医用注射器以及用于该注射器中的药物装载系统

摘要

一种医用注射器和用于该注射器中的药物装载系统(12)。该药物装载系统(12)包括一个用于药物盛装筒(18)的盖(22)。盖(22)有一个小柱(42),当盖(22)与药物盛装筒接合时,小柱(42)使盛药筒止动件(28)向密封件(26)移动,从而消除了盛药筒(18)与止动件(28)之间的粘接。本发明的医用注射器包括药物装载系统(12)即盛药筒组件,无针注射管组件(14)和动力压缩组件(16)。

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于输送药物的装置，具体地说是涉及一种紧凑型喷射注射器和采用标准盛药筒的装载系统。

发明背景

在现有技术中无针注射器的应用范围很广。这种注射器的例子包括Lilley等人的美国专利5,599,302；Dunlap的美国专利5,062,830；Morrow等人的美国专利4,790,824描述的那样。总的来说，这些以及类似的注射器均为在足够压力下将药物变换为细的高速射流来输送，以使射流能够穿过皮肤。

尽管这些注射器从技术角度上来看能够十分成功地实现有效输送药物，但是绝大多数市售无针注射器使用受到限制。例如，绝大多数无针注射器的尺寸庞大。除了尺寸庞大不能令人满意之外，一些无针注射器需要复杂的程序来将盛装有药物的小瓶装入注射器或从注射器中取出。这样，使用者会感觉到注射器使用起来很困难。最后，一些无针注射器不能与标准盛药筒即柱形腔一起使用，该盛药筒一般由玻璃制成，具有带一个密封件的第一端和带一个可移动止动件的第二端，所述密封件可由一根针刺破，以从盛药筒中抽出药物。

这样，有必要提供一种结构紧凑、可与标准盛药筒一起使用并且感觉易于操作的改进型医用注射器和装载系统。

发明概述

本发明涉及用于盛药筒的盖。该盛药筒有一个盛装药物的腔，腔的第一端有一密封件，腔的第二端有一个止动件，当要从腔内抽出药物时，止动件可向密封件移动。本发明的盖包括一个用于容纳腔的第二端的内部部分和一个小柱，当盖与盛药筒接合时，小柱将使止动件朝向密封件移动，从而消除腔和止动件之间的粘接。

粘接消除盖可以与一适配器一起使用，以便将药物从盛药筒中取出。盖与适配器的联合动作可以从盛药筒中清除气体或空气，这样有助于使计量更精确，并且注射质量更好。适配器有一个与腔的第一端匹配的第一侧，一个当将盛药筒组件插入到适配器内时刺破密封件的针，一个第二侧和一个位于第一侧与第二侧之间的壁。壁有一个与针流体连通的开口，当从盛药筒中抽出药物时，该开口为药物提供一通道。适配器的第一侧优选具有许多弹性翼片，当将盛药筒插入适配器时，该弹性翼片向外弯曲；当密封件与壁基本上齐平之后，弹性翼片向外弯曲，以便将盛药筒锁定在适配器内。

在一个实施例中，盖和适配器与一外壳装配在一起。外壳有一个可与盖连接的第一端和一个可与适配器连接的第二端。外壳可包括一窗口，以便能够看见盛药筒的至少一部分。

本发明的盖可与各种类型的注射器装置一起使用，包括无针注射器。最好是无针注射器包括一无针注射管组件和动力压缩组件。无针注射管组件包括一喷嘴件，该喷嘴件限定一流体腔，并具有与适配器的第二侧匹配的近端。动力部件组件包括一外壳，该外壳有一可与喷嘴件的远端连接的近端，一触发组件和与该触发组件有效联接的能量源。当适配器没有与无针注射管组件相连时，触发组件的移动驱动能量源在第一方向移动柱塞，从流体腔中排出药物；当适配器与无针注射管组件相连时，能量源在第二方向上移动柱塞，将药物从盛药筒中抽至流体腔内。

