注射器组件和包括其的输液泵组件的制作方法

专利名称：注射器组件和包括其的输液泵组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于药物产品受^li送到对象的输皿组件，更特别是一 种与输液泵一起f顿的注射器组件。 背景狱输液泵为在一段时间内需要多次输送体积比例药物给其身体的个体提供了重要的生活方式上的益处。输皿M^:在患者和泵之间的输液路径可靠地 将所需药物分配给患者。输液路径是导管，其在一个端部固定到泵系统，且在 另一端静脉内或皮下固定到患者。输液泵的操作由处理器进行控制。处理器控 制以预定次数将药物的定期剂量输澄合患者。因此，在一段时间内，患者可以 依赖于输線静脉内地或皮下地输送药物的所需齐懂。采用该方法，患者不必 中断生活活动以重复手工输送所需药物。^^f周知的，辅r液，常，活塞型驱动机构，用以沿输液路径将泵内部 的药物筒或者"注射器组件"的内含物推进给对象。活塞型驱动器选择性地驱 动注射器ttS从注射，卜壳分配所需要量的流体。发明内容本发明的特征和优点将在如下描述中得到阐述，且部分是在描述中显而易 见的，或可能M本发明的实践而被获知。通过如下的书面描述和权利要求书 以及附图中特别指出的设备和本发明的实践方法，本发明的优点可以被实现和 翻。^ 、本发明的一个方面，提供一种与具有驱动活塞的输液泵一起4顿的注 射器组件。注射器组件包括基本上空心的注射器外壳，以及在注射器外壳内部 轴向可移动以从其分配流体的柱塞。该柱塞具有主体，该主体的一部分被构造 为接合于与驱动活塞关联的径向弹性部件，使得该柱塞相对于驱动活塞可释放 地轴向固定。IKM本发明的另一个方面，提供一种输麟组件。该输麟组件包括胰岛 素泵和注射器组件，其中胰岛素泵包括具有与其相关的径向弹性部件的驱动活塞。该注射器组件包括基本上空心的注射器外壳，以及在注射默卜壳内部轴向 可移动以从其分配流体的柱塞，该柱塞具有主体，该主体的一部分被构造为接 合于与驱动活塞关联的径向弹性部件，以使得该柱塞相对于驱动活塞可释放地 轴向固定。^M本发明的另一方面，驱动活塞具有第一环鹏，柱塞具有第二环形槽。 径向弹性部件位于第一槽和第二槽内，以可释放地轴向相对于驱动活塞固定柱塞。


结合附图阅读，前述概要以及下述本发明优选实施例的详细描述将得到更 好的理解。为了说明本发明的目的，这里示出了多个实施例。然而，应该理解 的是，本发明并不限于所示出的精确的排列和手段。其中附图图1魏括本发明的实施例的典型的输麟的侧视图，输液泵壳的壁被移 除，以显示其内部构件的布局；图2是图1中的输 在 尤位且泵门开启时的侦舰图；图3是泵门开启以装载注射器组件的输麟的端视图；图4是依照本发明的一个典型实施例的、湖器组件的等距视亂图5是沿图4中线5-5方向的截面视图；图6是依照本发明典型实施例的驱动活塞的^i面视图；图7是部分截面以图鹏射器组j糊入输液泵壳内的侦舰图；图8是图解图7中注射器组件装^Alr液泵内操作位置的截面视图；图9是沿图8中线9-9方向的截面视图；以及图10是图解选择性的注射器组件装itA输棘内操作位置的截面视图。
具体实施方式
下面描述中4顿的某些术靴是为了便于描述而没有限制作用。词"右"， "左"，"下部"，"上部"指示了附图中的参照方向。词"向内地"，"向外地"分别指朝向和离开lr液泵几何中心和其指示部分的方向。术语包括上面特别提及的词，其派生词和同义词。参照图l， ^^、本发明的一个典型实施例，活塞型输麟5被示出，其用 于沿输液路径14输送药物24或其他流体(虚线)给患者。输液泵5希望地包含密封泵壳7，处理电路200，电池70，马达IO,齿轮系28，导螺杆15和驱动 活塞22。注射器组件12位于泵壳7之内，以使得驱动活塞22接合注射器组件 12的體20。在操作中，由电池70提供电力的处理电路200控制输液泵5的操作。马达 IO增加地接合以预定的时间间隔将药繊入给患者。