包括单向阀的医疗药筒的制作方法

本发明涉及一种容纳多剂量医疗药物的医疗药筒。本发明的医疗药筒允许容纳在医疗药筒中的医疗药物被尽可能最大程度地利用。

背景技术：

容纳医疗药物的药筒可用于单次使用或多次使用。在药筒用于单次使用的情况下，应该仅从药筒分配一个剂量的医疗药物，并且丢弃超过所需剂量的任何剩余的医疗药物。因此，剩余的医疗药物被浪费。单次使用的药筒的优点在于在药筒的填充期间药筒是密封的，并且仅在单次剂量被分配时，该密封状态才被破坏。因此，医疗药物的污染风险被最小化，并且不需要向医疗药物添加防腐剂。然而，单次使用药筒的缺点是药筒中容纳的医疗药物的量通常不会精确地对应于所需剂量，从而可能导致如上所述的医疗药物的大量浪费。

另一方面，在药筒用于多次使用的情况下，药筒中容纳的医疗药物的量代表几个剂量的医疗药物。这允许容纳在药筒中的医疗药物的总量相比于单次使用药筒的情况更大程度地使用，即使所需剂量随使用者而变化。因此，减少了医疗药物的浪费。然而，一旦第一剂量的医疗药物从多次使用的药筒被分配，药筒的密封状态就被破坏，并且因此存在剩余在药筒中的医疗药物被污染的风险。为了防止例如剩余医疗药物中的细菌生长，有时将防腐剂加入到医疗药物中。然而，在医疗药物中防腐剂的存在可能是不合期望的，例如，由于医疗药物可能的不稳定性、诸如过敏反应等由防腐剂引起的不期望的副作用。

在医疗药物非常昂贵的情况下，希望尽可能最小化医疗药物的浪费。然而，医疗药物中防腐剂的存在可能是不可接受的，因此简单地使用多用药筒不是可适用的解决方案。

US5478323公开了一种用于附接到多药筒注射装置的出口端的可移除歧管组件。歧管组件包括封装橡胶隔膜的两个刚性塑料壳体。止回阀通过将隔膜的前表面压靠在后壳体的密封面上以在它们之间形成流体密封接口而形成。止回阀防止从一个药筒流出的流体进入其他药筒中的一个。

US5147323公开了一种多药筒注射器，包括容纳第一和第二药物填充药筒的本体。药筒是在一端具有隔膜并且在另一端具有活塞、在两者之间具有液体药物的类型。当药筒安装在本体内时，隔膜被中空针头刺穿，中空针头连接到通向蓄积室的流动路径。止回阀在针头的末端使用，以防止液体流回药筒中。

技术实现要素：

本发明的实施例的目的是提供一种医疗药筒，其允许将医疗药物的浪费最小化，而不需要在医疗药物中使用防腐剂。

本发明的实施例的另一个目的是提供一种容纳多剂量医疗药物的医疗药筒，其中与现有技术的医疗药筒相比，医疗药物的污染风险降低。

根据第一方案，本发明提供了一种容纳多剂量医疗药物的医疗药筒，该医疗药筒具有设置成连接到用于递送医疗药物的注射针的出口端，其中医疗药筒包括单向阀，该单向阀被布置在医疗药筒的内部、靠近出口端的位置处，该单向阀布置成允许流体从医疗药筒的内部流向出口端，并且防止流体从出口端向医疗药筒的内部流动。

根据本发明的第一方案的药筒容纳多剂量的医疗药物。医疗药筒具有出口端，其中注射针可以在该出口端处连接到药筒，从而允许医疗药物通过注射针从药筒被递送。因此，药筒是旨在用于多种用途的种类。因此，当从药筒递送第一剂量的医疗药物时，药筒的密封被破坏，由此引起药筒中剩余的医疗药物污染的潜在风险。

药筒包括单向阀，该单向阀布置在在医疗药筒的内部、靠近出口端的位置处。单向阀被布置成允许流体从医疗药筒的内部流向出口端，并且防止流体从出口端流向医疗药筒的内部。由此，医疗药物可以从药筒的内部、通过单向阀、经由出口端和在出口端连接的注射针而被递送。然而，不允许从出口端通过单向阀并且进入药筒的内部的逆流。由此显着降低了药筒中剩余药物污染的风险。

因此，可能使用多剂量药筒，而没有容纳在药筒中的医疗药物被污染的危险，并且不必将防腐剂应用到医疗药物。因此，容纳在药筒中的医疗药物可以完全地使用，并且医疗药物的浪费被最小化。这在医疗药物是非常昂贵的类型的情况下是特别有利的。

单向阀可以例如是简单的止回阀等的形式。然而，它也可以是必须在允许流体通过阀的位置和防止流体通过阀的位置之间切换的类型。这将在下面进一步描述。

有利的是，单向阀被布置在药筒的内部中，因为由此单向阀可以以减小药筒内部的死体积(dead volume)的方式设计，由此甚至进一步减少了医疗药物的浪费。此外，单向阀可在医疗药物被填充到药筒中的填充过程期间定位在药筒内部，由此允许制造商控制单向阀如何相对于药筒定位。最后，通过将单向阀布置在药筒的内部中，在药筒的出口端与单向阀之间不需要额外或外部的接口，从而消除或至少显著降低在这种接口处的泄漏的风险。

单向阀可以替代医疗药筒的被动隔膜。根据该实施例，单向阀被布置在药筒内部，紧邻出口端，并且与连接到药筒的出口端的注射针直接接触。这种设计甚至可进一步减少药筒内的死体积，从而甚至进一步减少医疗药物的浪费。

单向阀可以是被动阀。在这种情况下，单向阀是自动确保流体仅被允许沿一个方向通过阀而操作者不必执行任何主动动作的类型。

例如，单向阀可包括弹性阀构件，该弹性阀构件被布置成当出口端与单向阀之间存在的压力与药筒内部存在的压力之间的压力差低于预定阈值时被推入密封位置，且当该压力差高于预定阈值时被推离密封位置，从而允许医疗药物通过单向阀。在这种情况下，由于阀构件的材料的弹性特性，弹性阀构件可被推向和推离密封位置。例如，当弹性阀构件被推离密封位置时，这可能是弹性阀构件的变形的结果。

