專利名稱：用于醫(yī)療用途的微型注射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于醫(yī)療用途的微型裝置，其適合用于將藥物皮下或 肌肉注射入人體或動物體。
具體地，本發(fā)明涉及用于醫(yī)療用途的裝置，其適合于使用者自己 或借助醫(yī)療幫助實施無痛和無懼注射。
背景技術(shù)：
一般來說，這種經(jīng)皮裝置呈注射器形式，例如注射筆、注射器架、 或更廣義上的需要被使用者拿在手中的注射裝置。
注射器形式的經(jīng)皮裝置具有可見的針頭，而且它們具有足夠的尺 寸尤其能讓使用者瞄準(zhǔn)肉眼看見的注射區(qū)域。
對一些患者來說，注射器的使用可能在心理上是困難的甚至是恐 懼的。因此，只是見到針頭就能給他們壓力并且導(dǎo)致他們失去控制。 對這些人來說，甚至不可能讓他們自己注射。這可能對獨居的例如患 有糖尿病的患者以及需要重復(fù)胰島素注射的患者、或在不可預(yù)測的危 機事件中的患者具有嚴(yán)重的后果。
因而需要一種用于注射藥物的裝置，其使用足夠簡單以至于患者 可以完全安全和不恐懼地自己實施注射。
專利文獻DE4221312公開了 一種適合于進行注射的經(jīng)皮裝置。該 注射裝置包括指示藥物將被注射到達處的深度的傳感器。該注射裝置 還包括用于在特定深度實施注射的控制系統(tǒng)。
這種注射裝置具有復(fù)雜的設(shè)計并且價格昂貴。另外，它使用起來 復(fù)雜，所以它必須由具有資格的醫(yī)護人員來使用。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明的目的是推出 一種能夠?qū)嵤┳⑸涞竭m合于治療的深度 的裝置，以增加患者的安全并且其能夠被患者自己無懼地使用。此外，該注射裝置需要制造起來簡單便宜。
針對這個目標(biāo)，本發(fā)明提供一種用于醫(yī)療用途的微型注射裝置， 其包括沿一定軸向延伸的管，用于接納藥物的至少一個儲器設(shè)置在該
管中，儲器與至少一個針頭連接，并且該裝置的特征在于所述針頭 可沿所述軸向在管中移動，而且它還包括位于針頭和儲器之間的泵， 該泵借助響應(yīng)于針頭在管中沿所述軸向的移動進行操作的開關(guān)來控 制。
如果泵由電池提供電能，則開關(guān)可以是電子開關(guān)。將要理解的是， 本發(fā)明的原則將保證只要一旦針頭從管延伸出足夠長度(因而具有 足夠穿刺通過皮膚的長度，而同時裝置的管狀體被壓在皮膚上)，開 關(guān)就會操作以使泵運轉(zhuǎn)并啟動藥物的自動注射。
本發(fā)明的裝置是手動注射裝置，但是它不具有活塞。它能夠調(diào)整 針頭在管內(nèi)的移動，以便獲得皮下或肌肉中適當(dāng)深度的注射。
根據(jù)本發(fā)明，針頭初始在通過操縱注射裝置而施加到管上的壓力 的作用下沿軸向朝前移動以從管移出，并且隨后在施加到被釋放的管 上的壓力的作用下向后沿軸向移回以縮回管內(nèi)。在一個有利實施例中， 注射裝置包括用于阻擋針頭移動的器件，該器件用于在針頭在管內(nèi)進 行連續(xù)兩次移動(分別為上述向前移動和向后移動)以后動作，以阻 擋針頭的移動，從而使該裝置在第一次注射后不能再使用。具體地， 阻擋器件包括被安裝成繞L形兩翼之間的交點樞轉(zhuǎn)的L形聯(lián)桿。
因此對這樣的阻擋器件將要理解的是，該裝置可以被用來利用針 頭注射，并且隨后針頭被保持阻擋在管內(nèi)，從而在使用本發(fā)明的裝置 時對加強安全作出了貢獻。
在本發(fā)明的裝置的一個具體實施例中，泵和針頭可以被安裝在相 對于儲器在管內(nèi)移動的支撐件中。可以在支撐件上設(shè)置一個或多個沖 擊錐，以刺穿儲器，從而建立儲器和泵之間的流動通道。儲器因而可 以與泵和針頭組裝以形成一種可以相對于管移動的藥筒?？梢酝ㄟ^以 扇形結(jié)構(gòu)分布藥筒來在單個管內(nèi)設(shè)置多個藥筒。
在實踐中，其內(nèi)布置有儲器以及泵和針頭的管本身被插入外管內(nèi)，這兩個管以一個安裝在另一個內(nèi)部的方式使針頭在內(nèi)管中響應(yīng)于兩個 管的一個相對另一個的移動而移動。兩個管在一端設(shè)置有相應(yīng)的徑向 軸環(huán)，當(dāng)本發(fā)明的裝置處在不用狀態(tài)時，徑向軸環(huán)彼此沿軸向間隔開。 可撕環(huán)形式的間隔件可以被設(shè)置在兩個軸環(huán)之間以防止該裝置操作， 即防止兩個管之間的相對移動從而防止針頭在內(nèi)管內(nèi)移動。
在本發(fā)明的裝置中，每個針頭可以被設(shè)計成不具有軸向出口而只 具有側(cè)向出口 ，所述側(cè)向出口為螺旋形或圓形并且穿過針頭的外周， 以便針頭在實際從內(nèi)管移出之前能夠穿過消毒氈而不被堵住。


