CN108348740A - 骨内注射装置 - Google Patents

Abstract

一种用于骨内注射的装置能够准确、快速并安全地将期望的流体输入患者的骨髓内。在一个实施例中，骨内注射器包括外壳，位于外壳内的容器，空心针和阀。骨内注射器还包括释放机构，释放机构包括骨探测针和可移动的释放构件。在另一个实施例中，骨内注射器包括深度限制器机构，深度限制器机构可操作以限制针相对于骨表面的穿透深度。还提供了骨内注射的方法。

Description

骨内注射装置

相关申请的交叉参考

本申请要求于2015年8月31日提交的第62/212421号美国申请的优先权。就美国而言，本申请根据35U.S.C.§119要求2015年8月31日提交的名称为“INTRAOSSEOUS INJECTIONDEVICE”的第62/212421号美国申请的权益，其出于所有目的通过引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及骨内注射装置，具体涉及适合于输送药物和其他流体的注射器。

背景技术

众所周知，在紧急情况下，将诸如药物、解毒剂或其他药品的某些流体输入患者的系统可以挽救生命。将流体直接注入患者的骨髓(“骨内注射”)而不是注入肌肉或静脉，可以更快地输送该流体。仍然需要能够快速且安全地将期望的流体输入患者骨髓中的骨内注射装置。

附图说明

附图示出了本发明的非限制性示例实施例。

图1A-1C是以表示如何使用装置的顺序示出了根据本发明的一个实施例的示例性骨内注射装置的示意图。

图1D是在本发明的一些实施例中使用的释放机构的示意图。

图2是根据本发明的示例性实施例的骨内注射装置的详细示意性侧视横截面图。

图3是图2中所示的骨内注射装置的详细示意性正视横截面图。

图4是根据本发明的一个实施例的用于骨内注射装置中的通管针的示意图。

图5是根据本发明另一个实施例的另一个骨内注射装置的详细示意性侧视横截面图。

图6是图5中所示的骨内注射装置的等距外部正视图。

图7是图5和6中所示的骨内注射装置的等距外部后视图。

图8是根据本发明的一个实施例的使用者可以采取的操作注射装置的步骤的流程图。

具体实施方式

在以下整个描述中，阐述具体细节以便提供对本发明更透彻的理解。然而，可以在没有这些细节的情况下实施本发明。在其他情况下，众所周知的元件未被详细示出或描述以避免使本发明不必要地变模糊。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

在本说明书中采用了许多方向约定来帮助澄清它们的含义，如下所述：“朝上”、“向上”、“最上面”、“顶部”和类似词语是指朝向页面顶部延伸的方向；“朝下”、“向下”、“最下面”、“底部”、“下部”、“最下面”和类似词语是指朝向页面底部延伸的方向。这些约定仅与附图有关，并不一定反映如何在实践中使用本发明的实施例。

本发明涉及骨内注射装置。本描述描述了这种装置可能具有的各种特征。这些特征可以以不同的组合方式组合以产生本发明的各种实施例。这些特征也可以单独应用或与现有装置结合应用。本描述尤其描述了：

·与将流体输送到穿骨针中有关的特征；

·与将流体加压以进行骨内输送有关的特征；

·与调节通过注射器输送的流体的体积有关的特征；

·用于指示流体的注射何时完成的特征。

为这多组特征中的每一个提供了一系列选项。用于将流体输送到穿骨针中的任何选项都可以单独使用或与用于将流体加压的任何选项组合使用。这些实施例中的任何一个都可以可选地与用于调节待输送流体的体积的选项组合。与将流体加压以进行骨内输送有关的特征以及与调节通过注射器输送的流体的体积有关的特征也可以单独应用或彼此组合应用。用于指示流体的注射何时完成的任何所描述的选项都可以单独应用或与以上任何选项组合应用。

根据本发明的一个方面，注射装置可操作以在容纳流体(例如药物，解毒剂或其他药品)的隔室与患者的骨髓之间建立流体连接。本发明的一些实施例非常适合用于紧急和大规模伤亡情况中，其中患者马上就需要容纳在隔室中的流体。本发明的一个方面提供了注射装置，其中通管针的一端刺穿隔膜或以其他方式建立通向流体源的流体连接，通管针的另一端穿透患者的胸骨以便使患者的骨髓与流体接触。

图1A-1C(连同图1D一起共同为“图1”)示意性地示出根据本发明的一个示例性实施例的骨内注射装置50。图1A至1C的顺序图示出了装置50在实践中如何使用。为了清楚起见，图1B和1C中与图1A中所示的元件相同的一些元件未被标记。

示例性注射装置50包括容纳隔室54的手柄52。隔室54可以预先装有流体，例如药物、麻药、血清、解毒剂、注射液、电解质溶液或其他待注射到患者体内的流体。在一些实施例中，流体可以用于紧急情况中，以例如帮助已经心搏停止的患者，帮助减轻毒素在患者系统中的作用，帮助缓解过敏反应，帮助治疗严重外伤，帮助治疗失血等。在一些实施例中，流体包括以下一种或多种：肾上腺素，解毒剂，心脏病药物，和用于治疗失血、感染、低血压、有机磷中毒、烧伤、外伤、疼痛和癫痫发作中的一项或多项的药物。在一些实施例中，隔室54中的流体量在约1毫升(mL)至约15mL的范围内。例如，在一些实施例中，隔室54可以包含3mL或5mL的流体。

