TW201607576A - 注射裝置 - Google Patents

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TW201607576A
TW201607576A TW104125502A TW104125502A TW201607576A TW 201607576 A TW201607576 A TW 201607576A TW 104125502 A TW104125502 A TW 104125502A TW 104125502 A TW104125502 A TW 104125502A TW 201607576 A TW201607576 A TW 201607576A
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shield
syringe
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羅夫 霍夫曼
馬丁 霍利瑞德
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複製細胞生命科學公司
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Abstract

本發明係關於一種包含一手柄及一防護罩之注射裝置，該手柄及該防護罩一起封閉可含有待注射液體材料之一可移動筒，且進一步封閉包含一針頭之一可移動注射器，該針頭附接至一外殼，其中該外殼附接至該筒，該裝置亦包含一遞送機構藉此該針頭從一縮回位置移動至一延伸位置，且可獨立地調整一室之容積以透過該針頭排出其內容物並在需要該內容物時將該內容物排出至一患者中。

Description

注射裝置
本發明大體上係關於注射裝置，且更具體言之關於適於注射、遞送或依其他方式管理各種物質(包含細胞)以進入組織中之裝置。
人體具有諸多不同組織層，包含皮膚、粘膜、皮下組織、筋膜、肌肉、神經及關節。此等層之一些自身由多個不同組織層形成。例如，人體皮膚包括若干不同層。表皮為外皮膚層，其中厚度約30至2000微米。真皮定位於表皮下面，其中厚度約500至1500微米。皮下組織定位於真皮下面，其中厚度約500至30,000微米。
有時，期望依比使用一典型注入器提供之精度更高的精度將一物質注射至一患者中。例如，在一人體中，可期望將一物質非常精確地遞送於僅一個不同組織層內。在某些應用中，期望將物質(諸如細胞)具體地遞送至皮膚內之特定位置。
因此，需要允許物質(諸如細胞)精確地注射至一所期望生理組織中而非別處(例如，一附近組織)之構件。作為一個特定實例，在生物頭髮研究之領域中，需要具有毛囊再生之可能的所謂「真皮鞘杯」細胞(「DSC」)之準確施加。存在關於進一步注射應用之類似需求。例如，在美容或美學治療期間皮膚內之一注射要求進一步不同構件用於該注射。一進一步應用係關於至肌肉組織、關節、筋膜、脂肪組織、軟骨、粘膜下組織或肌腱中之一注射。在運動或鍛煉期間發生之損傷 之後，此等應用通常係必需的。
需要依一簡單的且可靠的方式管理從外界至組織及不同組織層之物質。在真皮、表皮或皮下組織以及肌肉組織層或肌腱內物質(例如，液體、生物製劑或細胞懸液)之施加要求由一醫生進行一熟練處置。此外，此等物質之施加可涉及不同要求。例如，關於細胞，需要就地將其等遞送至儘可能接近於類似此等細胞之生理組織層的各自組織層之處。其次，亦需要依一非常小心的方式施加細胞。一些細胞類型(諸如幹細胞或新鮮培養的初生細胞)對在施加期間產生之壓力敏感。此壓力例如在經由一窄插管遞送細胞時出現，其導致一高細胞壓縮。此一壓縮及作用於細胞之所得剪切應力係有害的。此之後果可為細胞受到嚴重破壞且甚至可能失去其生存能力。
可能藉由具有一不同大小及長度之一針頭之一標準注入器將細胞施加至一患者之頭皮。然而，此具有不可能依一恆定方式施加細胞之缺點，因為每當注射部位變更時針頭移位。據此，注射針頭與頭皮表面之間的角度在其間係不恆定的。此外，在不同注射期間，注射深度將很有可能變化，此係因為若藉由具有僅由手引導之一注射針頭之一標準注入器進行注射，則不存在對注射深度之措施或控制。
WO 02/083216 A1描述一種真皮內物質注射之裝置及方法。該裝置允許一經界定穿透深度之注射以允許真皮內遞送，其中垂直於皮膚平面注射針頭。
WO 94/23777 A1描述一種允許一皮下注射及一真空可選施加之真皮內注射裝置。
然而，先前技術之裝置皆未在不施加壓力或剪切應力之情況下實現液體物質(諸如細胞)之遞送。此外，先前技術之裝置皆未依一可靠方式實現液體物質(諸如細胞)之施加以確保在最佳生理部位處發生施加。
細胞至例如一患者頭皮之施加要求如上文所概述之不同要求。此外，必需在單個層或區域內且依一分佈式方式施加細胞。據此，期望不依穿刺形式但較佳依一更分散的方式注射細胞。
需要一種裝置，其克服如上文所述之問題並且允許依一小心方式且在所期望生理部位處依一可靠的且可再生的方式遞送物質(特定言之，生物物質，諸如細胞)。藉由如本文中所述之注射裝置解決此潛在技術問題，其提供依一小心的且溫和的方式管理液體物質及細胞懸液使其至組織，其中該遞送經定標至所期望生理組織層。
在背景部分中所論述之所有主旨不一定為先前技術且不應僅由於其在背景部分中之論述而被假定為先前技術。根據此等原理，除非明確規定為先前技術，否則在背景部分中所論述或與此主旨相關聯之先前技術問題之任何認知不應被視為先前技術。反而，在背景部分中任何主旨之論述應被視為發明者對特定問題之方法之部分，其本身亦可有創造性。
簡言之，本發明係關於一種注射裝置及其用來依一可再生方式將物質遞送至特定組織層之使用。
在一個態樣中，該注射裝置包含一手柄及一防護罩，該手柄及該防護罩一起封閉可含有待注射液體材料之一可移動筒。該手柄及該防護罩亦封閉包含一針頭之一可移動注射器，該針頭附接至一外殼，其中該外殼附接至該筒。該裝置亦包含一遞送機構藉此該針頭從一縮回(受保護、非暴露)位置移動至一延伸位置，其中該針頭可用來將一物質注射至一患者中。可獨立於該針頭之移動調整一室之容積以透過該針頭排出其內容物並在需要該內容物時將該內容物排出至一患者中。
例如，本發明提供： 1)一注射裝置(10)，其具有用於固持該裝置之一近端及用於將一液體物質引入至一患者之身體中之一遠端，該注射裝置包括：a)一注射器(14)，其包括至少一個針頭(24)及一外殼(26)；b)一筒(16)，其包括用來固持該液體物質之至少一個室(20)及在該室內移動以變更該室之一容積之一柱塞(48)；及c)一遞送機構(40)，其用來朝向該注射裝置(10)之該遠端獨立移動該柱塞及該針頭，該遞送機構包括可相對於該裝置之該近端移動之一遠端驅動器(42)、相對於該裝置之該近端靜止之一近端驅動器(44)及接合該近端驅動器及該遠端驅動器及該柱塞之一螺紋桿(46)。
2)實施例1之裝置(10)，其在該裝置之該遠端處進一步包括一防護罩(12)，該防護罩(12)具有該針頭可延伸通過之一開口。
3)實施例1之裝置(10)，其中該筒之一遠端安插於該外殼之一近端內。
4)實施例1之裝置(10)，其中在該針頭處於一縮回位置中時，該遠端驅動器(42)及該近端驅動器(44)相鄰於彼此。
5)實施例1之裝置(10)，其中在該針頭處於一延伸位置中時，該遠端驅動器(42)及該近端驅動器(44)彼此分離。
6)實施例1至5中任一項之裝置(10)，其具有一個以上針頭(24)。
7)實施例1至5中任一項之裝置(10)，其中同時注射所有針頭(24)。
8)實施例1至7中任一項之裝置(10)，其中該注射針頭(24)之注射深度在以下範圍中：較佳從0.5mm至5cm、較佳從0.5mm至4cm、較佳從0.5mm至3cm、較佳從0.5mm至2cm、較佳從0.5mm至1cm、較佳從0.5mm至5.5mm、較佳從1.5mm至4.0mm、更佳從2.0mm至3.5mm、最佳3.4mm。
作為另一實例，本發明提供一種真皮注射器系統，其包括： a.一注射裝置，該注射裝置具有經配置以與至少一個針頭機械連通之一注射器、經配置以透過該至少一個針頭固持至少一種可注射材料之一筒、經配置以使該至少一個針頭前進及縮回之一機電驅動裝置及通信介面；及b.一控制單元，該控制單元可透過該通信介面通信地連接至該注射裝置，該控制單元包含一處理器、經配置以儲存處理器可執行指令之一記憶體及複數個感測器：經配置以傳遞與該至少一個針頭之一位置相關聯之資訊之一第一感測器及經配置以傳遞與該筒相關聯之資訊之一第二感測器。視需要，該注射裝置可安插有複數個針頭，諸如4、9、16或25個。亦視需要，該注射裝置可併入將接觸相鄰於將接收注射之組織的組織之一冷卻特徵，且冷卻該經接觸的且相鄰的組織，使得病人較少感受到注射痛苦。較佳地，該注射裝置併入複數個針頭及一個冷卻特徵兩者，各者如在本文中詳細描述。
作為又另一實例，本發明提供一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其經儲存內容對一計算系統進行結構設計以執行一方法，該方法包括：a.將一注射裝置通信地耦合至一控制單元，該控制單元具有經配置以執行儲存於該非暫時性電腦可讀儲存媒體中之指令之一處理器；b.在該控制單元處接收第一使用者輸入，該第一使用者輸入係關於在一注射期間該注射裝置之一針頭之一深度；c.在該控制單元處接收第二使用者輸入，該第二使用者輸入係關於在該注射期間透過該針頭遞送之材料之一容積；d.在該控制單元處接收第三使用者輸入，該第三使用者輸入係關於在該注射期間該針頭之一速度；及e.在該控制單元處接收執行該注射之一指示。
在另一實例中，本發明提供使用包括多個針頭之一注射器(諸如如本文中所揭示之一真皮注射器)之各種方法。因此，在一項實施例中，本發明提供一種將細胞遞送至組織中之方法，該方法包括將該等細胞放置至如本文中所揭示之一真皮注射器中且接著注射來自該裝置之細胞並將其等注射至該組織中。在另一實施例中，本發明提供一種將玻尿酸或其他填充劑遞送至組織中之方法，該方法包括將該玻尿酸或其他填充劑放置至如本文中所揭示之一真皮注射器中且接著將該玻尿酸或其他填充劑注射至該組織中。在又另一實施例中，本發明提供一種真皮治療方法，其包括將一材料注射至一病人之組織中，藉由如本文中所述之一真皮注射器執行該注射。
在下文描述中陳述本發明之裝置及方法之一或多項實施例之細節。結合一項例示性實施例所繪示或所述之特徵可與其他實施例之特徵組合。因此，本文中所述之各項實施例之任何一者可經組合以提供進一步實施例。若必需採用如本文中所識別之各種專利、申請案及公開案之概念以提供又進一步實施例，則可修改實施例之態樣。從【圖式簡單說明】、【實施方式】、【申請專利範圍】，其他特徵、目的及優點將顯而易見。
出於本發明之闡釋之目的，依闡釋性形式展示本發明，但應瞭解，本發明不限於圖或實例中所展示之精確形式。
10‧‧‧注射裝置/施加元件
10d‧‧‧遠端/遠端方向
10p‧‧‧近端
12‧‧‧冷卻組件附接件/防護罩/防護罩附接件/冷卻單元防護罩附接件/下防護罩
12d‧‧‧遠端/表面
12p‧‧‧近端
14‧‧‧注射器
14d‧‧‧遠端
14p‧‧‧近端
16‧‧‧注入器筒/筒
16d‧‧‧遠端
16p‧‧‧近端
18‧‧‧手柄/手持件
18d‧‧‧遠端
18p‧‧‧近端
20‧‧‧室
22‧‧‧開口
24‧‧‧針頭/針頭陣列/針頭尖端
24a‧‧‧針頭
24b‧‧‧針頭
24c‧‧‧針頭
24d‧‧‧針頭
24e‧‧‧針頭
24f‧‧‧針頭
24g‧‧‧針頭
24h‧‧‧針頭
24i‧‧‧針頭
24p‧‧‧近端/針頭端
26‧‧‧外殼/注射器外殼
28‧‧‧頭部
30‧‧‧頸部
32‧‧‧掣子
34‧‧‧遠端室/防護罩室
36‧‧‧中間室/防護罩室
38‧‧‧近端室/防護罩室
40‧‧‧遞送機構
42‧‧‧遠端驅動器
44‧‧‧近端驅動器
46‧‧‧螺紋桿
46d‧‧‧遠端
46p‧‧‧近端
48‧‧‧柱塞
50‧‧‧通道
52‧‧‧對接站
54‧‧‧觸控螢幕
56‧‧‧電纜
58‧‧‧啟動器按鈕
60‧‧‧頂部/口蓋
62‧‧‧控制單元/控制器