下面將詳盡描述本發(fā)明的注射裝置的具體實施例，并且在附圖中 示出。描述只通過指示性的示例給出，而且不以任何方式限制本發(fā)明。 圖l是本發(fā)明的裝置的高度簡圖。
圖2示出了進行注射前的本發(fā)明第 一實施例中的裝置并且以軸像 截面示圖示出。
圖3是表示圖2的注射裝置的操作的流程圖。
圖4示出了正在實施注射的圖2的裝置。
圖5示出了本發(fā)明的第二實施例的裝置的軸向截面視圖。
圖6是示出圖5中所示的本發(fā)明的裝置的徑向截面的平面視圖。
圖7是圖5中所示的本發(fā)明的一部分的詳細視圖。
圖8是示出圖5的注射裝置的操作的流程圖。
圖9示出了圖5的自動轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng)的操作。
圖IO示出了本發(fā)明的注射裝置的針頭。
圖ll是示出本發(fā)明的阻擋器件的軸向截面的不完整視圖。
具體實施例方式
圖1示出了本發(fā)明的注射裝置1的實施例，所述裝置包括繞軸線 A-A同軸地一個插入另一個的兩個管(本申請中是兩個圓筒形管2和 3)。在它們的端部(如圖1的底部所示)，這兩個管被繞軸線A-A 的相應(yīng)的軸環(huán)5和7圍繞，外管3(套管)的軸環(huán)7相對于內(nèi)管2(在 圖中未示出)的軸環(huán)5沿軸向偏移。如在圖1中所見，外管3的頂端由直徑類似于軸環(huán)5和7的直徑 的盤6封閉。當(dāng)操縱該裝置時，該盤用作推動區(qū)。此外，外管3裝配 有窗口25，用于觀察容納在注射裝置1中的藥物量。
圖1示出了處于被施加在患者皮膚上的位置處的裝置1。軸環(huán)5 因而與患者的皮膚接觸。兩個軸環(huán)由安全環(huán)4形式的間隔件保持為彼 此隔開一段距離，以防止管3相對于管2移動，并且實際上防止了管 3壓向由管2的軸環(huán)5形成的接觸表面。所述環(huán)4可以被設(shè)計成被撕 掉或它可以呈現(xiàn)為可撕開區(qū)域，以便例如通過使用單手的簡單拉動操 作使它能夠從裝置l上移開。
很清楚，管2和3可以具有不同于圓形的截面而不超過本發(fā)明的 范圍。
圖2詳盡地示出了注射裝置1以及該裝置在包含軸線A-A的平面 中的截面圖，該裝置1構(gòu)成作為單次計量注射裝置使用的第一實施例。 在圖2中，如在圖1中，裝置1示出為被用來注射之前的狀態(tài)。
第一管2在其外底部、軸環(huán)5上方設(shè)有圓周槽10，圓周槽中接納 有從第二管3的內(nèi)底部徑向向內(nèi)突出的環(huán)形突起11。槽IO沿軸線A-A 延伸一段距離，因此環(huán)形突起11可以在槽10內(nèi)滑動所述一段距離， 該距離對應(yīng)于管3相對于管2沿軸線A-A平移運動的距離。
由于外管3在其頂端由盤6封閉，所以外管3與內(nèi)管2協(xié)作形成 容納有藥物的儲器12和泵13的腔，所述泵13安裝在支撐件23中并 且所述支撐件23上布置有至少一個針頭14。儲器12和支撐件23借 助外封套26被一起保持在腔中。外封套26形成使儲器12和支撐件 23保持無菌的護套。外封套26在其頂端和底端都開放，其在頂端開 放使得部分儲器12從封套26伸出，其在底端開放使得針頭(多個針 頭)14同樣從封套26伸出。封套26在其壁的外部設(shè)有用于與阻擋器 件28協(xié)作的軸環(huán)27，所述阻擋器件設(shè)置在內(nèi)管2的頂端。阻擋器件 28的作用是阻擋包括封套26、儲器12,支撐件23和針頭14的組件 的移動，并且參考圖11該阻擋器件28將被詳細描述。
圖11詳細示出了阻擋器件28。阻擋器件28包括支撐件29和L形聯(lián)桿30。支撐件29豎直延伸并且被緊固到管2的頂端。支撐件29 還設(shè)有樞軸，聯(lián)桿30能夠繞此樞軸轉(zhuǎn)動。具體地，聯(lián)桿30繞垂直于 縱向軸線A-A的一軸線樞轉(zhuǎn)并且穿過構(gòu)成L形的翼之間的交叉點。在 圖2和11中，示出的阻擋器件處于阻擋前的狀態(tài)，即L形的豎直翼 位于水平翼上方。在圖2和11中，L形的水平翼位于封套26的軸環(huán) 27下方，同時水平翼和軸環(huán)27被布置成使得封套26沿軸線A-A移動 使聯(lián)桿30通過形成接觸而進行轉(zhuǎn)動運動。
儲器12可以由玻璃或剛性塑料材料制成。在圖2的示例中，儲器 12大體上是圓筒形并且同軸地設(shè)置在管2內(nèi)并距離容納泵的支撐件23 一段距離，彈性元件15充當(dāng)位于儲器12和支撐件23之間的間隔件， 所述支撐件23載有指向設(shè)在儲器12中的補充膠嚢17的沖擊錐16。 沖擊錐16和膠嚢17設(shè)計成在被一起移動時協(xié)作，從而建立儲器12 和泵13之間的通路。
從圖2中可以看出，多個針頭14連接至泵13并且安裝在支撐件 23上，以便沿軸向指向管2的開口端，即指向被軸環(huán)5圍繞的那端。 軸環(huán)5還沿徑向向管2的內(nèi)部延伸，使得位于支撐件23和由軸環(huán)5 形成的肩部之間的彈簧18抵抗支撐件23朝向軸環(huán)的軸向運動，從而 將針頭14保持在管2內(nèi)。
