一种无针注射器，包括壳体、位于壳体内的药筒、可滑动地连接到腔室并布置在腔室内的柱塞、可操作地连接到柱塞的电机、可操作地驱动腔室中的柱塞的电机，以及可操作地连接到电机的控制器。该控制器可操作地根据第一输送曲线、第二输送曲线和第三输送曲线中的任何一种选择性地操作柱塞，所述控制器可操作为响应于在所述柱塞压缩所述腔室中的气体时检测到施加到所述电机的测量电流中的峰值，从所述第一输送曲线转换到所述第二输送曲线。所述控制器还可用于响应于检测到所测量的电流和所述柱塞的速度之间的稳态条件，从所述第二输送曲线转换到所述第三输送曲线。本发明专利技术提供了使用无针注射器输送注射物的方法。本发明专利技术还提供了使用无针注射器促进注射物无针注射的方法。用无针注射器促进注射物无针注射的方法。用无针注射器促进注射物无针注射的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带气泡检测的无针注射器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]按照35U.S.C.
§
119(e)的规定，本申请要求2019年9月5日递交的名为“带气泡检测的无针注射器”的美国临时专利申请第62/896,395号的优先权，该专利的全部内容通过引证在此全部并入本文。
技术介绍
[0003]本专利技术涉及一种无针经皮注射装置。在现代医学领域，通常需要将药物通过皮肤输送进入患者的血流中。传统方式将液体输送到患者体内是通过用针头穿过患者皮肤插入患者体内到达目标区域注射来实现的。然而，使用针头输送到患者体内具有许多显著的缺点，诸如许多患者对针的恐惧、以及由于针的使用而发生的皮肤损伤和相关感染风险。
[0004]无针透皮注射装置已经发展成为针式注射器的替代品。这些设备通常使用高压、窄喷射的注射物穿透患者的皮肤，无需用针刺穿患者的皮肤。然而，仍然需要改进无针注射装置。
技术实现思路
[0005]一种无针注射器，其根据第一输送曲线在操作柱塞期间监测注射器筒内气体体积的压缩。当气体体积充分压缩时(通过施加到无针注射器电机上的测量电流峰值测量)，无针注射器的操作转换为根据第二输送曲线操作。根据第二输送曲线的操作产生足以穿透可渗透屏障的注入速度。一旦注射剂穿透可渗透屏障并达到稳定状态，无针注射剂的操作转换为根据第三输送曲线进行操作，以将注射剂输送至受试者。通过以这种方式在输送注射物之前检测气泡压缩，可以控制注射流以更贴近目标注射分布。
[0006]根据本专利技术的一个方面，这里提供了一种无针注射器。所述无针注射器可包括壳体、位于壳体内的药筒、可滑动地连接到腔室并布置在腔室内的柱塞，以及可操作地连接到柱塞的电机，该电机可被操作以驱动腔室中的柱塞。当柱塞在腔室内滑动时，所述柱塞被定位从而将一定体积的注射物从出口排出。该药筒可包括出口和用于容纳一定体积的注射物的腔室。无针注射器还包括一种控制器，所述控制器可操作地耦合到电机上，该控制器可操作地根据第一输送曲线、第二输送曲线和第三输送曲线中的任何一种选择性地操作柱塞，所述控制器可操作为响应于在所述柱塞压缩所述腔室中的气体时检测到施加到所述电机的测量电流中的峰值，从所述第一输送曲线转换到所述第二输送曲线，控制器还可用于响应于检测到所测量的电流和所述柱塞的速度之间的稳态条件，从所述第二输送曲线转换到所述第三输送曲线。
[0007]在一些实施方案中，在第一输送曲线操作期间柱塞的平均速度可以大于在第二输送曲线操作期间柱塞的平均速度。
[0008]在一些实施方案中，基于提供给电机的驱动电流检测腔室中的气体压缩量。在一些实施方案中，基于使用电机旋转编码器测量的电机位置来检测腔室中的气体压缩量。在一些实施方案中，根据在第一次输送过程中保持电机速度所需的力的增加来检测腔室中的
气体压缩量，该力的增加以供应给电机的驱动电流与使用电机旋转编码器测量的电机位置的比较为基础。
[0009]所述注射物包括可注射的药物制剂或营养制剂。例如，可注射的药物制剂包括高粘度生物制剂。