64‧‧‧處理單元
66‧‧‧內部/外部記憶體
68‧‧‧輸入/輸出(I/O)埠
70‧‧‧音訊裝置
72‧‧‧顯示控制器
74‧‧‧相機裝置/影像資料產生相機
76‧‧‧環境感測器
78‧‧‧射頻識別(RFID)控制器或其他通信裝置控制器
80‧‧‧電源
82‧‧‧耦合埠
84‧‧‧射頻識別(RFID)/條碼/其他通信裝置
150‧‧‧程序
152‧‧‧操作
154‧‧‧操作
156‧‧‧操作
158‧‧‧操作
160‧‧‧操作
162‧‧‧操作
從隨附圖式及各項實施例之下文詳細描述，本發明之特徵、其本質及各種優點將顯而易見。
圖1展示注射裝置之一較佳實施例之一透視圖，其中依一分解視圖展示該裝置以繪示該裝置之各種部件，包含一可選防護罩及具有單個針頭之一注射器。
圖2展示注射裝置之一較佳實施例之一透視圖，其中注射針頭處 於其延伸位置中。
圖3依類似於圖1之透視圖的具有內部透明視圖之縱裁面展示注射裝置之一較佳實施例之一分解截面視圖。
圖4展示注射裝置之一較佳實施例之一截面視圖，其中針頭處於縮回位置中且室充滿待注射材料。
圖5展示注射裝置之一較佳實施例之一截面視圖，其中針頭處於延伸位置中且室充滿待注射材料。
圖6展示注射裝置之一較佳實施例之一截面視圖，其中針頭處於延伸位置中且室清空待注射材料。
圖7展示注射裝置之一較佳實施例之一截面視圖，其中針頭處於縮回位置中且室清空待注射材料。
圖8展示注射裝置之一較佳實施例之一透視圖，其中依一分解視圖展示該裝置以繪示該裝置之各種部件，包含一可選防護罩及具有三個針頭之一注射器。
圖9展示注射裝置之一較佳實施例之一透視圖，其中依一分解視圖展示該裝置以繪示該裝置之各種部件，包含一可選防護罩及具有九個針頭之一注射器。
圖10展示本發明之一真皮注射器之一實施例之一透視圖，其具有一注射裝置及具一觸控螢幕之一對接站。
圖11展示本發明之一注射裝置之一實施例之一透視圖，其包含一視需要可移除的冷卻單元。
圖12展示本發明之一注射裝置之一實施例之一透視圖，其由一醫師固持於準備好起始一注射之一狀態。
圖13展示本發明之一注射裝置之一實施例之一透視圖，其具有準備好接收待注射材料之一經預先載入筒(亦展示)之一開放口蓋。
圖14展示控制單元之一例示性顯示。
圖15為繪示由一真皮注射器之實施例使用之一非限制性程序之一資料流程圖。
貫穿圖式，對應參考號碼指示對應部件。本發明之注射裝置(10)具有一遠端(針頭在其中)及一近端(針頭端在其中)。對於該注射裝置，將由參考10d表示遠端，同時將由10p表示近端。此相同規約(即，一元件號碼之後的「d」表示遠端且「p」表示近端)可用於本文中所識別之元件之任何一者。
藉由參考本發明之較佳實施例之下文詳細描述，可更容易理解本發明。應瞭解，本文中所使用之術語僅用於描述特定實施例之目的且並非意欲為限制性。應進一步瞭解，除非本文中具體定義，否則本文中所使用之術語被賦予如相關技術中已知之其傳統含義。本文獻內所使用之任何標題僅用來加快讀者對其之檢視，且不應被解釋為依任何方式限制本發明或申請專利範圍。
本發明提供一種有線地或無線地耦合至一控制器單元之注射裝置，該注射裝置及該控制器單元一起提供一真皮注射器。該注射裝置(其有時亦稱為手持件)固持待注射材料且亦包括一或多個針頭，在該材料注射至一患者中時該材料經過該一或多個針頭。
在一項實施例中，本發明提供一種允許將細胞(作為一物質之一項實例)精確地且定標地遞送至一患者之一特定位置中(例如，在真皮組織層中)之注射裝置。如下文進一步詳細論述，該注射裝置不限於將材料僅遞送至真皮組織，然而其為該裝置之一個有用應用，且因此包括該注射裝置及一控制器單元之裝置可在本文中稱為真皮注射器。本發明之真皮注射器提供用於將材料注射至特定組織中(例如，至真皮內(真皮)、皮下(脂肪)或肌肉內之注射)之一改良式位準之控制及精度。該注射器可用來將治療性細胞引入至一病人中，然而其亦可用於 管理非細胞材料，包含在要求依特定深度之特定容積材料之注射(包含細胞產品、填充劑、玻尿酸、脂肪及膠原蛋白注射)之皮膚病手術中之廣泛應用。
在一項實施例中，該真皮注射器包括以下項之一或多者：(a)一數位控制裝置，其具有允許操作者輸入所期望操作參數之一視需要整合或分離的且不同的觸控螢幕控制螢幕；(b)視需要，螢幕允許操作者有能力使用該數位觸控螢幕及相關聯程式化選擇注射深度及待遞送之材料容積兩者；(c)用於冷卻之一珀爾帖(Peltier)元件，其中此元件可從該注射裝置移除以便促進殺菌；(d)用來用一個針頭頭部交換一不同針頭頭部之選項，即，可互換針頭頭部；(e)複數個針頭頭部，對於待執行治療可從其等選擇一適當針頭頭部，其中不同針頭頭部將具有不同針頭結構設計及/或不同數目之針頭及/或不同大小之針頭及/或將覆蓋一不同表面積等；(f)經預先填充之可棄式筒；及(g)一高功率燈，其照射於病人接收注射之區域上。本文中更詳細描述該裝置之此等及其他特徵。
相較於單針頭注入器，本發明之真皮注射器提供眾多優點。例如，藉由交換頭部，可遞送具有不同粘度、剪切回應等之各種可注射物質。藉由適當頭部，該裝置實現用於細紋治療之廣泛淺注射。相較於單針頭注入器，該裝置增大施加之精度及簡便性並且提供改良式控制及遞送。為了便於使用，該裝置併入一舒適握把。具有一針頭陣列之針頭頭部提供每個施加之增大的表面積覆蓋範圍。在可選實施例中，該頭部中之所有針頭分佈於一2cm2或1.5cm2或1cm2或0.8cm2之最大面積上。在一項實施例中，該針頭陣列之最大穿透面積為1cm2。相對於由單針頭注射提供之覆蓋範圍，此增大的覆蓋範圍提供更快的手術時間。作為該注射裝置之部件之一皮膚冷卻特徵(諸如一珀爾帖元件)之存在減少且可能消除對使用一局部麻醉劑以避免與一 注射相關聯之疼痛之需要。該受控制注射將減少可伴隨一注射(尤其係醫師未以最佳方式執行之一注射)之疼痛及挫傷之程度。總言之，本發明之裝置提供治療之間的更多可再生注射及改良式結果一致性。
本發明之注射裝置能夠將物質遞送至皮膚之特定層中，同時控制深度、容積、流動速率及剪切應力。重要的是，此等可控制特徵允許在3個維度上(注射深度及注射面積)沈積可注射材料。相較於當前可用裝置，藉由改良物質遞送之條件，本發明之裝置改良成功治療患者之機會。此外，該裝置可包括用於在接收注射之區域中暫時凍結或冷卻皮膚之一機構，其移除對一麻醉劑之需要且減少手術時間。因此，本發明之裝置提供對當前注入器類型裝置之顯著改良，其中針頭深度及角度不受控制且通常(若非始終)伴隨一麻醉劑之使用。
在圖1中依展開透視圖展示本發明之注射裝置之一實施例。因此，在圖1中，裝置10具有一遠端10d及一近端10p。裝置10被展示為包括四個組件，其等從該裝置之遠端10d朝向該裝置之近端10p列出；一防護罩12，其具有一遠端12d及一近端12p；一注射器14，其具有一遠端14d及一近端14p；一筒16，其具有一遠端16d及一近端16p；及一手柄18，其具有一遠端18d及一近端18p。在實際操作中，防護罩12之近端12p及手柄18之遠端18d安插在一起，使得注射器14及筒16安插在經組合防護罩/手柄構造內。該手柄亦可稱為手持件，亦可稱為該手柄、該筒及該注射器(可視需要與該防護罩)之組合。
如前文所提及，本發明係關於供應一種允許精確地且定標地遞送一液體(例如，一細胞懸液)之注射裝置。在本發明裝置中，該液體固持於筒16內且從筒16遞送。更具體言之，該液體固持於定位於筒16之近端16p處之一室20中，且透過筒16之遠端16d處之一開口22予以遞送。
隨著該液體離開筒16之開口22，其傳遞至注射器14中，且更具 體言之注射器14之近端14p。注射器14在注射器14之遠端14d處包括一針頭24，且在注射器14之近端14p處包括一外殼26。針頭24較佳永久性地附接至外殼26(例如，安裝於外殼26上或安裝至外殼26中)。外殼26具有若干功能。例如，其固持該針頭以在該裝置內適當對準。外殼26之近端26p提供一凹口，該筒之遠端牢固地安插至該凹口中。各種機構可用來固定地定位筒16之遠端16d以與外殼26流體連通。例如，筒16之遠端16d可包括一頭部28及一頸部30，其中該頸部之截面距離小於該頭部，且視需要該頭部之截面距離小於室20。外殼26內可具有與該筒之頭部28及頸部30結構設計互補之一形狀，例如，外殼26內可具有一彈性墊圈(在圖1中未展示)，該彈性墊圈可依截面展開以允許頭部28經過該墊圈，但在該頭部已經過該墊圈之後，該墊圈縮回至其靜止大小以緊密地安插於該筒之頸部30周圍。一替代定位配置為筒16之遠端含有螺旋進入定位於外殼26內之對應螺紋中之螺紋。作為又另一選項，一魯爾(luer)鎖定機構可用來將遠端16d固持於外殼26內。
雖然注射器外殼26之內部(未展示)適於接受筒16之遠端16d，但外殼26之外部及特定言之注射器14之近端14p適於安插於且固定地定位於防護罩12之近端12p內。在圖2中更詳細展示用來將該注射器外殼固持於該防護罩內之一個機構，且因此在論述圖2以前將推遲該機構之論述。
防護罩12有效防止針頭24與環境之不想要的接觸。本發明假定針頭24可伸出通過防護罩12之遠端12d以便暴露該針頭，且藉此允許該針頭注射至一患者中。如後文將論述，防護罩12亦可協助依適當定向與該患者面對面地固持該注射裝置，以接收來自該室之液體之注射。亦如後文將論述，防護罩12可併入一冷卻單元，使得在該防護罩接觸皮膚時，該經接觸皮膚被冷卻。如由圖1所指示，在防護罩12匹配於手柄18時，針頭24完全被覆蓋且密封。然而，如本發明之其他實 施例中將展示，防護罩12無需完全密封針頭頭部以便對使用者提供保護。
手柄18包含可固定地但可逆地接合至防護罩12之近端12p之一遠端18d。為了實現此功能，防護罩12被展示為具有在形狀及設計上與定位於手柄18之遠端18d之內壁(未展示)上的凹口(未展示)互補之各種掣子32。替代地，防護罩12之近端12p可具有可螺旋進入定位於手柄18之遠端18d之內部上的具互補大小及形狀之凹槽中之螺紋。雖然圖1中所展示之設計預想防護罩12之近端12p安插於手柄18之遠端18d內，但可採用替代配置來固持該防護罩以與手柄18牢固連接。例如，手柄18之遠端18d之外部表面可具有安插於防護罩12之近端12p內之掣子。作為另一選項，防護罩12可連接至手柄18之側且接著在遠端方向上延伸直至防護罩12至少部分封閉針頭24為止。在一項實施例中，該防護罩可從該手柄移除，但可藉由摩擦力附接至該手柄。在一項實施例中，除非該防護罩附接至該手柄，否則該注射裝置將不注射任何材料至一患者中。
圖2為本發明之一注射裝置在準備好使用時之一透視圖。在圖2中，裝置10被展示為具有一防護罩12及一手柄18，其中手柄18及防護罩12固定在一起。為了使防護罩12與手柄18分離，可操控一閂鎖，其允許從手柄18釋放防護罩12。可見針頭24從防護罩12之遠端12d延伸。然而，除該針頭外，注射器14之其他部件不可見。同樣地，筒16常駐於裝置10內且在圖2中不可見。如圖2中所展示之防護罩12之遠端12d已成形為一平坦表面，其中此平坦表面可位於將接收注射之患者皮膚上。與該針頭之大小及位置組合之防護罩之尺寸提供將該針頭穿透至患者皮膚中之一預定深度。換言之，在防護罩12之遠端12d放置於將接收注射之患者皮膚上時，由於該針頭將僅從該防護罩之遠端表面延伸一預定距離而控制該注射深度。本發明之裝置具有替代圖2中 所展示之結構設計的一結構設計，即，其中，該針頭處於一縮回狀態，整個在該防護罩內。
圖3提供對應於圖1之透視圖之一分解截面視圖。在圖3中，可見防護罩12具有三個連接室：一遠端室34，其在截面距離上小於相鄰中間室36，該相鄰中間室36繼而在截面距離上小於相鄰近端室38。此三個室在形狀及大小上與注射器14之外殼26互補。歸因於此互補形狀及大小，外殼26安插於防護罩室34、36及38內且固定於防護罩室34、36及38內之適當位置。如從該防護罩之近端至遠端檢視之遞減室截面距離在遠端方向上有效提供注射器14之任何進一步移動之一區塊。
圖3亦展示針頭24具有延伸至外殼26中之一近端24p。在筒16安插於注射器14內時，針頭24之近端24p將延伸至筒16之頸部30中。若筒16之開口22被可被針頭端24p刺穿之一薄膜或其他密封件覆蓋，則室20之液體內容物可透過針頭24從該筒噴出。