軸環(huán)5實際上可以是一個具有開口 19的盤，所述開口 19沿軸向 與針頭對準(zhǔn)。這些開口可以由貼到盤上的膠嚢20封閉，所述膠嚢充當(dāng) 了保護膜。保護膜20的作用是使腔內(nèi)部保持無菌，并且尤其是保持針 頭14無菌。由于保護膜20覆蓋盤5的整個表面，所以使與患者的皮 膚相接觸的盤的整個表面以這種方式在該裝置沒有被使用時也同樣保 持無菌。有利的，保護膜20和安全環(huán)4被緊固在一起，使得從注射裝 置1去除這兩個部件中的任一個都會導(dǎo)致另 一個也被去除。
在盤5和保護膜20之間，可以設(shè)置有一層氈(未示出)以便覆蓋 開口 19。氈層還用作在保護膜被移開后保持腔內(nèi)部無菌。當(dāng)針頭沿軸 向移動時，氈層被針頭穿透，正如下面所要詳述的。
根據(jù)本發(fā)明的特征，支撐件23設(shè)有開關(guān)21，該開關(guān)用于響應(yīng)于針頭14以及外管3沿軸向移動一定距離來致動泵13。更具體地，抵 接件22布置在盤5的內(nèi)側(cè)上，并且當(dāng)支撐件23接近抵接件時，抵接 件使開關(guān)21改變狀態(tài)，從而使泵13運轉(zhuǎn)。為了這個目的，外封套26 被設(shè)置成例如通過具有相應(yīng)的開口來使得能夠在開關(guān)21和抵接件22 之間實現(xiàn)接觸。
在這個示例中，泵具有電動馬達，其借助開關(guān)21由電池24 (例 如生物電池)提供動力，電池24也可以被裝在支撐件23中(其可以 是圓筒形支撐件)。
另外可選的是，泵可以由通過氣體倉(取代電池)傳輸來的氣體 流驅(qū)動，在此種情況下，開關(guān)21由一種刺石皮氣體倉以向泵13傳遞枳i 械能的撞針(plunger)構(gòu)成。
注射裝置1的尺寸在直徑上處在2厘米(cm )到5cm的范圍內(nèi)并 且在高度上處在2cm到5cm的范圍內(nèi)，這取決于待注射的物質(zhì)。泵 的尺寸在寬度和長度上處在2cm到5cm的范圍內(nèi)，并且在高度上處在 0.5cm到2cm的范圍內(nèi)，這取決于待注射的物質(zhì)。
圖4示出了裝置1在用于注射藥物的操作中的狀態(tài)。在這種狀態(tài) 下，安全環(huán)4和保護膜已經(jīng)被去除?？梢钥吹?，封套26與抵接件22 接觸。沖擊錐16已經(jīng)穿入儲器12。彈簧18通過被向下推的管3的作 用并因而也通過被壓靠在儲器12的頂部的盤6的作用而壓縮。針頭穿 透氈層后穿過開口 19。由于開關(guān)21已經(jīng)改變了狀態(tài)，泵13運轉(zhuǎn)以從 儲器抽取物質(zhì)并且將其傳輸給針頭14。
在圖4的狀態(tài)中，聯(lián)桿30已經(jīng)轉(zhuǎn)過90度。L形的水平翼位于豎 直翼上方。封套26的軸環(huán)27也位于L形的水平翼下方。
圖3是描述操控和操作裝置1的步驟的順序的流程圖。
在步驟31,使用者拿住注射裝置1以便去除保護膜20。
在步驟32，使用者將帶有第一管2的軸環(huán)5的注射裝置1靠著患 者的皮膚放置在將要注射的部位。有利的，軸環(huán)5用來使皮膚適度平 坦。
在步驟33，使用者去除使第二管3和第一管2分開的安全環(huán)4。另外可選的，如果保護膜20和安全環(huán)彼此固定在一起，那么該環(huán)在步 驟31與保護膜20 —起被去除。
在步驟34，使用者在第二管3的推射盤6上施加少量壓力并且因 此該軸向平移運動被傳遞給儲器12。盡管儲器12在外封套26中移動， 但是封套仍然保持儲器12和支撐件23之間的空間無菌。
在步驟35，沖擊錐16與膠嚢17接觸從而刺穿膠嚢17并且建立 無泄漏通路，以便使容納在儲器12中的藥物被傳送到泵13。沖擊錐 16優(yōu)選被使沖擊錐16和膠嚢17之間的連接密封的墊圉包圍。由于泵 13沒有運轉(zhuǎn)，藥物被保留阻塞在泵處。
在步驟36，由使用者施加到第二管3的推射盤6上的朝向第一管 2的壓力經(jīng)由剛性儲器12傳遞給支撐件23，支撐件23隨后向抵接件 22沿軸向移動。彈簧18開始壓縮，并且針頭14開始移出開口 19，同 時穿透氈層并且刺入患者的皮膚。
有利的，本發(fā)明的注射裝置l設(shè)計成使得針頭14刺入皮膚一確定 深度，或當(dāng)實施肌肉注射時刺入肌肉組織。針頭14的注射深度適應(yīng)于 醫(yī)學(xué)治療并且例如由圓周槽10的軸向長度確定。通過這樣的安排，可 以使容納在儲器12中的藥物和注射深度適應(yīng)于所希望的醫(yī)學(xué)治療。
例如，當(dāng)實施皮下注射時，針頭14刺入皮膚0.2亳米(mm)到 0.8毫米(mm)范圍內(nèi)的距離。當(dāng)實施肌肉注射時，針頭14刺入2mm 到3mm范圍內(nèi)的距離。