根据该实施例，单向阀通过跨过单向阀的压力差来控制。当药筒内部存在的压力高时，例如，因为药筒内的可动柱塞被操作以分配医疗药物，于是单向阀通过将弹性阀构件推离密封位置而打开，并且医疗药物被允许通过单向阀，从而允许医疗药物从药筒的内部通过单向阀、经由药筒的出口端和注射针而被分配。

另一方面，在出口端和单向阀之间存在的压力高的情况下，则将弹性阀构件牢固地推入密封位置，从而有效地关闭单向阀并防止流体的逆流进入药筒。此外，跨过阀的压力差越高，弹性阀构件将被越多地推入密封位置，从而有效地确保单向阀在这种情况下关闭，并且由此有效地防止逆向流体流动。

阈值可以为零，在这种情况下，只要药筒内部存在的压力超过单向阀与药筒的出口端之间存在的压力，单向阀就打开，只要在单向阀与药筒的出口端之间存在的压力超过药筒内部存在的压力，单向阀就关闭。

作为替代方案，阈值可以是非零值。在这种情况下，在单向阀打开之前，药筒内部存在的压力必须超过在单向阀和药筒的出口端之间存在的压力达到由阈值限定的一定量，并且医疗药物允许从药筒被分配。非零阈值在不会导致单向阀打开的小的压力差的意义上提供安全裕度。此外，当药筒内部存在的压力基本上等于单向阀与药筒的出口端之间存在的压力时，确保单向阀保持关闭。这进一步降低了流体的逆流经由单向阀意外地流入药筒的风险。

非零阈值可以例如通过朝向关闭位置偏压单向阀的偏压力来提供。在这种情况下，为了使单向阀打开，药筒内部存在的压力必须克服该偏压力。在一些情况下，当打开阀时可应用的阈值可与当关闭阀时可应用的阈值不同。这可以被称为机械滞后，并且将进一步降低意外打开单向阀的风险，同时确保单向阀在已经递送一定剂量的医疗药物之后适当地关闭。

单向阀可包括鸭嘴阀部分。鸭嘴阀是限定由弹性材料制成的两个锥形部分的阀。锥形部分沿着密封线相遇。当锥形部分之间存在的压力超过锥形部分的相对侧处存在的压力时，由于锥形部分的变形(特别是沿着密封线)，锥形部分被推动而远离彼此，从而打开阀。另一方面，当在锥形部分的相对侧处存在的压力超过在锥形部分之间存在的压力时，锥形部分被朝向彼此推动，由此确保密封沿着密封线被提供，从而关闭阀。因此，鸭嘴阀是被动单向阀的示例，其通过阀上的压力差来控制。

作为替代方案，单向阀可包括后翻堵塞元件(back flip stop element)。后翻堵塞元件是这样的元件，其例如由弹性材料制成，由于跨过后翻堵塞元件的压力差，可被推向或推离密封位置。例如，后翻堵塞元件可以以这样的方式布置在邻接元件附近：在后翻堵塞元件的第一侧处存在的高于后翻堵塞元件的第二相对侧上的压力将导致后翻堵塞元件被推动而牢固地抵靠在邻接元件上。然而，在后翻堵塞元件的第二侧上存在的高于在后翻堵塞元件的第一侧上的压力将导致后翻堵塞元件移动远离邻接元件，从而在后翻堵塞元件与邻接元件之间打开流动通道，引起阀打开。

单向阀可包括沿着通过单向阀的流动方向一个接一个布置的两个或更多个后翻堵塞元件。在这种情况下，跨过单向阀的压力差必须足以推动每个后翻堵塞元件远离密封位置，以便打开单向阀。此外，即使后翻堵塞元件中的一个失效，由此意外地打开对应于该后翻堵塞元件的流体通道，单向阀也将保持关闭。因此，甚至进一步降低偶然逆流流入药筒的风险。

作为另一替代方案，单向阀可包括弹簧偏压阀元件。根据该实施例，偏压弹簧相对于阀座朝向单向阀的关闭位置偏压阀元件。因此，如上所述，如果在单向阀的任一侧上存在的压力基本上相等，由偏压弹簧提供的偏压力必须通过跨过单向阀的压力差来克服，以便移动阀元件使其远离阀座并打开阀，并且确保单向阀保持关闭。

包括弹簧偏压阀元件的单向阀的一个示例是定制的球形止回阀。在这种情况下，弹簧偏压阀元件是布置成与可压缩弹簧接触的球的形式。可替代地，弹簧偏压阀元件可以是具有布置在形成于圆筒中的腔内部的可压缩弹簧的中空圆柱体的形式。

作为另一个替代方案，单向阀可包括围绕单向阀的另一部分布置的弹性套筒，弹性套筒被布置成由于跨过单向阀的压力差而变形并被推离单向阀的另一部分，从而打开单向阀。根据该实施例，单向阀类似于通常在自行车内胎中使用的阀的类型。

根据该实施例，二维密封表面限定在弹性套筒与单向阀的另一部分之间。因此，单向阀意外地允许逆流流动通过的风险被最小化。例如，该实施例特别适于容纳在药筒中的医疗药物为悬浮液形式的情况，因为在这种情况下存在悬浮液的小颗粒可能卡在阀中的风险。由于二维密封表面，这种卡住的颗粒不会导致通过单向阀的泄漏。

单向阀的另一部分可以是基本上实心的部分。在这种情况下，单向阀可通过将弹性套筒推离基本上实心的部分而打开，从而在弹性套筒与基本上实心的部分之间并沿着弹性套筒和基本上实心的部分打开流动通道。作为替代方案，单向阀的另一部分可以是中空部分，其设置有与弹性套筒邻接布置的壁部分中限定的一个或多个开口。在这种情况下，单向阀可通过在一个或多个开口的位置处将弹性套筒推离中空部分而打开，从而打开通过一个或多个开口的并且在中空部分和弹性套筒之间并沿着中空部分和弹性套筒的流动通道。