在以下描述中，朝向患者的方向可以被称为“近侧”方向，而远离患者的相反的方向可以称为“远侧”方向。近侧和远侧也可用于描述注射装置的部件的方向和位置。从手柄52朝向针外壳56延伸的方向是“近侧”方向，而相反的方向是“远侧”方向。

可以通过将装置定位在需要注射流体的患者的骨上方的合适位置来使用装置50。例如，骨可以是胸骨、胫骨或其他骨内注射部位。然后可以将手柄52推向患者(即，向向近侧方向)以将针58驱动到患者的骨髓中。在针58已达到骨的表面下方的期望深度时，深度控制机构或“深度限制器”阻止针58被更深地驱动到患者体内。例如，深度限制器的操作可以将针58与手柄52分开，以使得手柄52进一步的向近侧的移动不会导致针58前进。深度限制器的操作可以导致在隔室54的内部与针58之间建立流体连接。

在所示的实施例中，针58被驱动超过患者骨表面的深度由包括一个或多个探针60的深度限制器机构确定。探针60停止在患者的骨表面处。当针58的尖端向远侧方向伸出超过探针60的尖端一预定期望距离时，可以触发深度限制器。

一旦深度限制器已经被触发以使针58停止在期望深度处，针58就可以与手柄52分开。在一些实施例中，在深度限制器被触发之后，手柄52或其一部分向近侧方向的连续运动在隔室54的内部和空心针58之间建立流体连接。隔室54可以被加压，以使得一旦流体连接已经建立，隔室54的内容物就被促使通过针58流入患者体内。

在所示的实施例中，在深度限制器被触发之后，手柄52向近侧方向的连续运动携带着隔室54朝向针58的远端移动。该相对运动可以打开隔室54的内部与针58内部的通道之间的流体连接。例如，隔室54和针58之间的相对运动可以使针58的远端进入隔室54，从而允许隔室54中的流体流过针58并进入患者的骨髓内。一旦流体已经被注射，就可以将注射装置50从患者身上移除。

在一些实施例中，针58的尖锐远端可以刺穿密封隔室54的隔膜68，允许针58进入隔室54，同时保持针58周围的密封。这便于隔室54中的流体流入患者体内。在其它示例性实施例中，针58相对于手柄52和/或隔室54的相对运动打开阀，刺破密封的隔室54或以其他方式建立允许隔室54的流体内容物通过针58流入患者体内的流体连接。

在所示的实施例中，装置50包括可缩回到手柄52中的针外壳56。针外壳56的近端上的基部可以帮助装置50以合适的角度对着患者取向(通常使针58垂直于患者的骨头)和/或帮助将装置50定位在期望的注射部位。

在图1的示例性装置50中，针58由滑架(carriage)机构66支撑。深度限制器包括耦联件，其最初将滑架机构66耦联到手柄52，以使得当手柄52向近侧移动时，滑架机构66也向近侧移动。

针58和探针60也耦联到滑架机构66。当深度限制器保持滑架机构66耦联到手柄52时，隔室54保持与针58的远端间隔开。当深度限制器检测到针58处于期望深度时，深度限制器释放滑架机构66与手柄52的耦联。这允许滑架机构66和隔室54朝向彼此移动。

图1A至1C示出了装置50的操作中的一系列步骤。如图1A所示，注射装置50可由使用者放置在目标骨64上方的患者皮肤62上。如上所述，手柄52最初耦联到滑架机构66。

然后，使用者可以开始向近侧方向(在图1A中向下)朝向患者按压手柄52，如图1B中所示。当这发生时，针外壳56被套入手柄52中，如图1B和1C中的虚线所示。当滑架机构66被相应地携带向下时，使针58和探针60超过延伸超过针外壳56的近端，穿过患者的皮肤62，接触骨64的表面。如从图1B中可以看到的，至此为止，在针58的内部和隔室54之间没有流体连接。针58的远端保持与隔室54间隔开。

探针60被设计成仅穿透患者的皮肤62和下面的组织；也就是说，探针60被设计成在骨64的表面处停止移动。由此，探针60的尖端提供了骨表面位置的直接测量。骨表面为骨髓深度设置了参考点。大多数患者的骨表层的厚度变化相对较小，胸骨表层的厚度趋于相当一致，其他骨的表层的厚度变化较大，例如四肢的骨头。这种变化通常足够小，使得可以选择可以可靠地将针58引入到患者骨髓的穿刺深度。相比之下，骨上方的组织的厚度变化可能相当显着。例如，患者胸骨上方的组织厚度的范围可以从约4毫米(mm)到约25mm，这取决于患者。

如图1C中所示，随着使用者继续向近侧朝向患者推动手柄52，针58的近端穿透骨64并接触下面的骨髓。当针58到达骨髓的深度时，如相对于探针60的静止位置所限定的，针58的进一步前进被深度限制器阻止。深度限制器可以例如通过针58突出超过探针60的尖端一阈值距离(例如几毫米)来触发。在一些实施例中，当深度限制器被触发时，针58定位成使得其尖端在骨表面下方4mm至8mm的范围内(例如6mm)。

可以用于提供深度限制器的机构的非限制性实例在1995年12月23日提交的PCT申请CA96/00873和2000年3月2日提交的美国专利US6761726以及作为WO2009/070896公开的PCT/CA2008/002146中有描述，它们在此通过引用方式并入本文。