在步驟36的過程中，封套26的軸環(huán)27與阻擋器件28的聯(lián)桿30 抵靠。聯(lián)桿30在來自軸環(huán)27的推力下轉(zhuǎn)動從而軸環(huán)27通過聯(lián)桿30 下方。
在步驟37，支撐件23的移動導(dǎo)致抵接件22和開關(guān)21之間的接 觸。開關(guān)21改變狀態(tài)，因而具有致使泵13運轉(zhuǎn)的效果。因此，只要 一旦針頭14已經(jīng)刺入皮膚或肌肉內(nèi)由醫(yī)學(xué)治療所確定的深度，泵出就 被啟動。將被理解的是，可以作出安排，例如使接觸發(fā)生在當(dāng)?shù)诙?3的軸環(huán)7抵接軸環(huán)5時，如圖4所示。
在步驟38，啟動泵導(dǎo)致藥物被注射入患者體內(nèi)。注射所需的時間根據(jù)針頭14的數(shù)量和要被注射的藥物體積而有所不同。有利的，注射 時間可以由電池24的持續(xù)力來確定。
在步驟39， 一旦注射時間過去，使用者釋放施加在管3上的壓力， 從而允許彈簧18松弛并且使針頭14縮回管2內(nèi)。封套26的軸環(huán)27 承載在聯(lián)桿30上以使其轉(zhuǎn)向圖11示出的狀態(tài)。軸環(huán)27穿過到聯(lián)桿 30上方，由于聯(lián)桿30的重量，聯(lián)桿30不返回圖11示出的狀態(tài)，而 是以相反的方向樞轉(zhuǎn)，直到L形的水平翼位于豎直翼上方為止，同時 豎直翼承栽在管2的內(nèi)壁上。結(jié)果，儲器12的軸向位移、支撐件23 的軸向位移以及由此針頭的軸向位移被承載在聯(lián)桿30上的軸環(huán)阻擋， 所述聯(lián)桿30的轉(zhuǎn)動運動被阻止。將要理解的是，在步驟39結(jié)尾，針 頭14被阻擋器件28保持阻擋在管2內(nèi)部。注射裝置1因而可以在其 被使用后完全安全地被處理。
本發(fā)明的注射裝置因而構(gòu)成用于實施無懼和完全安全的注射的簡 單、不貴的器件。另外，該裝置可以簡單適應(yīng)不同療法的治療。特別 是，注射的藥物和深度可以如上所述被調(diào)整。
有利的，儲器與位于外封套26內(nèi)的泵(支撐件23) —起和針頭 (多個針頭)構(gòu)成一種能夠可去除地安裝在管2中的藥筒。舉例來說， 該藥筒可以通過旋開管3的頂部而被插入管2內(nèi)。可以設(shè)想藥筒是一 次性的而管3被設(shè)計成重復(fù)使用。
在本發(fā)明的實施例中，泵可以利用被稱為MEMS或MOEMS的 微流體微機電或機械系統(tǒng)制造。MEMS或MOEMS由例如電池裝置 提供動力，所述電池裝置可以由原電池、生物電池、內(nèi)燃料、或惰性 氣體構(gòu)成。動力可以被傳輸?shù)某掷m(xù)時間決定了注射時間。有利的，作 出安排以保證動力源持續(xù)不長于注射藥物所需的時間。MEMS或 MOEMS由諸如硅、玻璃、或注射塑料、或復(fù)合材料的材料制成。注 射裝置的泵可以例如是蠕動泵、隔膜泵、離心泵、轉(zhuǎn)動泵、瓣閥泵(flap -valvepump)、或更通用的任何適合使泵出和注射成為可能的技術(shù)。
圖5是包含軸線B-B的軸向截面并且示出構(gòu)成本發(fā)明的第二實施 例的注射裝置51，其中該裝置51設(shè)置成實施多次重復(fù)注射。裝置51也被稱為多次劑量注射裝置。在圖5中，如在圖l中一樣，示出裝置 51被用來進行注射之前的狀態(tài)。
出于清楚的原因，圖1中示出的這種阻擋器件不是為本第二實施 例描述的。然而，第二實施例當(dāng)然可以設(shè)有這種阻擋器件。本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以輕易將圖1中示出的阻擋器件適用到第二實施例中。
注射裝置51的外觀與圖1中示出的裝置的外觀類似。 一般來說， 多次劑量注射裝置51包括插入第二管53的第一管52，同時安全環(huán)54 布置在第一管52和第二管53之間。在圖5的實施例中，管52和53 是圓筒形的。
在圖5中，這兩個管在其底端被兩個繞軸線A-A的軸環(huán)55和57 包圍，外管53 (套管)的軸環(huán)57相對于內(nèi)管52的軸環(huán)55沿軸向偏 移。
在圖5中可以看出，外管53的頂端由直徑類似于軸環(huán)55和57 的直徑的盤56封閉。盤充當(dāng)操作裝置的推動區(qū)。
軸環(huán)55設(shè)計成與患者的皮膚形成接觸。兩個軸環(huán)被安全環(huán)54形 式的間隔件保持為彼此隔開一定距離，所示安全環(huán)防止管53相對于管 52的移動，并且在實際上防止管53被壓向由管52的軸環(huán)55形成的 接觸表面。環(huán)54可以設(shè)計成被撕掉或它可以呈現(xiàn)為可撕開區(qū)域，以便 能夠僅僅通過使用單手被拉掉而從裝置51被移開。
