无针式注射装置制造方法及图纸

一种带有推进系统的无针式经皮注射装置包括势能源和可动式力传送构件（１０、１０’），以便向待注射液体（２）施加足够压力从而推进待注射液体（２）按照足以进行经皮注射的速度穿过喷嘴孔（２４、２４’）。势能源包括适于弹性地压在可动式压力传送构件的壁部分上的弹簧构件，其中弹簧构件包括网状聚合物的块。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

和
技术介绍
本专利技术涉及一种用于经皮注射液体的无针式注射装置。在国际专利申请WO 01/47586 A1中，描述了一种无针式注射装置所用的推进系统，其包括呈压缩液体形式的初级存储势能源。考虑到与其它液体或固体相比聚硅氧烷族具有高可压缩性，所以初级能源所用的优选可压缩物质选自聚硅氧烷族。将压缩液体或固体提供为用于推进待注射液体所用的初级势能源优于使用其它压缩气体或机械弹簧的系统，因为压缩液体或固体提供了高得多的能量密度。举例来说，弹簧需要较大尺寸来获得所需的推进能量以保证刺穿病人皮肤，以及较大的液体射流直径来保证足够的射流动力。使用压缩气体的系统受到最大气体压力的限制直到状态变为液体形式为止，这就限定了推进系统的最大压力。使用压缩气体系统的危险性也是一个安全因素。在上述出版物中所述的推进系统还包括次级势能源，其产生比初级源更低的压力。这样就使得注射深度能够受到准确控制，特别是使得能够在皮肤一旦已经被初始高压射流刺穿的情况下限制液体输送的深度。这点对于需要经皮输送或者皮下输送的应用特别重要。次级势能源的实例包括金属弹簧、气态物质或者类似于初级能源中所用的物质的可压缩液体物质。使用压缩于容器中的液体聚硅氧烷作为能源使得推进系统能够非常紧凑、安全和成本比较低。尽管如此，容器中的液体聚硅氧烷的高压力需要有效密封和耐压容器，而这会影响制造成本。在这点上，就需要提供一种可靠、紧凑但是制造成本低的无针式注射装置。
技术实现思路
考虑到以上方面，本专利技术的一个目的是提供一种安全、可靠、生产成本低并且能够在皮肤下方的受控深度处注射液体的无针式经皮注射。有利地，提供了一种能够进行无痛地并且对组织损伤很小地注射的无针式注射装置。有利地，提供了一种轻便、紧凑的无针式注射装置。有利地，提供了一种具有通用性并且可实现为单用途一次性或多用途注射装置的无针式注射系统。本专利技术的目的通过提供根据权利要求1至3的注射装置而得以实现。此处公开了一种无针式经皮注射装置，其包括势能源和可动式力传送构件(10、10’)，以便向待注射液体(2)施加足够压力从而推进待注射液体(2)按照足以进行经皮注射的速度穿过喷嘴孔(24、24’)，其中势能源主要包括固体弹性材料或多种材料，其压缩力F作为压缩位移x的函数呈现非线性特征，因此作为压缩位移x的函数的压缩力F的比率随着压缩位移x而增加。这种材料包括网状聚合物，例如聚亚安酯，其重量轻且节省成本。这种材料形成了基本上呈弹性地压缩于可动式力传送构件的壁部分与注射器壳体或支承结构的相对壁部分之间的块形式的弹簧构件的一部分。有利地，不仅弹簧构件块的压缩材料的能量密度大于常规型螺旋弹簧或其它金属弹簧或者压缩气体推进系统的能量密度，而且非线性力特征提供了很高的初始峰值压力来推进液体按照足以刺穿皮肤的速度穿过非常精细的喷嘴孔，随后压力快速降至保证液体在皮肤下方受控深度处输送的较低压力水平。而且，根据本专利技术的注射器并没有象基于气体或液体的推进系统那样的任何密封问题，并且没有象基于气体的系统中那样的爆炸危险。此外，通过改变推进系统弹簧构件的各种参数，例如直径、压缩距离和其材料组成，就可以易于调节最优注射特征，而无需改变注射器的总体设计。本专利技术的注射系统还非常通用并且可易于适用于可带有低成本塑料壳体的单用途一次性注射器中或用于可再用式(多用途)注射器中。有利地，提供了一种特别通用、紧凑、低成本并且安全的无针式注射装置，其可经皮将液体准确地输送至所需深度。本专利技术的更多目的和有利方面通过阅读以下描述、权利要求和附图将变得更加清楚。