在所示实施例中，一旦针58到达患者骨表面下方的正确深度，深度限制器就起作用以使滑架机构66与手柄52分开。这个分开允许仍耦联到滑架机构66的针58与隔室54之间的相对运动。使用者可以继续向下推手柄52以使针58的远端穿透隔膜68并进入隔室54。

隔膜68配置成使得使用者使针58穿透隔膜68所需的力小于将针58进一步推入患者体内所需的力。这确保了在隔膜68被穿透时，针58停留在骨髓中的适当深度处。

在图1C的示例性实施例中，当手柄52被完全压下并且针58处于其最终位置中时，滑架机构66接触皮肤62。这仅用于说明的目的。对于具有较薄的外层组织的患者和/或其它实施例，当处于其最终位置中时，滑架机构66可能不接触皮肤62。在其他实施例中，可以提供基部。在这样的实施例中，当手柄52被完全压下并且针58处于其最终位置中时，手柄52和/或滑架机构66可以接触基部。

一旦隔膜68被针58的远端穿透，就可以迫使隔室54中的流体离开隔室54。隔室54中的流体可以被加压，以使得当隔膜68被刺穿时，其倾向于流出隔室54。

在一些实施例中，可以在使用注射装置50之前通过加压机构70加压流体。在一些实施例中，加压机构70的操作独立于使用者施加到手柄52的力。在其他实施例中，当使用装置50时，使用者施加的一部分力用于对隔室64加压。在其他实施例中，隔室54的内部可以在填充隔室54时被加压。

在提供加压机构70的情况下，加压机构可被禁用，直到恰好在注射之前为止。这降低了流体在注射之前从隔室54泄漏出来的可能性。在示例性实施例中，加压机构包括弹簧。可以通过可移除的止动件(例如销、掣子等)阻止弹簧前进对隔室54的内容物加压。使用者可操作止动件以允许在使用装置50之前，弹簧对隔室54的内容物加压。在示例性实施例中，弹簧布置成使得存储在弹簧中的能量的释放减少隔室54的容积。例如，弹簧可以布置成推动柱塞沿着隔室54前进或者使可变形的腔室54(例如风箱状)变形。

在一些实施例中，提供调节注入的流体量的机构。例如，存在下面的情况，对于一个大块头男人来说足够的活性成分剂量可能太大而不能给小个子女人或小孩。调节机构可以允许使用者调整要输送的剂量以满足特定患者的需求。

调节机构可以采取各种各样的形式。在一些实施例中，对迫使流体流出隔室54的柱塞的行程或致动柱塞的机构的行程进行控制。在一些实施例中，可调节的止动件限制迫使流体流出隔室54的柱塞的行进。止动件的位置可以通过调节旋钮、刻度盘、销、杆或类似物的位置来设定。

例如，在一些实施例中，使用者可以设定止动件以注射以下之一：全剂量，或二分之一或三分之一剂量(例如，半剂量或1/3剂量或1/4剂量)。在其他实施例中，止动件的位置可以在一定范围内连续变化。在其他实施例中，隔室54是多个隔室54中的一个，每个隔室54都配备有加压机构。使用者可以启动多个隔室中的一个、两个或更多个隔室的加压机构以设定输送给患者的流体量。在一些实施例中，多个隔室中的不同隔室携带不同的流体。在一些实施例中，隔室包括可移除的药筒。药筒含有不同量的流体和/或流体中不同量的活性成分。使用者可以选择含有适合特定患者的活性成分量的药筒。

在如上所述配置了装置50之后，注射装置50的使用者可保持注射装置50抵靠在患者身上足够长的时间以允许流体被完全注射。在来自隔室54的流体被完全注射之后，可以从患者身上移除注射装置50。

注射装置50可以包括指示流体何时被完全注入的指示器(图1A至1C中未示出)。图1C的示例性实施例包括加压机构，该加压机构包括被偏压以压缩隔室54中的流体的柱塞。当流体从隔室54中排出时，柱塞前进。这种柱塞的运动可以是指示器机构的基础。例如，装置50可以包括窗口，通过该窗口可以观察柱塞的一部分或被连接成由柱塞移动的构件，以便向使用者指示注射何时完成。

控制器可以可选地设置成设定流体输送到患者体内的速率。例如，在某些情况下，可能期望更慢地将流体注入患者体内，而在其他情况下，可能期望更快地将流体输送给患者。速率控制器可以例如包括在隔室和针之间的可调节的阀，所述阀是调节加压机构等的柱塞的前进的装置。在示例性实施例中，速率控制器包括按钮，其允许加压机构的柱塞在每次被按压时递增地前进。控制器可以设置成选择性地启用或禁用速率控制机构。

当使用者向远侧拉手柄52时，针58和探针60被从患者体内拉出。同时，针外壳160可以伸出以覆盖针58的近端。可通过棘轮(未示出)防止滑架机构66移回到其在手柄52中的初始位置。

注射装置50的操作原理可以应用于各种各样的构造中。图2-8中示出了这些构造的一些非限制性示例。

如可以在图4的示例性实施例中看到的，针58的近端可以包括尖锐端部212和一个或多个注射口210，注射口210位于针58的尖锐端部212的远侧的那侧上。一个或多个注射口210与延伸通过针58的中空孔203连通，流体可流过中空孔203。该构造倾向于：当针58被驱入患者的骨中时避免口210的堵塞。如图4中所示的针58可以应用于本文所描述的任何实施例中。