在一个实施例中，盛药筒组件外壳的第一端具有阴螺纹，盖有一可插入到盛药筒外壳第一端内的凸缘。凸缘上设有与阴螺纹相匹配的阳螺纹，以便将外壳与盖连接在一起。

本发明可与冻干药物一起使用。具体地说，药物腔具有一个盛装冻干药物的第一腔，一个盛装复原流体的第二腔，将第一和第二腔分离的分隔件和一个当移动分隔件时使第一和第二腔流体连通的旁路通道。移动止动件产生流体压力，从而引起分隔件移动。配备的适配器组件使气体或空气从第一腔排出，从而促进分隔件移动和流体流动。这样也能将妨碍注射前复原流体的空气或气体减至最少。

本发明还涉及医用注射器组件，该医用注射器组件包括一个保持药物盛装筒位置的盛药筒组件和注射管组件。药物盛装筒有一个盛装药物的腔，腔的第一端带有一密封件，第二端带有一止动件，当从腔内抽出药物时，该止动件可朝向密封件移动。盛药筒组件包括一个盖，该盖的内部用于容纳腔的第二端，而盖的端部有一个小柱，当将药物盛装筒插入到盖内时，该小柱使止动件朝向密封件移动，从而消除腔与止动件之间的粘接。注射管组件包括一个流体腔，一根针和一个柱塞。柱塞可以在流体腔内移动，这样在第一方向上的移动可从流体腔中排出药物。当注射管组件与药物盛装筒流体连通时，柱塞在第二方向上的移动将使药物从药物盛装筒腔被抽至流体腔。在描述这种流体连通的一个实施例中，注射管组件上的针刺破药物盛装筒腔第一端上的密封件。另一实施例为适配器中的注射针预先设置一容纳腔。该实施例中的密封刺破针与适配器的第一端为一整体(该侧与药物盛装筒腔的第一端匹配)。适配器的第二侧由为注射器提供的容纳腔和设计用来与适配器的第一侧流体连通的注射针组成。

附图说明

图1为本发明医用注射器和药物装载系统(盛药筒组件)的剖视图；

图2为图1所示盛药筒组件的剖视图，图中示出了盖，适配器和药物盛装筒外壳；

图3为适配器的透视图；

图4为图3所示适配器的剖视图；

图5为盖的剖视图；

图6为图5所示盖的透视图；

图7为药物盛装筒外的透视图；

图8为图1所示医用注射器的剖视图，图中示出了动力压缩组件和无针注射管组件；

图9为喷嘴件的透视图；

图10为图9所示喷嘴件的剖视图；

图11为柱塞的透视图；

图12为近端外壳的透视图；

图13为图12所示近端外壳的剖视图；

图14为远端外壳的透视图；

图15为图14所示远端外壳的剖视图；

图16为剂量棘爪(dosage detent)的透视图；

图17为棘爪覆盖环的透视图；

图18为按钮盖的透视图；

图19为推杆透视图；

图20为图19所示推杆的剖视图；

图21为推杆保持器的透视图；

图22为闩锁弹簧的透视图；

图23为按钮的剖视图；

图24为图23所示按钮的透视图；

图25为闩锁外壳的透视图；

图26为图25所示闩锁外壳的剖视图；

图27为触发组件的另一实施例的透视图；

图28为图27所示触发组件的分解透视图；

图29为图27所示触发组件处于锁定位置，并且能量源和按钮回复弹簧被拆去时的剖视图；

图30为图27所示触发组件处于触动位置，并且能量源和按钮回复弹簧被拆去时的剖视图；

图31为用于冻干药物的盛药筒组件的另一实施例在药物未复原成流体前的剖视图；

图32为图27所示的药物盛装筒在冻干药物已复原成流体后的剖视图；

图33为本发明盖的另一实施例的透视图；以及

图34为图29所示盖带有无针注射管组件的剖视图。

优选实施例的描述

如图1所示，本发明的医用注射器10包括一个药物装载系统或盛药筒组件12，一个无针注射管组件14和一个动力压缩组件16。从图1和2中可最清楚地看到，盛药筒组件12包括一个用于盛装药物的药物盛装筒18，一个用于将药物从药物盛装筒18输送到无针注射管组件14的适配器，一个用于保持药物盛装筒18位置的盖和一个药物盛装筒外壳24。由于市售的药物盛装筒的尺寸为各种各样的，因此适配器20，盖22和药物盛装筒外壳24设计成可以与不同尺寸的药物盛装筒18一起使用。药物盛装筒18预充有药物，并且在其一端具有密封件26，在其另一端具有止动件28，当药物被抽出时，所述密封件26朝向密封件26移动。