在接合时，马达10舰齿 轮系28导致导螺杆15旋转。当导螺杆15由马达10驱动时，驱动活塞22被朝 向注射器组件12轴向驱动，从而推动禾接20。这导致药物24从注射器组件12 的注射器外壳26中输送。输液路径14通51^接器27与注射器外壳26的分配 尖端25 (见图5)连接，以在lT液泵5和患者之间提供流体连通。现在参照图2-3，示出了输液泵5的壳7。泵壳7希望地由热塑性材料构成， 且iMM31密封其内任何开口以制成水密性。希望地，泵壳7支撑液晶显示 器30，键区42，启动按钮44，电池门40，铰链38，泵门闩锁48，以及泵门36。 为了将注射器组件12装载入壳7，泵门36开启以暴露内部tr液端口 50和电池 门40。注射器组件12被构造为通过内部输液端口 50轴向地移动iSA泵壳7内 部，以使得柱塞20轴向地接合驱动活塞22，在下文中将得到更详细的描述。在 图2和3中，泵门闩锁48被旋转离开泵壳7，以释放泵门36，所以其可以在铰 链38处枢转开启。电池门40是可移除的，以替换电池70。本发明并不受限于已阐皿的输液泵。输液泵5可以具有多种构造，包括 多种控制件，电源，驱动装置，访问端口和门，尺寸和m。参照图4和5，注射器组件12包括柱塞20和注射器外壳26。密封环29或 类似物被提供于柱塞20和注射器外壳26之间，以将药物24密封于注射器外壳 26内部。密封环29也在柱塞20和注射粉卜壳26之间提供摩擦力。i縫擦力轴 向地相对于注射器外壳26固定柱塞20 ，因此需要作用在柱塞20上大于该摩擦 力的轴向力，以使柱塞20相对于注射器外壳26移动。如下文中的描述，驱动 活塞22被构造为选择性地相对于注射器外壳26轴向地向内移动柱塞20，注射 默卜魏过壳7的门36轴向地固定至U位，使得药物24舰分配尖端25而被分 配。邻近分配尖端25提供连接接口23，以鹏与连接器27的连接。可以提供 多种连接接口23。在本实施例中，柱塞20包括管状主体31，其具有延伸于闭合端部33和常 开端部35之间的通常空心的内部37。常开端部35被构造为接收驱动活塞22，将在下文中进行描述。丰據主体31可以包括排气孔32 ^!^以物，以使当驱动 活塞22 m空心内部37时压力逸出。内部环形槽39沿柱塞主体31的内表面 提供，且被构造为接收如下文所述的径向弹性部件，以轴向地相对于驱动活塞 22固定柱塞20。内部环糊39希望地提供于邻近常开端部35，但也可以布置 于其他位置。图4和5中说明的注射器组件12被预±真充药物24或类似物，以 备用于输觀5舰。参照图6和7，驱动活塞22包括管状主体41 ，其具有空心内部部分47， 其被构造为接收导螺杆15。邻近于活塞主体41的开启端部45的螺纹44被构造 为接合导螺杆15的螺纹16，以鹏驱动活塞22的驱动运动。在壳7内部，通 过导螺杆15独自地^M:其他支撑结构(未示出)支撑驱动活塞22。肩51可 以围绕开启端部45提供，以在壳7内部进一步支撑驱动活塞22。活塞主体41 的端部43被构造为接收帽49，其希望地由弹性体材料制造。选择性地，端部 43可以被制造为闭合端部或帽49可以与其形成整体，例如，M包覆成型。外部环形槽53被围绕活塞主体41提供，且被构造为接收和保持径向弹性 部件60。为了在其中辅助保持径向弹性部件60，外部环形槽53希望地具有展 平的侧边55，其通常彼此平行延伸。外部环形槽53希望地位于朝向开启端部 45，但也可以在其他位置。参照图8，当注射器组件12完全安^A输液泵5且 帽49接触柱塞闭合端部33时，内部环形槽39和外部环形槽53希望地轴向对 齐。如图7所说明的，为了于输棘5内部安装注射器组件12，注射器组件12 轴向地移动ffiil内部lP液端口50，如箭头A所指示。驱动活塞22的端部43通 过开启端部35駄柱塞20且穿过空心内部37直到帽49接合闭合端部33 。当 径向弹性部件60通过ttS开启端部35进入时，径向弹性部件60压縮，使f射5 向弹性部件60iftA空心内部37。