在一些实施例中，针58的远端构造成与隔室54的内容物形成流体连接。在一些这样的实施例中，针58具有相对的尖锐端部。在这样的实施例中，针58的近端被设计成穿透患者的骨64，针58的远端可以设计成刺穿隔膜68。在其他这样的实施例中，针54的远端可以配置为打开阀、刺破药水瓶或以其他方式释放要通过针58注射的流体。

如上所述，在一些实施例中，深度限制器包括释放机构，释放机构包括开口环和滑块。图1D中示出了这种释放机构170的一个例子。在该实施例中，开口环172位于手柄52中的凹槽175内并且具有径向向内突出的厚度以接合滑架机构66。开口环172的末端限定了间隙173，该间隙最初由耦联到探针60的滑块174填充。

探针60例如被弹簧向近侧方向偏压。探针60上的偏压力足以允许探针60被驱动穿过患者的皮肤和表面组织，但不足以有效驱动探针60进入患者的骨64中。

在该配置中，开口环172将手柄52耦联到滑架机构66。凹槽175的远侧是锥形的，以使得当手柄52向近侧方向推开口环172时，开口环172被径向压缩。滑块174防止开口环172径向向内收缩。

当探针60停靠在骨64的表面时，手柄52的继续向下运动导致滑块174相对于间隙173移位。最后，滑块174离开间隙173。然后，开口环172在凹槽175外径向向内收缩，这释放了滑架机构66，使其被手柄52驱动，并且在滑架机构66被释放之前，使针58留在其被驱动到的插入深度处。

图2是根据一个示例性实施例的骨内注射装置100的详细的侧视图。可以提供外部抓握部。为了清晰起见，图2中省略了外部抓握部。

如从外部看到的那样，注射装置100包括手柄150和针外壳160。手柄150和针外壳160具有大致管状的本体，针外壳160可以套入手柄150中。

注射装置100包括由压缩弹簧102激励的加压机构。当注射装置100未被使用时，销104防止压缩弹簧102接触隔室108。当需要使用注射装置100时，可通过拉动销环105来移除销104。这允许压缩弹簧102伸长并对隔室108的内容物加压。

弹簧102可以轴向地压缩隔室108。例如，隔室108的一端可以包括隔膜，该隔膜在被弹簧102接触时弯曲并压缩隔室108中的流体。在其他实施例中，隔室108的一个顶端可以包括柱塞106，其在被弹簧102推进时压缩隔室108内的流体。

在使用装置100之前，使用者通过拉动销环105来移除致动销104，以允许压缩弹簧102推进柱塞106以对隔室108的内容物加压。

为了将容纳在隔室108中的流体注射到患者的骨髓中，使用者首先将底座126放置在患者身体上的适当点或“注射位置”上。底座126有助于在注射期间稳定注射装置100。底座126还可以包括帮助使用者定位合适的注射点的部件。

注射位置可以例如在胸部、大腿或其他容易接近患者骨髓的区域中。对应于该位置的骨(例如，胸骨、胫骨或股骨)可称为“目标骨”。在一些实施例中，患者的上横骨与底座126上的标记(例如底座126的边缘中的凹口)对准，以将针58对准患者胸骨上的目标位置。

随着装置100被适当地定位并且将销104移除，使用者然后可以开始向近侧方向朝向患者按压手柄150。如图1中所示，手柄150可相对于针外壳160可滑动地移动，以使得当手柄150移动时，针外壳160可套入手柄150中。

手柄150的向近侧的运动被复进簧(recoil spring)113阻挡，复进簧113将手柄150偏压远离针外壳160。使用者必须提供足够的近侧力以克服来自复进簧113的阻力使手柄150移动。

如上所述，手柄150最初耦联到滑架机构112，滑架机构112又耦联到针118。滑架机构112可保持耦联到手柄150，直到通管针118穿透患者的骨到达期望的深度为止，此时滑架机构112可以与手柄150分开。

在所示的注射装置100中，滑架112的释放由一个或多个骨探针116和针118的相对运动触发。弹簧115向近侧方向偏压一个或多个骨探针116，所述一个或多个骨探针116可以包括被设计成延伸超过底座126以刺穿患者皮肤和组织的针。探针弹簧115不提供足以允许所述一个或多个骨探针116有效刺入患者的骨中的力。因此，如上所述，所述一个或多个骨探针116为患者骨髓的深度设置参考点。

如本文所述的装置可以包括任何合适数量的骨探针116。在存在两个或更多骨探针116的情况下，骨探针116可以以任何合适的布局布置在针118周围。例如，骨探针116可以以直线、三角形、正方形、矩形、圆形、半圆形等布置在针118的骨刺穿端118B周围或附近。在一些实施例中，所述一个或多个骨探针116可以与底座126一起合作以在通管针118伸出时稳定注射装置100。

当使用者继续推动手柄150时，通管针118的骨刺穿端118B向近侧伸出针外壳160，超过所述一个或多个骨探针116并且穿透患者的骨，之后在下面的骨髓中停止移动。如上所述，深度限制器可以使骨刺穿端118B停止。

注射装置100还可以包括防弯机构114，以防止通管针118在穿透胸骨(或其他目标骨)时在置于其上的显著的力的作用下弯曲或断裂。防弯机构可以例如包括支撑针118的一个或多个构件。在一些实施例中，防弯机构包括针118穿过其中的一个或多个环或孔。