组装盛药筒组件12的第一步是将药物盛装筒与适配器20安装在一起。适配器具有一第一侧30和一第二侧32，第一侧30的构型和尺寸与药物盛装筒18带有密封件26的一端相匹配，第二侧32的构型和尺寸与无针注射管组件14相匹配。第二侧32可有一阻挡件，该阻挡件有一个称之为“零直径”的孔或裂缝，以便尽量将泄漏和被污染的可能降至最低。如美国专利5,846,233所公开的那样(该文献公开的内容在此通过作为参考被引入本申请中)，这种孔或裂缝当被拉伸时，即当无针注射管组件与第二侧装配在一起时仅允许流体通过。图3和4所示为第一侧30和第二侧32由一壁34分隔开。第一侧30包括一个用于刺破密封件26的针，并与一通道38流体连通，从而为从药物盛装筒18中抽至无针注射管组件14的药物形成了一通路。针36可以是金属元件，类似于普通注射器上的针，并具有一斜面端(单斜面、双斜面、三斜面等)，以利于刺破密封件26。可供选择的是，针36可以是塑料长钉。如果针36为塑料长钉，则它优选采用注模工艺制成，这样针与壁34为一整体。

第一侧30还包括弹性翼片39，当将药物盛装筒18插入适配器20时，弹性翼片向外弯曲；而当密封件26与壁34基本上齐平时，弹性翼片39反弹回来向内弯曲，从而将药物盛装筒18锁定在适配器20内。由于移动药物盛装筒18时翼片必定会破损，因此翼片39有助于确保适配器20在使用之后即被处理掉，并且不能再与多个药物盛装筒一起使用。

组装盛药筒组件12的下一步是将盖22安装到药物盛装筒18上。如图5所示，盖22有一个用于接纳药物盛装筒18带有止动件28的一端的内部40。当药物盛装筒18插入到内部40内时，小柱42轻轻将止动件28推向密封件26。这样做有两个重要的作用。首先，止动件28的轻微移动消除了止动件28和药物盛装筒18之间的任何粘接。这种粘接的出现是因为药物盛装筒18一般由玻璃制成，而止动件28一般由硅橡胶制成，并且在储存药物盛装筒18时，这种粘接程度会增加。消除粘接有利于从药物盛装筒18中抽出药物。止动件28的轻微移动还能够从药物盛装筒18中排出空气，以尽量减少将空气导入到无针注射管组件14中。为了获得最大排出效果，当将盖安装到药物盛装筒18上时，适配器20应面朝上放置。尽管盖22优选与适配器20和注射管组件14一起使用，但盖22也可与任何药物输送装置一起使用，这些装置依赖于采用一个针来刺破密封件26而抽真空，从而将药物从药物盛装筒18中输送到装置中。

组装盛药筒组件12的最后一步是将盖22与药物盛装筒外壳24连接在一起。如图6和7所示，盖22有一个带阳螺纹46的凸缘44，并且药物盛装筒24的第一端48带有阴螺纹50。凸缘44插入到第一端48中，阳螺纹46与阴螺纹50匹配，这样当旋转时，盖22牢固地与药物盛装筒外壳24连接在一起。盖22的外部有一个有助于握持的平面52。当组装时，药物盛装筒外壳24上的窗口54为恰当安装药物盛装筒18，确定药量和定位制动器28提供了可视保证。如后面将更详细描述的那样，标记56确保与动力压缩组件28对齐，并且脊58与动力压缩组件16上的相应凹槽匹配，从而将盛药筒组件12咬合在动力压缩组件16上。