作为上述被动单向阀的替代方案，单向阀可以是主动阀。根据该实施例，操作者将需要执行主动动作以打开单向阀，从而允许从药筒分配医疗药物。然而，单向阀可以以这样的方式设计：当药筒被操作以分配一定剂量的医疗药物时，单向阀自动地操作以实现这一效果。活动单向阀可以例如被磁性地或电动地操作，或者其可以是手动操作的机械阀。

医疗药筒可进一步包括在单向阀和出口端之间的区域中布置在药筒的内部中的填充材料，所述填充材料允许液体通过该区域。

在单向阀不直接地邻近药筒的出口端布置的情况下，死体积将形成在单向阀和药筒的出口端之间的区域中。在药筒操作期间，为了分配医疗药物，医疗药物将不可避免地被困在该死体积中，并且当可动柱塞已经在药筒内被推动得尽可能远时，因此不能从药筒进一步分配任何医疗药物，剩余的医疗药物(相当于死体积中被困的医疗药物)将保留在药筒中。因此，这种医疗药物被浪费。

为了最小化医疗药物的浪费，因此期望最小化限定在药筒内部的死体积，包括限定在单向阀与药筒的出口端之间的死体积。根据该实施例，这通过在单向阀与药筒的出口端之间的区域中布置填充材料来实现。填充材料允许液体通过，但它也“占据”单向阀与药筒的出口端之间的区域的一些体积。因此，可用于困住医疗药物的体积减小，即死体积减小。

填充材料可以例如是纤维材料，其填充单向阀与药筒的出口端之间的整个区域，但是允许液体通过材料。因此，单向阀与药筒出口端之间的区域中的死体积由可容纳在纤维材料中的液体的量限定。

作为替代方案，填充材料可以是固体，同时允许液体通过。例如，填充材料可以是允许液体在其间通过的多个例如球形物体的形式，但是“占据”限定在单向阀与药筒的出口端之间的体积的一部分，从而减少死体积，即，可用于困住医疗药物的体积。

在任何情况下，即使不能精确地控制注射针的精确位置，也应当确保填充材料允许注射针以如下方式进入单向阀与药筒的出口端之间的区域：其与被分配的医疗药物接触。

替代地或附加地，医疗药筒还可包括布置在延伸通过单向阀的流动路径中的填充材料，所述填充材料允许液体通过流动路径。

类似于上述情况，作为通过单向阀的流动路径的各种设计特征的结果，死体积也可被限定在单向阀内部。还希望尽可能多地减少死体积，以便尽最大可能减少医疗药物的潜在浪费。获得此目的的一种方式是在延伸通过单向阀的流动路径中布置填充材料。上述关于填充材料的评述在此同样适用。

单向阀的至少一部分可延伸到医疗药筒的颈部中。根据该实施例，单向阀与药筒的出口端之间的有效容积减小，从而减小了在该区域中限定的死体积。因此，减少了医疗药物的潜在浪费。

整个单向阀可布置在医疗药筒的颈部中。作为替代方案，单向阀的仅一部分可布置在颈部中，并且单向阀的剩余部分可布置在从颈部朝向安装在药筒内部的止动件的药筒的一部分中。

医疗药筒可限定单向阀与出口端之间、单向阀内部、以及与单向阀相邻并背向出口端的区域中的总的死体积，所述总的死体积小于没有单向阀的药筒的颈部的剩余的死体积。根据该实施例，限定在药筒内部的整个死体积小于在药筒内没有单向阀布置的情况下存在的死体积。由此，药筒内单向阀的存在减少了死体积，从而减少了医疗药物的浪费。

存在被困在单向阀与药筒的出口端之间的区域中的医疗药物被污染的风险。在一些应用中，这将不被认为是不可接受的，因为潜在污染的医疗药物仅构成从药筒分配的下一剂量的医疗药物的非常小的一部分。然而，在认为这是不可接受的情况下，医疗药物可以通过初始喷射(priming shot)来处理，其在分配一定剂量的医疗药物之前立即冲洗单向阀与药筒的出口端之间的体积。同样在这种情况下，希望减少该区域中的死空间，因为当然会浪费通过初始喷射来处理医疗药物。

根据一个实施例，偏压力可被施加到单向阀，将单向阀朝向关闭位置偏压，并且由药筒内部存在的压力施加的力在这种情况下必须克服偏压力以使单向阀打开。偏压力可以例如通过偏压弹簧或者通过弹性构件提供。这已经在上面描述。

单向阀可经由一个或多个密封部件抵靠医疗药筒的内壁安装。一个或多个密封部分防止流体绕过单向阀，从而甚至进一步降低药筒内医疗药物的污染风险。

一个或多个密封部分可以例如是设置在单向阀与医疗药筒的内壁之间的一个或多个O形环的形式。可替代地，可以应用任何其他合适类型的密封部分。可以仅设置一个密封部分，或者可以设置两个或更多个密封部分。提供多于一个的密封部分降低了泄漏的风险，因为在这种情况下，如果密封部分中的一个被破坏，则其他密封部件将确保密封得以保持。

医疗药筒可以是预填充的注射器的一部分或形成预填充的注射器的一部分。根据该实施例，药筒以即用形式提供，允许使用者使用该预填充的注射器直接分配医疗药物。在这种情况下，预填充的注射器在使用后将被丢弃。预填充的注射器可以设有或不设有堆叠的针。

作为替代，医疗药筒可以布置成定位在注射装置中，可能是可重复使用的注射装置。

应当注意，医疗药筒可以设置有两个或更多个单向阀，这些单向阀在药筒的内部中一个接一个地布置。这将甚至进一步降低逆流流入药筒中的风险，并且由此降低容纳在药筒中的医疗药物的污染风险。

根据第二方案，本发明提供了一种注射装置，其包括容纳根据本发明第一方案的医疗药筒的壳体，以及设置成如下方式接收注射针的针接口：注射针通过医疗药筒的出口端进入医疗药筒的内部，以允许医疗药物经由注射针从医疗药筒被递送。