在一些实施例中，通管针118可以延伸通过患者的皮肤和组织，并且与所述一个或多个骨探针116大致同时地到达患者的骨表面。然后，骨刺穿端118B可以穿过胸骨或其他目标骨，而所述一个或多个骨探针116在目标骨的表面上保持静止。

一旦骨刺穿端118B达到适当的深度，就可以启动释放机构以从手柄150释放滑架机构112。释放机构可以例如包括类似图1D的释放机构170的释放机构。其他释放机构也是可能的。例如，美国专利5817052和上面列出的其他参考文献描述了示例性的释放机制。

在一些实施例中，释放机构170不释放滑架机构112，直到通管针118已穿透胸骨或其他目标骨并与患者的骨髓接触为止。这可以例如通过将滑块174设计成具有足够的纵向(即，近侧至远侧)长度来实现，以使得滑块174停留在间隙173中，直到通管针118完全穿透骨头到达期望的深度为止。直到那时，开口环172才能移动超过滑块174并收缩以释放滑架机构112。滑架机构112可以在开口环172收缩并与手柄150脱离时被释放，这允许通管针118在适当的深度处停止移动，同时手柄150继续移动。

在释放机构170被启动之后，隔室108于是可以相对于保持静止的通管针118移动。当使用者继续向近侧推动手柄150时，隔膜110和隔室108也继续向近侧移动，最终导致保持静止的通管针118的隔膜刺穿端118A穿透隔膜110并进入隔室108。

当注射装置100未被使用时，隔膜110与柱塞106合作以密封隔室108并隔离内部的流体。当被隔膜刺穿端118A刺穿时，隔膜110允许流体通过通管针118流出隔室108。

一旦手柄150已被完全压下并且通管针118处于其最终位置，隔室108中的流体就可以被柱塞106推动穿过通管针118。柱塞106由压缩弹簧102推进。

将流体从隔室108完全注入患者骨髓内所需的时间量取决于诸如压缩弹簧102的弹簧常数、隔室108的容积以及针118中的流体通道的几何形状等因素。在一些实施例中，压缩弹簧102和隔室108选择为使得流体在少于三秒内被完全注入。

一旦流体已经被完全注射，就可以从患者身上移除注射装置100。当使用者停止向近侧按压手柄150时，复进簧113将手柄150向上推向其初始位置。这导致滑架机构112的类似的向上运动，滑架机构112可以通过棘轮或其他单向耦联装置耦联到手柄150以向远侧方向运动。

一旦通管针118和所述一个或多个骨探针116已经从患者身上移除，通管针118的骨刺穿端118B和所述一个或多个骨探针116就可以缩回到针外壳160的针套120部分中，这防止与这些针不需要的意外接触。

注射装置100可以包括棘轮，其在从患者身上移除注射装置100时防止滑架机构112离开手柄150。这在从患者身上移除注射装置100时，有助于通管针118和所述一个或多个骨探针116缩回到针套120中。

流体隔室108可以由任何合适的材料或材料组合(例如，与待容纳的流体相容的玻璃、塑料或金属)制成。在一些实施例中，隔室108在手柄组件中固定就位。在其他实施例中，隔室108可在手柄组件内移动。图3是图2中所示的骨内注射装置100的正视横截面图。再次为了清楚起见，省略了外部抓握部。在图3的实施例中，深度限制器的触发也触发容器108相对于手柄150向近侧方向的运动。

在图3中，隔室108由隔室架122和隔室架触发器突起124支撑。在深度限制器被触发以前，隔室108被突起124阻止在手柄组件内向近侧移动。当深度限制器被触发时，突起124移动以允许隔室架122和隔室108向近侧移动。隔室108的向近侧的运动有助于使针118与隔室108流体连接。

在所示实施例中，在深度限制器被触发(从而允许滑架112相对于手柄150向远侧运动)之后，滑架112使触发器突起124径向向外移位，直到隔室架122不再抵抗由弹簧102施加的力被保持在远侧为止。然后弹簧102向近侧推进隔室108，直到隔膜110被针118的端部118A刺穿为止。

图4示出了通管针118的示例性实施例。在该示例性实施例中，通管针118包括带斜面的尖端202，孔203，通管针本体204，径向凸出部206，通管针尖208，注射口210，和尖端212。

在隔膜刺穿端118A处的带斜面的尖端202被设计成刺穿隔膜110并且与隔室108中的流体进行流体接触。如图4中可见，通管针118中的内孔203延伸通过带斜面的尖端202以允许流体流入通管针118。孔203延伸通过通管针118的本体204，到达骨刺穿端118B处的通管针尖208，并且终止于注射口210。

取决于注射装置100的尺寸，通管针本体204可以具有任何长度，如图4中的虚线所示。取决于患者的身体状况或医疗状况、待注射流体的类型或待注射的流体量，可以在不同情况中使用不同尺寸的注射装置100。

径向凸出部206是通管针118的可选特征，其被设计为一旦通管针118到达适当的深度进入患者的骨髓内，就阻止通管针118(特别是骨刺穿端118B)继续移动。在一些实施例中，径向凸出部206由焊缝提供。径向凸出部206有助于防止骨刺穿端118B的过度穿透。径向凸出部206的近端通常停留在目标骨的表面上，接近所述一个或多个骨探针116，而通管针尖208延伸穿过目标骨以允许注射口210接触患者的骨髓。径向凸出部206可以与上述示例性深度限制器联合工作，或者可以与耦联到手柄52的力限制耦联件(例如如PCT/CA2008/002146中所描述的)联合起作用，以限制通管针118在适当深度处的移动。