在将药物盛装组件12与动力压缩组件16连接一起之前，注射管组件14应装配到动力压缩组件16上。图1和8至11示出了包括一个喷嘴件60和一个柱塞62的无针注射管组件14。喷嘴件60包括一个圆柱形流体腔64，其终端为圆锥体66，另一端为区域扩展的尾部68。圆锥体66可以是一凹形圆锥(如图所示)，一正圆圆锥或任何其它合适的构型。圆锥体66形成一个注孔69，该注孔具有一合适直径，能够在给定的预期压力范围和注射深度下产生一束喷射药物。柱塞62有一外廓与圆锥体66相应的压力壁70，其位置是可以在流体腔64中滑动。柱塞62还包括一系列环绕形成于其外周边的脊，从而在药物与喷嘴件60的外侧提供密封并将产生无菌边界。如后面将更详细描述的那样，柱塞62的腿74环绕压着一个推杆76，以使柱塞62与推杆76有效连接。腿74为弹性的，并且通常向外偏。然而，流体腔64的相对尺寸使腿74保持向内压靠着推杆76，从而保持相互连接。当无针注射管组件14从动力压缩组件16上拆去时，腿74向外伸展进入尾部68的扩展区域，这样柱塞62归属于喷嘴件60。因此，当进行了预定量的注射之后，整个无针注射管组件14可被处理掉。

喷嘴件60的近端78有一锥形，该锥形与适配器的第二侧匹配，这样当近端插入到适配器第二侧32内时，流体腔64与针36和通道38流体连通，从而允许将药物从药物盛装筒18中输送到流体腔64中。喷嘴件60的远端具有锁定翼片82，并且每个锁定翼片82设有一凹穴84。锁定翼片82和凹穴84与动力压缩组件16的相应部件相匹配，从而将无针注射管组件12锁定到动力压缩组件16上。现在将描述动力压缩组件16的这些部件和其它结构特征。

动力压缩组件16有两个部分外壳，包括一个近端外壳86(图12和13)以及一个远端外壳88(图14和15)。近端外壳86为一个带有管腔的管。管腔的一部分有一带键表面90，其构型和尺寸适于接纳无针注射管组件12的喷嘴件60。带键表面终端为一凸起92。为了将喷嘴件60安装到近端外壳86中，喷嘴件60被插入到近端外壳86中并旋转1/4圈，这样锁定翼片82将依贴着凸起92。具有适于进入到锁定翼片82的凹穴84中的突出部分95的弹性偏心部件94保持喷嘴件60偏心贴着凸起92。

近端外壳86的外表面设有切口96，该切口96与药物盛装筒外壳24上的标记56呈镜象，以确保盛药筒组件12与动力压缩组件16恰当对准。切口96还有一个作用是允许观察已被抽取到无针注射管组件14中的药物。近端外壳86的外表面还设有螺纹98，并且远端外壳88的内表面也设有螺纹100，这样当近端外壳86插入到远端外壳88中时，螺纹98与螺纹100匹配。如后面将更详细描述的那样，近端外壳86与远端外壳88的相对移动用于装配和计量医用注射器10。

近端外壳86外部上的标记102用于确定注射药物的剂量，槽104的作用是确保从触觉和听觉上感知药物剂量的反馈。具体地说，通过远端外壳88上的剂量窗口106仅能看到一部分标记。当远端外壳88相对于近端外壳86顺时针旋转时，从剂量窗口106上可看到的数量增大，表明剂量较大。远端外壳88的近端具有用于接纳剂量棘爪112的槽缝110(图16)的凸起108。剂量棘爪112有多个弹性棘爪结构114。当远端外壳88滑过近端外壳86时，棘爪结构114定位于近端外壳86的槽104上。当远端外壳88相对于近端外壳86旋转时，棘爪结构114弹入槽104中，从而在每个剂量单位产生机械制动。由于当盛药筒组件12没有与动力压缩组件14连接在一起时可以看到剂量棘爪112(从端部观察)，并且该剂量棘爪112有可能受到损坏，因此用一棘爪覆盖环116来保护剂量棘爪112。如图17所示，棘爪覆盖环116设有栓钉118。这些栓钉118适于进入到剂量棘爪112的那些没有用于接纳凸起108的槽缝110中。

