CN118142022A - 自动医疗注射装置 - Google Patents

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reservoir
injection device
injection
needle
support plate
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G·勒迪莫特
J·加格里亚诺
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Becton Dickinson France SA
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Abstract

本公开涉及一种自动医疗注射装置，所述自动医疗注射装置包括：预填充有医疗溶液的柔性储存器(20)，所述储存器包括用于将所述医疗溶液注射到患者体内的针(25)；以及可移除地包围所述储存器(20)的主体(10)，所述主体包括：适于在所述医疗溶液的注射期间施加抵靠在患者皮肤上的下表面(19)，所述下表面(19)包括适于所述针的通过的通孔(14)，与所述下表面相对的上表面(18)，配置成用于压缩所述储存器(20)以通过所述针(25)排出所述医疗溶液的压缩装置，和配置成在由用户激活时触发所述压缩装置的激活按钮。

Description

自动医疗注射装置
技术领域
本公开涉及一种自动医疗注射装置。
技术背景
自动注射器是一种自动注射装置，其设计成促进通过皮下注射针向患者自动递送一定剂量的药物，所述注射通常由患者自己实施。自动注射器包括容纳有医疗溶液的储存器，并且例如通过在患者按下按钮致动时自动递送注射来工作。
因此，自动注射器需要设计成使患者自己轻松地进行注射，并且尽可能无痛。为了保持这些患者的独立性，期望的是，即使对于手部有残疾或手部无力的用户而言也促进注射。除了自动注射器的操作之外，其坚固性和可靠性也是重要因素。
机电式自动注射器还可以进一步包括连接到允许输入用户指令的用户控制接口的连接器以及用于从预填充的储存器分配液体药物剂量的控制器操作的机动机构。这种自动注射器还需要诸如电池之类的电源来驱动机动机构。
在某些情况下，期望控制和改变注射的速度，或者例如在疼痛的情况下中断注射。速度控制应可通过控制接口访问。通常是弹簧加载的传统自动注射器不允许控制注射速度。
绝大多数已知的自动注射器都是一次性装置，这会产生大量废物。
此外，自动注射器通常设计成用于一种类型和尺寸的储存器，这使得它们在医疗溶液的剂量和选择方面不太通用。
发明内容
本公开的目的是提供一种改进的自动注射器，其设计成克服上述缺点。
为此，本公开的目的是一种自动医疗注射装置，其包括：
预填充有医疗溶液的柔性储存器，所述储存器包括用于将医疗溶液注射到患者体内的针；以及
可移除地包围储存器的主体，所述主体包括：
适于在医疗溶液的注射期间施加抵靠在患者皮肤上的下表面，所述下表面包括适于针的通过的通孔，
与下表面相对的上表面，
配置成用于压缩储存器以通过针排出医疗溶液的压缩装置，
配置成在由用户激活时触发压缩装置的激活按钮。
优选地，储存器具有沿着纵向轴线的长方形部分以及从长方形部分的远侧部分延伸的锥形部分，并且针布置在锥形部分的远侧末端中。
有利地，压缩装置包括支撑储存器的支撑板、布置成用于压缩储存器的辊、至少一个小齿轮齿条和至少一个小齿轮，所述小齿轮连接到辊，使得小齿轮在小齿轮齿条上的旋转运动引起辊在储存器上的平移运动。辊的平移运动方向是沿着纵向轴线。
支撑板可以在以下位置之间移动：
注射针保持在主体内部的储存位置，和
注射针从主体突出以为了刺入患者皮肤的注射位置，
主体包括阻挡系统，所述阻挡系统配置成用于选择性地将支撑板保持在储存位置或注射位置中。
优选地，支撑板能够围绕倾斜轴线在储存位置和注射位置之间倾斜。
自动医疗注射装置还可以包括从主体的上表面突出的至少一个保持翼，优选地两个保持翼，所述至少一个保持翼配置成用于在注射期间至少部分地围绕用户的手。
自动医疗注射装置还可以包括适于冷却患者皮肤的珀耳帖元件，所述珀耳帖元件围绕下表面中的通孔。
自动医疗注射装置还可以包括配置成用于在注射结束时发出声音信号的蜂鸣器。