在骨刺穿端118B处的注射口210便于流体流出通管针118进入患者的骨髓中。注射口210位于通管针尖208的侧面上，而不是直接位于尖端212处。这种设计防止了在通管针118穿透患者的骨时注射口210被组织或骨阻塞或堵塞，从而使流体能够自由流入骨髓中。

图4示出了一个注射口210。然而，其他实施例可以包括位于通管针尖208上的不同位置中的多于一个的注射口210。另外，(多个)注射口210不一定是圆形的，而可以是任何所需形状(例如椭圆形或狭缝形)。

图5示出了根据另一个示例性实施例的骨内注射装置300。与图2和3中的注射装置100中所示的元件相同或相似的注射装置300的某些元件用相同的附图标记标注。图5示出了抓握部302和上横骨定位器304。

注射装置300的外部包括抓握部302，抓握部302可以帮助使用者在紧急情况下定位和运用注射装置300。如图6和7中最佳示出的，抓握部302可以具有任何设计，并且可以包括以下特征中的一些、全部或者不包括以下特征：指示器窗口306，手掌抓握部308，食指搁置部310，拇指搁置部312，和/或类似部位。抓握部302可以与注射装置300结合，或者可以被滑动地移除以允许基于使用者偏好或针对特定应用实现不同的抓握设计。

在一些实施例中，例如图7中所示的实施例中，抓握部302中的指示器窗口306可以用于指示流体何时被从隔室108中完全注射。指示器窗口306可以包括允许使用者观察隔室108的内容物的透明窗口，被设计成一旦流体已被完全注射就改变颜色的不透明面板，或者可以是某种其他设计。

注射装置300还包括上横骨定位器304。上横骨定位器304可以帮助使用者找到患者胸骨上的适当位置以定位注射装置300，以便促进隔室108中的流体的最大转移。一般来说，通过触摸胸骨顶部处的深凹口并在胸部中心线上从该深凹口向下测量一个手指的宽度，可以找到胸骨上所需的注射位置。上横骨定位器304可以帮助使用者找到这个位置。

虽然图5、6和7的实施例示出了专门配置用于患者胸骨的定位器装置，但是可以配置其他定位器装置用于其他位置，诸如患者的腿以进入胫骨的骨髓。定位器装置也可以可移除地附接到注射装置300，以允许附接不同的定位器以便在不同的情况中使用。

图8示出了使用者可以执行以便运用上述注射装置之一的过程400。过程400也可以与本发明的替代实施例一起使用。

过程400开始于框402，其中使用者可以调节待注射流体量。

在框404中，使用者可以触发注射装置中的流体的加压(例如通过移除销钉，压缩弹簧，释放掣子等)。在上述一些实施例中，通过移除致动销104以允许通过弹簧102加压来触发加压。

在框406中，使用者将注射装置的底座置于目标骨上方的注射位置上。目标骨可以是通向患者骨髓的任何骨，例如胸骨、胫骨或股骨。

在框408中，使用者然后可以开始向近侧朝向患者按压注射装置的手柄，以便使(多个)骨探针伸出，骨探针可以穿透患者的皮肤和组织并在目标骨的表面上停止移动。

在框410中，当使用者继续按压注射装置的手柄时，通管针延伸超过(多个)骨探针以穿透目标骨并在患者的骨髓中停止移动。

在框412中，启动深度限制器释放机构。在框414中，该动作还在隔室的被加压的内容物和通管针之间建立流体连接。

在框416中，使用者等待，同时流体在压力下从隔室流出，从而其被注射到患者的骨髓中。

为了说明的目的，已经描述了在一些可能的实施例中，注射装置100和/或300包括压缩弹簧102。在一些替代实施例中，可以用任何等效的加压机构代替压缩弹簧102，例如高压气体，布置成轴向压缩隔室的一个或多个拉伸弹簧等。

为了说明的目的，已经描述了在一些可能的实施例中，注射装置100和/或300包括致动销104。在一些替代实施例中，致动销104由另一种致动机构代替，例如释放按钮、触发器等。

为了说明的目的，已经描述了在一些可能的实施例中，注射装置100和/或300包括作为隔室108的一部分的柱塞106。在一些替代实施例中，柱塞106可以并入压缩机构或注射装置100和/或300的另一个部件中。例如，隔室108可以在其远端处具有可穿透的密封件或隔膜，当压缩机构被释放时，可穿透的密封件或隔膜可以被附接至压缩机构的柱塞106戳破。

为了说明的目的，已经描述了在一些可能的实施例中，注射装置100和/或300包括预先装有设定量的待注射流体的一次性装置。在一些可能的实施例中，在注射之前，隔室108可以被移除并用另一个密封的隔室替换。

为了说明的目的，已经描述了在一些实施例中，注射装置100和/或300包括指示器窗口306以指示流体何时被完全注射到患者体内。在一些替代实施例中，注射装置100和/或300包括第二指示器窗口，其指示隔室108中的流体在注射之前是否已经被污染或已经泄漏。该第二指示器窗口可以是隔室108的内容物中的透明窗口，改变颜色以指示污染或泄漏的不透明面板，或者可以是一些其他设计。