正如下面詳細描述的那樣， 一旦安全環(huán)54被移開，第二管53和 第一管52借助布置在圓筒形第一管52的頂邊緣和形成在圓筒形第二 管53的內(nèi)部的肩部524之間的回動彈簧523保持隔開。
很清楚，管52和53可以具有不同于圓形的截面而不超過本發(fā)明 的范圍。
第一管52在其外底部、軸環(huán)55上方設(shè)有圓周槽510,從第二管 53的內(nèi)部底部沿徑向突出的環(huán)形突起511可以被接納在該圓周槽中。 槽510沿軸線B-B延伸一段距離，因此環(huán)形突起511可以在槽510內(nèi) 滑動一段距離，該距離對應(yīng)于管53相對于管52沿軸線B-B平移運動 的距離。由于外管53的頂部由盤56封閉，它與內(nèi)管52協(xié)作形成容納藥物 的儲器512和泵513的腔，所述泵513安裝在其上設(shè)置有至少一個針 頭514的支撐件536中。
因此，每個儲器512與一個或多個相應(yīng)針頭514聯(lián)合并且與相應(yīng) 的泵513聯(lián)合形成完整的、獨立的藥筒526。注射裝置51具有多個藥 筒526,每個藥筒都具有扇形形狀的截面，所述藥筒圍繞注射裝置51 的縱向軸線B-B分布，如圖6所示。藥筒526設(shè)置在能夠繞縱向軸線 B-B轉(zhuǎn)動的支撐系統(tǒng)525中。另外，支撐系統(tǒng)525能夠從管52和53 去除，從而構(gòu)成可以被更新的消耗品。
在圖5中，可以看到推射盤56在其內(nèi)側(cè)部分設(shè)有肩部527，所述 肩部527布置成只承載在儲器512的一部分上。
儲器512可以由玻璃或剛性塑料材料制成。在圖5的示例中，儲 器512為扇形形式并且布置成距離容納泵的支撐件536 —段距離，彈 性元件515充當(dāng)布置在儲器512和支撐件536之間的間隔件，所述支 撐件536裝配有指向設(shè)在儲器512中的補充膠囊517的沖擊錐516。 沖擊錐516和膠嚢517設(shè)計成當(dāng)它們一起被移動時彼此協(xié)作，從而建 立儲器512和泵513之間的通路。
圖5示出了連接至泵513并安裝在支撐件536上以便沿軸向指向 管52的開口端(即指向被軸環(huán)55圍繞的那端)的針頭514。軸環(huán)55 還沿徑向向管52的內(nèi)部延伸，使得位于支撐件536和由軸環(huán)55形成 的肩部之間的彈簧518抵抗支撐件536朝向軸環(huán)的軸向運動，從而將 針頭514保持在管52內(nèi)。
軸環(huán)55實際上可以由具有開口 519的盤構(gòu)成，所述開口 519沿軸 向與針頭對準(zhǔn)。這些開口可以由貼在盤上的膠嚢520封閉，所述膠嚢 充當(dāng)了保護膜。保護膜520的作用是使腔內(nèi)部保持無菌，并且尤其是 保持針頭514無菌。由于保護膜520覆蓋盤的整個表面，所以用于與 患者的皮膚相接觸的盤55的整個表面以此種方式在該裝置沒有被使 用時同樣保持無菌。
根據(jù)本發(fā)明的特征，支撐件536裝配有開關(guān)521，該開關(guān)用于響應(yīng)于針頭514以及外管53的一定量的軸向移動來致動泵513。更具體 地，抵接件522設(shè)置在盤55的內(nèi)側(cè)上，并且當(dāng)支撐件536接近所述抵 接件時，抵接件使開關(guān)521改變狀態(tài)，從而使泵13運轉(zhuǎn)。
圖7詳細示出了藥筒526包括與泵513和針頭514聯(lián)合的儲器
512。
儲器512的頂表面壓靠第二管53的肩部527。如圖7所示，肩部 527與儲器512的頂表面的形狀匹配，從而第二管53的移動只作用在 一個藥筒526上。
在圖5和7示出的狀態(tài)中，在注射裝置51被使用前，錐516被彈 性元件515保持距離膠嚢517 —段距離。
當(dāng)泵513是電泵時，支撐件536也設(shè)有電池537。電池537連接 至泵513和開關(guān)521，從而操作開關(guān)具有向泵傳輸電力的效果。舉例 來說，電池537是生物電池。
另外可選的是，泵可以由通過氣體倉(取代電池)傳輸來的氣體 流驅(qū)動，同時開關(guān)521隨之成為一種在被操作時刺穿氣體倉從而向泵 513傳遞機械能的撞針。
重復(fù)注射裝置51還包括自動轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng)528，用于使藥筒526 繞軸線轉(zhuǎn)動，從而在每次來自一個特定藥筒的藥物注射之后，引起支 撐件525的轉(zhuǎn)動，從而一個新的藥筒526以及因此一個新的裝滿藥物 的儲器移動進入面對肩部527的位置。
轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng)528被固定到第二管53并且包括中心軸529、兩 個徑向漿板(paddle) 530以及桿531。中心軸529設(shè)置在推射盤56 的中心以及第二管53的內(nèi)部。中心軸529徑向延伸漿板530。桿531 被以轉(zhuǎn)動的方式緊固到漿板530之一上并且抵靠在另一漿板上，以便 相對于水平方向傾斜。