为了辅助该压縮，向内锥形部34希望地被围 绕开启端部35提供。当径向弹性部件60轴向地与内部环形槽39对齐时，径向 弹性部件60径向地膨胀，且接合内部环形槽39，因此，相对于驱动活塞22轴 向固定柱塞20。径向弹性部件60，向内锥形部34和内部环形槽39希望地被构 造为使得插A^卩使柱塞20可操作地接合驱动活塞22所需的插入力小于柱塞20 和注射默卜壳26之间的摩擦九使得在插入縱呈中，l據20相对于注射默卜 壳26不移动。lil径向弹性部件60接合于柱塞20和驱动活塞22之间，驱动活塞可控制 地轴向固定于壳7内，径向弹性部件60提供了附加力以阻碍瞎20相对于注 射器外壳26的轴向移动。因此，等于摩擦力加上弹性部件附加力的合力轴向地 相对于注射默卜壳26固定丰據20。然而，由于弹性部件附加力被提供在驱动活 塞22和柱塞20之间，不必克服该附加力以驱动柱塞20轴向地向内分配药物。 因此，可以获得在纟接20和注射器外壳26间更可靠的定位，而不需要更大的 驱动力。选择性地，由于合力包括弹性部件附加力，减小的摩擦力可以被禾,同时 仍维驗望的合力。例如，包括构造为在柱塞20和注射粉卜壳26之间提供21bs 的摩擦力的密封环的现有狱的系统具有21bs的合力。在本发明的说明例中， 弹性部件60，驱动活塞22和柱塞20被构造为使得弹性部件60提供0.51bs的附 加力。因此，为获取相同的合力，柱塞20和注射器外壳26之间的由密封环29 所提供的摩擦力只需为1.51bs。因此，相对于注射器外壳26固定柱塞20的合力 仍然保持相同，但是所需的驱动力，即，克月隨擦力所需的轴向力由21bs减为 1.51bs。由于所需驱动力的减少，泵系统可以被更有效;tW作。当注射器组件12被移除时，与箭头A相反的轴向力被施加于注射器组件 12。径向弹性部件60再次压縮且从内部环糊39脱离。为便于这样，希望地， 至少环形槽39的后纖具有锥形侧壁57。两侧壁57舰为锥形。在希望的构 造中，相对的侧壁57彼此所成角度在约90。和175°之间，希望地彼此约135 ° 。为更进一步确保径向弹性部件60从内部环形槽39而不是外部环形槽53中 脱离，外部环形槽53希望地深于内部环形槽39。在希望的构造中，内部环形槽 39和径向弹性部件60被构造为使径向弹性部件60从内部环形槽39脱离所需的 力小于摩擦力，使得注射器组件12被移除，而不分离注射器外壳26和l接20。尽管此处f魏的力的值被j顿，这^i!K是为了说明目的而不是为了限制。 其他的具有不同的相关的力的值的构造也在本发明范围内。在本实施例中，如图9所示，径向弹性部件60为倾斜的螺旋弹簧62。说 明性的倾斜的螺旋弹簧在美国专利No.4,655,462中描述，，此处被完整合并。 倾斜的螺旋弹簧62包括多个圈装置，每个圈装置以分离关系彼此相互连接且布 置为与螺旋弹簧62的中心线成预选择的锐角。结果，响应于螺旋弹簧沿加载方 向的偏斜，倾斜的螺旋弹簧62在与中心线约垂直的加载方向上施力瞎力。尽管倾斜的螺旋弹簧62在此处被示出和描述，但是其他径向弹性部件60，例如，由 弹性^^才料制作的实心环可以被利用。参照图10，本发明的替代实施例l銀示。该实施例与前述实施例相似，但 是注射器组件12'的丰據20，包括外部环形槽39'，而驱动活塞22'包括内部环形 槽53'。柱塞主体31'的后端部35'被构造为接收在驱动活塞22'内且前端部33' 形成头。密封环29 ^^似物被麟于头和注射默卜壳26之间。径向弹性部件 60保持在内部环形槽53'中且接舒外部环腾39'，以相对驱动活塞22'轴向 固定柱塞20'。在其他方面，输、皿组件大体按照前述实施例操作。尽管参照特殊实施例，本发明在此处得到了说明和描述，但是本发明并不 限制于显示的细节。而是，在权利要求书同等范围和不脱离本发明的情况下， 可在细节J^S行多种修改。
权利要求