圖3亦展示定位於手柄18內之一遞送機構40。此機構40用來將該針頭從整個在該防護罩內之一受保護結構設計移動至其中該針頭延伸通過該防護罩之遠端之一經暴露結構設計。此機構亦致使室20之內容物注射至患者中。參考圖5、圖6及圖7更完全說明機構40，其等展示在各種操作階段處該機構之安置。
圖4依對應於圖3之分解截面視圖之非分解截面視圖展示處於靜止或開始位置處之裝置10。在圖4中，裝置10包含防護罩12及手柄18、針頭24及室20。包含在手柄18內獨立移動之一遠端驅動器42及一近端驅動器44之遞送機構40在該手柄內。較佳地，電驅動該遠端驅動器及該近端驅動器。合適驅動器為來自Haydon Kerk(康涅狄格州，沃特伯里)之步進馬達。
此外，在與安插於室20內之柱塞48接觸時，從手柄近端18p延伸通過近端驅動器44接著通過遠端驅動器42且終止於其遠端46d處之一 螺紋桿46為遞送機構40之部件。在圖4中，該針頭處於縮回位置中，即，整個在防護罩12內，遠端驅動器42及近端驅動器44彼此相鄰，且螺紋桿46之近端46p本質上填充定位於手柄18內且具有用來接收螺紋桿46之一大小及尺寸之通道50。在圖4中，裝置10在室20中含有一液體(未展示)但尚未準備好將該液體注射至一患者中。
圖5依對應於圖3之分解透視圖之非分解截面視圖展示處於注射位置處之裝置10。在圖5中，裝置10包含防護罩12及手柄18、針頭24及室20。包含在手柄18內獨立移動之一遠端驅動器42及一近端驅動器44之遞送機構40在手柄18內。此外，在與安插於室20內之柱塞48接觸時，從手柄近端18p延伸通過近端驅動器44接著通過遠端驅動器42且終止於其遠端46d處之一螺紋桿46為遞送機構40之部件。在圖5中，針頭24處於暴露位置中，即，其延伸於防護罩12之遠端12d外，且遠端驅動器42及近端驅動器44並非彼此相鄰但相反分隔且分離達螺紋桿46上的一距離。此外，螺紋桿46之近端46p本質上不再填充定位於手柄18內且具有用來接收螺紋桿46之一大小及尺寸之通道50。相反，螺紋桿46已朝向裝置10之遠端方向10d移動一距離，因此從通道50退出一長度。因此，在圖5中，可見，桿46之近端46p已遠離手柄18之近端18p移動，藉此暴露通道50之更多部分。在圖5中，裝置10在室20中含有一液體(未展示)且針頭24之經暴露部分準備好插入至患者皮膚中。在圖4中所繪示之開始位置與圖5中所繪示之注射位置之間，室20在尺寸上未變更。
圖6依對應於圖3之分解截面視圖之非分解透視圖展示處於沈積位置處之裝置10。在圖6中，裝置10包含防護罩12及手柄18、針頭24及室20。包含在手柄18內獨立移動之一遠端驅動器42及一近端驅動器44之遞送機構40在該手柄內。此外，在與安插於室20內之柱塞48接觸時，從手柄之近端18p延伸通過近端驅動器44接著通過遠端驅動器42 且終止於其遠端46d處之一螺紋桿46為遞送機構40之部件。在圖6中，該針頭處於暴露位置中，即，其延伸於防護罩12之遠端12d外，本質上處於其在圖5中所繪示之注射位置中採用之相同位置。在圖6中，遠端驅動器42及近端驅動器44彼此不相鄰但相反分隔且分離達螺紋桿46上的一距離，本質上處於其等在圖5中所繪示之注射位置中採用之相同位置。在圖6中且相較於圖5中所展示之結構設計，螺紋桿46之近端46p甚至已進一步遠離手柄18之近端18p移動，使得通道50之甚至更多部分清空。在裝置10之遠端方向10d上螺紋桿46之此移動已致使柱塞48在遠端方向10d上移動，且藉此減小室20之體積。室20之此體積減小致使該室內之壓力之一增大，其推送該室之液體內容物通過針頭24並至接收注射之患者中。此稱為裝置10之沈積位置。
在比較圖4、圖5及圖6時，可見，遞送機構40分別藉由近端驅動器44及遠端驅動器42之移動工作，其繼而致使螺紋桿46移動且因此致使柱塞48延伸至室20中且推出該室之內容物通過針頭24。在圖4中，該近端驅動器及該遠端驅動器處於最後位置中，即，最近端位置。同樣地，該螺紋桿處於最後位置中。為了使該針頭延伸於該防護罩外，啟動該近端驅動器。該近端驅動器之此啟動致使該螺紋桿、該遠端驅動器、該室及該針頭皆在遠端方向上一致移動，藉此使該針頭延伸於該防護罩外。然而，該近端驅動器不相對於手柄18移動。在圖5中繪示此結構設計。為了噴出該室之內容物通過該針頭，啟動該近端驅動器及該遠端驅動器兩者。此雙啟動致使僅該螺紋桿在遠端方向上移動，其中此移動抵著柱塞48推送該桿，因此減小室20之大小。該近端驅動器或該遠端驅動器在此操作階段期間皆不移動：僅該桿及該柱塞移動，且液體內容物從該室排出。
在室20之內容物已注射至患者中之後，該針頭可縮回至一安全位置。在圖7中展示此。相較於圖6之結構設計，遠端驅動器42已回移 至相鄰於近端驅動器44之位置中，即，該兩個驅動器處於相同於其等在圖5之靜止位置的位置中。然而，相較於圖6，柱塞48未變更位置且室20具有相同於圖6中所展示之大小。然而，隨著遠端驅動器42移動，該螺紋桿已在近端方向上移動。在近端方向上該螺紋桿之此移動已在近端方向上有效拉動注射器14，其已致使針頭24在近端方向上移動且藉此撤回至防護罩12中。藉由啟動近端驅動器44完成該針頭從圖6之暴露位置至圖7之遮蔽位置之此移動，其致使由遠端驅動器42、筒16及注射器14組成之整個封裝在近端方向上移動。
在一較佳實施例中，防護罩12、注射器14及筒16係可棄式的，而手柄18與遞送機構40係可重複使用的。
圖8依一分解透視圖展示本發明之注射裝置10之另一實施例。在此實施例中，注射器14含有三個針頭24a、24b及24c，所有針頭附接至單個外殼26。筒16及手柄18與圖1中所展示之實施例相同。然而，防護罩12具有採用甚至在針頭處於一縮回結構設計時僅部分地封閉該等針頭之一護罩之外觀之一不同形狀。
圖9依一分解透視圖展示本發明之注射裝置10之另一實施例。在此實施例中，注射器14含有九個針頭24a、24b、24c、24d、24e、24f、24g、24h及24i，所有針頭附接至單個注射器外殼26。筒16及手柄18與圖1中所展示之實施例相同。然而，防護罩12在其遠端12d處具有一大得多的開口以便容納附接至外殼26之針頭陣列之更大大小。
圖10至圖13展示本發明之一真皮注射器之一實施例之透視圖。在圖10中，注射裝置10位於一對接站52中，其中對接站52包含可接收及顯示資訊之一觸控螢幕54。如本發明中所述，對接站52可視需要包含整合於其中或依其他方式耦合至其之一控制單元62(圖14)。在圖10之實施例中，一電纜56連接注射裝置10及對接站52，但應認知，在一些實施例中，注射裝置10可無線耦合至對接站52。注射裝置10接合至 防護罩12，如由防護罩之遠端12d所展示。該注射裝置亦包含一啟動器按鈕58，該啟動器按鈕58在被按下時啟動注射機構使得針頭前進經過防護罩12d之端並至相鄰於表面12d之組織中。
在圖11中，展示本發明之一注射裝置10之一實施例。注射裝置10包含一針頭陣列24(例如，4x4，其為可併入至該注射裝置中之陣列之闡釋性實例)及一防護罩12，該防護罩安插至該注射裝置之手柄18上，且對針頭24與待注射組織之間的距離設定極限並在其遠端12d處併入一冷卻元件。為了確切粘附至針頭插入深度，必須精確界定從針頭尖端24d至將放置於皮膚上之區域之距離，且藉由經附接防護罩12實現此。在操作中，注入器筒接近一參考位置，使得精確界定從針頭尖端24d至將放置於皮膚上之區域之距離。該注射器裝置基於上面定位有針頭及注入器相對於冷卻組件附接件/防護罩12予以參考之筒之位置假定此參考位置。可藉由一合適感測器偵測此參考位置。該參考位置亦可為假定該針頭在兩個應用之間所處之位置。此防護罩附接件12亦設定針頭24將在其等進入組織之路上行進通過之角度。視需要，可藉由調整該附接件之底部與該針頭陣列之縱向軸之間的角度之一螺釘或其他機構(未展示)調整此角度。
在圖12中，本發明之一注射裝置之一實施例被展示為在準備好藉由推送定位於針頭24附近之一按鈕58來觸發至一患者中之一注射的一醫師之手中。在圖12中，該針頭陣列之角度垂直於(即，成90°)皮膚表面，其中藉由冷卻單元防護罩附接件12之幾何形狀且特定言之防護罩12之遠端12d處之表面設定此角度。視需要，冷卻單元防護罩附接件12可選自複數個冷卻單元附接件，其等彼此不同之處為該針頭陣列中之一針頭之縱向軸與擠壓相鄰於注射將發生之處之組織的該冷卻單元之表面之平面之間的角度。在一項實施例中，該角度為90°且對應注射可稱為垂直注射。
視需要，手柄18與附接防護罩12無法安插至對接站52中。此實施例阻止在注射(尤其對不同病人之注射)之間重複使用該冷卻單元(其形成防護罩12之部件)。在此實施例中，冷卻單元防護罩附接件12必須從手持件18移除以便手持件18儲存於對接站52中直至準備好再次使用真皮注射器為止。在此中間時間期間，冷卻單元防護罩附接件12可儲存於遠離控制單元62(圖14)之一無菌封裝中。
在圖13中，依一開放形式展示本發明之一注射裝置10之一實施例，即，手柄18之頂部或口蓋60已在一鉸鏈上旋轉開以顯現注入器筒16可放置於其中之一中央空腔。筒16可預先載入有待注射至患者中之材料。筒16可包括關於該筒及該注入器之內容物之資訊之一來源，例如，可藉由附接至該筒或該注入器之一RFID或條碼84上之資料識別該注入器中之材料。在一些情況下，可由控制單元62或另一裝置電存取RFID或條碼或其他通信裝置84。控制單元62或其他裝置經配置以質詢注入器筒16。在一些情況下，RFID或條碼或其他通信裝置84遞送靜態資訊，諸如關於該筒中之材料之來源、劑量、批號或另一唯一可識別識別符之調控資訊。在其他情況下，尤其在一RFID或其他通信裝置84包含有注入器筒16之情況下，動態配置關於注入器筒16之資訊。依此方式，該筒之初次使用、該筒之最近使用、劑量、一特定劑量至一特定病人之耦合及其他資訊可記錄或儲存於該注入器筒上且隨後由控制單元62或另一裝置擷取。
較佳地，電操作本發明之真皮注射器。因此，一控制單元62經由一有線連接件(諸如一電纜)或經由一無線連接件鏈接至該手持件。該電纜較佳係撓性的，不具有記憶及較佳方向且不具有強扭曲(使得若該電纜扭曲，則遭遇較小阻力)。該電纜可具有一約6mm之直徑及一約3米之長度。該電纜可在控制單元62之相反方向上具有一加符號。較佳在控制單元62與該手持型單元之間的電纜提供資料連接件及 電源供應器兩者。控制單元62可定位於對接站52內。控制單元62具有一通/斷開關。該通/斷開關允許可經由一開關(例如，一搖桿開關)接通或切斷整個系統。
控制單元62接收關於針頭之所期望穿透深度(亦稱為注射深度)之資訊。控制單元62亦接收關於所期望遞送容積之資訊。可由含有待遞送材料之筒自身提供此資訊。因此，一資訊讀取及追蹤特徵可併入至本發明之裝置中。該追蹤特徵可採取一條碼或一RFID(射頻識別)晶片或一些其他通信裝置之形式，其等之任何一者可與待遞送材料相關聯且視需要與接收該材料之病人相關聯。本發明之真皮注射器裝置之控制器系統將認知RFID中所含之資訊且在適當情況下自動調整操作控制，即，該裝置將設定適於治療之針頭深度、注射速度及注射量。例如，不同注射控制適於不同流體及物質，且一旦該控制器系統認知關於RFID或其他偵測系統之資訊，則可自動建立此等注射控制。該控制器系統亦可經程式化以提供注射何物及何時進行注射之一電腦化記錄。例如，該記錄可指示注射何物，注射多少次，遞送多少量及何時發生遞送。該控制器系統之軟體可經程式化以確保針頭不會進入組織中過深。該軟體亦可進行檢查以查看被識別為存在於該筒中之材料是否為遞送至此病人之一經批准材料。