应当注意，本领域技术人员将容易想到，结合本发明的第一方案描述的任何特征也可以与本发明的第二方案结合，反之亦然。因此，上述评述在此同样适用。

注射装置可以是自动注射器，例如，电机驱动的自动注射器。作为替代，注射装置可以是手动驱动的。

注射装置可被布置成在已经执行注射之后减小药筒内的压力，从而确保单向阀关闭。这可以例如通过在相反方向上稍微拉动在医疗药筒的柱塞上操作的活塞来获得。当药筒内的压力降低时，确保单向阀与药筒的出口端之间存在的压力超过药筒内部存在的压力，从而单向阀保持牢固关闭，并防止流入药筒的逆流。

附图说明

现在将参照附图详细描述本发明，其中：

图1-图9示出了根据本发明的各种实施例的医疗药筒；

图10-图14示出了根据本发明的各种实施例的医疗药筒，药筒包括填充材料；

图15示出了根据本发明的实施例的用于控制医疗药筒中的相对压力的柱塞运动；

图16-图20是示出用于各种单向阀设计的作为压力差的函数的阀开度的图表；以及

图21示出了根据本发明的实施例的容纳医疗药筒的注射装置。

具体实施方式

应当理解，指示本发明的实施例的详细描述和具体示例仅以说明的方式给出，因为从该详细描述中，在本发明的精神和范围内的各种变化和改型对于本领域技术人员将是显而易见的。

图1a和图1b是根据本发明的第一实施例的医疗药筒1的剖视图。医疗药筒1设置有鸭嘴阀4形式的单向阀3，该单向阀3包括由弹性材料制成的两个锥形部分，且被布置在医疗药筒1的内部5中靠近出口端7的位置处。单向阀3被布置成允许流体从医疗药筒1的内部5流向出口端7，并且以下面将描述的方式防止流体从出口端7流向医疗药筒1的内部5。

图1a示出了处于打开位置的单向阀3，其中允许流体从药筒1的内部5流向出口端7，且图1b示出了处于关闭位置的单向阀3，其中不允许流体通过单向阀3。

医疗药筒1还包括布置在单向阀3与医疗药筒1的内壁11之间的3个O形环形式的密封部分9。密封部分9防止流体绕过单向阀3，从而进一步降低药筒5内的医疗药物的污染风险。

在图1a和图1b中，注射针13通过针头适配器15安装在药筒1的出口端7处，并且延伸通过隔膜17。

图1a和图1b的药筒1可以以下面的方式操作。当医疗药筒1不使用时，医疗药筒1的内部5中存在的压力等于或低于医疗药筒1的出口端7处存在的压力。在这种情况下，如图1b所示，单向阀3关闭，并且不允许流体流过单向阀3，由此避免了药筒1的内部5中的药物的污染。更具体地，鸭嘴阀4的自然形状是鸭嘴4的锥形部分由于鸭嘴4的材料的弹性而压在一起，从而如图1b所示，使单向阀3关闭。

为了通过使弹性材料变形来推动鸭嘴阀4的锥形部分如图1a所示的分开，必须从医疗药筒1的内部5供应力。该力通过将柱塞19压向单向阀3而供应，从而增加了医疗药筒1的内部5中存在的压力。因此，鸭嘴阀4形式的单向阀3根据施加到柱塞19的力而打开或关闭。

当来自图1a和图1b中的药筒1的流体将被递送时，外力施加到被布置成与柱塞19接触的活塞(图中未示出)，从而导致柱塞19朝向单向阀3移动。如上所述，该柱塞移动增加了药筒1的内部5中存在的压力，因此，这将如图1a所示，打开单向阀3，并且允许流体经由鸭嘴阀4的弹性锥形部分之间的路径流过该单向阀并且经由注射针13被递送。

当来自药筒1的流体不再被递送时，即当期望剂量的医疗药物已经被分配时，没有外力施加到活塞(图中未示出)，这停止柱塞19朝向单向阀3的移动。因此，药筒1的内部5存在的压力和药筒1的出口端7处存在的压力将相等，这使得鸭嘴阀4的弹性材料恢复到其自然形状并如上所述和如图1b所示的关闭单向阀3。柱塞19甚至可沿远离单向阀3的方向稍微移动，从而降低药筒1的内部5中存在的压力。在这种情况下，出口端7处存在的压力将超过药筒1的内部5中存在的压力。出口端7处的较高压力将鸭嘴4的锥形部分朝向彼此推动，从而保持单向阀3牢固地关闭。

如上所述，由于单向阀3关闭，因此当医疗药物没有从医疗药筒1被递送时，确保了没有逆流流入药筒1的内部5中，从而在一定剂量的药物已经被递送，并且药筒1的密封因此被破坏之后，有效地防止了剩余在药筒1中的药物的污染。

图2a和图2b是根据本发明第二实施例的医疗药筒1的剖视图。图2a和图2b中的药筒1类似于图1a和图1b中的药筒，因此这里将不再详细描述。在图2a和图2b的药筒1中，设置在药筒1的内部5中的单向阀3是一种包括围绕另一阀构件23布置的弹性套筒21的类型，其形成为阀部分上的突起，该阀部分具有形成在其中的一些贯穿通道24(其中一个被示出)。贯穿通道24建立从药筒1的内部5到容纳弹性套筒21和另一阀构件23的区域的流动通道。

图2a示出了处于打开位置的单向阀3，其中允许流体从药筒1的内部5朝向出口端7流动，图2b示出了处于关闭位置的单向阀3，其中不允许流体通过单向阀3。

图2a和图2b的医疗药筒1可以以下面的方式操作。当医疗药筒1不使用时，医疗药筒1的内部5中存在的压力等于或低于医疗药筒1的出口端7处存在的压力。在这种情况下，弹性套筒21呈现其自然形状并被推靠到另一阀构件23上，从而如图2b所示，关闭单向阀3并防止流体经由弹性套筒21与另一阀构件23之间的通道流过单向阀3，由此避免了药筒1的内部5中的药物的污染。