[0010]在一些实施方案中，第二输送曲线的柱塞速度可产生足以使注射物穿透可渗透屏障的注射速度。所述可渗透屏障可能是受试者的皮肤。在特定实施方案中，注射速度可为约150m/s至约250m/s。
[0011]在一些实施方案中，第一输送曲线可使柱塞以约300m/s至约500m/s的速度运行。在一些实施方案中，第二输送曲线可使柱塞以约60m/s至约150m/s的速度运行。在一些实施方案中，第三输送曲线可使柱塞以约80m/s至约120m/s的速度运行。
[0012]根据另一方面，这里提供了一种无针注射器。所述无针注射器可包括柱塞，所述柱塞被定位已对具有出口的药筒中的流体和气体施加压力。所述无针注射器还可以包括电机，所述电机可操作地耦合到柱塞上。并且所述电机可被操作以沿所述药筒的轴线以线性运动驱动所述柱塞，以引导所述流体从所述筒中流出。无针注射器还可以包括一个可操作地耦合到电机上的控制器。作为对注射启动信号的反映，所述控制器可以根据第一输送曲线操作柱塞以压缩筒内的气体，并根据第二输送曲线操作柱塞，以响应于检测到筒内气体的压缩超过预定阈值。
[0013]在一些实施方案中，检测药筒内气体的压缩超过预定阈值的过程可包括检测电机电流中由模型预测的自由运行驱动电流与供应给电机的测量电流之间的偏差。在一些实施方案中，检测药筒内气体的压缩的过程包括检测电机电流的增加超过预定阈值，以将柱塞的速度保持在第一输送曲线内。在一些实施方案中，检测药筒内气体的压缩可包括检测柱塞降低到预定阈值以下的速度。在一些实施方案中，检测药筒内气体的压缩可包括同时检测柱塞速度的降低和电机的驱动电流的增加。
[0014]在一些实施方案中，所述控制器可响应于可操作地耦合到电机上的编码器的反馈来驱动柱塞。
[0015]在一些实施方案中，第一输送曲线的第一目标速度可以大于第二输送曲线的第二目标速度。在一些实施方案中，第二输送曲线是包括穿孔阶段和输送阶段的双向曲线。在特定实施方案中，穿孔阶段的柱塞速度可随时间而降低。
[0016]根据另一方面，本专利技术提供了一种使用无针注射器输送注射物的方法。该方法可包括提供如本文所述的无针注射器。所述无针注射器可包括具有用于容纳腔室的药筒的壳体、构造和布置成从腔室引导注射物的柱塞，以及可操作地耦合到柱塞的电机。使用无针注射器启动注射，该方法可使无针注射器根据第一输送曲线操作柱塞，在第一输送曲线期间监测施加到电机的电流，至少部分基于施加到电机的电流峰值，响应于柱塞对腔室中气体的压缩的检测结果，从第一输送曲线转换为第二输送曲线，根据第二输送曲线操作柱塞，响应于检测测得的电流和柱塞速度之间的稳态条件，从第二输送曲线转换为第三输送曲线，以及根据第三输送曲线操作柱塞，直到预定体积的注射物通过出口从腔室送出。
[0017]在一些实施方案中，从第一输送曲线到第二输送曲线的转换步骤可以包括在气体压缩时检测电流，当测得施加到电机中的电流出现峰值时，从第一输送曲线转换到第二输送曲线。在特定实施方案中，从第一输送曲线转换为第二输送曲线可包括将施加到电机的
电流减小到0A到约10A的范围内。
[0018]在一些实施方案中，根据第二输送曲线操作柱塞的步骤可包括：以足够克服施加在柱塞上的恢复力的速度操作柱塞，使注射物通过可渗透屏障被输送。例如，根据第二输送曲线操作柱塞的步骤可包括：在保持腔室中气体压缩的同时操作柱塞。在一些实施方案中，根据第二输送曲线操作柱塞可产生足够的注射速度，足以穿透可渗透屏障，例如受试者的皮肤。
[0019]在一些实施方案中，在第三输送曲线中操作柱塞的步骤可包括：在输送注射物时调整柱塞的速度。例如，在第三输送曲线中操作柱塞可包括在输送注射物时降低柱塞的速度。