替代地或此外，參數(諸如注射深度)可手動輸入至該控制器系統中。此等參數可係預定義的，例如，可存在固定數目之選項，例如選自其中以便提供三個不同固定注射深度之三個選項。一電容式按鈕可存在於控制單元62上，其將回應於來自使用者之輸入。一透明玻璃或塑膠片或蓋可放置於該(等)電容式按鈕及顯示器上，其中相關印花放置於該片之背面且由使用者清楚可見(但經保護防止摩擦力，其將擦除寫入或其他影像)。當使用者在一電容式按鈕上方之一位置處擠壓板表面時，控制單元62將藉此接收來自使用者之輸入以選擇一針頭穿 透深度。視需要，該電容式按鈕可放置於字詞「深度」下面，其中三盞燈相鄰於此字詞，各燈對應於一不同注射深度。在使用者觸控字詞「深度」上方之位置時，一燈將照明最短注射深度值。字詞「深度」之一第二觸控將致使該燈移動至中等注射深度值，即，將不再照明最短注射深度值。板上「深度」位置之一第三觸控同時致使停止照明中等注射深度值及發生照明最長注射深度值。依此方式，使用者可對三個不同預設注射深度進行雙態觸發，且知道已選擇哪個注射深度，此係因為若選定注射深度，則僅照明所選定注射深度。當然，選項數目可大於或小於三。
亦可經由使用者與控制單元62(例如，與控制單元62之一觸控螢幕)之互動選擇遞送容積，亦稱為施加容積或注射容積。此等遞送容積可係預定義的，例如，可存在選自其中以便提供三個不同注射容積之三個選項。控制單元62可具有已選擇之總注射容積之一視覺指示符。此外，該顯示器可展示總注射容積。控制單元62可基於選定注射深度、選定注射容積及注射次數計算此值。藉由該注射器之頭部判定注射次數，且控制單元62可經程式化以認知唯一遞送頭部以及存在於一特定遞送頭部上之針頭之數目及大小。控制單元62可具有已選擇之注射之次數之一視覺指示符。
圖14提供控制單元62之顯示特徵之可能外觀的一個例示性圖解。圖14亦繪示控制單元62之功能邏輯模組(即，組件)。一或多個處理單元64經由一匯流排(未展示)耦合至一或多個內部及/或外部記憶體66。如用於控制單元62之一匯流排包含通信耦合控制單元62之內部及/或外部組件之一些或所有之一或多個有線或無線資料路徑。圖14中所展示之各種組件可為一獨立控制單元62之部件、一對接站52之部件，或在一些情況下，該等組件之一些或所有甚至可整合於注射裝置10中。
輸入/輸出(I/O)埠68允許控制單元62輸出資料及接收來自外部來源(諸如注射裝置10、網際網路、一醫師或一外部計算裝置)之資料。在一些情況下，I/O埠68合作地耦合至控制單元62之組件，諸如觸控螢幕54及圖14中未展示之其他組件。例如，在一些情況下，I/O埠68耦合至小鍵盤、輔助顯示器、回饋裝置、警報器、瞄準控制器、運動裝置、計算裝置、距離量測裝置或在真皮注射器內操作之其他組件。在一些情況下，I/O埠68促進輸入新軟體程式、起始化參數、控制資料等。
圖14之I/O埠68包含經結構設計用於藉由控制單元62之裝置進行經判定操作之通用I/O埠。I/O埠68亦包含可遵循一或多個標準化或定製化協定(諸如RS-232或RS-485串列通信、通用串列匯流排(USB)、平行埠、IEEE-1394通信等)之通信埠。
在一些實施例中，I/O埠68促進輸出真皮注射器之經記錄資料或其他參數。例如，出於在一段時間週期內進行驗證、注射後分析、調控要求或其他目的，控制單元62可捕捉記憶體66中影像資料、藥物控制劑量資訊、病人資訊或其他類似資訊。亦可在一注射之前、期間或之後捕捉額外影像資料。資料捕捉時間週期可為10秒、5分鐘或一些其他時間週期。在一些情況下，可依高於在不捕捉其他資料時之解析度的一解析度捕捉該影像資料，且在其他情況下，該解析度可更低。亦可捕捉關於真皮注射器之額外資料，諸如環境參數、使用者參數等。
在經由I/O埠68從真皮注射器傳出經儲存資料之後，可分析該資料。隨後可產生一注射事件之一全再產生或事件後研究。例如，在一項實施例中，展示在一注射之前、期間及之後的事件之一視訊可包含高或低解析度影像、移動影像及音訊。關於該視訊之額外資料可包含設定，且亦可捕捉關於環境感測器、加速計等之經記錄值。該額外資 料可在時間上與該視訊同步。
控制單元62可包含音訊裝置70。音訊裝置70可為能夠再生音訊頻譜中之廣範圍頻率之揚聲器或其他裝置。例如，若控制單元62包含用來在一注射期間引導一醫師之一語音命令特徵，則音訊裝置70可投射該等語音命令。
在其他實施例中，音訊裝置70為投射一或多個頻率之音調以向該醫師通報經判定事件之壓電裝置或類似裝置。該等音調可為單個嗶嗶聲、間隔嗶嗶聲或有力音調。在一項實施例中，隨著管理一注射，發出一系列嗶嗶聲音調。隨著該裝置接近一經判定臨限位準，嗶嗶聲可提高音量及/或頻率以指示增大之置信度。在滿足置信度臨限值時，嗶嗶聲可變更至一有力音調。在其他情況下，音調依其他方式且出於其他目的予以使用，例如用來表示或反映一注射之深度、經注射材料之容積、電池不足或全充電電池指示符、按鍵應答等。
控制單元62之諸多實施例包含耦合至觸控螢幕54中之一顯示器或一些其他視覺輸出裝置(未展示)之一顯示控制器72。顯示控制器72可提供單色、灰度級(例如，黑色及白色)或多色顯示輸出。圖14中之顯示控制器72具有一整合式觸控螢幕控制器，但亦預期一單獨觸控螢幕控制器。在一些情況下，亦由顯示控制器72控制選定顯示圖示。例如，顯示圖示可包含一電池指示符、一深度指示符、經遞送材料容積指示符、一重設指示符、一總容積指示符、一注射次數指示符及其他指示符。該等指示符可形成為一圓、一正方形、一矩形箱圖示或一些其他形狀。在一些情況下，一白天或夜間環境光感測器指示符(未展示)控制該顯示器之背光或其他亮度。與觸控螢幕54合作使用之顯示器可為一液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)或一些其他技術。該顯示器可具有一直擺、橫擺、正方形或另一定向。該顯示器可具有四分之一視訊圖形陣列(QVGA)、二分之一VGA、全VGA解析度或一些 其他高解析度或低解析度結構設計。在一些情況下，該顯示器可為僅具有貼附於永久貼附圖示之光學檢視區域上之特定圖示之一實質上透明的顯示器。
圖14之控制單元62之實施例包含一或多個相機裝置74，例如，本文中所述之電腦視覺技術。相機74通常瞄準病人之一目標方向且可經結構設計以將影像資料提供至控制單元62。
相機74可包含電荷耦合裝置(CCD)、互補金氧半導體裝置(CMOS)或一些其他影像感測器技術。成像感測器可配置為一像素陣列或呈一些其他結構設計。成像感測器可經結構設計以提供單個影像資料訊框或複數個資料訊框(例如，一系列循序影像)。一相機74之陣列中之像素之數目可判定相機74是結構設計為一高解析度相機、一低解析度相機或是一些其他解析度相機。
該真皮注射器可包含經結構設計以產生環境資料樣本之一或多個環境感測器76。在控制單元62中繪示環境感測器76，但應認知，環境感測器可放置於該真皮注射器之其他區域中，諸如注射裝置10、對接站52或別處。環境感測器76可感測溫度、濕度、高度、空氣密度、空氣壓力、環境光、運動或其他環境條件。感測器76將類比或數位環境資料提供至控制單元62。可由處理器64合作地使用該環境資料與其他資料以計算環境背景光、冷卻尖端溫度及諸多其他參數。
該真皮注射器之實施例可包含經過I/O埠68之一或多個系統輸出端。系統輸出端包含用來控制或防止致動遞送機構40之輸出端。例如，在一些實施例中，處理器64可引導步進馬達或用於步進馬達之一控制器(例如，螺線管、致動器等)以使遠端驅動器42前進或縮回。在其他實施例中，若一針頭在注射之間未變更，則微機電系統(MEMS)裝置(諸如一回轉裝置或一壓力裝置)防止致動。系統輸出端亦可包含用來協助影像資料產生相機74之裝置，諸如光束產生裝置(例如，用 於改良式視覺及成像)、熱成像裝置、自動聚焦裝置及其他裝置。
在一些實施例中，該真皮注射器包含透過I/O埠68傳遞資料之一或多個使用者輸入裝置。該等使用者輸入裝置可包含連接至電子輸入裝置(諸如開關、電位計、電容式輸入裝置及其他組件)之滑動開關、按鈕、滾輪、旋鈕等。可由一醫師操作該等輸入裝置以提供特定經判定參數供該真皮注射器使用。例如，一醫師可操控輸入裝置(例如，觸控螢幕54)以提供該真皮注射器之深度、經注射材料容積、總容積、注射次數、一安全封鎖、一操作模式及諸多其他參數。此外，該等輸入裝置可用來提供資料輸入以校準環境感測器76、相機74及其他裝置。又此外，該等輸入裝置可用來對該真皮注射器通電/斷電，啟用/停用該真皮注射器，重設一或多個值(諸如該真皮注射器之總容積或注射次數)，變更操作模式，變更顯示器上之顯示視圖，儲存、檢視及/或刪除來自記憶體之資料，且執行諸多其他功能。
控制單元62中所繪示之一個特定輸入端為一RFID控制器或其他通信裝置控制器78。RFID控制器或其他通信裝置控制器78通常經配置以與一筒16上之一RFID或其他控制裝置84通信。在一些情況下，該通信係雙向的。即，控制單元62及筒16交換資訊。在其他情況下，該通信僅在一個方向上進行。在此等情況下，該控制單元通常自筒16讀取資料。
該真皮注射器包含一電源80。在一些情況下，電源80包含如本文中所述之可棄式或可再充電電池。電源80將電能提供至控制單元62之處理器64、記憶體66、環境感測器76及其他組件。在一些情況下，由處理器64控制該電源之充電及/或放電。
在一些實施例中，該控制單元包含一耦合埠82。耦合埠82可允許注射裝置10與對接站52(圖10)積極匹配。在此等情況下，可在注射裝置10與控制單元62之間進行一電耦合或機電耦合。耦合埠82可包含 用來防止或依其他方式降低注射裝置10錯置至對接站52中之可能性之機械對齊特徵。在其他情況下，耦合埠82可經配置使得該耦合埠之特定銷自動偵測注射裝置10之銷且執行一自動結構設計操作。電力可經過耦合埠82以對注射裝置10中之一電池充電。此外或替代地，可在控制單元62與注射裝置10之間傳達資訊。
在選擇特定值時，照明注射深度值及注射容積值。若重設控制單元62參數，則一燈可出現於顯示器上。亦可顯示經遞送之總容積及經遞送注射之總次數。
可提供將照明該注射裝置上之注射點之燈。該燈較佳能夠接通及切斷。一雙態觸發開關可用於此目的。控制單元62可具有該燈是通還是斷之一視覺指示符，例如，可藉由背景照明顯示狀態。
控制單元62亦可具有一「清除」或重設按鈕。此按鈕用來將所有值設回至零，以便鍵入一組新值。此亦可稱為專用重設按鈕。緊接著該按鈕(或燈)，控制單元62可讀取「重設顯示」或類似含義術語。重設可在已按下板之重設部分達預定時間量(例如，2秒或2.5秒)之後發生，以便最小化一非意欲重設之發生。
在進行計算時，可對控制器62提供以下假定。材料注射僅在該(等)針頭從組織撤回時發生。在插入及撤回針頭期間之速度保持處於一恆定值。然而，該裝置可能依兩個不同速度位準操作：在注入器筒位於服務位置與參考位置之間的情況下之一個速度(例如，最大10mm/s)；及在注入器筒處於上述界定的高速度範圍外之情況下之一不同速度，其意謂著一注射序列正在進行。此兩個速度亦用於活塞桿：在一注射序列正在進行時之一較低最大速度(例如)2mm/s；及用於剩餘活動(如同搜尋與活塞之接觸、至服務位置之縮回等)之一較高速度。亦可對控制單元62(亦稱為控制器)提供其他假定。
亦可稱為注射裝置之手持件具有若干組件。例如，其含有可重 複使用且必須可濕式消毒之一馬達總成，亦稱為馬達單元。該馬達單元基本上含有驅動馬達、電子裝置、風扇、注入器筒及固持件，用於冷卻單元。此外，該手持件含有可棄式的且無菌的注入器。該手持件包括含有填充劑或其他待注射材料之用於注入器之一容座。在準備操作時，將該注入器放置於該馬達單元中。該容座可為一封閉空間，經接入通過可移除的且可在該注入器已被移除或放置於該手持件中之後安插回適當位置之一蓋子或口蓋。如圖13中所展示，該蓋子可經由允許該蓋子開啟及閉合之一鉸鏈附接至該手持件。
此外，該手持件包含一較佳無菌的且可棄式的針頭總成。該針頭總成可含有一針頭陣列，且可稱為針墊設計。該針頭陣列之優點在於其允許在單個時間注入大量材料。此外，該手持件可具有起始注射之一按鈕或觸發器。在該手持件已進入適當位置中之後按下此按鈕。經由定位於該手持件上(例如，於注射器蓋上)之一按鈕啟動注射序列。可藉由經由鉸鏈走線之配線或藉由接觸銷達成至該按鈕之電子連接。另一選項為具有放置成離蓋同時將一機械啟動裝置整合至蓋中且接著傳送壓縮力之一電子按鈕。
此外，該手持件包含一舒適手柄及視需要至一資料線(電源線)之一連接件。該手持件較佳為輕且勻稱的以便容易固持。
