取第一相对轴向位置的第一状态永久地转变到其中中央部段与周边部段物理地连接并采取第二相对轴向位置的第二状态。

这可对应于腔室中的物质冻结并经历体积膨胀的状况。由膨胀物质引起的活塞上的指向近端的力受到活塞杆的抵抗，所述活塞杆被防止相对于壳体进行向近端运动。因此，也防止位于活塞与活塞杆之间的中央部段相对于壳体向近端运动，从而使腔室的膨胀靠近容器壁发生，因为活塞周边相对于中央部段向近端压迫周边部段。

当腔室中的物质在某时刻解冻并因此回缩时，活塞的弹性性质允许其恢复其原始形状，而活塞垫圈永久地变形并且因此不恢复其初始形状。物质冻结的时间可以是短的或长的，而在本背景中，只要该时间是有限的，力超过阈值水平就是短暂的。

阈值水平可由制造商预定，例如通过活塞垫圈的材料和/或设计的选择。然而，应注意的是，制造商无需知道确切的阈值水平，只要其处在阈值水平的一区间内即可，该区间确保在剂量排出期间活塞杆的至少普通的指向远端的运动将不引起周边部段相对于中央部段的永久移位以及药物物质由于冻结发生的膨胀将。满足这种双重要求的阈值水平可通过实验认定。

通常批量大规模生产可用于携带药物递送装置的药筒的弹性体活塞，并且端对端地存储所述弹性体活塞以使存储空间最小化。为了减小存储中各个活塞粘住相邻活塞并由此变得当取用时难以处理的风险，一些制造商选择使所有活塞成形，使得近端活塞端部具有一个或多个突出的几何构造，由此显著地减少两个活塞端部之间的接触表面。然而，就期望减少完全松弛的时间而言，这呈现不利的一面，因为在药物排出期间，常规活塞垫圈弹性地压缩这种突出的几何构造，和/或滞留在近端活塞端部与远端活塞垫圈端部之间的空气，由此增加了剂量给送系统的灵活性。

因此，在本发明的另一方面中，提供一种药物递送装置（诸如，例如注射装置），其包括：活塞，其构造成在药物储器中运动以从其排出一体积的药物；活塞杆，其用于使活塞运动；以及活塞垫圈，其布置在活塞杆与活塞之间，其中，活塞包括具有第一硬度的第一材料，且活塞垫圈包括具有第二硬度的第二材料，所述第一材料与所述第二材料布置成接触或布置成将进入接触，并且其中，第一硬度大于第二硬度。

如果第二材料比第一材料更加柔软，则当活塞垫圈与活塞被压在一起时，在活塞与活塞垫圈之间的界面中，活塞垫圈将比活塞更大程度地变形。

另外，如果第二材料具有高压缩永久变形（例如，大于50%的），则包括活塞和活塞垫圈的系统将呈现显著减小的弹性复元，且结果是在从储器排出一剂量的药物之后的减少的松弛时间。 在这种背景中，具有在[55%, 75%]的范围中的压缩永久变形的材料似乎特别吸引人。示例性材料是TPE化合物，诸如由Melitek生产的Meliflex R22069C。

在本发明的再一个方面中，提供一种药物递送装置（诸如，例如注射装置），其包括：活塞，其构造成在药物储器中运动以从其排出一体积的药物；活塞杆，其用于使活塞运动；以及活塞垫圈，其布置在活塞杆与活塞之间，其中，活塞包括具有第一硬度和第一压缩永久变形的第一材料，且活塞垫圈包括具有第二硬度和第二压缩永久变形的第二材料，所述第一材料与所述第二材料布置成邻接接触或布置成将进入邻接接触，并且其中，第一硬度大于第二硬度且第二压缩永久变形大于第一压缩永久变形。