此外，支撐件525具有中央芯532，所述中央芯圍繞中心軸529。 中央芯532只在其頂部具有兩個徑向翅片533,用于與轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng) 528協(xié)作的目的，如圖9中詳細示出的那樣。
支撐件525的轉(zhuǎn)動借助布置在支撐件523圓柱形外壁上的凸臺534被阻止，所述支撐件523的外壁承載在布置在第一管52圓柱形內(nèi) 壁上的抵接件535上。
圖8是描述重復(fù)注射裝置51的操作的流程圖。
在步驟81，使用者拿住注射裝置51以便去除保護膜520并且因 而露出針頭514。
在步驟82，使用者將帶有第一管52的軸環(huán)55的注射裝置51靠 著患者的皮膚放置在將要注射的部位。有利的，軸環(huán)55的作用是在離 針頭514合適的距離處保持皮膚平坦。結(jié)果，藥物總是被注射入對于 治療恰當(dāng)?shù)纳疃取?br> 在步驟83，使用者去除使第二管53和第一管52保持分開的安全 環(huán)54。
如圖9中所示，步驟83對應(yīng)于自動轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng)528的狀態(tài)91。 在狀態(tài)91中，桿531以轉(zhuǎn)動的方式緊固至漿板530之一并且抵靠在另 一漿板上，以便相對于水平方向傾斜。另外，桿531和漿板530位于 翅片533上方。
在步驟84，使用者在推射盤56上施加輕微壓力，從而使第二管 53壓向第一管52。因此，沿B-B的軸向平移運動被傳遞給與肩部527 接觸的特定儲器512。在施加的壓力下，回動彈簧523壓縮。
步驟84對應(yīng)于圖9中示出的自動轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng)528的狀態(tài)92。 在狀態(tài)92，漿板530位于翅片533下方。但是，桿531的一部分位于 翅片533上方，而其另一部分位于翅片533下方。將要理解的是，第 二管53在步驟84的移動引起了在箭頭95的方向上漿板530和桿531 在該部分的翅片533之間的運動。箭頭95的方向代表第二管53朝向 第一管52的移動。此外，在狀態(tài)91和92之間，桿531繞漿板530 轉(zhuǎn)動并且不再抵靠在另一漿板530上，而是抵靠在翅片533之一上。
在步驟85，沖擊錐516與膠嚢517接觸從而刺破膠嚢517并且建 立用于將容納在儲器512中的藥物傳送到泵513的無泄漏通路。沖擊 錐516優(yōu)選被使沖擊錐516和膠嚢517之間的連接密封的墊圏包圍。 由于泵513沒有運轉(zhuǎn)，藥物被保留阻塞在泵處。在步驟86，由使用者施加到第二管53的推射盤56上的朝向第一 管52的壓力經(jīng)由肩部527和剛性儲器512傳遞給支撐件536，支撐件 536隨后向第一管52的軸環(huán)55移動。彈簧518開始壓縮。針頭514 開始通過開口 19移出并且刺入患者的皮膚。
有利的，本發(fā)明的注射裝置51設(shè)計成使得針頭514刺入皮膚中一 確定深度，或當(dāng)實施肌肉注射時刺入肌肉組織中。針頭514的注射深 度適應(yīng)于醫(yī)學(xué)治療并且例如由圓周槽510的軸向長度確定。通過這樣 的安排，可以根據(jù)所希望的醫(yī)學(xué)治療調(diào)節(jié)容納在儲器512中的藥物和 注射深度。
步驟86對應(yīng)于圖9中所示的自動轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng)528的狀態(tài)93。 在狀態(tài)93，漿板530仍然位于翅片533下方。但是，桿531整個位于 翅片533下方。
如在步驟84，第二管53在步驟86的移動導(dǎo)致漿板530和桿531 在該部分的翅片533之間沿箭頭95的方向運動。結(jié)果，在狀態(tài)92和 93之間，桿531繞漿板530轉(zhuǎn)動并且此時以傾斜的方式抵靠在另一漿 板530上。另外，桿531側(cè)向伸出兩個翅片533之間形成的空間外。
在步驟87，支撐件536的移動導(dǎo)致開關(guān)521與抵接件522接觸。 開關(guān)521操作，從而導(dǎo)致泵13運轉(zhuǎn)。因此，只要一旦針頭514已經(jīng)刺 入皮膚或肌肉內(nèi)由醫(yī)學(xué)治療所確定的深度，泵出就被啟動?？梢岳斫?的是，可以作出安排使接觸發(fā)生在當(dāng)?shù)诙?3的軸環(huán)57抵靠軸環(huán)55 時。