此外，該手持件可具有一冷卻總成，亦稱為冷卻單元。該冷卻單元較佳可重複使用，且據此應可進行殺菌，諸如如由一高溫滅菌器提供之蒸氣殺菌。該冷卻單元可包括將定位於皮膚上以幫助使待治療區域麻木之一珀爾帖元件。該冷卻單元形成單個組件且包括該珀爾帖元件、頭管及冷卻組件。為了允許蒸氣殺菌，可從該手持件移除該冷卻單元。在一項實施例中，在不存在該冷卻單元之情況下該手持件將不操作。該冷卻單元可併入至部分遮蔽針頭以避免接觸之防護罩中。該冷卻總成亦可包括複數個薄銅片，且此片之間的間隙可為使用併入 至該冷卻總成中之一風扇冷卻之空氣。因此，該手持件將發射某種聲音，即，一風扇吹動之聲音。
該冷卻單元將終止於通常呈一平面之形式之一表面中，其最終將接觸接收注射之患者皮膚。此表面可為如圖10至圖13中所展示之U形。U形幾何形狀之優點在於其對接收注射之組織提供足夠冷卻，但不提供過大表面積以免該冷卻單元之容量過重。亦重要的是，操作者能夠看見該(等)針頭之穿刺點。U形幾何形狀提供此視圖而無非期望障礙。
該冷卻單元較佳能夠將接收注射之組織區域冷卻至一小於8℃之溫度，視需要至一約6℃或約4℃之溫度。該組織較佳冷卻至一大於1℃之溫度以免損傷該組織。
為了操作本發明之真皮注射器，操作者必須與控制單元62互動以便選擇三個(或兩個、或四個或更多個，但該操作將繪示有三個)可能注射深度之一者及三個(或兩個、或四個或更多個，但該操作將繪示有三個)可能注射容積之一者。應強調，本發明不限於三個預設值。注射深度可具有2或3或4或5或6或多達10個預設選項，而同樣地但獨立地，注射容積可具有2或3或4或5或6或多達10個預設選項。
在已選擇注射深度及注射容積之後，將一無菌冷卻系統附接至注射器。可在任何時間(習知上在切斷該裝置時)附接該冷卻系統。藉由溫度信號進行之存在偵測為該裝置及其操作之一可選特徵。該無菌冷卻系統可併入至防護罩中。
接著，可打開該真皮注射器。一通/斷搖桿開關可用於此目的，其中該搖桿開關可定位於控制單元62上，例如，於控制單元62之一側上。在打開該真皮注射器之後，可發生以下動作之一或多者：活塞桿接近變更位置(一感測器或開關可用來認知此狀態)；注入器/針頭筒接近變更位置(一感測器或開關可用來認知此狀態)；切斷LED；及切斷 冷卻系統。在打開注射系統時，控制單元62上之顯示器可指示以下項之一或多者：注射容積及注射深度設定為固定值，例如依綠燈照明該選擇；例如依紅燈照明注射器上之觸發器按鈕LED；將總容積及注射次數之計數器重設至零。儘管打開注射器系統，但此不一定為打開冷卻系統之情況。可在一單獨步驟中打開該冷卻系統。
開啟該手持件之蓋子或口蓋。可在啟動一拍動式開關之後開啟該口蓋。可例如用一紅燈照明注射器上之一觸發器按鈕LED。在開啟該口蓋之後，隨後可發生以下動作之一或多者：關閉冷卻系統；活塞桿接近變更位置(一感測器或開關可用來認知此狀態)；注入器/針頭筒接近變更位置(一感測器或開關可用來認知此狀態)。在系統開始時，該注射器已處於變更位置中，此係因為在切斷該系統以移除注入器之前已接近此位置。亦在系統開始時切斷該冷卻系統。
在已開啟該口蓋之後，操作者插入手動通風的注入器。在此插入之後，可啟動注入器偵測開關(一感測器或開關可用來認知此狀態)。在注入器已置於適當位置之後，閉合該口蓋。在啟動一拍動式開關之後可閉合該口蓋。在啟動該拍動式開關之後，隨後可發生以下項之一或多者：只有a.達到最大冷卻溫度(一感測器或開關可用來認知此狀態)；b.活塞桿與活塞並排(一感測器或開關可用來認知此狀態)；c.活塞桿上之力感測器不報告任何「過載」(「注入器清空」)，其中一感測器或開關可用來認知此狀態；d.注入器/針頭筒處於參考位置中(一感測器或開關可用來認知此狀態)；e.存在冷卻單元；f.偵測到注入器(一感測器或開關可用來認知此狀態)；g.口蓋閉合(一感測器或開關可用來認知此狀態)，才將例如依綠燈照明注射器上之觸發器按鈕LED。若認知存在一注入器(一感測器可用來認知此狀態)，則僅觸發以下動作：a.接通冷卻系統；b.活塞桿接近活塞(一感測器可用來認知此狀態)；c.注入器/針頭筒接近參考位置(一感測器可用來認知此狀 態)；d.接通LED。
取決於治療，可選擇一第二注射深度及/或一第二注射容積。如前述，使用者選擇三個注射深度選項之一者及三個注射容積選項之一者。在選擇之後，選定選項將具有一視覺指示符，例如，綠燈將照明選定容積及選定深度之一視覺顯示。將在下一次啟動觸發器按鈕時使用此等新鍵入的值或設定值。一正在進行的序列將使用該值，其在啟動觸發器按鈕時有效。
將該手持件之注射器部分放置於皮膚上並按下觸發器按鈕。在按下觸發器按鈕之後，可例如依黃燈照明一觸發器按鈕LED，直至該冷卻單元已達到所期望目標溫度為止。定位於注射器上之觸發器按鈕LED可用一紅燈閃爍直至完成注射序列為止。應注意，應檢查一注射是否仍可行，即使該冷卻單元之溫度尚未在所期望範圍中。
接著，該注入器清空。該手持件可在活塞桿上含有用來報告任何「過載」(例如「根據一感測器，注入器清空」)之一力感測器。可用一穩定紅燈照明注射器上之觸發器按鈕LED。為了使該注入器清空其內容物，該活塞桿接近變更位置(一感測器可偵測到此)且此外，注入器/針頭筒接近變更位置(再次，一感測器可偵測到此)。
作為三項實例，該注入器可為一1-mL注入器，或其可為一2-mL注入器，或其可為一3-mL注入器。該注入器較佳併入一魯爾鎖定連接件使得再填充可行。
控制單元62應易於消毒，且為達此目的，可具有具平坦表面以及少數角及邊緣之一簡單構造。
亦期望該注射器可放置於控制單元62上。為達此目的，控制單元62可包括一對接站，其中可牢固地但可逆地擱置該手持件。換言之，該真皮注射器可包含一對接站，且控制單元62可併入至該對接站中。
在一項實施例中，該真皮注射器連接至或依其他方式關聯於一電源供應器。本發明之兩個選項為一內部電源供應器及一外部壁掛式電源供應器或桌上型電源供應器。若出於功能原因，該裝置之殼體或其他部件必須接地(即，連接至保護性接地)，則一內部電源供應器可較佳。對於具有高電力消耗之大裝置，一內部電源供應器可為一較佳選擇。在目前情況下，具有一壁掛式電源供應器(多達近似30W之電力消耗)或一桌上型電源供應器(如同用於膝上型電腦或監控器之桌上型電源供應器)之一解決方案為一較佳實施例，此係因為可購買完全認證之此等電源供應器。亦可依一可承受價格購買具有美國或英國診斷書及適配器之此等電源供應器。在一項實施例中，該裝置包括對控制單元62提供一MSELV供應器之一電源供應器適配器。
該真皮注射器裝置可併入一內部、可再充電電池以使治療更容易。然而，電力消耗(尤其係珀爾帖元件之電力消耗)可相當大。此外，由於馬達必須具有一恆定電源供應器，故自足性主要取決於會期之長度。一個施加循環可需要約5秒，且400個施加因此要求一近似2,000秒之運行時間。一會期因此需要近似45至60分鐘且有停頓。在此時間期間，假定一約25W之平均功率(馬達=8W，珀爾帖=10W，顯示器=5W，控制=2W)。具有一2Ah容量及一22至24V操作電壓之一電池組在未連接至主電源可能達近似2小時時進行電池供電操作。據此，一電池組為用於對本發明之裝置供電之一可行選項。此一電池組可使用NiMH電池，其尺寸近似150 x 55 x 30mm且重量近似650g。鋰聚合物電池可能具有更小尺度及一更輕重量，但出於安全原因，其等不易整個地處置。具有合適殼體及佈線之任一類型電池可添加至本發明之裝置之手柄或可存在於對接站中。
圖15繪示由一控制單元62控制之一真皮注射器之一項實施方案。圖15包含繪示可由該真皮注射器之實施例使用之一非限制性程序 150之一資料流程圖。因而，各所述程序可表示包括用於實施指定邏輯功能之一或多個可執行指令之軟體碼之一模組、片段或部分。亦應注意，在一些實施方案中，該程序中所述之功能可依一不同次序發生，可包含額外功能，可同時發生，及/或可被省略。
圖15中之處理開始於152。在154處，控制單元62偵測使用者輸入且經由控制單元62提供使用者輸出。控制單元62可經由一有線連接件或一無線連接件耦合至注射裝置10。經由耦合埠82或另一構件，控制單元62能夠偵測該等裝置之間的通信耦合。
控制單元62偵測一通/斷開關，其可在該通/斷開關直接控制至控制單元62之電力時經由電力偵測進行。替代地，控制單元62可依一低功率/睡眠模式存在，且該通/斷開關偵測使用者輸入以喚醒該單元。根據此等原理，控制單元62可具有由一開關控制之一啟用/備用模式。控制單元62將偵測控制單元62是否喚醒，準備好用於使用者輸入，或準備好使用注射裝置10。替代地，控制單元62可處於一睡眠模式，其中一顯示器係灰暗的，但呈現準確資訊。
一重設輸入提供於控制單元62中以允許一使用者重設由控制單元62收集之資料之一些或所有。在一些實施例中，單個重設輸入將刪除所有資料。在其他實施例中，該重設輸入將允許各種位準之資料重設。例如，按下一重設可允許一使用者清除一第一位準之資訊；且按下並固持該重設可允許該使用者清除所有資訊。預期其他案例。
貫穿使用者輸入偵測程序之154，可透過一顯示器上之LED、音訊輸出、影像輸出或一些其他輸出(諸如觸覺輸出)提供使用者回饋。例如，按下一通/斷開關可照明一顯示器、一明亮LED或一些其他使用者回饋。提供一重設輸入可提供具有對應於不同位準之重設之各種顏色之LED輸出。音訊音調亦可用來指示不同位準之重設。
通/斷開關、啟用/備用模式開關及其他使用者輸入可被控制單元 62偵測為離散開關輸入、觸控螢幕輸入、程式輸入、運動輸入或藉由一些其他輸入。
一使用者能夠經由控制單元62提供額外輸入。例如，如圖14中所繪示，該使用者可提供針頭深度輸入、材料容積、針頭速度、針頭注射角度、針頭結構設計(例如，針頭數目、針頭圖案、針頭大小等)、冷卻尖端溫度及諸多其他參數。當然，如本文中所論述之其他輸入可行。圖14繪示三個位準之針頭深度輸入、三個位準之材料容積輸入及兩個位準之針頭速度輸入。應認知，在一些實施例中，該輸入係循序的且重複循環可用位準之各者。應認知，在其他實施例中，手動輸入(諸如針頭深度、材料容積及針頭速度)可鍵入為範圍、數值或依一些其他方式。該真皮注射器之一些實施例意欲用於非常直觀的使用。據此，該輸入係循序的，且該輸入關聯於直接視覺及觸覺回饋(例如，在一電容式觸控螢幕中按下按鈕之認知或經由一機電開關)。在其他情況下，該真皮注射器意欲用於非常複雜的使用。在此等情況下，控制單元62可包含一精密使用者介面及執行用於控制多個注射參數之複雜演算法之能力。
在一些實施例中，控制單元62經配置以基於使用者輸入參數計算該真皮注射器之參數。例如，若一使用者選擇在一注射期間提供之一材料容積，則控制單元62可偵測針頭之數目及類型，且判定一適當針頭速度。根據此等原理，控制單元62可進一步配置一注射遞送方法使得在由一醫師開始程序時，該控制單元將提供使用者回饋(例如，音訊、視覺、觸覺等)，以在冷卻注射部位期間引導執業醫生針頭之前進及注射之結束連同其他參數及指示。
在156處，控制單元62偵測裝置輸入參數且經由各種顏色之LED、音訊裝置等提供額外使用者回饋。在一些實施例中，控制單元62能夠判定一針頭24、注射器14或外殼26是否處於適當位置。若注射 裝置10未準備好操作，則將通報一醫師。在一些情況下，控制單元62能夠判定是否已使用一針頭24。所使用針頭偵測減少或防止一個病人被另一病人之生物材料污染。在此情況下，控制單元62可封鎖對裝置之使用直至針頭24已變更為止。在一些實施例中，控制單元62能夠判定所使用針頭之類型，諸如針頭長度、直徑、定向、結構材料、針頭數目及其他類似資訊。
在一些實施例中，控制單元62能夠判定關於安裝於注射裝置10中之筒16之資訊。控制單元62能夠判定一筒是否適當地安裝或究竟安裝與否。控制單元62亦可能判定關於該筒之調控資訊，諸如材料劑量資訊、批號、製造日期、初次使用日期、最新注射、該筒中剩餘之劑量及各種其他參數。基於來自該筒之資訊，控制單元62亦可能自動調整該真皮注射器之操作控制。例如，控制單元62可自動計算在一次治療期間之針頭深度、注射速度及待注射材料之量。在又其他實施例中，控制單元62能夠保持注射何種材料、何時注射材料、注射材料之次數、經遞送材料之量、時間/日期資訊及其他資訊之一電腦化記錄。在又其他案例中，控制單元62能夠使將接收或已接收一注射之一特定病人與關聯於如本文中所述之該注射之特定資訊相關聯。依此方式，控制單元62可能驗證遞送至一病人之該材料在醫學上被批准用於該病人。