第二压缩永久变形大于第一压缩永久变形的事实与第一硬度大于第二硬度结合提供一种构造，其中活塞垫圈不仅接受总变形中的大部分，而且也比活塞更多地形变，从而提高活塞在使用期间维持其原始形状的程度。在预填充注射装置中，例如，可在装置的组装期间使活塞垫圈与活塞邻接，并且可使这两者之间的连接加压（例如，通过在药物储器中提供超压），以在首次使用装置之前为使突出的活塞几何构造印在活塞垫圈上给予足够的时间。

在本发明的具体实施例中，提供一种药物递送装置（诸如，例如注射装置），其包括：药物储器，其具有由以下各项限定的腔室：a)储器主体，b)封闭储器主体的第一部段的可穿透隔膜，和c)封闭储器主体的第二（例如相对的）部段的活塞；活塞杆，其用于使活塞朝向可穿透隔膜运动；以及活塞垫圈，其布置在活塞杆与活塞之间。活塞垫圈包括围绕中心轴线布置的中央部段、周边部段和连接中央部段与周边部段的易轴向弯曲结构。易轴向弯曲结构被预先构造成响应于作用在周边部段上的第一合力和作用在中央部段上的第二合力之间的差异超过阈值水平而经历永久变形。活塞垫圈被构造成响应于第一合力与第二合力之间的差异短暂地超过阈值水平，通过易轴向弯曲结构的变形从其中中央部段与周边部段物理地连接并采取第一相对轴向位置的第一状态永久地转变到其中中央部段与周边部段物理地连接并采取第二相对轴向位置的第二状态。活塞的近端部部段包括具有第一硬度和第一压缩永久变形的第一材料，且活塞垫圈的远端部部段包括具有第二硬度和第二压缩永久变形的第二材料。第一材料和第二材料布置成邻接或将进入邻接。此外，第一硬度大于第二硬度，且第二压缩永久变形高于第一压缩永久变形和/或是至少50%，诸如例如在[55%,75%]的范围中。如本文中所使用的那样，术语“远端”和“近端”表示在药物递送装置处的位置或沿药物递送装置的方向，其中“远端”指代药物出口端且“近端”指代与药物出口端相对的端部。

在本说明书中，对某一方面或某一实施例（例如，“一个方面”、“第一方面”、“一个实施例”、“示例性实施例”等等）的引用意味着关于该相应方面或实施例所描述的具体特征、结构或特性包括在本发明的至少那一个方面或实施例中或者是本发明的至少那一个方面或实施例所固有的，而不必然包括在本发明的所有方面或实施例中/是本发明的所有方面或实施例所固有的。然而，应强调的是，除非本文中明确地陈述或与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖关于本发明所描述的各种特征、结构和/或特性的任何组合。

除非另有其他要求，否则文本中任何和所有示例或示例性语言（例如，诸如等）的使用仅旨在阐明本发明且不对本发明的范围造成限制。进一步地，说明书中的语言或措辞均不应被解释为指示任何未要求保护的元素对于本发明的实践而言是必要的。

附图说明

在下文中，将参考附图进一步描述本发明，附图中

图1示出根据本发明的实施例的活塞垫圈在永久变形之前的不同视图，

图2示出活塞垫圈在永久变形之后的不同视图，

图3是药物筒中活塞杆与活塞之间的活塞垫圈在该活塞垫圈的永久变形之前的纵向横截面视图，

图4是图3的药物筒的近端区段的特写视图，

图5示出在活塞垫圈变形之后处于霜冻条件下的药物筒的近端区段，

图6示出在药物的解冻之后药物筒的近端区段，

图7是在一些药物递送装置中所使用的一类型的活塞的透视图，

图8示出现有技术活塞垫圈，

图9是在使用中的图8的活塞垫圈的纵向剖视图，

图10示出根据本发明的另一实施例的活塞垫圈在使用之前的不同视图，

图11示出在与图7的活塞长期接触之后的图10的活塞垫圈，

图12是在使用期间的活塞垫圈的纵向剖视图，

图13是活塞垫圈的第一部分的透视图，以及

图14是活塞垫圈的第二部分的透视图。

在附图中，同样的结构主要由同样的附图标记表示。

具体实施方式

当在下文中使用诸如“上”与“下”的相对表达时，这些表达指代附图且不必然指代实际使用状况。所示附图是示意性表示，出于该原因，不同结构的构型以及其相对尺寸仅旨在用于说明性目的。

