注射模拟装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一个注射模拟装置用来模拟一次注射的一个或多个力。所述装置可以包括一个罩和一个可收缩的注射模拟部件，所述注射模拟部件与所述罩相连，其中所述可收缩的注射模拟部件根据一个多阶段的力的范围进行收缩。所述多阶段的力的范围包括一个第一阶段，被设置成模拟将一个针头对一个主体进行挤压的一个变形力，使得在穿过所述主体的组织的至少第一层之前使组织的至少第一层变形，一个第二阶段被设置成模拟一个穿刺反弹力，和一个第三阶段被设置成模拟一个插入力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】注射模拟装置和方法相关申请的交叉参考本申请与2013年3月15日提交的美国专利申请第61/788,033号和美国专利申请第14/208,357号相关，且该两专利的内容被包含在本申请中作为参照。本申请要求2015年1月26日提交的美国专利申请第62/107,805号的优先权。
技术介绍
针头和包含针头的仪器被广泛地使用在医疗工业中。将针头插入患者体内进行注射是许多临床程序(例如活体组织检查、注射、神经外科和癌症治疗方法)的一个主要组成部分。这些程序的成功取决于在患者的一个目标区域准确放置针头和插入针头。一次注射的准确性可能受到某些因素的阻碍，包括对针头和/或注射的恐惧导致的无法进行注射、或者对一次注射进行的不恰当操作、以及缺少给自己或给其他人进行注射的知识和/或经验也可能导致的不恰当的注射。对生物制品和大分子药物使用的增加促进了对预充式注射器和其他药物给送系统的需求。预充式注射器是被患者和健康护理提供者在家庭和医疗机构中所使用的组合产品。无法有效使用一个预充式注射器能够导致一些错误，这些错误会对一个处方剂量的安全和完整的给送产生不利的影响。对预充式注射器和其他药物给送系统的使用者进行培训是一个具有吸引力的战略，可以减少所述错误，并且支持市场上的注射器产品和其他给药产品的商业目标。许多不同的疾病都要求可以被注射的药物。许多可注射药物要求患者进行自我注射。使用一个带有针头的装置进行药物的自我注射具有某些困难。很多时候，由于一些害怕和担心(例如，害怕和担心无法给送药物的完整剂量或者用针头对主体进行注射所带来的可预见的疼痛、害怕在操作注射装置过程中不小心用针头刺伤自己、以及恰当地握持剂量装置或注射装置的困难)，使用者会对使用一个注射装置对主体(无论是他们自己或者是其他患者)进行注射感到厌烦。另外一个存在担心的情况是具有很少或不具有医疗知识或经验的使用者被要求使用这些装置对他们自己或其他主体进行注射。使用一个具有或需要有一个针头的装置进行医疗治疗或实验带有某些冒险，而且在进行这些治疗或实验的使用者身上和/或接受这些治疗或实验的主体上经常产生一定程度的焦虑。与接受注射的患者一样，那些提供注射的人也会对注射产生害怕和担心。例如，研究表明，五分之一到三分之一的糖尿病患者对于自己进行胰岛素注射持犹豫或不愿意的态度，其原因就包括对针头所感到的焦虑1，2，3。在医疗领域中，在实施医疗治疗之前练习各种医疗技术被证明是有益的，尤其是当与通过注射或其他蔓延式药物给送方法进行的医疗治疗相关的情况。当医疗治疗通过患者自己进行的时候，这尤其是有益的，而当一个使用者对另一个主体进行注射时，这也同样是有益的。训练装置能够帮助减少与实施医疗治疗相关联的焦虑，并且能够在向主体提供医疗治疗时增加有效性和准确性。医疗装置在使用时能够使人感到害怕；例如，与为自己进行注射相关的害怕可以是创伤性的。对于具有很少或者没有自己进行药物给送经验的人而言，这种恐惧会增加。因此，帮助训练个人进行自我注射或者自己给送药物的装置有益于减少或防止任何与药物给送相关的焦虑。