有利地，主体包括微处理器和马达，所述马达布置成驱动压缩装置，以便通过针排出医疗溶液，所述马达由微处理器控制。
优选地，所述马达配置成驱动小齿轮在小齿轮齿条上滚动。
激活按钮可以配置成用于启动和/或停止马达和/或控制马达的速度。
自动医疗注射装置还可以包括适于向微处理器、马达、珀耳帖元件或蜂鸣器中的至少一者供电的可充电电池，所述主体还包括穿过主体的壁布置的电连接器并且所述电连接器配置成连接电源以用于对可充电电池进行充电。
电连接器还可以配置成将外部电子装置连接到微处理器。
附图说明
进一步的特征和优点将在以下基于附图的详细描述中变得显而易见，其中：
图1A是注射装置的俯视透视图。
图1B是注射装置的仰视透视图。
图2是柔性储存器的透视图。
图3是支撑板的透视图。
图4是柔性储存器的实施例的透视图。
图5A是支撑板的实施例的透视图。
图5B示出了小齿轮齿条上的辊杆。
图6示出了包括小齿轮和小齿轮齿条的压缩装置的一个实施例。
图7A示意性地示出了储存位置。
图7B示意性地示出了注射位置。
图8A示出了自动注射之前的储存位置。
图8B示出了自动注射的开始。
图8C示出了自动注射的进展。
图8D示出了自动注射之后的最终构型。
具体实施方式
在下面的描述中，术语“近侧”和“远侧”是相对于医疗溶液的注射方向来考虑。类似地，术语“远侧方向”是指注射方向，并且术语“近侧方向”是指与注射方向相反的方向。
注射装置的介绍
本发明涉及一种可重复使用的自动医疗注射装置，其配置成用于在按下激活按钮之后向患者自动施用注射。图1A从上方示出了自动注射装置。装置包括主体10，所述主体包括上表面18，在注射期间所述上表面被保持在用户的手掌中。上表面18通常略微凸形，以为了舒适地贴合到用户的手掌中，并且上表面18由用户手感舒适的刚性材料制成，例如塑料材料。上表面18还包括激活按钮11，所述激活按钮位于注射期间用户的手指容易触及的位置，通常靠近上表面18的近侧端。激活按钮11配置成当按下按钮11时开始注射。在某些实施例中，激活按钮还可以配置成用于在任何时刻停止注射和/或用于减慢或加速注射速度。这种变化的命令可以通过按压按钮的力度更大或更小或者通过按压几次按钮的顺序来给出。
如图1B所示，主体还包括下表面19，所述下表面在注射期间与患者的皮肤相接触。下表面19通常是平坦的，以为注射装置提供牢固的支撑并且防止装置在注射期间移动。然而，本发明不限于平坦的下表面，例如下表面可以采用与应当执行注射的身体部位相适应的形状。下表面19由在患者皮肤上提供舒适感觉的刚性材料制成，例如塑料材料。
下表面19包括用于在注射期间针通过的通孔14。通孔14位于注射装置的远侧端附近。
自动注射装置还包括一个或多个保持翼12，优选地两个保持翼12，所述保持翼布置在主体10的侧部上。保持翼12从主体10的侧向侧向上突出，所述侧向侧从远侧端延伸到近侧端。优选地，保持翼12弯曲以用于在注射期间至少部分地围绕用户的手。
主体可以包括可移除地彼此连接的上部分和下部分，以便允许打开主体。例如，上部分包括上表面18，下部分包括下表面19。在一些实施例中，可以从下部分完全移除上部分。在其他实施例中，上部分经由铰链可枢转地安装到下部分上。
在内部，主体10包括可以容纳医疗溶液的柔性储存器和用于压缩储存器的压缩装置。储存器是可更换的并且可以例如通过打开主体而从主体移除。
因此，通过每次移除空的储存器并且插入新的预填充储存器，自动注射装置可以重复使用一次或多次。这允许减少成本和废物量，例如在长期治疗期间以及对于患有通过注射治疗的慢性疾病的患者。
柔性储存器
参考图2，储存器20具有伸长形状并且沿着纵向轴线X延伸。储存器20包括在其近侧端上的长方形部分21和在其远侧端上的锥形部分22。针25固定在锥形部分22的远侧末端23上。这种布置允许在注射期间完全排空储存器20。
针25沿着注射轴线Z1从储存器20的末端23延伸。优选地，针25的注射轴线Z1相对于储存器20形成角度θ，以为了指向出装置的下表面19。储存器20的长方形部分21通常与自动注射装置的主体的下表面对准。针的注射轴线Z1与主体的下表面之间的角度θ被选择为允许针25容易地穿透主体的下表面中的通孔并且刺破患者的皮肤。