图1a和图1b分别是根据本发明的示例性实施例的活塞垫圈1处于永久变形之前的初始状态中的透视图、横截面视图。活塞垫圈1包括由四个桥8连接的中心部段2和外部段3，这些桥中的每一个均在中心部段2的外表面23与外部段3的内表面34之间径向地延伸。中心部段2具有适于在使用期间邻接活塞（未示出）的远端表面21，以及近端表面22。近端表面22设有中央凹部5，并且具有适于在使用期间邻接活塞杆（未示出）的凹陷表面4。外部段3具有适于在使用期间邻接活塞的远端表面31，以及近端表面32。外部段3还具有周向外表面33，四个突起9（仅三个可见）沿该周向外表面分布。当活塞垫圈1布置在药物筒中时，仅突起9而不是整个外表面33与内部药筒壁接触。突起9沿外表面33等距离地分布，从而提供活塞垫圈1的稳定的中央化定位。在每一对突起9之间，外表面33包括柔性区，从而使得在具有直径略小于活塞垫圈1的最大径向尺寸的近端部部段的药物筒中也容易放置活塞垫圈1。

图2a和图2b中示出在已发生永久变形之后处于示例性状态的活塞垫圈1。桥8在外部段3相对于中心部段2的向近端移位期间已经历塑性变形，且结果，远端表面31现在定位在远端表面21近端。

图3是药物筒10的横截面纵向视图，所述药物筒10具有大体圆筒形壁11并且在远端部处由可刺穿的橡胶隔膜12封闭。与其相对地布置可滑动的密封活塞15（见图4），所述密封活塞15与隔膜12和壁11一起限定容纳药物物质（不可见）的封闭腔室14。药筒10形成药物递送装置（未示出）的一部分，并且被示为处于在发生任何药物排出之前的使用前状态。

图4是如图3中由区域Q界定的药筒10的近端区段的特写视图，其示出布置在活塞15与活塞杆20之间壁11的近端部处的活塞垫圈1。应注意的是，活塞垫圈1在活塞15的大致整个近端表面上接触活塞15，由此使得在剂量给药期间也能够将指向远端的力从活塞杆20分配到活塞15的周边部段15A（见图5）。

图5示出在药筒10例如暴露于霜冻的情况下发生何事。在那种情况下，考虑到活塞杆20由药物递送装置中的递送机构支撑且因此不能够向近端运动，由于腔室14中药物膨胀造成的活塞15上的指向近端的力将迫使桥变形以及使外部段3沿向近端方向轴向地移位，由此允许活塞15的周边部段15A作为响应爬上中心部段2。当力超过某个阈值时，桥8开始屈服，从而为药物形成永久的空间并提供腔室14的所需体积膨胀。因此避免了药筒壁11的开裂。

图6示出在腔室14中的药物的解冻之后的药筒10。由于桥8的塑性变形，外部段3相对于中心部段2永久地移位，从而在远端表面31与活塞15之间留下气隙25。不论药物的可用性如何，药物递送装置均仍然能够像之前那样被用于施给多剂量的药物。然而，由于活塞上缺乏由外部段3形成的支撑，用以完成一剂量给送的时间可能已增加。

外部段3相对于中心部段2的轴向位移提供药物已潜在地暴露于霜冻的视觉指示。因此，客户投诉的审查员可能核实药物冻结是否可能是该投诉的理由。外表面23可构造成看上去与外表面33明显不同（例如，通过具有不同的色彩），使得外部段3和中心部段2的相对移位可甚至更清楚地识别。