互动软件是现在所使用的一个方法，用来训练和教授护理人员如何使用针头和进行注射。但是，提供这种功能的软件程序无法提供实际的注射训练。而且，大多数互动软件程序是被健康护理职业人员所使用的，而对于普通大众来说并不经常能够接触到。在许多时候，需要进行自我注射给药的患者只有一个小册子或者一个指令录像显示如何进行注射。专利技术概述在一个实施例中，提供了一个包括一个罩的注射模拟装置和一个可收缩的注射模拟部件。所述注射模拟部件被设置成模拟一个注射装置的一个针头，该针头具有一个设定的规格(G)，并且所述注射装置被设置成在实施了一个力1(N)后，所述注射模拟部件从一个伸出位置收缩到一个收缩位置，从而根据公式：Fd＝C(-0.046(G)+1.83)模拟一个变形力(Fd)。所述力的值在+/-1％-30％范围内，并且是该范围内的每一个整数，并且其中C是一个系数，该系数为所述注射模拟装置的所述变形力的一个因素。在另一个实施例中，提供了一个注射模拟装置用来模拟一次注射中的一个或多个力。所述装置可以包括一个罩、一个可收缩的注射模拟部件与所述罩相连，其中所述可收缩注射模拟部件根据一个多阶段的力的范围进行收缩。所述多阶段的力的范围包括一个第一阶段，被设置成模拟一个变形力，所述变形力模拟将针头向一个主体挤压的力，以使组织的至少第一层变形，然后穿过主体的组织的第一层；一个第二阶段，被设置成模拟一个穿刺；和一个第三阶段，被设置成模拟一个插入力，其中所述插入力包括针头刺穿目标注射位置的组织所需的力。在另一个实施例中，提供了一个注射模拟装置，被设置成模拟在一次注射过程中施加在一个注射装置上的多个力。所述注射模拟装置可以包括一个罩、一个注射模拟部件被设置成模拟一个注射装置的针头，针头具有一个设定的规格，并且所述注射模拟装置被设置成使所述注射模拟部件在施加一个力(N)的作用下从一个伸出位置收缩到一个收缩位置。在一个实施例中，所述注射模拟装置包括一个阻力机械装置，当所述注射模拟装置收缩时，该阻力机械装置可以提供一个或多个阻力值，来模拟在注射过程中被施加的一个或多个力，其中当所述注射模拟部件收缩时，所述阻力增加，从而模拟一个变形力，直至达到力的一个第一临界值，同时在达到力的第一临界值时，所述阻力可以减少来模拟一个穿刺力。在阻力减少后，当所述注射模拟部件收缩时阻力可以增加，用来模拟一个插入力，其中所述一个或多个力取决于一个或多个变数，包括针头规格、针头长度、针头斜面、针头涂层、针头锐利度、针头的润滑、或者针头所穿过的组织所具有的一个或多个特点、或者上述的一个组合。附图说明比以上概述更为具体的描述将参照附图中所展示的具体实施例进行说明。应当理解的是这些附图只是描述了典型的实施例，而因此不应被认为是对其范围的限制，这些实施例将通过使用以下这些附图和附加的具体性和细节进行描述和解释：图1是一个处于伸出位置的注射模拟装置的一个实施例的横截面图。图2是图1中的注射模拟装置处于一个收缩位置的一个实施例的横截面图。图3是一个处于伸出位置的注射模拟装置的另一个实施例的横截面图。图4是图3中的注射模拟装置处于一个收缩位置的实施例的横截面图。图5是一个处于伸出位置的注射模拟装置的一个实施例的横截面图。图6是图5中的注射模拟装置处于一个收缩位置的实施例的横截面图。图7A-7B包括一个注射模拟装置的另一个实施例的横截面图。图8A-D包括一个注射模拟装置的一个自动注射器实施例的远端的各种剖视图。图9提供了一个图表，显示了一次注射的一个多阶段的力的范围的范例。图10A-B提供了一个注射模拟装置的一个进一步的实施例的截面图和立体图，该装置具有一个注射模拟部件，其中所述注射模拟部件被显示为处在一个伸出位置。专利技术详述本专利技术的专利技术人发现了对一种注射装置的需要，这种注射装置可以被患者和保健人员安全和有效地使用来进行注射给药的练习，无论他们是否具有医疗经验。