本申请旨在覆盖使用了本发明的一般原理的本发明的任何变化、用途或改变。此外，本申请旨在覆盖本发明所属领域中的属于已知或常规实践中并且落入所附权利要求的界限内的本公开文献的变型。因此，权利要求的范围不应受说明书中阐明的优选实施例的限制，而是应该给予总体上与所描述内容一致的最宽泛的解释。

在上面提到部件(例如针，隔室，弹簧等)的情况下，除非另有说明，否则对该部件的提及(包括对“装置”的提及)应该被解释为包括该部件的等同物，即执行所描述的部件的功能的任何部件(即，其是功能上等同的)，包括在结构上不等同于执行本发明的所示示例性实施例中的功能的所公开结构的部件。

为了说明的目的，本文已经描述了系统、方法和装置的具体例子。这些只是例子。本文提供的技术可以应用于除上述示例性系统之外的系统。在本发明的实践中可以进行许多改变、修改、添加、省略和置换。本发明包括所描述的实施例的对于本领域技术人员显而易见的变型，包括通过以下获得的变型：用等同的特征、元件和/或行为替换特征、元件和/或行为；来自不同实施例的特征、元件和/或行为的混合和匹配；将来自本文描述的实施例的特征、元件和/或行为与其他技术的特征、元件和/或行为组合；和/或省略组合所描述的实施例的特征、元件和/或行为。

因此，预期的是，下面所附的权利要求和此后引入的权利要求被解释为包括可合理推断的所有这样的修改、置换、添加、省略和子组合。权利要求的范围不应受在例子中阐述的优选实施例的限制，而是应该给予总体上与所描述内容一致的最宽泛的解释。

Claims (48)

1.一种用于将流体注射到患者骨髓内的骨内注射器，该注射器包括：

外壳；

位于所述外壳内的容器；

具有近端和远端的空心针，所述针能够相对于所述外壳轴向滑动并具有从所述外壳的近端突出的近端；

释放机构，所述释放机构包括骨探测针和能够在第一构造和第二构造之间移动的释放构件，在所述第一构造中，所述构件阻止所述针相对于所述外壳沿第一方向轴向移动，该轴向移动将会使所述针的近端朝向所述外壳移动，在所述第二构造中，所述构件不防止所述针的近端沿所述第一方向移动，所述骨探测针耦联到触发器，所述触发器释放所述构件以从所述第一构造移动到所述第二构造；

阀，所述阀通过所述空心针沿所述第一方向的运动来操作以在所述容器的内部和所述空心针的孔之间建立流体连通。

2.根据权利要求1所述的骨内注射器，其中，所述阀包括隔膜。

3.根据权利要求1所述的骨内注射器，其中，所述针的远端是尖锐的并且配置成在所述针相对于所述外壳沿所述第一方向轴向运动时穿透所述隔膜。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述外壳包括手抓握部。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的骨内注射器，包括管状针外壳，其能够滑动地安装在所述外壳中并且被偏压成从所述外壳的近端向近侧方向凸出，所述针延伸通过所述针外壳的孔。

6.根据权利要求5所述的骨内注射器，包括在所述针外壳的近端上的底座。

7.根据权利要求6所述的骨内注射器，其中，所述底座包括用于使所述底座与目标骨对齐的标记。

8.根据权利要求7所述的骨内注射器，其中，所述标记包括所述底座的边缘上的凹口。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的骨内注射器，其中：

a.所述容器能够沿与所述第一方向相反的第二方向相对于所述外壳可滑动地移动，

b.所述注射器包括偏压所述容器使所述容器沿所述第二方向移动的弹簧，

c.所述注射器包括能够在阻挡位置和释放位置之间移动的阻挡构件，在所述阻挡位置中，所述容器被保持不沿所述第二方向相对于所述外壳移动，在所述释放位置中，所述阻挡构件允许所述容器沿所述第二方向移动，和

d.所述针沿所述第一方向的运动直接或间接地使所述阻挡构件从所述阻挡位置移动到所述释放位置，从而允许所述容器沿所述第二方向朝向所述针移动。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述针附接到滑架上，所述滑架可滑动地安装在所述外壳的孔中，所述注射器包括单向棘轮机构，所述单向棘轮机构定向成允许所述滑架沿所述第一方向移动到所述外壳的所述孔中。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的骨内注射器，包括加压机构，所述加压机构可操作以对所述容器内的流体加压。

12.根据权利要求11所述的骨内注射器，其中，所述加压机构包括高压气体源。

13.根据权利要求11所述的骨内注射器，其中，所述加压机构包括柱塞和弹簧，所述弹簧布置成驱动所述柱塞以对所述容器中的流体加压。

14.根据权利要求13所述的骨内注射器，其中，所述柱塞形成所述容器的一个壁。

15.根据权利要求13和14中的任一项所述的骨内注射器，包括止动件，所述止动件可调节以选择性地限制所述柱塞的行程。

16.根据权利要求15所述的骨内注射器，其中，所述止动件包括可移除的销。

17.根据权利要求13至16中的任一项所述的骨内注射器，包括可见指示器，所述可见指示器被连接成响应于所述柱塞的运动而移动，所述可见指示器的位置指示已经从所述容器分配的流体量。