储存器20由柔性材料制成，其优选对医疗溶液中包含的化学产品呈惰性。通常，柔性储存器20由诸如HDPE(高密度聚乙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、PE(聚乙烯)、PVDC(聚偏二氯乙烯)、PP(聚丙烯)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的聚合物制成。储存器20可以是透明的，以为了验证内部容纳的医疗溶液的量和状况。在其他实施例中，储存器20是不透明的。
储存器可以容纳不同量的医疗溶液，例如包含在1ml和20ml之间的量。特别地，标准尺寸的储存器可以预填充有最大量的医疗溶液，或者低于所述最大量的任何量。因此，这种容纳任意量医疗溶液的储存器可以与单个自动注射装置一起使用，这使得装置更加通用并且允许例如在随后的注射中逐渐减少或增加施用给患者的药量。
压缩装置
压缩装置配置成用于使柔性储存器变形，从而在注射期间从近侧端朝向远侧端使储存器变平。储存器的变平导致迫使医疗溶液流向储存器的远侧末端并且从针离开进入患者体内。
压缩装置包括配置成支撑柔性储存器的支撑板。支撑板优选地布置在主体的下表面和柔性储存器之间。支撑板30由刚性材料制成，例如金属或刚性塑料材料。参考图3，支撑板30呈现基本上矩形的形状并且沿着纵向方向X延伸。支撑板可以包括通孔39，用于从柔性储存器延伸出的针的通过。在这种情况下，支撑板30的通孔39与主体的下表面的通孔对准，以为了经由对准的通孔形成针的通道。支撑板30还可以包括沿着支撑板的顶表面36的侧部在纵向方向上延伸的两个边沿条37，由此所述顶表面36配置成与柔性储存器相接触。柔性储存器的侧部以边沿条37为界并且边沿条37防止储存器从支撑板30滑落。附加的边沿条38可以设置在支撑板30的近侧端上的短边处。
柔性储存器可以固定在支撑板的顶侧36上。在图4所示的实施例中，柔性储存器20包括在其近侧端上的固定板27。柔性储存器20的近侧端处的固定板27通过固定装置附接到支撑板的近侧边缘，例如通过夹子、销、夹具或允许在实施注射之后移除柔性储存器的任何其他临时固定装置。
压缩装置还包括用于压缩柔性储存器的辊。辊具有基本上圆柱形的形状，其限定在支撑板的表面的平面中并且垂直于纵向轴线X的横向轴线Y。
压缩装置优选地包括连接至辊的小齿轮。小齿轮可以直接附接到辊。替代地，小齿轮可以布置在与辊相距一定距离处，并且通过例如臂、框架或支架的结构连接到辊。当小齿轮在小齿轮齿条上执行旋转运动时，小齿轮与齿条的齿的啮合引起辊沿纵向方向的运动，从而导致储存器上的挤压运动。
在图5A和图5B所示的实施例中，压缩装置包括沿纵向方向X布置在支撑板30的一个长边上的小齿轮齿条35。小齿轮齿条35的齿在水平方向Z上面朝自动注射装置的上表面。参考图5B，压缩装置还包括牢固地附接在圆柱形辊的一个端面上的小齿轮34。小齿轮34的齿与小齿轮齿条35的齿相啮合，使得小齿轮34在小齿轮齿条35上的旋转运动引起辊33在储存器上的平移运动。平移运动沿着纵向轴线X在远侧方向上进行，并且可以在近侧方向上反转以为了更换储存器并且将装置准备好用于新的注射。小齿轮34和小齿轮齿条35可以布置在支撑板30的任意一侧。替代地，压缩装置可以包括布置在支撑板的两侧上的两个小齿轮齿条以及分别布置在圆柱形辊的两端上的两个小齿轮。
在图6所示的替代实施例中，小齿轮齿条35A、辊33A和小齿轮34A布置在柔性储存器20A的与支撑板30A相反的一侧上。小齿轮齿条35A的齿背对柔性储存器20A。柔性储存器20A布置在支撑板30A上并且由辊33A压缩。辊33A布置在延伸远离支撑板的臂40A上。小齿轮齿条35A布置在辊的与储存器20A及支撑板30A相反的一侧。小齿轮34A可旋转地布置在臂40A上并且啮合在小齿轮齿条35A中。在该构型中，臂40A还可以支撑配置成用于驱动小齿轮34A的旋转运动的驱动马达41A。
可移动支撑板
有利地，注射装置可以在注射针保持在主体内部的储存位置和注射针从主体突出以用于刺入患者皮肤的注射位置之间切换。这样，可以在使用注射装置之前和之后防止针刺伤。
参考图7A和图7B，储存位置和注射位置之间的转变通过按下激活按钮来触发，从而引起支撑板围绕在支撑板的平面中并且垂直于纵向轴线X的倾斜轴线YT倾斜运动。