在一注射之前，控制單元62可擷取來自環境感測器76之資訊。該資訊可包含冷卻尖端或其附近之溫度、環境光、注射裝置10是否在運動中、一手持件口蓋或某個其他部分(諸如注射裝置10之下防護罩12)是否不處於適當位置。
在158處，控制單元62可監控一注射手術。亦在158處，在一些實施例中，控制單元62可引導該注射手術。
在藉由合適回饋呈現時，一醫師可按下注射裝置10上之啟動器 按鈕58。控制單元62將偵測到啟動器按鈕58被按下，且在一些情況下，控制單元62將開始一注射操作。
在本發明中描述用來執行注射之各種例示性操作。應認知，省略在各種手術中依不同次序出現之動作，且添加其他動作。從所述手術，提供對該真皮注射器之操作之一瞭解。在控制單元62偵測用來執行一注射之一醫師輸入時，控制單元62之實施例接收來自一或多個感測器之輸入資料並將輸出資料提供至一或多個其他感測器以實行如所繪示之動作。
該控制單元配置有用來認知防護罩室34、36、38中之各種位置內之針頭24尖端之位置的感測器。控制單元62將認知針頭尖端處於一參考位置中，且針頭尖端前進通過服務位置。控制單元62亦將認知材料之注射、注射活塞上之應力或其過載、及來自其他感測器之輸入。透過環境感測器76接收至控制單元62之感測器資料與經提供以控制遠端驅動器42及近端驅動器44之輸出信號合作地工作。隨著引導遠端驅動器42及近端驅動器44，針頭24適當地前進及縮回以依經判定材料速度遞送經判定材料劑量。在一些情況下，控制單元62接收來自醫師之語音命令而非手動輸入命令。在一些情況下，控制單元62提供語音命令以引導醫師適當地操作真皮注射器。
在154、156及158處之操作之各者可執行一次或可執行多次。在一些實施例中，程序150操作為一狀態機，其中由控制單元62從一使用者或一感測器接收之輸入資訊將引導至一種狀態或另一狀態之前進或撤退。
在一注射之後，在一些情況下處理通過160。在160處，可進行該注射之一事後檢討。在其中一使用者已啟用一相機裝置74之情況下，可記錄及檢視注射之前、注射期間及注射之後的視訊。在其中存在一RFID、條碼或其他通信裝置84之情況下，可在注射裝置10與控 制單元62之間聚集或依其他方式傳達資訊。該經傳達資訊可包含關於依該劑量遞送之材料之執業醫生或服務提供者之特定資訊。可傳達該真皮注射器裝置之操作特性。在又其他實施例中，可合作地傳達關於接收注射之特定病人之特定資訊與涉及注射自身之資訊。
150之處理結束於162處。
在本發明之一項實施例中，該注射裝置實現完全手動操作且並非藉由電力供電之一注射。替代地，可藉由電力或一電池對該裝置供電。若採用一電池(較佳一可更換或可再充電電池)，則該裝置係無線的，即，無需一電源線。
進一步較佳地，可由液壓構件(諸如一液壓泵)驅動該注射裝置。在一項實施例中，液壓構件不包含於注射針頭中但提供於該注射裝置外。據此，在此情況下，液壓構件為視需要提供且定位於底面上並可藉由足部操作之一液壓泵。此提供減小該注射裝置之大小及重量之優點。
在一進一步可選實施例中，本發明之注射裝置包括兩、三、四、五或更多個注射針頭，例如，六、七、八、九、十、十一及十二個針頭。較佳地，視需要假定同時注射所有注射針頭。然而，在另一實施例中，視需要假定並非同時注射所有注射針頭。例如，可依一不同深度、依一不同角度獨立注射不同注射針頭。
如本文中所提及之一針頭可為一微針頭，即，一相對較短的且較薄的針頭。例如，在治療諸如可來自痤瘡之傷疤時，一1.4至2.1mm之針頭長度通常係合適的，但應基於傷疤自身之深度選擇精確針頭。作為另一實例，在諸如皺紋移除之一抗衰老治療中，一0.4至1.1mm之針頭長度通常係合適的以便達到皮膚之真皮層。
為如本文中所揭示之裝置之部件之針頭陣列可由多個針頭或多個微針頭組成。此等針頭可係固態的或生物可降解的(即，在一注射 已發生之後針頭溶解於身體中)。所謂固態針頭由不可降解材料(諸如金屬(例如，不鏽鋼、鈦)或玻璃)製成，且其等可具有一中空中心。可降解針頭可由醣或醣類衍生物(例如，由乳酸及/或乙醇酸製成之聚合物)製成。可降解針頭提供消除明顯浪費之優點，此係因為其等在已執行一注射之後幾分鐘內降解。在一項實施例中，該針頭為一不可降解針頭。在另一實施例中，該針頭為一可降解針頭。在一項實施例中，該針頭為一可降解或不可降解的微針頭。
在本發明之一進一步較佳實施例中，防護罩(12)具有一圓形或馬蹄形形式。熟習此項技術者可應用進一步形狀。較佳地，視需要假定該防護罩經構造以提供用於注射針頭之一開口。在本發明之一進一步可選實施例中，該防護罩包含允許若干注射針頭在注射期間經過之若干開口。
在一項實施例中，該防護罩可在注射期間環繞注射針頭。較佳地，該防護罩可包含在較深注射區域(諸如肌肉組織或相鄰於肌腱之組織)中提供冷卻之一珀爾帖元件。作為該防護罩之部件或在不存在一防護罩時在手持件尖端中之一珀爾帖元件之存在冷卻注射部位(冷凍麻痺(cryoanesthsia))之區域中之皮膚且因此減小病人之疼痛感。在本發明之一項實施例中，視需要假定該防護罩為具有一開口之一頭部區段。
在一較佳實施例中，本發明之注射裝置在所期望組織層中實現至以下範圍中之一注射深度之一注射：從0.5mm到5cm、0.5mm到4cm、0.5mm到3cm、0.5mm到2cm、0.5mm到1cm、0.5mm到5.5mm、較佳依從1.5mm到4.0mm之一深度、更佳依從2.0mm到3.5mm之一深度、最佳依3.4mm之一深度。注射深度取決於不同應用。例如，在DSC細胞注射之情況下，注射深度較佳為3.4mm。在其中注射成纖維細胞或脂肪細胞之情況下，注射深度較佳約5.0mm。較佳地， 脂肪細胞可用作所謂「填充劑」且依對應於一皮下注射之一深度予以注射。此外，可依約3至4mm之深度注射脂肪細胞。較佳地，可依一約2cm至3cm多達5cm之深度進行至肌肉組織或肌腱中之注射。注射深度係由注射針頭長度界定且由注射角度進一步界定。
熟習此項技術者之體驗包含取決於不同類型物質且取決於所期望施加形式及應實現之效應施加各自注射深度。較佳地，在縮回移動期間依一恆定方式施加注射容積。
在本發明之一進一步實施例中，視需要假定可在注射針頭之縮回移動期間依不同注射深度注射不同注射容積。據此，較佳地，在例如5.5mm深度之一第一部位中注射一第一不同容積，接著在注射針頭之縮回移動期間例如依一例如3.4mm之深度注射一第二容積。據此，在一較佳實施例中，視需要假定依不同注射深度細分在注射期間治療之區域之容積，且在縮回移動期間依注射深度之各者注射不同容積。
在一進一步較佳實施例中，注射之空隙容積非常小使得室之所有或幾乎所有液體內容物遞送至患者且在注射之後較少或無液體保持於裝置內。在各項實施例中，空隙容積不大於10μL，或不大於20μL，或不大於30μL，或不大於40μL，或不大於50μL，或不大於60μL，或不大於75μL，或不大於100μL(0.1mL)，或不大於200μL，或不大於500μL，或不大於750μL，或不大於1000μL(1mL)。
在本發明之一較佳實施例中，視需要假定注射裝置允許應用不同注射形式。較佳注射形式為一彈丸注射、依一蝌蚪型形式之一注射、在注射路徑長度內之一連續分佈式注射(其中在縮回移動期間施加相同容積)或不同注射形式之一組合。在不同注射深度之各不同注射部位處，注射容積係可變化的。
注射長度之範圍界定在注射針頭之縮回移動期間注射路徑之長度。據此，視需要假定總注射長度係由注射針頭長度界定。較佳地， 視需要假定注射針頭之總注射長度在以下範圍中：從2.0mm至20mm、較佳從5.0mm至15mm、更佳約10mm。
在本發明之一較佳實施例中，可調整注射針頭與防護罩之間的角度。視需要，注射針頭與防護罩之間的角度在以下範圍中：從10°至90°、從10°至80°、從10°至70°、從10°至60°、從10°至50°、從10°至40°、較佳從15°至25°、更佳20°。在本發明之一較佳實施例中，視需要假定注射針頭與防護罩之間的角度及/或注射深度允許液體之真皮施加。
據此，本發明之注射裝置允許依具有一固定角度及一經界定深度之一較佳恆定方式對各注射部位進行物質之施加，如同一液體，諸如一液體介質中之細胞。必須在作為特定組織層之真皮層中進行在一患者之頭皮中施加物質及特定言之細胞，如同DSC細胞。進一步施加形式(諸如肌肉組織或肌腱中之注射)要求較深層內之注射。藉由允許依在各單次注射期間保持恆定之一經界定角度及一經界定深度進行注射之本發明之注射裝置實現此。
在本發明之一項較佳實施例中，該注射裝置提供與一小於1mm之注射深度組合之一20°之角度用於例如脂肪細胞至一患者中之施加。
在本發明之另一較佳實施例中，該注射裝置提供與一至少1cm之注射深度組合之一恆定90°之角度用於一物質至例如肌腱細胞中之施加。視需要，藉由超音波監控必需注射深度之判定。
視需要，本發明之注射裝置假定不同注射角度與不同注射深度組合。據此，視需要假定可藉由本發明之注射裝置調整不同注射角度與不同注射深度之所期望組合。注射角度與注射深度之較佳組合為20至30°與1mm至1cm、30至40°與1mm至1cm、40至50°與1mm至1cm、50至60°與1mm至1cm、60至70°與1mm至1cm、80至90°與1mm 至1cm。
在本發明之一較佳實施例中，注射針頭之直徑在以下範圍中：18至32G、20至30G、更佳24、25或26G。26G具有一約0.46mm之直徑。
在一進一步較佳實施例中，在本發明之注射裝置內使用具有一1ml之容積之一注入器。較佳地，此一1ml注入器允許166μl之6次注射。例如，亦可利用具有2、5或10ml之注入器。此外，在本發明之可選實施例中，亦可取決於注射裝置之特定用途使用具有一更大或更小容積之注入器。
較佳地，視需要假定在一向上方向上調整注射針頭之開口。根據本發明，一向上方向意謂著注射針頭之定向經引導朝向其中發生注射之表面或區域。此提供細胞可在不同組織層內依一最佳定向施加之優點。在其中經注射細胞為例如DSC細胞之情況下，在真皮層中依一向上方向之一注射係有利的，此係因為細胞可更容易在頭皮方向上生長。因此，藉由經由本發明之注射裝置將DSC細胞注射至一患者之頭皮中來促使頭髮之長出。
較佳地，該注射裝置進一步包括發光構件。此發光構件可為但不限於LED(發光二極體)或其他發光器具。發光器具之供應允許不同注射部位之一更佳視覺化及更容易判定。在本發明之一進一步較佳實施例中，發光構件包含於手柄或防護罩中，使得照明注射部位。
在本發明之一進一步較佳實施例中，視需要假定進一步器具(諸如光學裝置或一雷射裝置)包含於注射針頭外殼中。較佳地，光學裝置為一相機，諸如一視訊相機或一攝影設備。
在一項實施例中，該注射裝置包括具有用於將該注射裝置緊固至患者之緊固構件之一防護罩。在本發明之一較佳實施例中，緊固構件包括一真空之應用。在本發明之一項實施例中，緊固構件包含膠液 或一固定框架。
在一進一步實施例中，視需要假定本發明之注射裝置包括一雷射裝置。該雷射裝置允許將經標記注射部位投射於其中應進行注射之不同表面部位上。進一步較佳地，視需要假定該雷射裝置提供其中應進行注射之若干經標記部位之投射。來自該雷射裝置之經標記部位提供不同注射部位之間的距離可維持恆定之優點。在本發明之一進一步較佳實施例中，提供使用一雷射之一、二、三或更多個來源。一雷射之供應具有相較於注射針頭此雷射可具有一替代穿透功能之進一步優點。此外，該雷射提供在注射期間禁止或至少減少出血之優點。此外，在本發明之一較佳實施例中，視需要假定組合該注射針頭使用該雷射。因此，較佳地，視需要假定該注射區域準備有該雷射。歸因於此準備，可形成一注射通道，其中接著可藉由該注射針頭執行注射。雖然一雷射為本發明裝置之一項實施例之一特徵，但該雷射為一可選特徵。
在一進一步可選實施例中，該防護罩、該注射器及該筒係可交換的。據此，可能對於各患者，僅可個別地使用且接著可個別地變更該等項目以滿足衛生標準。
視需要，本發明之注射裝置之構造禁止注射針頭可能無意地傷害該裝置之使用者，此係因為該針頭在其開始位置期間縮回於注射針頭外殼內，或在針頭頭部之至少一些側周圍存在一防護罩。因此，始終不暴露該注射針頭。