当如上所述来自药筒1的流体被递送且由于柱塞19的移动而导致药筒1的内部5之内的压力增加时，弹性套筒21变形。如图2a所示，弹性套筒21的变形使其被推离另一阀构件23，从而允许流体从内部5经由在弹性套筒21和另一阀构件23之间形成的通道流到药筒1的出口端7。

如上所述，当来自药筒1的流体不再被递送时，药筒1的内部5中存在的压力和药筒1的出口端7处存在的压力相等。随后，弹性套筒21恢复其自然形状，并与另一阀构件23形成密封，从而如上所述且如图2b所示，关闭单向阀3。柱塞19甚至可沿远离单向阀3的方向稍微移动，从而降低药筒1的内部5中存在的压力。在这种情况下，出口端7处存在的压力将超过药筒1的内部5中存在的压力。如上所述并参照图1a和图1b，出口端7处的较高压力将进一步推动弹性套筒抵靠另一阀构件23，从而保持单向阀3被牢固地关闭，并且有效地防止剩余在药筒1中的药物的污染。

弹性套筒21的弹性可被认为提供偏压力，跨过单向阀3的压力差必须克服该偏压力，以便将弹性套筒21推离另一阀构件23，从而打开单向阀3。

图3a和图3b是根据本发明的第三实施例的医疗药筒1的剖视图。图3a和图3b中的药筒1类似于图1a-图2b中的药筒，因此这里将不再详细描述。在图3a和图3b的药筒1中，布置在药筒1的内部5中的单向阀3包括后翻堵塞元件形式的弹性阀构件25，该弹性阀构件布置成被推入作为其自然位置的、压靠外围阀构件26的密封位置。

图3a示出了处于打开位置的单向阀，其中允许流体从药筒1的内部5朝向出口端7流动，图3b示出了处于关闭位置的单向阀3，其中流体不允许通过单向阀3。

图3a和图3b的医疗药筒1可以以下面的方式操作。当医疗药筒1不使用时，医疗药筒1的内部5中存在的压力等于或低于医疗药筒1的出口端7处存在的压力。在这种情况下，弹性阀构件25呈现其自然形状并且压靠外围阀构件26，从而如图3b所示，关闭单向阀3并且防止流体流过单向阀3，由此避免了药筒1的内部5中的药物的污染。

当如上所述来自药筒1的流体被递送且由于柱塞19的移动而导致药筒1的内部5内的压力上升时，弹性阀构件25变形并中断与外围阀构件26的接触。如图3a所示，这允许流体从药筒1的内部5经由形成在外围阀构件26中的贯穿通道24并且经由通道(该通道因此形成在弹性阀构件25与外围阀构件26之间)流动到药筒1的出口端7。

如上所述，当来自药筒1的流体不再被递送时，药筒1的内部5中存在的压力和药筒1的出口端7处存在的压力相等。由于弹性阀构件25的弹性，该弹性阀构件将恢复其自然形状，并且因此压靠在外围阀构件26上并且如上所述且如图3b所示关闭单向阀3。如上参照图1所述，药筒1的内部5中存在的压力可以相对于药筒1的出口端7处存在的压力稍微降低。如上参照图1a和图1b所述，出口端7处的较高压力将推动弹性阀构件25更牢固地抵靠外围阀构件26，从而保持单向阀3牢固地关闭，并且有效地防止剩余在药筒1中的药物的污染。

图4a和图4b是根据本发明第四实施例的医疗药筒1的剖视图。图4a和图4b中的药筒1类似于图1a-图3b中的药筒，因此这里将不再详细描述。在图4a和图4b的药筒1中，布置在药筒1的内部5中的单向阀3包括围绕中空部分27布置的弹性套筒21，该中空部分27设置有限定在其壁部分中的多个开口29，其被布置成与弹性套筒21邻接。

图4a示出了处于打开位置的单向阀3，其中允许流体从药筒1的内部5朝向出口端7流动，图4b示出了处于关闭位置的单向阀3，其中不允许流体通过单向阀3。

图4a和图4b的医疗药筒1可以以下面的方式操作。当医疗药筒1不使用时，医疗药筒1的内部5中存在的压力等于或低于医疗药筒1的出口端7处存在的压力。在这种情况下，弹性阀套筒21呈现其自然形状并且抵靠中空部分27被推入密封位置，由此密封壁部分中的开口29。如图4b所示，这进而关闭单向阀3并且防止流体流过单向阀3，由此避免了药筒1的内部5中的药物的污染。

当如上所述来自药筒1的流体被递送且由于柱塞19的移动而导致药筒1的内部5之内的压力增加时，弹性套筒21被推离开口29和中空部分27。这允许流体从药筒1的内部5经由开口29，并且沿着壁部分与展开的弹性套筒21且在壁部分与展开的弹性套筒21之间流动到药筒1的出口端7。

如上参照图1所述，当来自药筒1的流体不再被递送时，药筒1的内部5中存在的压力和药筒1的出口端7处存在的压力相等。如图4b所示，由于弹性套筒21的弹性，该弹性套筒将恢复其自然形状，并且因此被推入密封位置抵靠中空部分27，并且关闭开口29。这关闭单向阀3并防止如上所述的剩余在药筒1的内部5中的医疗药物的污染。

如上参照图1所述，药筒1的内部5中存在的压力相对于药筒1的出口端7处存在的压力可以稍微减小。如上参照图1a和图1b所述，在出口端7处的较高压力将弹性套筒21压靠在中空部分27上并更有效地关闭开口29，从而保持单向阀3被牢固地关闭，并且有效地防止剩余在药筒1中的药物的污染。

弹性套筒21的弹性可被认为提供偏压力，跨过单向阀3的压力差必须克服该偏压力，以便将弹性套筒推离中空部分27并打开单向阀3。

图5a和图5b是根据本发明的第五实施例的医疗药筒1的剖视图。图5a和图5b中的药筒1结构类似于图1a-图4b中的药筒，因此这里将不再详细描述。在图5a和图5b的药筒1中，布置在药筒1的内部5中的单向阀3包括可压缩弹簧31，该可压缩弹簧31被布置成朝向外围阀构件37偏压可动阀构件33。可动阀构件33装配有O形环35，以当可动阀构件33布置成与外围阀构件37接触时，帮助与外围阀构件37的密封。因此，外围阀构件37操作为与可动阀构件33配合的阀座，以便控制单向阀3的打开和关闭。