图7是活塞15的透视图。活塞15由弹性体材料（例如，橡胶）制成，并且在近端端面16与远端端面17之间大体圆筒形地延伸。设置近端端面16上的四个短脊部18（它们形成中断的十字）以减少活塞15在存储期间粘住另一活塞的可能性。

图8是活塞垫圈101的示例，所述活塞垫圈在现有技术中已与活塞15一起使用。活塞垫圈101具有中央推动面121、周边推动面131和其间的环形沟槽108，所述环形沟槽以大体非压缩方式适应脊部18。

图9是活塞15和活塞垫圈101在药筒10的大体圆筒形壁内的示例性设置的纵向剖视图。活塞垫圈101布置在活塞杆20与活塞15的近端端面之间。由于中央推动面121的构型和沟槽108的体积远大于脊部18的累积体积的事实，在活塞垫圈101的远端端面与活塞15的近端端面之间形成气穴185、190。在活塞15在药筒10中向远端运动期间，来自柱塞的作用在活塞垫圈101上的力压缩滞留在这些气穴185、190中的空气，并且可额外地发生脊部18的小压缩，这总之增加了在剂量排出结束时剂量给送系统的松弛时间。

图10示出根据本发明的另一实施例的活塞垫圈51的不同视图。图10a是活塞垫圈51在使用之前的透视远端视图，其示出平面远端端面61和成角度的唇部62。图10b是横截面透视图，从该图中能够看出，活塞垫圈51是两部分式部件，其包括刚性芯主体70和通过内保持环63附接于所述刚性芯主体的远端部的接口主体60。刚性芯主体70包括用于与活塞杆接合的一对向近端延伸的指状件74。

图11示出在与活塞15邻接长的时间段之后的活塞垫圈51。接口主体60由比活塞15的近端部表面更加柔软并具有比活塞15更高的压缩永久变形的材料制成。这导致当使活塞垫圈51和活塞15朝向彼此按压时，脊部18陷入远端端面61中。脊部18由此实际上避免其自身变形。在该具体实施例中，接口主体是具有大约60%的压缩永久变形的TPE，且当活塞垫圈51与活塞15在接触时段（例如，4个小时）之后分开时，凹痕68被永久地留在远端端面61中。

在图12中，活塞垫圈51被附接到活塞杆80，并且使接口主体与活塞15邻接。如能够看到的那样，远端端面61完全符合活塞15的近端部表面，因此未建立气穴。此外，由于脊部18未变形，所以包括活塞杆80、活塞垫圈51和活塞15的整个系统在从药筒10排出剂量期间充当坚硬的构造。由此显著地减少松弛时间，因为活塞15的弹性复元被最小化。

图13是刚性芯主体70的透视近端视图，除了一对指状件74之外，所述刚性芯主体70也具有与图1中所示的活塞垫圈1的构型极为相似的构型。刚性芯主体70包括：中央部段72，其适于与活塞杆邻接；以及周边部段73，其由多个径向桥78与中央部段72径向地间隔分开，这些径向桥78充当变形区并且被预先构造成在刚性芯主体70的任何其他部段之前经历永久变形（假如在使用期间药物在药筒10中冻结，如先前所描述的那样）。

图14是接口主体60的透视近端视图。可以看出的是，内保持环63具有用于多个径向桥78的通行的多个径向开口65，从而确保活塞垫圈51的两个部分之间的紧密接合。唇部62可以或可以不适于密封药筒10的内壁。

Claims (14)

1.一种用于药物递送装置的活塞垫圈（1、51），所述活塞垫圈（1、51）包括：

-中央部段（2、72），其围绕中心轴线布置，

-周边部段（3、73），以及

-连接所述中央部段（2、72）与所述周边部段（3、73）的易轴向弯曲结构（8、78），所述易轴向弯曲结构（8、78）被预先构造成响应于作用在所述周边部段（3、73）上的第一合力与作用在所述中央部段（2、72）上的第二合力之间的差异超过阈值水平而经受永久变形，