在一項實施例中，本發明提供一種允許精確地且定標地將材料(諸如細胞)遞送至一患者(諸如一患者之真皮組織層)中之注射裝置。由本發明之裝置提供基於細胞之產品之一改良式遞送，其繼而改良衰老的皮膚及陽光損傷的皮膚兩者以及禿髮之治療(除本文中所揭示之方法外)。本發明之裝置可用於經設計以治療慢性肌腱炎、損傷的或 老化的皮膚及禿髮(作為三項實例)之細胞治療。健康細胞可與病人(他或她)本身隔離且接著使用本發明之裝置再引入至病人之所期望位置處。例如，健康毛囊可與一病人隔離且接著使用本發明之裝置再引入至頭皮上之另一位置中。
本發明特定言之係關於使用本發明之注射裝置以將一物質(諸如一液體)施加至一患者之組織中。在一項實施例中，該組織為皮膚且該應用為一真皮治療。在另一實施例中，該組織為頭皮且該應用為一頭皮治療。在又另一實施例中，該組織為牙齒組織且該應用為一牙齒治療。在又另一實施例中，該應用為一矯形治療，且該組織為骨骼系統及相關聯肌肉、關節、肌腱及韌帶之任何一或多者。此等為本發明之方法之例示性實施例。
在本發明之一較佳實施例中，該物質選自由細胞懸液、凝膠狀材料、治療物質、美容物質及診斷物質組成之群組。
美容物質可包含但不限於作為填充劑之脂肪細胞之施加、玻尿酸之施加或在皺紋治療中肉毒毒素(肉毒桿菌，Btx)之施加。
治療物質可包含但不限於抗生素、麻醉劑、鎮痛劑、疫苗、抗體。
在本發明之一較佳實施例中，視需要假定細胞懸液與生長因子混合。在本發明之一進一步較佳實施例中，視需要假定細胞懸液包含於一凝膠狀結構中。較佳地，此等凝膠狀結構表示模擬不同組織之細胞外環境之細胞外基質蛋白之混合物。進一步較佳的是諸如玻尿酸之一凝膠狀結構。
據此，較佳地，本發明之注射裝置用來將一懸液或一液體介質中之細胞施加至一患者。
在本發明之一較佳實施例中，視需要假定該注射裝置用於將一物質施加至一患者之一不同組織中。特定言之，較佳地，視需要假定 該注射裝置用於在治療脫髮、禿髮(諸如斑禿)或與缺少頭髮或過少頭髮相關聯之其他症狀中將細胞較佳作為細胞懸液施加至皮膚中。此外，本發明之注射裝置較佳用於將一液體(諸如一藥劑、一細胞因子或一生長因子)施加至一患者中。較佳地，結合脫髮、禿髮(諸如斑禿)或與缺少頭髮或過少頭髮相關聯之其他症狀之治療進行液體至一患者中之此施加。在本發明之一進一步較佳實施例中，該注射裝置用於將一物質施加至一患者之一肌肉中。進一步較佳地，該注射裝置用於將一物質施加至一患者之一肌腱中。進一步較佳地，該注射裝置用於將一物質施加至一患者之筋膜中。進一步較佳地，該注射裝置用於將一物質施加至一患者之關節中。進一步較佳地，該注射裝置用於將一物質施加至一患者之軟骨中。進一步較佳地，該注射裝置用於將一物質施加至一患者之粘膜下層組織中。
因此，該裝置可用於真皮內注射。一真皮內注射提供材料至真皮(其為表皮下方之一層皮膚)中之一注射。該裝置亦可用於材料至表皮之一注射。該裝置亦可用於皮下注射，其中材料注射至皮膚與肌肉之間的脂肪層中。一皮下注射之合適位置之實例包含腹部、大腿、下背及上臂。該裝置亦可用於肌肉內注射，其中材料直接注射至肌肉組織中。合適肌肉組織之實例包含大腿肌肉(例如，股外側肌)、臀部肌肉(例如，腹臀肌)、上臂肌肉(例如，三角肌)及屁股(例如，背臀肌)。此等不同位置之各者提供本發明之方法的一單獨實施例。
對於一種必需真皮內或表皮注射之本發明之方法，以下為可注射材料之實例。在一項實施例中，注射玻尿酸。在另一實施例中，注射膠原蛋白。在又另一實施例中，注射脂肪。在又另一實施例中，注射彈性蛋白。在另一實施例中，注射聚左乳酸。在又另一實施例中，注射聚甲基丙烯酸甲酯珠。在又另一實施例中，注射富血小板血漿(PRP)。在一項實施例中，注射膠原蛋白酶(對治療燒傷、瘢痕疙瘩及 杜普征氏(Dupuytren)掌攣縮特別有用)。在又另一實施例中，注射生長因子(對管理術後癒合特別有用)。
真皮或表皮注射材料可為一藥物或一生物製劑。在一項實施例中，注射谷胱甘肽(對美白特別有用)。在另一實施例中，注射抗坏血酸(對美白特別有用)。在又另一實施例中，注射諸如黑色素細胞之毛囊衍生之細胞溶液(對白癜風之種子治療特別有用)。在又另一實施例中，注射非延髓鞘細胞。在另一實施例中，注射成纖維細胞。在另一實施例中，注射真皮鞘杯。在又另一實施例中，注射一抗炎藥物。例如，該抗炎藥物可為用於治療炎症性皮膚病之一皮質激素類膽固醇。
對於一種必需皮下注射之本發明之方法，以下為可注射材料之實例。在一項實施例中，執行脂肪移植。一脂肪移植手術轉移來自其中一人具有過多脂肪之區域(諸如外大腿)之脂肪，並將其注射至容積可不足之區域中，諸如該人之面部、手、乳房或屁股。脂肪移植亦稱為自體脂肪轉移。抽脂後移除來自過多脂肪區域之脂肪，該組織處理成一液體且注射至容積不足之區域中。另一形式之脂肪移植(稱為抽脂術)可用來固定經重塑乳房與另一乳房之形狀、平衡性或位置之最小差別。
在另一實施例中，皮下注射可用來遞送藥物或生物製劑。實例包含Procrit及Velcade。Procrit(阿法依泊汀)為幫助身體產生紅血球之一人造形式蛋白質。在身體中此蛋白質之量可在具有腎衰竭或使用某些藥物時減少。在產生較少紅血球時，可發展成稱為貧血症之一症狀。Procrit用來治療具有慢性腎病(CKD)之病人之貧血症(在身體中缺乏紅血球)。Procrit亦用來治療由HIV感染病人中之齊多夫定致使之貧血症及接收化療之某些病人之貧血症。Velcade(亦稱為硼替佐米)可用於治療癌症，諸如多發性骨髓癌。本發明之裝置可用來藉由治療物質之病變內注射來治療病變，例如，癌病變。
在另一實施例中，皮下注射可用來實現美塑療法。可藉由使用本發明之裝置之方法實現的美塑療法之實例包含遞送以下項：磷脂醯膽鹼、T3-T4甲狀腺劑、異丙基腎上腺素、氨茶鹼、己酮可哥鹼、L-肉堿、L-精氨酸、玻尿酸酶、膠原蛋白酶、育亨鹼、輔酶輔因子、二甲基膽胺、葆青春藥、谷胱甘肽、維生素A酸、α硫辛酸、維生素C、普魯卡因、利多卡因、銀杏、草木樨、環腺苷酸、復合維生素、微量礦物質元素、二氧化碳及內消聚醣。
如前文所提及，如本文中所揭示之裝置可用於矯形治療。作為一項實例，該矯形治療可為一骨關節炎治療。在另一實例中，該矯形治療為一肌腱炎治療。在一項實施例中，作為一矯形治療，該裝置用於一種遞送脂肪衍生之間葉幹細胞之方法。在另一實施例中，作為一矯形治療，該裝置用於一種遞送羊膜幹細胞之方法。在另一實施例中，作為一矯形治療，該裝置用於一種遞送富血小板血漿(PRP)之方法。本發明之注射器之可調整容積良好地適於細胞或PRP矯形治療，此係因為可在各注射時管理一精確劑量(即，細胞數目)，從而最小化可由一醫師致使之潛在技術失誤。
如前文所提及，如本文中所揭示之裝置可用於牙齒治療。例如，該裝置可用於一種局部麻醉劑注射之方法。在注射麻醉劑用於牙齒治療時，重要的是隨著針頭進入病人之牙齒組織具有最小擺動以便最小化病人感覺到的疼痛感及不適感。可致使不適感之另一因素為流體滲濾至組織中之速率。本發明之裝置最小化針頭擺動且允許麻醉劑之高控制遞送速率兩者。可選擇並維持低於致使不適感之一臨限值之一遞送速率。
如前文所提及，如本文中所揭示之裝置可用於頭皮治療。例如，該裝置可用於一種用於將皮質激素類膽固醇遞送至頭皮以例如治療斑禿之方法。在此方法中，將皮質激素類膽固醇遞送至顯現脫髮之 頭皮區域，例如，可在受影響區域中進行80次注射。作為另一實例，該裝置可用於一種用於將富血小板血漿(PRP)遞送至一頭皮區域例如以治療雄激素性禿髮之方法。在此方法中，將PRP遞送至顯現脫髮之頭皮區域，例如，可依受影響頭皮區域每立方釐米0.1mL PRP之一濃度注射PRP。本發明之多針頭裝置允許藥物產品之更快速的且更容易受控制的管理，其在治療大區域時特別有用。
如前文所提及，如本文中所揭示之裝置可用來將材料注射至一患者之皮膚中。在一項實施例中，本發明提供一種藉由管理治療有效量之一活性劑治療慢性皮膚病之方法。例示性皮膚病包含皮膚癌、狼瘡、麻疹、痤瘡、皮膚血管瘤、唇疱疹、牛皮癬、紅斑痤瘡、脂溢性濕疹、蕁麻疹、白癜風、疣、壞死性筋膜炎、皮膚念珠菌病、癰、蜂窩組織炎、少汗、膿皰病、皮膚鬆弛、褥瘡性潰瘍、丹毒、汗皰疹、口瘡、皰疹性口炎、尋常型魚鱗病、皮肌炎、沾染性軟疣、肢皮炎、皮脂腺囊腫、脂溢性角化病、藏毛竇、瘢痕疙瘩、扁平苔癬、光化性角化病、瘀滯性皮炎、濕疹、花斑癬、類天皰瘡、口腔潰瘍及帶狀皰疹。其他真皮治療可用來治療足底筋膜炎、禿髮、非慢性皮膚病、燒傷、疣及皮膚癌。該裝置亦可用來遞送腎上腺素或腎上腺激素以治癒對例如一蜂或黃蜂蜇傷之一過敏反應。
各種貼片可用來將藥物遞送至真皮。實例包含具有時釋性藥物(如避孕藥)之貼片及用於反吸煙之貼片。本發明提供一種使用如本文中所揭示之裝置遞送此等藥物之方法來取代此等貼片。
該裝置可用來提供一疫苗注射。該注射可至表皮、真皮中，或其可在肌肉內遞送或在皮下遞送。例如，本發明提供一種藉由視需要與一佐劑組合而遞送適當抗原來對以下項之各者進行疫苗接種之方法：水痘、白喉、乙型流感、甲型肝炎、乙型肝炎、流感、麻疹、腮腺炎、百日咳、小兒麻痺症、肺炎球菌、輪狀病毒、風疹及破傷風。
該裝置可用來提供一真皮內注射用於基因治療。例如，siRNA/shRNA可遞送至皮膚用於先天性皮膚及頭髮修復。在一項實施例中，該裝置用於一種基因治療方法。
該裝置可用來將肉毒桿菌遞送至表皮或可用來將肉毒桿菌遞送至真皮。肉毒桿菌用來例如減少皺紋之存在及可見性，並且尤其減少汗腺之活動等。
皮膚科醫生多年來因缺乏一種用來遞送進入廣泛的潛在市場中之當前被批准的真皮填充劑用於面部、乳溝及手之細紋之精密注射器而受挫。本發明之注射器裝置藉由實現可注射物質之精確的且可重複的遞送解決此等未滿足的需要。本發明之注射裝置提供對注射一致性之優越控制，同時亦使得技能不足的醫師能夠進行此等手術且發生所期望結果。此可明顯擴增當前執行之真皮注射手術(特定言之美容注射手術)之次數。作為一實例，US玻尿酸(HA)市場當前每年銷售超過一百萬美元且每年遞增超過10%。此市場主要伺服處理深面部皺紋及皺裂之真皮區域但不充分處理細紋。能夠遞送一受控制的可注射物質、利用一多頭結構設計且消除對一局部麻醉劑遞送之需要之本發明之裝置可將HA市場擴大到包含面部、手及乳溝之細紋之區域中。
該裝置可用來將試劑遞送至皮膚用於淺表傷口癒合。此等試劑可完成以下項之一或多者：增強細胞增殖，增強細胞遷移及加速傷口癒合。可遞送在胚胎狀情況下發展之人體細胞調理介質。歸因於胎兒上皮及間葉細胞之唯一特性以及胎兒免疫系統之功能，故可有利地遞送胎兒組織。可在傷口癒合期間施加轉化生長因子(例如，(TGF)-β3)。試劑(諸如富血小板血漿(PRP)及紅細胞生成素(EPO))為對組織再生具有一正面效應且已成功地用來增強傷口癒合之調製劑。可藉由本發明之裝置遞送PRP之勝肽生長因子及脂質片段兩者。
例如，該裝置可用於一種用於遞送真皮填充劑(諸如玻尿酸、脂 肪組織或其等之一組合)之方法。作為另一實例，該裝置可用於一種用於遞送富血小板血漿(PRP)之方法，其用來模擬膠原蛋白產生以及角化細胞增生及成纖維細胞增生。PRP之注射亦可用來促成血管新生且藉此促進組織再生。PRP至皮膚之遞送可用於一種抗衰老方法，即，以移除/減少皺紋且使皮膚平滑，如上文所提及。PRP至皮膚之遞送亦可用來治療妊娠紋，使得其等變得較不引人注意。在另一實施例中，經由本發明之一裝置遞送PRP以治療暗瘡印或疤痕，且使其等較不引人注意。在另一實例中，如本文中所揭示之裝置可用於一種用於遞送谷胱甘肽之方法，該谷胱甘肽為減少黑色素形成且導致更雪白(更白)皮膚之一抗氧化劑。因此，本發明提供一種使用如本文中所揭示之一裝置使皮膚亮白之方法。在又另一實例中，如本文中所揭示之裝置可用於一種用於遞送丙酮縮去炎松或皮質激素類膽固醇以治療瘢痕疙瘩之方法。瘢痕疙瘩指代由於一損傷部位處之Ⅲ型膠原蛋白之過量產生形成且最終被I型膠原蛋白取代之一傷疤。本發明提供一種治療瘢痕疙瘩使得其變得較不引人注意之方法。