图5a示出了处于关闭位置的单向阀3，其中流体不允许通过单向阀3，图5b示出了处于打开位置的单向阀3，其中允许流体从内部5朝向药筒1的出口端7流动。

图5a和图5b的医疗药筒1可以以下面的方式操作。当医疗药筒1不使用时，医疗药筒1的内部5中存在的压力等于或低于医疗药筒1的出口端7处存在的压力。在这种情况下，如图5a所示，由弹簧31提供的偏压力推动可动阀构件33及其装配的O形环35抵靠外围阀构件37，由此如上参照图1所述，单向阀3关闭，防止药筒1的内部5中的流体的污染。

如上所述，可压缩弹簧31提供偏压力，朝向外围阀构件37偏压可动阀构件33，因此如上所述朝向关闭位置偏压单向阀3。当流体将要被递送时，在药筒1的内部5中存在的压力与药筒1的出口端7处存在的压力之间需要一定的阈值压力差，以便推动可动阀构件33和O形环35远离外围阀构件37，并且脱离密封接触，因为由于压力差导致的施加在可动阀构件33上的力必须克服由可压缩弹簧31施加的反向操作的偏压力。由此，当药筒1的内部5中存在的压力基本上等于药筒1的出口端7处存在的压力时，单向阀3保持在关闭位置。因此，防止了由于药筒1的内部5中的压力略高于药筒1的出口端7处的压力而意外地打开单向阀3。

当可动阀元件33已经移动脱离与外围阀构件37的密封接触时，单向阀3打开，并且如图5b所示，流体可以通过在包括O形环35的可动阀构件33与外围阀构件37之间打开的通道，从药筒1的内部5流动到药筒1的出口端7。

当来自药筒1的流体不再被递送时，药筒1的内部5中存在的压力减小。因此，药筒1的内部5中存在的压力与药筒1的出口端7处存在的压力之间的压力差被减小到小于打开单向阀3所需的阈值压力的水平。在这种情况下，由可压缩弹簧31提供的偏压力将包括O形环35的可动阀构件33压靠在外围阀构件37上，并且有效地防止如上所述的剩余在药筒1的内部5中的医疗药物的污染。

图6a和图6b是根据本发明的第六实施例的医疗药筒1的剖视图。图6a和图6b中的药筒1类似于图1a-图5b中的药筒，因此这里将不再详细描述。在图6a和图6b的药筒1中，布置在药筒1的内部5中的单向阀3包括两个弹性阀构件25，这两个弹性阀构件为后翻堵塞元件的形式，沿由药筒1限定的纵向，围绕另一阀构件23，一个在另一个后面串联放置，另一阀构件23形成为阀部分上的突起，该阀部分中形成有多个贯穿通道24(其中两个被示出)。贯穿通道24建立从药筒1的内部5到容纳弹性阀构件25和另一阀构件23的区域的流动通道。

图6a示出了处于打开位置的单向阀3，其中允许流体从药筒1的内部5朝向出口端7流动，图6b示出处于关闭位置的单向阀3，其中不允许流体通过单向阀3。

图6a和图6b的医疗药筒1可以以下面的方式操作。当医疗药筒1不使用时，医疗药筒1的内部5中存在的压力等于或低于医疗药筒1的出口端7处存在的压力。在这种情况下，弹性阀构件25被压靠到另一阀构件23，由此，单向阀3如图6b所示地关闭，防止如上参照图1所述的药筒1的内部5中的流体的污染。

根据该实施例，弹性阀构件25具有将弹性阀构件25推靠在另一阀构件23上的自然位置。当期望从药筒1递送一定剂量的药物时，柱塞19朝向单向阀3移动，从而增加药筒1的内部5中存在的压力。该增加的压力导致弹性阀构件25被推离另一阀构件23，从而如图6a所示地打开其间的通道。

由于药筒1包括串联布置的两个弹性阀构件25，因此两个弹性阀构件25必须都被推离另一阀构件23，才能打开单向阀3。这降低了跨过单向阀3意外泄漏的风险，因为如果在弹性阀构件25中的一个与另一阀构件23之间发生泄漏，则另一弹性阀构件25将确保单向阀3保持密封。这甚至还降低了逆流通过单向阀3的风险，并且由此降低了剩余在药筒1的内部5中的医疗药物被污染的风险。

当来自药筒1的流体不再被递送时，药筒1的内部5中存在的压力和药筒1的出口端7处存在的压力相等，从而关闭单向阀3。

图7a和图7b是根据本发明的第七实施例的医疗药筒1的剖视图。图7a和图7b中的药筒1类似于图1a-图6b中的药筒，因此这里将不再详细描述。在图7a和图7b的药筒1中，布置在药筒1的内部5中的单向阀3被布置在药筒1的颈部39中。单向阀3是定制的球形止回阀的形式，包括可压缩弹簧31，可压缩弹簧31被布置成朝向支撑阀构件41偏压具有球形形状的可动阀构件33，从而将可动阀构件33推到密封位置。

图7a示出处于关闭位置的单向阀3，其中不允许流体通过单向阀3，图7b示出了处于打开位置的单向阀3，其中允许流体从药筒1的内部5流向药筒1的出口端7。

图7a和图7b的医疗药筒1可以以下面的方式操作。当医疗药筒1不使用时，医疗药筒1的内部5中存在的压力等于或低于医疗药筒1的出口端7处的压力。在这种情况下，如图7a所示，可压缩弹簧31推动可动阀构件33抵靠支撑阀构件41，由此单向阀3关闭，防止如上参照图1所述的药筒1的内部5中的流体的污染。因此，图7a和图7b所示的单向阀3是偏压的弹簧，并且必须克服由可压缩弹簧31施加在可动阀构件33上的偏压力来打开单向阀3。因此，在单向阀3从关闭位置移动到打开位置之前，药筒1的内部5中存在的压力与药筒1的出口端7处存在的压力之间的压力差必须超过某一阈值，这类似于如上参照图5a和图5b描述的情况。