結(jié)果，在步驟87，沖擊錐516穿過膠嚢517，彈性部件515和回 動彈簧518和523被壓縮，針頭514穿過開口 519，并且抵接件522 與開關(guān)521接觸。在這種狀態(tài)下的注射裝置51的注射可以開始。
在步驟88，啟動泵出導(dǎo)致藥物從儲器512射向針頭514并且從針 頭514被注射入患者體內(nèi)。注射的持續(xù)時間根據(jù)針頭514的數(shù)量和要 被注射的藥物體積而有所不同。有利的，注射的持續(xù)時間可以由電池 537的壽命來確定。
在步驟89， 一旦注射時間過去，使用者釋放施加在第二管53上的壓力，針頭514在回動彈簧518的作用下縮回第一管52內(nèi)，并且第 二管53在來自回動彈簧523的驅(qū)動下移動離開第一管52。注射裝置 51因而可以在第一次注射后完全安全地處理。
步驟89對應(yīng)于圖9中所示的自動轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng)528的狀態(tài)94。 在狀態(tài)94，漿板530仍然位于翅片533下方。但是，傾斜的桿531沿 箭頭96的方向推動翅片533。箭頭96的方向代表第二管53離開第一 管52的移動。
有利的，在箭頭96方向的推力和桿531的傾斜引起藥筒526在步 驟90繞支撐件525的縱向軸線B-B轉(zhuǎn)動。圖9示出藥筒在箭頭97的 方向上的運動。
漿板530和桿531在箭頭96的方向上豎直升起直到它們穿入形成 在隨后兩個翅片533 (即緊接在后面的藥筒的兩個翅片)之間的空間。
在步驟90的結(jié)尾，自動轉(zhuǎn)動驅(qū)動系統(tǒng)528回到狀態(tài)91并且新藥 筒的新儲器512面對肩部527。重復(fù)注射裝置51準(zhǔn)備好在步驟84進 行新的注射。因此可以理解利用這樣的裝置，可以相繼進行一次或多 次注射到恰當(dāng)深度。
凸臺534和抵接件535被布置成使得一旦藥物從最后一個儲器射 出，藥筒的轉(zhuǎn)動就被阻止，從而防止注射裝置的進一步使用。
儲器512可以容納不同或相同的藥物，這取決于所希望的治療療法。
重復(fù)注射裝置51的尺寸在寬度和長度上處在3cm到7cm的范圍 內(nèi)并且在高度上處在2cm到5cm的范圍內(nèi)，這取決于待注射的物質(zhì)。 泵的尺寸在寬度和長度上處在0.2cm到lcm的范圍內(nèi)，并且在高度上 處在lcm到5cm的范圍內(nèi)，這取決于待注射的物質(zhì)。
圖IO示出了本發(fā)明的注射裝置的針頭14或514。
眾所周知，針頭一般包括圓筒形的中空體100并在其端部具有用 于首先刺入皮膚的錐狀件101。
尤其是，本發(fā)明的注射裝置的針頭具有筆直穿過針頭514的壁并 且布置在針頭側(cè)面(即沿著中空體100,或在錐狀件101的邊緣但不
17是在其尖端)的出口 102。這些出口 102用于讓來自針頭內(nèi)部的藥物 朝向外部穿過，并且尤其是進入人體。
這種沒有端部開口的針頭，即具有錐形尖端101的針頭，能夠使 針頭刺入皮膚而不阻塞其開口。這提高了注射流量。
根據(jù)治療應(yīng)用，出口可以或多或少為多個并且它們可以分布在針 頭上，以形成例如圓形或螺旋形。
有利的，本發(fā)明的針頭具有微孔表面，例如用于保留殺菌劑和/ 或麻醉劑和/或修復(fù)物質(zhì)的目的。另外可選的，可以在針頭外表面中形
成微槽。
針頭514優(yōu)選長度范圍在0.5mm到3mm，直徑范圍在0.2mm到 0.8mm，這取決于應(yīng)用。針頭可以由不同材料制成，例如不銹鋼、鋼 合金、注射塑料材料、復(fù)合材料或陶瓷。
權(quán)利要求
1.一種用于醫(yī)療用途的微型注射裝置(1；51)，該微型注射裝置包括沿一定軸向(A-A；B-B)延伸的管(2；52)，該管內(nèi)布置有用于接納藥物的至少一個儲器(12；512)，該儲器與至少一個針頭(14；514)連接，并且該微型注射裝置的特征在于所述針頭能夠在所述管(2；52)中沿所述軸向(A-A；B-B)移動，并且該微型注射裝置還包括位于所述針頭和所述儲器之間的泵(13；513)，該泵由響應(yīng)于針頭(14；514)在所述管中沿所述軸向(A-A；B-B)的移動進行操作的開關(guān)(21；521)來控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射裝置，其中所述針頭(14; 514) 初始沿所述軸向(A-A; B-B)向前移動，以從所述管(2; 52)移出， 并且隨后沿所述軸向(A-A; B-B)向后移回，以便縮回到所述管(2; 52)內(nèi)，該注射裝置包括用于阻擋所述針頭(14; 514)移動的阻擋器 件(28)，并且在所述針頭在所述管(2; 52)內(nèi)移動兩次即分別向前 移動和向后移動以后，該阻擋器件(28)動作，以阻擋所述針頭(14; 514)的移動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射裝置，其中所述阻擋器件包括樞轉(zhuǎn) 地安裝在L形兩翼之間的交點處的L形聯(lián)桿(30)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項所述的注射裝置，其中所述泵 (13; 513)是經(jīng)由所述開關(guān)(21; 521)連接至電池(24; 537)的電 泵。