其中，所述活塞垫圈（1、51）被构造成响应于所述第一合力与所述第二合力之间的差异短暂地超过所述阈值水平，通过所述易轴向弯曲结构（8、78）的变形，从其中所述中央部段（2、72）与所述周边部段（3、73）物理地连接并采取第一相对轴向位置的第一状态永久地转变到其中所述中央部段（2、72）与所述周边部段（3、73）物理地连接并采取第二相对轴向位置的第二状态。

2.根据权利要求1所述的活塞垫圈，其中，所述易轴向弯曲结构（8、78）被构造成呈现塑性变形。

3.根据权利要求1或2所述的活塞垫圈，其中，所述中央部段（2、72）包括：近端表面（4），其被构造成与活塞杆邻接；以及远端表面（21、61），其被构造成与活塞邻接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的活塞垫圈，其中，所述中央部段（2、72）和所述周边部段（3、73）径向地分开，且所述易轴向弯曲结构（8、78）构成径向延伸的变形区，其被构造成当所述第一合力与所述第二合力之间的差异超过所述阈值水平时，在所述中央部段（2、72）与所述周边部段（3、73）的任何区域之前变形。

5.根据权利要求4所述的活塞垫圈，其中，所述易轴向弯曲结构（8、78）包括多个径向桥，所述多个径向桥中的每一个均包括连接到所述周边部段（3、73）的径向向内指向的表面（34）的第一端部和连接到所述中央部段（2、72）的径向向外指向的表面（23）的第二端部。

6.根据权利要求5所述的活塞垫圈，其中，所述多个径向桥沿所述中央部段（2、72）的圆周均匀地分布。

7.根据前述权利要求中任一项所述的活塞垫圈，其中，所述易轴向弯曲结构（8、78）由PP嵌段共聚物制成。

8.根据前述权利要求中任一项所述的活塞垫圈，其中，所述中央部段（2、72）、所述周边部段（3、73）和所述易弯结构（8、78）由相同材料制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的活塞垫圈，其中，一段所述周边部段（3）是柔性的，以及

其中，所述周边部段（3）的至少两个径向向外指向的表面部段包括径向向外指向的突起（9）。

10.根据前述权利要求中任一项所述的活塞垫圈，其中，所述中央部段（72）的至少远端面由具有在[55%, 75%]的范围中的压缩永久变形的材料覆盖。

11.一种药物递送装置，其包括根据前述权利要求中任一项所述的活塞垫圈（1、51）。

12.根据权利要求11所述的药物递送装置，其还包括：

-药物储器（10），其包括由以下项限定的腔室（14）：

o储器主体（11），

o封闭所述储器主体（11）的第一部段的可穿透隔膜（12），以及

o封闭所述储器主体（11）的第二部段的活塞（15），以及

-活塞杆（20、80），其用于使所述活塞（15）朝向所述可穿透隔膜（12）运动，其中所述中央部段（2、72）的至少一部段布置在所述活塞杆（20）与所述活塞（15）之间。

13.一种药物递送装置，其包括：

-药物储器（10），其包括由以下项限定的腔室（14）：

o储器主体（11），

o封闭所述储器主体（11）的第一部段的可穿透隔膜（12），以及

o封闭所述储器主体（11）的第二部段的活塞（15），

-活塞杆（80），其用于使所述活塞（15）朝向所述可穿透隔膜（12）运动，以及

-根据权利要求1至9中任一项所述的活塞垫圈（51），其布置在所述活塞杆（80）与所述活塞（15）之间，

其中，所述活塞（15）的近端部部段包括具有第一硬度和第一压缩永久变形的第一材料，且所述活塞垫圈（51）的远端部部段（61）包括具有第二硬度和第二压缩永久变形的第二材料，其中，所述第一材料和所述第二材料布置成邻接或将进入邻接，并且

其中，所述第一硬度大于所述第二硬度，且所述第二压缩永久变形高于所述第一压缩永久变形。

14.根据权利要求13所述的药物递送装置，其中，所述第二压缩永久变形在[55%, 75%]的范围中。