本發明之裝置經由一電驅動系統提供注射，即，管理、灌輸、引入或以其他方式遞送之任何一者，該電驅動系統經由不同的遲鈍或尖銳針頭頭部結構設計(諸如針頭之單個、並列數目或正方形或矩形之結構設計)控制深度、沈積速率及支出區域。本發明之遞送裝置之可程式化深度及容積允許在各施加時精確地且一致地管理流體，從而在治療區域中相等地分佈藥物產品。此外，注射器之冷卻元件移除對此等治療使用麻醉劑之需要。經注射物質在針頭之縮回移動期間遞送至組織，藉此最小化對經注射物質之任何剪切力。
藉由併入電能及數位控制，本發明之裝置自動化且簡化注射程序。作為對接站之一組件之一可選觸控螢幕之存在允許透過針頭(視需要細口徑針頭)依特定深度遞送精確數量之材料之可程式性。該遞 送可在單個平地上進行或隨著針頭縮回通過皮膚經過多個平地。
本發明之裝置提供具有可程式化深度及容積之一機動化注射裝置、用於預先注射麻醉之一內建珀爾帖元件及可互換針頭頭部結構設計。該裝置經設計以遞送各種可注射物質(包含細胞、真皮填充劑、藥物或生物製劑)並經由一個頭部上之各種針頭結構設計(其範圍從單個針頭至兩個針頭，且包含針頭陣列，諸如一4針頭陣列(2x2)、一9針頭陣列(3x3)、一16針頭結構設計(4x4)、一25針頭結構設計(5x5)及一36針頭結構設計(6x6))在真皮內(真皮)、在皮下(脂肪)或在肌肉內(肌肉)遞送該等可注射物質。該陣列無需在x及y方向之各者上具有相同數目之針頭，例如，該陣列可為一2x4或2x6或2x8或2x10陣列等。頭部可互換，即，手持件上之一頭部可被具有不同針頭之一不同頭部取代，且此等可互換頭部可用來執行各種程序，調整表面積覆蓋範圍及總加速程序時間。
本發明之注射器之優點包含便於處置、減少或消除對局部麻醉劑之需要、更快的手術時間、對增強式病人內及病人間臨床結果之一預期(歸因於注射控制)(例如，允許注射專家專注於產品放置對注射技術)及可歸因於進行廣泛注射、淺注射及均勻分散式注射之能力注射之區域之一明顯擴增。該裝置依一受控制的精確方式遞送各種可注射物質，移除當前起因於手動操作的單針頭注入器之注射療效之風險及不確定性。
本說明書中所使用之某些字詞及片語如下般陳述。如貫穿本文獻(包含申請專利範圍)所使用，除非另有指示，否則單數形式「一」、「一個」及「該」包含複數之參考。例如，「一」針頭包含一或多個針頭。本文中所述之特徵及元件之任何一者可為單數，例如，一室可指代一個室且一手柄可指代一個手柄。術語「包含」及「包括」以及其衍生詞意謂著包含但不限制。術語「或」係包含性的，意 謂著及/或。片語「與...相關聯」及「與其...相關聯」以及其衍生詞可意謂著包含、包含於...內、與...互連、含有、含於...內、連接至或與...連接、耦合至或與...耦合、與...通信、與...合作、交錯、並置、近接於、聯結於或與...聯結、具有、具有...之一性質等。術語「控制器」意謂著控制至少一個操作之任何裝置、系統或其部件，其中可在硬體、韌體、或軟體、或其至少兩者之某個組合中實施此一裝置。與任何特定控制器相關聯之功能可係集中式或分散式的，而不管是在本地還是在遠端。貫穿本專利文獻提供某些字詞及片語之其他定義。一般技術人員將瞭解，在諸多(若非多數)實例中，此等定義適用於此等定義字詞及片語之先前使用以及未來使用。
如本發明中所使用，術語「模組」指代可操作以執行提供關於該模組所述之功能之一或多個軟體或韌體程式、組合邏輯電路或其他合適組件(硬體、軟體、或韌體及軟體)之一特定應用積體電路(ASIC)、一電子電路、一處理器及一記憶體。
如本發明中所使用，一處理器(即，一處理單元)指代個別地、共用地或在一群組中具有一或多個處理核心(例如，執行單元)之一或多個處理單元，包含執行指令之中央處理單元(CPU)、數位信號處理器(DSP)、微處理器、微控制器、狀態機等。處理器可互換地指代經結構設計以執行經程式化軟體指令之任何類型電子控制電路。經程式化指令可為高階軟體指令、經編譯軟體指令、組合語言軟體指令、目標碼、二進位碼、微碼等。經程式化指令可常駐於內部或外部記憶體中或可硬編碼為一狀態機或控制信號集。根據本文中所參考之方法及裝置，實施例描述可由處理器執行且可操作以執行方法動作中之某些方法動作之軟體。
在本發明中，可在一個結構設計或另一結構設計中使用記憶體。如熟習此項技術者已知，各記憶體包括用於讀取及寫入之揮發性 及非揮發性電腦可讀媒體之任何組合。揮發性電腦可讀媒體包含例如隨機存取記憶體(RAM)。非揮發性電腦可讀媒體包含例如唯讀記憶體(ROM)、磁性媒體，諸如一硬碟機、一光碟機、一快閃記憶體裝置、一CD-ROM等。在一些情況下，一特定記憶體虛擬地或實體地分離成單獨區域，諸如一第一記憶體、一第二記憶體、一第三記憶體等。在此等情況下，應瞭解，記憶體之不同劃分可在不同裝置中或體現在單個記憶體中。該記憶體可經結構設計以儲存資料。替代地或此外，該記憶體可為一非暫時性電腦可讀媒體(CRM)，其中該CRM經結構設計以儲存可由一處理器執行之指令。該等指令可在檔案中個別地儲存或儲存為指令群組。該等檔案可包含功能、服務、程式庫等。該等檔案可包含一或多個電腦程式或可為一較大電腦程式之部分。替代地或此外，各檔案可包含可用來實行本發明中所述之系統、方法及設備之計算功能之資料或其他計算支援材料。
控制單元62可進一步包含存在於一習知嵌入式裝置中之可操作軟體，諸如用來引導操作通過I/O電路、網路化電路及其他周邊組件電路之一操作系統、軟體驅動程式。此外，控制單元62可包含操作應用軟體，諸如用於與其他計算裝置通信之網路軟體、用於建置及維護資料庫之資料庫軟體及用於在各種CPU之間分佈通信及/或操作工作負載之任務管理軟體。在一些情況下，控制單元62為具有本文中所列之硬體及軟體之單個硬體裝置，且在其他情況下，控制單元62為一起工作以執行真皮注射器之功能之離散硬體及軟體裝置之一網路化集合。為了簡單起見，圖14中未展示控制單元62之習知硬體及軟體。
儲存於記憶體66中之軟體可包含一完全可執行軟體程式、一簡單結構設計資料檔案、至額外方向之一鏈路或已知軟體類型之任何組合。在控制單元62更新軟體時，該更新可為小或大。例如，在一些情況下，控制單元62下載一小結構設計資料檔案，且在其他情況下，控 制單元62以一新版本完全取代記憶體66中之所有功能程式指令。在一些情況下，出於包含安全性、隱私、資料傳送速度、資料成本等之原因，對記憶體66中之軟體及資料進行加密、編碼及/或依其他方式壓縮。
在如本文中所述般配置時，控制單元62從一泛化的且非特定的計算裝置轉化至包括經結構設計用於一特定的且特殊的目的之硬體及軟體之一組合裝置。
在提供一範圍之值之情況下，應瞭解，除非內容脈絡另有清楚規定，否則至下限單位之十分之一的各中間值、該範圍之上限與下限之間的各中間值及該所規定範圍中之任何其他所規定或中間值涵蓋於本發明內。在較小範圍中可獨立地包含的此等較小範圍之上限及下限亦涵蓋於本發明內，受制於該所規定範圍中之任何明確排除的極限。在該所規定範圍包含該等極限之一者或兩者之情況下，不包括該等所含極限之任一者或兩者之範圍亦包含於本發明中。
除非另有定義，否則本文中所使用之所有技術及科學術語具有與如本發明所屬技術之一般人員所普遍理解之含義相同的含義。儘管亦可在本發明之實踐或測試中使用類似於或等效於本文中所述之方法及材料的任何方法及材料，但本文中描述有限數目之例示性方法及材料。
通常，除非另有指示，否則用於製作本發明及/或其組件之材料可選自適當材料，諸如金屬、金屬合金、陶瓷、塑膠等。
如本文中所述，為了簡單起見，在一些情況下，可在內容脈絡中描述男性之一病人、醫師或另一人類。應瞭解，一執業醫生可為任何性別，且如本文中所使用之術語「他」、「他的」、「他本人」等應被廣泛地解釋為包含所有已知性別定義。
大體言之，在下文申請專利範圍中，所使用術語不應被理解為 將申請專利範圍限於本說明書及申請專利範圍中所揭示之特定實施例，但應被理解為包含所有可能實施例連同此等請求項所擁有之等效物之全範疇。據此，申請專利範圍不受本發明限制。
10‧‧‧注射裝置/施加元件
10d‧‧‧遠端/遠端方向
10p‧‧‧近端
12‧‧‧冷卻組件附接件/防護罩/防護罩附接件/冷卻單元防護罩附接件/下防護罩
12d‧‧‧遠端/表面
12p‧‧‧近端
14‧‧‧注射器
14d‧‧‧遠端
14p‧‧‧近端
16‧‧‧注入器筒/筒
16d‧‧‧遠端
16p‧‧‧近端
18‧‧‧手柄/手持件
18d‧‧‧遠端
18p‧‧‧近端
20‧‧‧室
22‧‧‧開口
24‧‧‧針頭/針頭陣列/針頭尖端
26‧‧‧外殼/注射器外殼
28‧‧‧頭部
30‧‧‧頸部
32‧‧‧掣子

Claims (13)

  1. 一種注射裝置(10)，其具有用於固持該裝置之一近端及用於將一液體物質引入至一患者之身體中之一遠端，該注射裝置包括：a)一注射器(14)，其包括至少一個針頭(24)及一外殼(26)；b)一筒(16)，其包括用來固持該液體物質之至少一個室(20)及在該室內移動以變更該室之一容積之一柱塞(48)；及c)一遞送機構(40)，其用來朝向該注射裝置(10)之該遠端獨立移動該柱塞及該針頭，該遞送機構包括可相對於該裝置之該近端移動之一遠端驅動器(42)、相對於該裝置之該近端靜止之一近端驅動器(44)及接合該近端驅動器及該遠端驅動器及該柱塞之一螺紋桿(46)。
  2. 如請求項1之裝置(10)，其在該裝置之該遠端處進一步包括一防護罩(12)，該防護罩(12)具有該針頭可延伸通過之一開口。
  3. 如請求項1之裝置(10)，其中該筒之一遠端安插於該外殼之一近端內。
  4. 如請求項1之裝置(10)，其中在該針頭處於一縮回位置中時，該遠端驅動器(42)及該近端驅動器(44)相鄰於彼此。
  5. 如請求項1之裝置(10)，其中在該針頭處於一延伸位置中時，該遠端驅動器(42)及該近端驅動器(44)彼此分離。
  6. 如請求項1至5中任一項之裝置(10)，其具有一個以上針頭(24)。
  7. 如請求項1至5中任一項之裝置(10)，其中同時注射所有針頭(24)。
  8. 如請求項1至5中任一項之裝置(10)，其中該注射針頭(24)之注射深度在以下範圍中：較佳從0.5mm至5cm、較佳從0.5mm至4cm、較佳從0.5mm至3cm、較佳從0.5mm至2cm、較佳從0.5 mm至1cm、較佳從0.5mm至5.5mm、較佳從1.5mm至4.0mm、更佳從2.0mm至3.5mm、最佳3.4mm。
  9. 一種用於將細胞遞送至組織中之方法，該方法包括將該等細胞放置至如請求項1之裝置中且接著注射來自該裝置之該等細胞並將其等注射至該組織中。
  10. 一種將玻尿酸遞送至組織中之方法，該方法包括將該玻尿酸放置至如請求項1之裝置中且接著將該玻尿酸注射至該組織中。
  11. 一種真皮治療方法，其包括將一材料注射至一病人之組織中，藉由如請求項1之裝置執行該注射。
  12. 一種真皮注射器系統，其包括：a)一注射裝置，該注射裝置具有經配置以與至少一個針頭機械連通之一注射器、經配置以透過該至少一個針頭固持至少一種可注射材料之一筒、經配置以使該至少一個針頭前進及縮回之一機電驅動裝置及通信介面；及b)一控制單元，該控制單元可透過該通信介面通信地連接至該注射裝置，該控制單元包含一處理器、經配置以儲存處理器可執行指令之一記憶體及複數個感測器：經配置以傳遞與該至少一個針頭之一位置相關聯之資訊之一第一感測器及經配置以傳遞與該筒相關聯之資訊之一第二感測器。
  13. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其經儲存內容對一計算系統進行結構設計以執行一方法，該方法包括：a)將一注射裝置通信地耦合至一控制單元，該控制單元具有經配置以執行儲存於該非暫時性電腦可讀儲存媒體中之指令之一處理器；b)在該控制單元處接收第一使用者輸入，該第一使用者輸入係關於在一注射期間該注射裝置之一針頭之一深度； c)在該控制單元處接收第二使用者輸入，該第二使用者輸入係關於在該注射期間透過該針頭遞送之材料之一容積；d)在該控制單元處接收第三使用者輸入，該第三使用者輸入係關於在該注射期間該針頭之一速度；及e)在該控制單元處接收執行該注射之一指示。
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