附图说明图1为根据本专利技术的包括推进系统的注射装置的透视纵向剖视图，其处于加载位置；图1a为图1的注射装置的前部的纵向剖视图； 图1b为图1的注射装置的中心部的纵向剖视图；图1c为图1的注射装置的后部的纵向剖视图；图1d为图1的注射装置的前部的局部剖视图；图2为带有处于致动或无载位置的推进系统的注射装置的纵向剖视图；图3a至3d为可用于根据本专利技术的注射装置的推进系统中的各种弹簧元件的透视图；图4a为示出了注射装置的推进系统的推进力随推进系统活塞的轴向位移而变的关系的曲线图，不同的曲线与推进系统中所用的不同弹性材料相关；图4b为示出了待注射的液体的压力随根据本专利技术的注射装置所注射的液体体积而变的关系的曲线图。图5为根据本专利技术的单用途一次性注射装置在致动之前的纵向剖视图。具体实施例方式参看图1和2，示出了一种可再用式注射装置，其包括推进系统1、致动器系统6以及呈可拆式帽5形式并且用于将一次性容器3安装于其上的装置，以便对包含于容器中的液体2经皮进行用药。推进系统包括壳体4、势能源7、力产生机构8以及可动式力传送构件10。可动式力传送构件包括推进系统活塞部分23、可动式力壁部分12以及呈联接于力产生机构8上的螺纹部分形式的力产生接合部分14。势能源包括安装于可动式力壁部分12与壳体壁部分18之间的实心弹性弹簧构件16。为了产生用于注射的势能，通过利用如图1、1c和2所示的力产生机构8沿轴向移动可动式力传送构件10，而使得弹簧构件在力壁部分12、18之间受到弹性地压缩。在这个实例中，活塞部分23和接合部分14基本上形成了沿着注射装置的中心轴线延伸的杆，可动式力壁部分附连于杆上或者与其形成一体。然而，还可以提供其它构造来用于朝向壳体壁部分驱动可动式力壁部分。在这个实施例中，可动式力壁部分呈置于壳体4的空腔13中的板的形式。可动式力壁部分12和壳体4可带有互补的偏振或键接装置以便防止板12’在由压力产生机构施加于杆上的转矩作用下绕其中心轴线相对于壳体转动。举例来说，键接装置包括壁部分12的容放于壳体中的互补轴向槽内的凸起15。在无载位置中，如图2所示，可动式力传送构件10相对于壳体停止于最前位置上，由此弹簧构件并未得到完全放松。换而言之，在无载位置中，弹簧构件在壁部分之间受到一定力的压缩，因此在注射结束时，活塞部分对从容器或筒3中正在注射出的液体施加足够的压力，以便保证所有的液体都经皮在所需深度处输送。可以提供带有用于调节可动式压力壁部分相对于壳体的行程以便改变注射结束时弹簧力的装置的注射器。举例来说，可以提供在前壳体壁部分17与可动式压力壁部分12之间延伸的轴向可调式止块(未示出)，或者调节前壳体壁部分17相对于后壳体壁部分18的位置——在本实例中通过利用螺旋联接器19来相对于一个壳体部分拧动另一个壳体部分来实现。在本专利技术中，弹簧构件基本上呈受到弹性压缩的材料的块的形式，其压缩力F(x)与沿位移方向的位移x的关系具有显著的非线性力特征，因此函数F(x)/x的斜率随着位移x增加，从图4a中的曲线A、B和C看得最清楚。换而言之，当壁部分一起运动时，弹簧构件的弹性模量随着弹簧构件的压缩而增加。这种非线性弹簧特征非常有利，因为推进系统提供了很高的初始力来产生能够刺穿病人皮肤的高速微射流，随后，一旦皮肤已经被刺穿之后，在较长的位移上提供较低的次级力以便保证微射流不会穿入病人的组织太深。图4a的曲线A示出了用于推进可移动式壁部分12所需的力F(x)，其为其从无载位置(0)开始的位移(x)的函数，曲线A的第一部分X1的梯度F(x)/x小于第二部分X2。点P概略地表示曲线的第一部分和第二部分相遇的过渡点或过渡区。第二部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有推进系统的无针式经皮注射装置，其包括势能源和可动式力传送构件（１０、１０’），以便向待注射液体（２）施加足够压力从而推进待注射液体（２）按照足以进行经皮注射的速度穿过喷嘴孔（２４、２４’），其中势能源主要包括弹簧构件的一种或多种固体弹性材料，该弹簧构件基本上呈弹性地压缩于可动式力传送构件的壁部分与注射器壳体或支承结构的相对壁部分之间的块的形式，一种或多种固体弹性材料的力Ｆ作为位移ｘ的函数呈现非线性特征，因此作为位移ｘ的函数的力Ｆ的比率随着压缩位移ｘ而增加。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A内拉歇尔，
申请(专利权)人：特克法马许可公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]