在储存位置，如图7A所示，支撑板30的远侧端与主体的下表面19之间的距离DD大于支撑板30的近侧端与主体的下表面19之间的距离DP。在该位置，储存器20的远侧端和针25从下表面19中的通孔14后退。因此，针25完全容纳在注射装置的主体内部。
在注射位置，如图7B所示，支撑板30的远侧端与主体的下表面19之间的距离DD小于支撑板30的近侧端与主体的下表面19之间的距离DP。在该位置，针25延伸穿过下表面19中的通孔14并且伸出注射装置的主体，使得针25的尖端能够刺入患者的皮肤以用于注射用于皮下注射的医疗溶液。
通过按下致动按钮或通过手动将装置按压在患者皮肤上来启动支撑板的倾斜运动。运动可以通过致动器或马达抬起或压下支撑板的一端或两端来执行，或者通过致动器引起与倾斜轴线YT对齐的杆的旋转运动来执行。
注射结束时，针通过支撑板的倾斜而自动缩回在其储存位置中。
倾斜轴线YT可以例如定位在如图7A和图7B所示的柔性储存器的下方，或者如图8A至图8D所示的支撑板的远侧端上，或者自动注射装置的主体中的任何其他位置。
马达
自动注射装置至少包括用于引起小齿轮的旋转运动的第一马达，例如经由旋转轴、风扇皮带或小齿轮带连接至小齿轮的步进马达。马达布置在装置的主体内部。注射装置还可以包括用于实施支撑板围绕倾斜轴线YT的倾斜运动的第二马达。
可选元件
自动注射装置还可以包括珀耳帖元件，用于在注射期间冷却患者的皮肤，从而避免或减轻疼痛和肿胀感。有利地是，珀耳帖元件布置在主体的下表面上并且围绕通孔，注射针穿过该通孔穿入患者的身体。冷却通常在注射开始时启动，并且可以在注射装置移动到注射位置之前或之后启动。
注射装置还可以包括用于发出注射结束信号的蜂鸣器。当小齿轮和辊到达其最终位置并且注射完总量的医疗溶液时，蜂鸣器会被触发。可以为启动蜂鸣器编程一延迟。
微处理器
自动注射装置包括配置成控制一个或多个马达的微处理器。当注射装置包括珀耳帖元件和/或蜂鸣器时，微处理器也用于控制这些元件。可选地，微处理器可以通过例如计算机或智能手机的外部用户接口来进行配置，例如用于设置不同的注射选项，如速度、注射量以及例如珀耳帖元件的冷却参数和蜂鸣器在注射结束时的声音信号。
自动注射装置还包括电池，优选为可充电电池，用于向一个或多个马达和微处理器以及例如珀耳帖元件和/或蜂鸣器的可选元件提供电力。可以通过将外部充电装置连接至电连接器17来对电池进行充电，所述电连接器优选地布置在注射装置的下表面上。
当自动注射装置包括用于配置微处理器的电子连接器时，同一电子连接器可以配置成用于为电池充电，例如USB连接器。
微处理器还可以用于记录患者数据，例如治疗遵守情况、注射日期和时间、注射问题等。数据传输可以通过多种方式进行，例如USB、蓝牙或Wi-Fi。
自动注射装置的使用
为了准备自动注射，支撑板布置在其储存位置。打开主体并且将辊设置到支撑板的远侧端上的起始位置。参考图8A，容纳医疗溶液的预填充储存器20插入到主体中并且布置在支撑板30上。当储存器和/或容器包括固定装置时，使用固定装置将预填充储存器固定到容器。然后关闭主体，装置准备好进行注射。
用户将其手放在主体的上表面上，保持翼包绕用户的手，并且将注射装置定位在患者身体上要进行注射的部位。
然后用户推动激活按钮以为了开始注射。当注射装置包括珀耳帖元件时，向珀耳帖元件提供电力以用于冷却患者的皮肤。支撑板通过绕倾斜轴线倾斜而从储存位置移动到注射位置。由此，注射针的尖端延伸穿过下表面中的通孔并且刺破患者的皮肤。
在注射开始时，参考图8B，柔性储存器20的近侧端被压缩在辊33和支撑板30的近侧端之间。在注射期间，参考图8C，辊33在远侧方向上滚动经过储存器20，同时执行绕横向轴线Y的旋转运动和在远侧方向上沿纵向轴线X的横向运动。横向运动由图8C中的箭头指示。由此，辊通过从近侧端到远侧端连续地压缩储存器而使储存器变形。该变形导致将医疗溶液从其上布置有针25的储存器20的远侧末端挤出。医疗溶液流过针进入患者体内。
当辊33到达储存器20的远侧端时，如图8D所示，储存器20在支撑板30上变平，并且完整量的医疗溶液已从柔性储存器20中排出。然后支撑板30移回到储存位置，将针尖端缩回主体内。珀耳帖元件与电源断开并停止冷却。当注射装置包括蜂鸣器时，所述蜂鸣器发出表示注射完成的声音信号。
用户现在可以从患者移除注射装置并且移除或更换空的储存器。

Claims (14)