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項所述的注射裝置，其中所述針 頭(14; 514)能夠沿軸向移動直至抵接件(22; 522 )，并且當(dāng)所述 針頭(14; 514)接觸所述抵接件時，所述開關(guān)(21; 521)被操作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項所述的注射裝置，其中所述泵 (13; 513)安裝在針頭支撐件(23; 536)上，所述針頭支撐件能夠在 所述管內(nèi)沿軸向移動，設(shè)置在所述管內(nèi)的至少一個彈簧(18; 518 )抵 抗所述支撐件(23; 536)在所述管(2; 52)內(nèi)的移動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中的任一項所述的注射裝置，其中所述儲 器(12; 512)能夠在所述管內(nèi)相對于所述針頭(14; 514)沿軸向移 動，并且所述儲器(12; 512)經(jīng)由至少一個沖擊錐(16; 516)與所 述泵(13; 513)連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項所述的注射裝置，其中所述管 (2; 52)是被插入一外管(3; 53)中的內(nèi)管，所述外管圍繞所述內(nèi)管 同軸地布置，使得所述針頭(14; 514)響應(yīng)于所述外管相對于所述內(nèi) 管的軸向移動而在所述內(nèi)管中沿軸向移動。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的注射裝置，其中所述內(nèi)管和所述外管具 有圍繞軸線的相應(yīng)第一軸環(huán)(5， 55)和第二軸環(huán)(7， 57)，并且其 中可去除間隔件(4; 54)被設(shè)置所述第一軸環(huán)(5， 55)和所迷第二 軸環(huán)(7; 57)之間，以阻擋一個管相對于另一個管的相對軸向移動。
10. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的注射裝置，其中所述儲器 (12)與所述泵(13)和所述針頭(14)組裝在一起，以形成一藥筒。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中的任一項所述的注射裝置，其特征在于 所述注射裝置包括多個藥筒(526)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的注射裝置，其中所述多個藥筒(526) 具有扇形形狀的相應(yīng)截面并且圍繞縱向軸線(B-B)分布。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的注射裝置，其特征在 于所述藥筒(526)布置在一支撐系統(tǒng)(525)中，所述支撐系統(tǒng)能夠 繞縱向軸線(B-B)轉(zhuǎn)動。
14. 根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的注射裝置，其中每個針頭 (14; 514)具有一個或多個出口 (102),所述出口相對于所述針頭沿 側(cè)向布置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的注射裝置，其中所述出口 (102)布 置為圓形或螺旋形結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種用于醫(yī)療用途的微型注射裝置(1)包括沿一定軸線(A-A)延伸的管(2)并且該管內(nèi)布置有用于接納藥物的至少一個儲器(12)，該儲器被連接至至少一個針頭(14)。所述針頭能夠在該管(2)中沿所述軸線(A-A)移動，并且該注射裝置(1)還包括位于針頭和儲器之間的泵(13)。該泵由響應(yīng)于針頭(14)沿所述軸線(A-A)在所述管中的移動進行操作的開關(guān)(21)來控制。
文檔編號A61M37/00GK101616709SQ200880005811
公開日2009年12月30日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月22日
發(fā)明者B·佩里埃 申請人:厄弗翁簡易股份公司