远端外壳88的远端具有压碾肋120，以便与按钮盖122(图18)产生过盈装配。按钮盖122的夹子126中的槽缝124滑入远端外壳88的脊128中。夹子126的作用类似于钢笔夹，以便能够方便地将注射器附着到衣物、笔记板等物品上。当相对于近端外壳86旋转远端外壳88以装配和计量剂量时，夹子126还起到杠杆的作用。

如前面已经看到，柱塞62与推杆76相连。这种连接形成于当无针注射管组件14与动力压缩组件16装配在一起时。具体地说，由于喷嘴件60被插入到近端外壳86中，推杆76的近端130(图19和20)推靠着柱塞62，并将柱塞62移出尾部68扩展区域，这样腿74环绕压着环132，使柱塞62与推杆76相连。推杆76接下来与能量源134有效地连接，从而使推杆76和柱塞62移动，迫使药物从喷嘴件60的注孔69中喷出。能量源134可以是圈簧，气动弹簧或气体推进剂。推杆76具有一中央本体136，其终端为一盘138。盘138与推杆保持器140协同作用，如图1和21所示，限定推杆76可朝向喷嘴件60移动的距离。具备该特征的其中一个重要的安全因素是如果注射器组件10已触发，而无针注射管组件14不存在时，推杆76不会很危险地凸出来。

医用注射器10包括用于触发动力压缩组件16的触发组件。现在来描述作为例子的两个触发组件实施例。在第一实施例中，触发组件包括一个在触发之前用于保持能量源134的闩锁弹簧142(图22)，用于触发医用注射器10的按钮144(图23和24)，用于使按钮144向外偏心的按钮回复弹簧146(图1和8)，与闩锁弹簧142和按钮144协同作用，以使推杆76在触发时移动的闩锁外壳148，以及用于保持触发组件的位置的按钮盖122(图18)。推杆76的远端有一个用于接纳闩锁弹簧142的空腔150。空腔150有一对凹槽152，当闩锁弹簧142未被压缩时，闩锁弹簧142的U形端154可突出到该凹槽这外。当医用注射器10被触发之后，推杆76穿过远端外壳88向近端运动，这样空腔150位于闩锁外壳148的膛孔156内。由于膛孔156的尺寸与闩锁弹簧142相近，因此闩锁弹簧被压缩，这样当闩锁弹簧142位于膛孔156中时，整个闩锁弹簧142容纳在空腔152中。换言之，当闩锁弹簧142位于膛孔156中时，U形端154没有穿过凹槽152突出出来。为了重新装配医用注射器，远端外壳88相对于近端外壳86顺时针旋转。这种旋转压缩了闩锁外壳148的脊158与推杆76的盘138之间的能量源134。当远端外壳88朝向近端外壳86向近端移动时，闩锁外壳148也向近端移动，直到推杆76的空腔150位于扩展带键区域160内。当空腔150的凹槽152到达带键区域160时，闩锁弹簧142的U形端154向外伸展，将空腔150保持在带键区域160处，从而保持能量源被压缩。为了从带键区域160中释放出闩锁弹簧142，必须按压按钮144。按压按钮144引起倾斜表面162向近端移动，从而压缩闩锁弹簧142，使之将其U形端从带键区域160中脱离出来。