1.一种自动医疗注射装置，所述自动医疗注射装置包括：
预填充有医疗溶液的柔性储存器(20)，所述储存器包括用于将所述医疗溶液注射到患者体内的针(25)；以及
可移除地包围所述储存器(20)的主体(10)，所述主体包括：
适于在所述医疗溶液的注射期间施加抵靠在患者皮肤上的下表面(19)，所述下表面(19)包括适于所述针的通过的通孔(14)，
与所述下表面相对的上表面(18)，
配置成用于压缩所述储存器(20)以通过所述针(25)排出所述医疗溶液的压缩装置，和
配置成在由用户激活时触发所述压缩装置的激活按钮。
2.根据权利要求1所述的自动医疗注射装置，其中，所述储存器具有沿着纵向轴线(X)的长方形部分(21)和从所述长方形部分(21)的远侧部分延伸的锥形部分(22)，并且所述针(25)布置在所述锥形部分(21)的远侧末端(23)中。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的自动医疗注射装置，其中，所述压缩装置包括支撑所述储存器(20)的支撑板(30)、布置成用于压缩所述储存器的辊(33)、至少一个小齿轮齿条(35)和至少一个小齿轮(34)，所述小齿轮连接至所述辊，使得所述小齿轮(34)在所述小齿轮齿条(35)上的旋转运动引起所述辊(33)在所述储存器上的平移运动。
4.根据权利要求3结合权利要求2所述的自动医疗注射装置，其中，所述辊(33)的所述平移运动的方向沿着所述纵向轴线(X)。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的自动医疗注射装置，其中，所述支撑板(30)能够在以下位置之间移动：
所述注射针(25)保持在所述主体(10)内部的储存位置，和
所述注射针(25)从所述主体(10)突出以用于刺入患者皮肤的注射位置，
所述主体包括阻挡系统，所述阻挡系统配置成用于选择性地将所述支撑板(30)保持在所述储存位置或所述注射位置。
6.根据权利要求5所述的自动医疗注射装置，其中，所述支撑板(30)能够绕倾斜轴线(YT)在所述储存位置和所述注射位置之间倾斜。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的自动医疗注射装置，所述自动医疗注射装置还包括从所述主体(10)的所述上表面突出的至少一个保持翼(12)，优选地两个保持翼(12)，所述至少一个保持翼(12)配置成用于在注射期间至少部分地围绕用户的手。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的自动医疗注射装置，所述自动医疗注射装置还包括适于冷却患者皮肤的珀耳帖元件(15)，所述珀耳帖元件(15)围绕所述下表面中的所述通孔(14)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的自动医疗注射装置，所述自动医疗注射装置还包括配置成用于在所述注射的结束时发出声音信号的蜂鸣器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的自动医疗注射装置，其中，所述主体包括微处理器和马达，所述马达布置成驱动所述压缩装置以便通过所述针排出所述医疗溶液，所述马达由所述微处理器控制。
11.根据权利要求10结合权利要求4所述的自动医疗注射装置，其中，所述马达配置成驱动所述小齿轮在所述小齿轮齿条上滚动。
12.根据权利要求10或11所述的自动医疗注射装置，其中，所述激活按钮配置成用于启动和/或停止所述马达和/或控制所述马达的速度。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的自动医疗注射装置，所述自动医疗注射装置还包括适于向所述微处理器、所述马达、所述珀耳帖元件(15)或所述蜂鸣器中的至少一者供电的可充电电池，所述主体还包括电连接器(17)，所述电连接器布置成穿过所述主体的壁并且配置成连接电源以用于为所述可充电电池充电。
14.根据权利要求13所述的自动医疗注射装置，其中，所述电连接器(17)还配置成将外部电子装置连接至所述微处理器。
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