而且，专利技术人发现如果有一个与注射装置很像并且能够模拟注射装置的样子和感觉的装置、被用做训练目的来模拟一次注射将会是十分有益的，这样可以增加注射的规范性，并减少与进行注射相关的焦虑。本专利技术所提供的实施例即实现了这些目标，并且创造了一个安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个注射模拟装置，包括一个罩和一个可收缩的注射模拟部件，所述注射模拟部件被设置成模拟一个注射装置的一个针头，所述针头具有一个预定的规格(G)，并且所述注射模拟装置被设置成在施加一个力1(N)的作用下使所述注射模拟部件从一个伸出位置收缩到一个第一收缩位置，根据以下公式来模拟一个变形力(Fd)：Fd＝C(‑0.046(G)+1.83)其中所述力的值在+/‑1％到30％之间并且是该范围区间内的每一个整数，并且其中C包含一个系数，所述系数是所述注射模拟装置的所述变形力的一个因素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.26 US 62/107,8051.一个注射模拟装置，包括一个罩和一个可收缩的注射模拟部件，所述注射模拟部件被设置成模拟一个注射装置的一个针头，所述针头具有一个预定的规格(G)，并且所述注射模拟装置被设置成在施加一个力1(N)的作用下使所述注射模拟部件从一个伸出位置收缩到一个第一收缩位置，根据以下公式来模拟一个变形力(Fd)：Fd＝C(-0.046(G)+1.83)其中所述力的值在+/-1％到30％之间并且是该范围区间内的每一个整数，并且其中C包含一个系数，所述系数是所述注射模拟装置的所述变形力的一个因素。2.如权利要求1所述的注射模拟装置，其中所述力的值在+/-1％到20％之间并且是该范围区间内的每一个整数。3.如权利要求1所述的注射模拟装置，其中所述力的值在+/-1％到10％之间并且是该范围区间内的每一个整数。4.如权利要求1所述的注射模拟装置，其中所述注射模拟部件从伸出位置到第一收缩位置的收缩包含一个由以下公式所决定的力：F(x)＝K*XP其中F(x)是在所述伸出位置和第一收缩位置之间的一个点的一个力的值，K是一个阻力值包含所述注射模拟装置的一个阻力，X是一个移动值，而P是一个大于零的指数幂值。5.如权利要求1所述的注射模拟装置，其中所述变形力Fd取决于一个或多个因素，包括：一个注射复合区域值(C1)、一个针头斜面值(C2)、所述针头或者一个注射位置的润滑值(C3)、和/或注射角度(C4)，其中所述注射模拟装置的一个力由以下公式来决定：C＝C1*C2*C3*C4*C56.如权利要求5所述的注射模拟装置，其中当所述注射复合区域包括一个密度较大的组织时，所述C1值包括一个较高值，且当所述注射复合区域包括一个密度较小的组织时，C1值包括一个较低值。7.如权利要求5所述的注射模拟装置，其中当所述注射复合区域包括一个皮下组织时，所述C1值在0.5-2.0范围之间。8.如权利要求5所述的注射模拟装置，其中所述注射模拟装置被设置成基于针头的斜面来模拟一个力，其中当针头被模拟为具有一个在针头的远端构成一个较大角度的斜面时，所述C2值较高，而当针头被模拟为具有一个在针头的远端构成一个较小角度的斜面时，所述C2值较低。9.如权利要求8所述的注射模拟装置，其中所述C2值在0.5-1.5范围之间。10.如权利要求5所述的注射模拟装置，其中所述注射模拟装置被设置成基于一个针头或一个注射区域的润滑或非润滑来模拟一个力，并且其中当模拟一个未润滑的针头和/或注射区域时，所述C3值较高，而当模拟一个已润滑的针头和/或注射区域时，所述C3值较低。11.如权利要求10所述的注射模拟装置，其中所述C3值在0.5-1.0范围之间。12.