[0020]根据另一方面，提供了一种促进注射物的无针注射的方法。该方法可包括提供如本文所述的无针注射器。所述无针注射器可包括电机，所述电机可操作地耦合至柱塞和控制器上。所述控制器根据第一输送曲线操本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无针注射器，包括：壳体；位于壳体内的药筒，所述药筒包括出口和用于容纳一定体积的注射物的腔室；可滑动地连接到腔室并布置在腔室内的柱塞，当柱塞在腔室内滑动时，所述柱塞被定位从而将一定体积的注射物从所述出口排出；可操作地连接到柱塞的电机，所述电机可被操作以驱动腔室中的柱塞；以及可操作的耦合到电机上的控制器，所述控制器可操作地根据第一输送曲线、第二输送曲线和第三输送曲线中的任何一种选择性地操作柱塞，所述控制器可操作为响应于在所述柱塞压缩所述腔室中的气体时检测到施加到所述电机的测量电流中的峰值，从所述第一输送曲线转换到所述第二输送曲线，控制器还可用于响应于检测到所测量的电流和所述柱塞的速度之间的稳态条件，从所述第二输送曲线转换到所述第三输送曲线。2.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，在第一输送曲线操作期间柱塞的平均速度可以大于在第二输送曲线操作期间柱塞的平均速度。3.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，基于提供给电机的驱动电流检测腔室中的气体压缩量。4.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，基于使用电机旋转编码器测量的电机位置来检测腔室中的气体压缩量。5.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，根据在第一次输送曲线期间保持电机速度所需的力的增加来检测腔室中的气体压缩量，所述力的增加以供应给电机的驱动电流与使用电机旋转编码器测量的电机位置的比较为基础。6.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，所述注射物包括可注射的药物制剂或营养制剂。7.根据权利要求6所述的无针注射器，其中，所述可注射的药物制剂包括高粘度生物制剂。8.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，第二输送曲线的柱塞速度可产生足以使注射物穿透可渗透屏障的注射速度。9.根据权利要求8所述的无针注射器，其中，所述可渗透屏障包括受试者的皮肤。10.根据权利要求8所述的无针注射器，其中，所述注射速度为约150m/s至约250m/s。11.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，第一输送曲线使柱塞以约300m/s至约500m/s的速度运行。12.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，第二输送曲线使柱塞以约60m/s至约150m/s的速度运行。13.根据权利要求1所述的无针注射器，其中，第三输送曲线使柱塞以约80m/s至约120m/s的速度运行。14.一种无针注射器，包括：柱塞，所述柱塞被定位已对具有出口的药筒中的流体和气体施加压力；可操作地耦合到柱塞上的电机，所述电机被操作以沿所述药筒的轴线以线性运动驱动所述柱塞，以引导所述流体从所述药筒中流出；以及可操作地耦合到电机上的控制器，作为对注射启动信号的反映，所述控制器可以根据
第一输送曲线操作柱塞以压缩药筒内的气体，并根据第二输送曲线操作柱塞，以响应于检测到药筒内气体的压缩超过预定阈值。15.根据权利要求14所述的无针注射器，其中，检测药筒内气体的压缩超过预定阈值的过程包括检测电机电流中由模型预测的自由运行驱动电流与供应给电机的测量电流之间的偏差。16.根据权利要求14所述的无针注射器，其中，检测药筒内气体的压缩的过程包括检测电机电流的增加超过预定阈值，以将柱塞的速度保持在第一输送曲线内。17.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：波尔塔仪器公司，
类型：发明
国别省市：
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