在根据该实施例的药筒1的颈部39中的单向阀3的位置减小了单向阀3与药筒1的出口端7之间限定的有效容积，从而减小了该区域中限定的死体积。因此，减少了医疗药物的潜在浪费。

图8a-图8d是根据本发明第八实施例的医疗药筒1的剖视图。图8a-图8d中的药筒1类似于图1a-图7b中的药筒，因此这里将不再详细描述。图8a和图8b沿着两个垂直方向示出了处于关闭位置的单向阀3，图8c和8d沿着图8a和图8b所限定的方向示出了处于打开位置的单向阀3。在图8a-图8d的药筒1中，单向阀3布置在药筒1的颈部39中，这类似于图7a和图7b所示的实施例。单向阀3是手动操作阀部分43的形式，其具有通过手动操作阀部分43延伸的通道45。

图8a-图8d的医疗药筒1可以以下面的方式操作。当医疗药筒1不使用时，手动操作阀部分43布置在一位置，在该位置中，通道45基本上被定向为垂直于由药筒1限定的纵向，即基本上水平地定向，如图8c和图8d所示。因此，通道45不在药筒1的内部5和药筒1的出口端7之间提供流体通道，并且防止了流入药筒1的内部5中的逆流，即，单向阀3处于关闭位置，如图8a和图8b所示。因此，防止了药筒1的内部5中的流体的污染。

当要来自药筒1的流体将要被递送时，手动操作阀43围绕基本上垂直于由药筒1限定的纵向的轴线(即在图8a-图8d中基本水平的轴线)被手动旋转。因此，如图8c和图8d所示，通道45移动到一位置，在该位置中，其在药筒1的内部5和药筒1的出口端7之间建立流体通道，即单向阀3移动到打开位置。

当来自药筒1的流体不再被递送时，手动操作阀43围绕上述限定的旋转轴线旋转到图8a和图8b所示的位置，从而中断由通道45限定的流体通道，并关闭单向阀3。

应当注意，虽然图8a-图8d所示的手动操作阀部分43在传统意义上不是单向阀，但是在本发明的上下文中它被认为是单向阀，因为它可以被操作以允许流体从药筒1的内部5流向药筒1的出口端7，但是防止流体从药筒1的出口端7流向药筒的内部5，即使这需要由操作者主动操纵手动操作阀部分43。因此，图8a-图8d所示的单向阀3是主动操作的单向阀3的示例。图8a-图8d中所示的单向阀3可以例如移动到关闭位置，同时在药筒1的内部5中存在的压力高于药筒1的出口端7处存在的压力，因为其是手动操作的。由此，能够有效地防止逆流流到药筒1的内部5中。

在根据本实施例药筒1的颈部39中的单向阀3的位置减小了单向阀3与药筒1的出口端7之间的有效体积，从而减小了该区域中限定的死体积，如上参照图7a和图7b所述。因此，减少了医疗药物的潜在浪费。

图9是根据本发明的第九实施例的医疗药筒1的剖视图。图9中的药筒1类似于图5a和图5b中的药筒，因此这里将不再详细描述。在图9的药筒1中，设置在药筒1的内部5中的单向阀3与第五实施例的单向阀3的相似之处在于，其包括可压缩弹簧31，该可压缩弹簧布置成将装配有O形环35的可动阀构件33偏压成与外围阀构件26密封接触。根据第九实施例，可动阀构件33包含磁性元件47，磁性元件47的北极被定向为朝向出口端7，其南极被定向为朝向药筒1的内部5。此外，药筒1装配有能够与磁性元件47磁性地相互作用的外部磁性元件49。

图9示出处于关闭位置的单向阀3，其中不允许流体从药筒1的内部5朝向出口端7流动。

除了附加特征之外，图9的医疗药筒1中的单向阀3可以用与参照图5a和图5b的第五实施例的单向阀3类似的方式操作。这里仅描述附加特征。

当流体被递送时，外部磁性元件49以这样的方式移动：磁力迫使磁性元件47朝向药筒1的出口端7移动。由于磁性元件47嵌入装配有O形环35的弹簧加载的可动阀构件33，所以它们都一起朝向药筒1的出口端7移动。在这种情况下，单向阀3打开，流体可以通过具有O形环35的可动阀构件33与外围阀构件26之间的通道，从药筒1的内部5流到药筒1的出口端7。

当来自药筒1的流体不再被递送时，外部磁性元件49以这样的方式移动：磁力迫使磁性元件47朝向药筒1的内部5移动。这进而使具有O形环35的可动阀构件33压靠外围阀构件26，从而关闭单向阀3。因此，图9所示的单向阀3是主动操作的单向阀3的示例，阀3通过磁力被操纵。

磁力可以通过电磁体或通过永磁体提供。

根据该实施例的装配有单向阀3的药筒1特别适用于自动注射器。

图10是根据本发明的第十实施例的医疗药筒1的剖视图。从图10中的药筒1包括鸭嘴阀4形式的单向阀3的意义上来说，图10中的药筒1类似于图1a和图1b中的药筒。

图10的药筒在单向阀3和药筒1的出口端7之间设置有位于药筒1的颈部39中的球51形式的填充材料。流体被允许通过球51之间，从药筒1的内部5流向药筒1的出口端7。此外，注射针13被允许进入容纳球51的区域，而不管注射针13的精确位置和取向如何，因为球51将相对于彼此简单移动，从而允许注射针13进入。然而，球51“占据”单向阀3与药筒1的出口端7之间限定的体积的一部分。这减少了单向阀3和药筒1的出口端7之间的有效体积，从而减小在该区域中限定的死体积。因此，减少了医疗药物的潜在浪费。

球体51的密度、表面、形状和尺寸可以具体地选择，使得它们允许单向阀3的有效操作并且允许注射针13进入球体51之间。

图11是根据本发明的第十一实施方式的医疗药筒1的剖视图。从单向阀3呈鸭嘴阀4的形式的意义上，以及从药筒1设置有填充材料的意义上来说，图11的药筒1类似于图10中的药筒。