1.一种与具有驱动活塞的输液泵一起使用的注射器组件，该注射器组件包括基本上空心的注射器外壳；在注射器外壳内部轴向可移动以从其排出流体的柱塞，该柱塞具有主体，该主体的一部分构造为接合于与驱动活塞关联的径向弹性部件，以使该柱塞相对于驱动活塞可释放地轴向固定。
2. 如权利要求1所述的注射器组件，其中柱塞主体具有带有开启端部的基 本上空心的管状构造，开启端部构造为接收驱动活塞的一部分，该管^i体包 括内部环形槽，其构造为接收径向弹性部件的一部分。
3. 如权利要求2所述的注射器组件，其中内部环形槽具有相对的侧壁，其 彼此成角约90到175度。
4. 如权利要求2所述的注射器组件，其中内部环形槽具有相对的侧壁，其 彼此成角约135度。
5. 如权利要求2所述的注射器组件，其中柱塞主体开启端部是向内成锥形的。
6. 如权利要求1所述的注射器组件，其中柱塞主体的至少一部分被构造为 被接收于驱动活塞的一部分内，且柱塞主体包括外部环形槽，其构造为接收径 向弹性部件的一部分。
7. —种输繊且件，包括胰岛素泵，其包括具有与其相关的径向弹性部件的驱动活塞；以及 注射器组件，其包括基本上空心的注射器外壳，以及在注射器外壳内離由 向可移动以从其排出流体的柱塞，该柱塞具有主体，该主体的一部分被构造为 接合于与驱动活塞关联的径向弹性部件，以使得该柱塞相对于驱动活塞可释放 地轴向固定。
8. 如权利要求7所述的输液泵组件，其中柱塞主体包括第一环形槽，其被 构造为接收径向弹性部件的一部分，驱动活塞包括第二环形槽，其被构造为接 收径向弹性部件的一部分。
9. 如权利要求8所述的输麟组件，其中当l提相对于驱动活塞被定位于 最终装配位置时，第一环形槽和第二环形槽轴向自齐。
10. 如权利要求8所述的输麟组件，其中第一环形槽具有相对的侧壁， 其彼此成角约90至175度。
11. 如权利要求8所述的输麟组件，其中内部环形槽具有相对的侧壁， 其彼此成角约135度。
12. 如权禾腰求8所述的输液泵组件，其中第二环形槽径向深于第一环形
13.如权禾腰求8所述的输M组件，其中柱塞主体具有带有开启端部的 基本上空心的管状构造，幵启端部构造为接收驱动活塞的一部分，且第一环形 槽是内部槽，而第二环形槽是外部槽。
14. 如权禾腰求8所述的输M^组件，其中柱塞主体的至少一部分被构造 为被接收于驱动活塞的一部分内，且第一环形槽是外部槽，而第二环形槽是内 部槽。
15. 如权禾腰求7所述的输麟组件，其中径向弹性部件是倾斜的螺旋弹簧。
16. 如权利要求7所述的输麟组件，其中径向弹性部件是由弹性^:才料制作的实心环。
17. —种输鄉组件，包括胰岛素泵，其包括具有第一环赚的驱动活塞-,注射器组件，其包括基本上空心的注射器外壳，以及在注射器外壳内部轴 向可移动以从其排出流体的柱塞，该+據具有主体，该主体与驱动活塞可接合， 且包括第二环形槽；以及径向弹性部件，其位于第一和第二槽内，以可释放地轴向地相对于驱动活 塞固定柱塞。
18. 如权禾腰求17所述的输麟组件，其中经由第一方向上的轴向九该 丰tt接合且可释放地轴向地固定到驱动活塞。
19. 如权利要求18所述的输液泵组件，其中与第一方向反向的第二方向上 的足够的轴向力相对于驱动活SP放柱塞。
20. 如权利要求19所述的输液泵组件，其中摩擦力存在于注射默卜壳和柱 塞之间，其大于使丰接和驱动活塞接合所需的力，且大于相对于驱动活塞释放 禾4S所需的力。
全文摘要
一种与具有驱动活塞的输液泵一起使用的注射器组件。该注射器组件包括基本上空心的注射器外壳，以及在注射器外壳内部轴向可移动以从其分配流体的柱塞。该柱塞具有主体，该主体的一部分被构造为接合于与驱动活塞关联的径向弹性部件，使得该柱塞相对于驱动活塞可释放地轴向固定。
文档编号A61M5/178GK101239205SQ20081000955
公开日2008年8月13日 申请日期2008年1月10日 优先权日2007年1月10日
发明者B·沙里菲, P·保罗, W·劳森四世 申请人:安尼马斯公司