如权利要求5所述的注射模拟装置，其中当所述注射模拟部件的一个纵向轴与包括注射区域的一个表面所在的一个平面基本垂直时，所述C4值减小，而当所述注射模拟部件的所述纵向轴与包括注射区域的表面所在的平面之间的角度减小时，所述C4值增加。13.如权利要求12所述的注射模拟装置，其中当所述注射模拟部件的纵向轴与包括注射区域的表面所在的平面之间的角度为90度时，所述C4值为1.0。14.如权利要求12所述的注射模拟装置，其中当所述注射模拟部件的纵向轴与包括注射区域的表面所在的平面之间的角度为45度时，所述C4值为1.4。15.如权利要求4所述的注射模拟装置，其中当P值增加时，力的值以指数方式增加。16.如权利要求15所述的注射模拟装置，其中所述P值在0.5-4范围之间。17.如权利要求4所述的注射模拟装置，其中所述X值在0.000001mm和250mm范围之间。18.一个注射模拟装置用来模拟一次注射一个或多个力，所述装置包括：一个罩；和一个可收缩的注射模拟部件与所述罩相连，被设置成模拟一个注射装置的一个具有设定规格的针头，并且所述注射模拟装置被设置成根据一个多阶段的力的范围所施加的一个力的作用下，所述注射模拟部件从一个伸出的位置收缩到一个收缩位置，所述多阶段的力的范围包括：至少一个第一阶段被设置成模拟一个变形力，所述变形力模拟将一个针头挤压在一个主体上的力，使得在刺穿所述主体的组织的至少一个第一层之前使组织的至少第一层变形；和至少一个第二阶段被设置成模拟一个穿刺反弹力。19.如权利要求18所述的注射模拟装置，其进一步包括至少一个第三阶段被设置成模拟一个插入力，所述插入力包括一个针头穿过组织到达所述主体的一个目标注射位置所需要的力。20.如权利要求18所述的注射模拟装置，其进一步包括一个或多个附加阶段，被设置成模拟刺穿复合组织区域。21.如权利要求18所述的注射模拟装置，其中所述第二阶段包括一个小于所述变形力的力。22.如权利要求21所述的注射模拟装置，其中所述注射模拟部件被设置成模拟一个注射装置的一个具有设定规格(G)的针头，并且所述注射模拟装置被设置成在一个力1的作用下，所述注射模拟部件从一个伸出位置收缩到一个第一收缩位置，其中所述变形力Fd(N)根据以下公式提供：Fd＝C(-0.046(G)+1.83)其中所述力的值的范围在+/-1％-30％之间并且是该范围内的每一个整数，并且其中C是一个系数，该系数是所述注射模拟装置的所述变形力的一个因素。23.如权利要求22所述的注射模拟装置，其中所述力的值的范围在+/-1％-20％之间并且是该范围内的每一个整数。24.如权利要求22所述的注射模拟装置，其中所述力的值的范围在+/-1％-10％之间并且是该范围内的每一个整数。25.一个注射模拟装置，被设置成模拟在一次注射过程中施加在一个注射装置上的多个力，所述注射模拟装置包括：一个罩；一个注射模拟部件，所述注射模拟部件被设置成在施加在所述注射模拟部件的一个力的作用下从一个伸出位置收缩到一个第一和/或第二收缩位置；和一个阻力机械装置，其中当所述注射模拟部件收缩时，所述阻力机械装置提供一个或多个阻力值来模拟在一次注射过程中施加的一个或多个力，其中当所述注射模拟部件收缩来模拟一个变形力直到到达至少一个第一收缩位置时，所述阻力增加，其中在到达所述第一收缩位置时，所述阻力减少来模拟一个穿刺反弹力，随着阻力的减少，当所述注射模拟部件收缩来模拟一个插入力直到到达至少一个第二收缩位置时，所述阻力增加，其中所述一个或多个力被设置成模拟在注射过程中影响一个或多个力的一个或多个变量，包括针头规格、针头长度、针头斜面、针头涂层、针头锐利度、针头的润滑、针头相对于目标位置的角度、或者被针头穿刺的组织的一个或多个特性、或者以上的组合。26.