图11所示的填充材料是纤维材料53的形式，其位于单向阀3和药筒1的出口端7之间的颈部39中。流体被允许通过纤维材料53，从药筒1的内部5朝向药筒1的出口端7流动。此外，由于纤维填充材料53的纤维性质，注射针13被允许进入单向阀3与药筒1的出口端7之间的区域。然而，纤维材料53的存在减少了单向阀3与药筒1的出口端7之间的有效体积，从而减小了该区域中限定的死体积。因此，减少了医疗药物的潜在浪费。

纤维53的密度、刚度和直径可以特别地选择，使得它们允许单向阀3的有效操作并且允许注射针13进入纤维53之间。

图12是根据本发明的第十二实施例的药筒1的剖视图。从药筒包括鸭嘴阀4形式的单向阀3的意义上来说，图12的药筒1非常类似于图1a和图1b所示的药筒。图12的药筒1具有布置在单向阀3与药筒1的出口端7之间的区域中的填充材料54。填充材料54以这种方式被布置：没有填充材料54被布置在该区域的中心部分，从而允许流体经由中心部分通过该区域。此外，注射针13可以插入该区域中而不撞击填充材料54。填充材料54的存在减少了在单向阀3和药筒1的出口端7之间的区域中限定的有效体积，从而减少了该区域中的潜在死体积，减少医疗药物的潜在浪费。

图13是根据本发明的第十三实施例的医疗药筒的剖视图。从药筒包括鸭嘴阀4形式的单向阀3的意义上来说，图13的药筒1非常类似于图1a和图1b所示的药筒。图13示出的单向阀3具有延伸到药筒1的颈部39中的部分55。延伸到颈部39中的部分55以与填充材料被布置在图12的药筒1中的方式类似的方式被布置。因此，延伸到颈部39中的部分55减小了单向阀3与药筒1的出口端7之间的区域中的有效容积，同时允许注射针13进入该区域。因此，该区域中的有效体积减小，从而减少潜在死体积并减少医疗药物的潜在浪费。

图14是根据本发明的第十四实施例的医疗药筒1的剖视图。从医疗药筒包括鸭嘴阀4形式的单向阀3的意义上来说，图14的医疗药筒1非常类似于图1a和图1b所示的医疗药筒。图14所示的药筒1具有纤维材料53形式的填充材料，该纤维材料被布置在延伸通过单向阀3的流动路径中。类似于上面参照图11所述的情况，纤维材料53允许流体通过单向阀3，但是减少了通过单向阀3的流动路径的有效容积。因此，纤维材料53减小了流动路径的有效容积，从而减少了药筒1的这部分的死体积，且减少了医疗药物的潜在浪费。

图15示出了在柱塞19运动期间的三种不同情况下的图1a和图1b中的医疗药筒1。在左侧的药筒1中，柱塞19是静止的。因此，在药筒1的内部5中存在的压力P1和单向阀3与药筒1的出口端7之间的区域中存在的压力P2相等，即P1＝P2。这使得鸭嘴阀4处于其自然形状，并且单向阀3因此被关闭，防止流体从出口端7朝向药筒1的内部5流动。

在中间的药筒1中，柱塞19已经沿朝向单向阀3的方向移动。这导致药筒1的内部5中存在的压力P1增加。因此，药筒1的内部5中存在的压力P1超过了单向阀3与药筒1的出口端7之间的区域中存在的压力P2，即P1>P2。这使得鸭嘴4的锥形部分变形并彼此远离，从而打开单向阀3。因此，医疗药物被允许从药筒1的内部5经由单向阀3传递到药筒1的出口端7。

在右侧的药筒1中，柱塞19已经沿远离单向阀3的方向稍微地移动。这导致药筒1的内部5中存在的压力P1减小。因此，单向阀3与药筒1的出口端7之间的区域中存在的压力P2超过在药筒1的内部5中存在的压力P1，即P1<P2。单向阀3与药筒1的出口端7之间的区域中存在的较高压力P2推压鸭嘴4，使得鸭嘴4的锥形部分彼此牢固地压靠。由此确保单向阀3被牢固地关闭，并且单向阀3意外打开的风险被最小化。

图16是示出布置在根据本发明的实施例的药筒中的单向阀的阀开度作为跨过单向阀的压力差ΔP的函数的图表。只要跨过单向阀的压差ΔP小于零，单向阀就保持关闭。一旦压力差ΔP大于零，单向阀就开始打开，并随着压力差ΔP增加而逐渐打开，直到达到最大程度。

图17是示出布置在根据本发明的实施例的药筒中的单向阀的阀开度作为跨过单向阀的压力差ΔP的函数的图表。单向阀保持关闭，直到压力差ΔP达到预定阈值或触发值。因此，在图17所示的情况下，如果药筒内存在的压力少量超过药筒的出口端处存在的压力，则单向阀不打开。这降低了意外打开单向阀的风险。阈值可以例如由朝向关闭位置偏压单向阀的偏压力限定。偏压力可以例如由可压缩弹簧提供。

图18-图20示出了作为跨过阀的压差ΔP的函数的单向阀的开度。在图18-图20所示的情况下，就为了打开阀而比为了关闭阀需要更大的压力差ΔP方面而言，阀的打开特性与阀的关闭特性不同。这降低了意外打开阀门的风险。

图21示出了包含根据本发明的实施例的医疗药筒1的注射装置55的透视图。医疗药筒1可以是图1-图14所示的任何药筒1。注射装置55设置有盖56，盖56可以打开以允许药筒1被更换。因此，注射装置55可以重复使用，即其可以用于从多个药筒1递送医疗药物，当一个药筒1已经排空时，简单地将新的药筒1插入注射装置55中。

在上部注射装置55中，注射针13安装在药筒1上，从而允许使用注射装置55从药筒1直接注射医疗药物。在下部注射装置55中，输液管57安装在药筒1上。输液针58布置在输液管57的相对端。因此，该注射装置55可用于输液目的。

注射装置55包括能够与药筒1配合的装置(图中未示出)，以便分别经由注射针13或输液针58从药筒1递送一定剂量的药物。