图27至30示出了触发组件的第二实施例。当组装元件时，闩锁外壳148的位置被固定，能量源134试图向远离闩锁外壳148的方向推动推杆，并且按钮回复弹簧146试图向远离闩锁外壳148方向推动按钮144。当推杆76压缩能量源134时，推杆76的直径增加部分的内凹槽164与闩锁外壳148中的闩锁滚珠166和孔168对齐。这样允许按钮回复弹簧146向远离闩锁外壳方向移动按钮144，从而迫使闩锁滚珠166进入推杆76的内凹槽164中。这种移动是可能产生的，因为按钮144的茎干170有一个锥形表面172来引导直径变小区域174(与茎干170的其它部分相比)。闩锁滚珠166现在被“捕获”到闩锁外壳148中，并且将推杆76保持在其位置处。此时称之为闩锁位置，从图29中看起来最清楚。

当按钮144被按压时，按钮144的茎干170上的区域174与闩锁外壳148中的孔168对齐。这样允许能量源134迫使推杆76向远离闩锁外壳148的方向移动，从而将闩锁滚珠166推入茎干170上的区域174中。此时称之为触发位置，并且从图30中看起来最清楚。如图29和30所示，闩锁滚珠166总是包含在推杆76，闩锁外壳148和按钮144之间。这种布置使闩锁滚珠166被去除出去的可能减为最小，并且增加了触发组件的可靠性。

现在将描述医用注射器10的操作过程，并且首先介绍即发式注射器，而且先介绍触发组件。为了重新装配注射器10，使用者相对于远端外壳86顺时针旋转远端外壳88，以压缩闩锁外壳148的脊158和推杆76的盘138之间的能量源134。旋转一直继续到闩锁弹簧142保留在带键区域160中，从而保持能量源134被压缩。远端外壳88相对于近端外壳86逆时针旋转，把药物抽取到流体腔64中。具体地说，旋转引起推杆76和柱塞62向远端移动(因为推杆76被锁定在远端外壳88上)，进而在流体腔64中产生真空，从而药物穿过药物盛装筒18和适配器20被抽至流体腔64中。为了触发注射器10，从无针注射管组件14上拆去盛药筒组件12，并且将无针注射管组件14的近端贴放在皮肤的预定注射位置上。按压按钮144，从带键区域160处释放出闩锁弹簧142。这样做允许能量源回复其未压缩状态，并向近端移动推杆76和柱塞62，从而在压力足以喷射注射药物情况下通过孔69射出药物。

从前面对医用注射器10的结构和操作过程进行的描述中可以看出，注射器10为紧凑型注射器，因而易于运输。注射器10还易于使用和操作。特别是，每次将盛药筒组件放置到无针注射管组件14上时，注射器已准备好装载药物。

三个组件(药物盛装筒、无针注射和动力压缩)设计成允许在不影响其它两个组件的前提下对单个组件进行改动。例如，图31和32示出了盛药筒组件200的另一实施例，该组件用于仅在使用前复原为流体的冻干药物。冻干药物盛装筒202具有一个盛装有冻干药物的第一腔204，一个盛装有复原流体的第二腔206以及一个将两腔分隔开的分隔止动件208。药物盛装筒202还有一个旁路210，这样一旦分隔止动件208到达旁路210，复原流体可进入第一腔204以复原冻干药物。将盖22向药物盛装筒外壳24旋拧，小柱42朝向适配器20推动止动件28将导致分隔止动件移动。复原流体的最终流体压力也使分隔止动件208朝向适配器20移动，直到达到旁路210。一旦分隔止动件208到达旁路210，止动件28的继续移动允许复原流体进入第一腔204并复原冻干药物。

图33示出了带有一膛孔214的盖212的另一实施例，其中膛孔的形状和尺寸与无针注射管组件14的喷嘴件60的近端相匹配。如图34所示，喷嘴件60的近端紧贴着固定在膛孔214内。由于固定牢固，盖212和喷嘴件60一起旋转。这样，可利用盖212将喷嘴件安装到无针注射管组件14上或从其上拆下喷嘴件。

尽管显然前面描述的本发明所示实施例实现了上述发明目的，但可以理解，对所属领域技术人员来说可设计出许多改进方案和其它实施例。因此，显然权利要求将覆盖所有这些不超出本发明精神与范围的改进和实施例。