如权利要求25所述的注射模拟装置，其中所述阻力机械装置包括一个具有一个第一接合表面的第一接合元件，和一个具有一个第二接合表面的第二接合元件，所述第一和第二接合表面相互之间进行接合，其中在所述第一和第二接合元件之间的接合为所述第一和第二接合元件互相之间的相对移动提供一个阻力，其中所述第一接合元件与所述注射模拟部件的一个部分相连，并且所述第二接合元件与所述罩的一个部分相连，其中当所述第一接合表面和第二接合表面之间相接触时，需要一个力来使所述第一或第二接合元件中的一个相对于所述第一或第二接合元件中的另一个移动，所述力模拟一次注射的一个变形力和/或一个插入力。27.如权利要求26所述的注射模拟装置，其进一步包括一个加载部件，所述加载部件对所述注射模拟部件的收缩提供一个阻力。28.如权利要求26所述的注射模拟装置，其中在所述注射模拟部件收缩到至少所述第一收缩位置的过程中，所述加载部件提供的阻力模拟一次注射的变形力，并且其中当所述注射模拟部件收缩到至少所述第二收缩位置来提供一个阻力模拟一个插入力时，所述第一和第二接合元件互相之间相对移动。29.如权利要求25所述的注射模拟装置，其中所述阻力机械装置包括一个离心弹簧。30.如权利要求29所述的注射模拟装置，其中所述离心弹簧包括一个贝尔维尔弹簧，其中当所述注射模拟部件收缩时，所述贝尔维尔弹簧被压缩，并且对所述注射模拟部件的收缩的一个阻力增加，直到所述贝尔维尔弹簧到达一个临界压缩水平，其中当到达所述临界压缩水平时，作用在所述注射模拟装置上的阻力减少。31.如权利要求25所述的注射模拟装置，其中所述阻力机械装置包括一个针头元件和一个可被针头刺穿的材料，其中当向所述注射模拟部件施加一个力使所述注射模拟部件从一个伸出位置收缩到一个收缩位置时，所述针头元件穿过所述可被针头刺穿的材料来提供一个触觉反馈和/或一个阻力来模拟针头刺穿患者的组织的感觉。32.如权利要求31所述的注射模拟装置，其中所述可被针头刺穿的材料是一个假皮肤材料。33.如权利要求25所述的注射模拟装置，其中所述阻力机械装置包括位于所述罩的内部的一个阻力膜，这样当受到施加于所述注射模拟部件上的一个力的作用、所述注射模拟部件从一个伸出位置收缩到一个收缩位置时，所述注射模拟部件与所述阻力膜相接触，其中在所述注射模拟部件的收缩过程中，所述注射模拟部件相对于所述阻力膜的移动提供了作用在所述注射模拟部件上的一个阻力，来模拟一次注射中的一个变形力和/或一个插入力。34.如权利要求31所述的注射模拟装置，其中当将作用在所述注射模拟部件上的力释放时，所述加载部件使所述注射模拟部件从一个收缩位置延伸到一个伸出位置，从而将所述注射模拟装置重新设定。35.如权利要求25所述的注射模拟装置，其中所述注射模拟部件在其远端包括一个钝的部分。36.如权利要求25所述的注射模拟装置，其中所述注射模拟部件通常包含一个圆锥形状。37.如权利要求25所述的注射模拟装置，其中所述注射模拟部件在其远端包括一个通常为球形的部分。38.一个注射模拟装置，被设置成模拟在一次注射过程中施加在一个注射装置上的多个力，所述注射模拟装置包括：一个装置罩；一个注射模拟部件，与所述装置罩以滑动的方式接合，所述注射模拟部件具有一个近端和一个远端，所述远端与使用者的一个目标区域互动，并且所述近端包括至少一个突起，所述注射模拟部件被设置成在作用在其上的一个力的作用下从一个伸出位置收缩到一个第一和/或第二收缩位置；一个阻力机械装置，用来模拟在一次注射过程中所施加的一个或多个力，其中当所述注射模拟部件收缩时，一个阻力增加，来模拟一个变形力，直到到达至少所述第一收缩位置，其中当到达所述第一收缩位置时，所述阻力减小来模拟一个穿刺反弹力...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰夫·贝克，弗兰西斯·迈克·希莫尔，克里斯多夫·伟贤·钟，
申请(专利权)人：杰夫·贝克，弗兰西斯·迈克·希莫尔，克里斯多夫·伟贤·钟，
类型：发明
国别省市：美国,US