18.根据权利要求1至16中的任一项所述的骨内注射器，包括指示器，所述指示器显示已经注射的来自所述容器的流体的比例。

19.根据权利要求18所述的骨内注射器，其中，所述指示器包括所述外壳中的窗口，通过所述窗口能够看见所述容器。

20.根据权利要求19所述的骨内注射器，其中，所述容器的壁是半透明的或透明的。

21.根据权利要求1至20中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述容器包含含有药的流体。

22.根据权利要求21所述的骨内注射器，其中，所述药选自以下构成的组：肾上腺素，解毒剂，心脏病药物，和用于治疗失血、感染、低血压、有机磷中毒、烧伤、外伤、疼痛和癫痫发作中的一项或多项的药物。

23.根据权利要求1至22中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述针的近端包括一个或多个流体口，所述流体口通过所述针的侧壁延伸到所述针的孔中。

24.根据权利要求23所述的骨内注射器，其中，所述针的近端包括实心尖头。

25.根据权利要求1至24中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述针的近端相对于所述针的与所述针的近端相邻的部分在直径上增大。

26.根据权利要求1至25中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述释放构件包括耦联至所述外壳的开口环和耦联至所述骨探针的滑块，所述滑块位于所述开口环的端部之间的间隙中，并且能够通过施加在所述骨探针上的力移出所述间隙。

27.根据权利要求1至26中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述骨探针包括多个骨探测针。

28.根据权利要求27所述的骨内注射器，其中，所述骨探测针平行于所述针延伸并围绕所述针。

29.根据权利要求1至28中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述隔室具有至少3ml流体的容量。

30.根据权利要求1至29中的任一项所述的骨内注射器，其中，所述隔室包括易碎的安瓿瓶。

31.一种骨内注射器，包括：

针；

深度限制器机构，所述深度限制器机构可操作以限制所述针相对于骨表面的穿透深度；

包含待注射的流体的隔室；和

阀机构，所述阀机构响应于所述深度限制器的操作而操作，以建立所述隔室和所述针之间的流体连接。

32.根据权利要求31所述的注射器，包括加压机构，所述加压机构可操作以对所述隔室加压。

33.根据权利要求32所述的注射器，其中，所述加压机构包括弹簧致动的柱塞。

34.根据权利要求31至33中的任一项所述的注射器，其中，所述深度限制器的操作致使所述针的远端操作所述阀机构。

35.根据权利要求34所述的注射器，其中，所述阀机构包括隔膜，并且所述深度限制器的操作致使所述针的远端刺穿所述隔膜。

36.根据权利要求33所述的注射器，包括可调节的止动件，所述止动件可选择性地操作以限制所述柱塞的行程。

37.根据权利要求31所述的注射器，包括阻止所述隔室向近侧方向移动的构件，其中，所述深度限制器的操作使所述构件移位以允许所述隔室朝向所述针向近侧方向移动。

38.根据权利要求31至37中的任一项所述的注射器，包括手柄，其中，所述针被支撑在通过所述深度限制器耦联至所述手柄的滑架上，并且所述深度限制器的操作释放所述滑架相对于所述手柄向远侧移动。

39.根据权利要求38所述的注射器，其中，所述深度限制器包括一个或多个骨探针，并且所述深度限制器由超过所述一个或多个骨探针的尖端突出预定距离的所述针的尖端触发。

40.一种用于骨内注射流体的方法，所述方法包括：

对容纳所述流体的隔室加压；

将注射器的底座定位在患者身体上能够接近患者的目标骨的骨髓的位置处；

使所述注射器的手柄相对于针外壳向近侧方向滑动，从而使所述针外壳套入所述手柄内，并且一个或多个探测针和通管针向近侧方向延伸超过所述底座以穿透所述患者的皮肤和组织；

继续使所述手柄向近侧方向滑动，直到所述目标骨使所述一个或多个探测针停止，并且所述通管针的近端已经超过所述一个或多个探测针的尖端穿透所述目标骨进入患者的骨髓内达预定距离为止，由此释放所述通管针和所述手柄之间的耦联；

继续使所述手柄向近侧方向滑动，由此使所述通管针的远端致动阀，从而使所述隔室的内部与所述通管针的孔流体连通；

允许所述流体通过所述通管针流出所述隔室并进入所述患者的骨髓中。

41.根据权利要求40所述的方法，其中，致动所述阀包括穿透隔膜。

42.根据权利要求40或41中的任一项所述的方法，其中，允许所述流体通过所述通管针流出所述隔室并进入所述患者的骨髓中是在三秒或更短的时间内完成的。

43.根据权利要求40至42中的任一项所述的方法，其中，对所述隔室加压包括将致动销拉出所述注射器。

44.根据权利要求40至43中的任一项所述的方法，包括通过使位于所述隔室的远端处的柱塞沿着所述隔室滑动来迫使所述流体离开所述隔室。

45.根据权利要求40至44中的任一项所述的方法，其中，所述流体选自以下所构成的组：肾上腺素，解毒剂，心脏病药物，和用于治疗失血、感染、低血压、有机磷中毒、烧伤、外伤、疼痛和癫痫发作中的一项或多项的药物。

46.根据权利要求40至45中的任一项所述的方法，其中，所述目标骨选自以下所构成的组：胸骨、胫骨和股骨。

47.一种包括本文中披露的任何新的、创造性的特征、特征组合或特征的子组合的装置。

48.一种包括本文描述的任何新的、创造性的步骤、动作、步骤和/或动作的组合，或步骤和/或动作的子组合的方法。