用于多次给药的自动注射器械的制作方法

本发明涉及一种用于输送液体药物的自动药物注射装置。

发明背景

由于生物药物的普及，液体药物注射装置将有望被广泛使用。药物注射装置，例如自动注射器，可以减少药物制备/给药和减小针损伤，对患者来说会更方便更依从。基于综上所述的优点，相较传统手动注射器，更多的患者和医护人员更倾向于自动注射器。上述类型的许多设备允许患者自己服用一个或多个(通常为两个)剂量的已知药物。美国专利No.6,575,939公开了一种自动注射器，该装置包括一个被外壳承载的注射器。所述外壳的内部和外部可以相对滑动。这种自动注射器允许单次剂量的实施用药。欧洲专利No.700307公开了一种二次剂量的自动注射器，该装置允许自动注射首次用药并手动注射第二次用药。上述类型的自动注射器商标有售，该注射器允许自动施行首次用药但是必须手动施行第二次用药。美国专利No.8,961,463描述了一种可以允许终端用户自行施行首次和第二次用药的自动注射器。然而，其首次和第二次注射的制动机制有很大不同，其机制不能用于输送超过两剂药物。

笔式注射器是另一种被广泛使用的注射装置。所述笔式注射器装置可以包含一个可以根据终端用户自己的选择实施剂量的计量装置。这些装置可以多次使用。在笔针装置中，一个螺丝杆或一个旋转柱塞通过一系列机械连接，与一个剂量设定旋钮或其他执行机构连接在一起。该类型的笔式注射器机构较为复杂并包含多种配合件。笔式注射器的设计结构也限制了最大注射体积(通常小于0.5毫升)。出于成本和使用方便的考虑，工作部件的数量越少越好。

因此，提供一种与传统装置相比用户友好的，便于生产的，可以多次自动注射药物的自动注射装置将会是本领域的技术进步。

发明概述

本发明的基本理念是提供具有典型通过线性力直接驱动特征的药物输送装置。剂量大小与推杆组件的前移直接相关。因此，本发明的一方面是为自动注射器提供可控前移，具有最少量配合件的推杆组件。

本发明提供一种可再次使用，弹簧驱动的自动注射器。该注射器包括一个弹簧加载的驱动机构，一个触发机构，一个预填充药物容器。本发明自动注射器的主体包含近端和远端部分，近端部分承载驱动机构，远端部分承载药物容器。驱动机构包括一个或多个与推杆组件关联的驱动弹簧。本发明的优点是提供一种药物注射装置，该装置包含一个具有多个沿其长度分开的位置设定特征的推杆组件。所述位置设定特征允许推杆向装置远端移动但不能向装置近端移动。驱动机构也可以被重新设置用于多次注射。此外，驱动机构还被用于控制药物容器从装置部位滑向输注部位。

部分本发明另外的和/或其他方面的优点将被下面的描述阐明，部分是描述中显而易见的，或者可以通过本发明的实践以得知。

附图说明

附图是示意性的，为了清楚进行了简单化，并且仅示出对本发明的理解必不可少的细节，而其它细节被省略。在全文中，相同的附图标记用于相同或相应的部分。

图1呈现的是根据本发明自动药物注射装置组件实施例的组装视图。

图2呈现的是根据本发明自动药物注射装置组件实施例的剖面图。

图3和4呈现的是根据本发明自动药物注射装置组件实施例的推杆组件。

图5和6呈现的是根据本发明自动药物注射装置组件实施例首次注射的操作。

图7和8呈现的是根据本发明自动药物注射装置组件实施例首次注射后的重新设置操作。

图9和10呈现的是根据本发明自动药物注射装置组件实施例第二次注射的操作。

图11和12呈现的是承载另一个药物容器的根据本发明自动药物注射装置组件实施例。

图13呈现的是根据本发明的第一替代自动药物注射装置组件实施例的组装视图。

图14呈现的是根据本发明的第一替代自动药物注射装置组件实施例的剖面图。

图15和16呈现的是根据本发明的第一替代自动药物注射装置组件实施例的推杆组件。

图17‐24呈现的是根据本发明的第一替代自动药物注射装置组件实施例的注射和重新设置操作。

图25呈现的是根据本发明的第二替代自动药物注射装置组件实施例的组装视图。

图26呈现的是根据本发明的第二替代自动药物注射装置组件实施例的剖面图。

图27和28呈现的是根据本发明的第二替代自动药物注射装置组件实施例为了多次使用所配置的位置设定机构。

图29和30呈现的是根据本发明的第二替代自动药物注射装置组件实施例的注射操作。

图31和32呈现的是根据本发明的第二替代自动药物注射装置组件实施例重新设置的操作。

图33呈现的是根据本发明的第三替代自动药物注射装置组件实施例的组装视图。

图34呈现的是根据本发明的第三替代自动药物注射装置组件实施例的截面图。

图35‐37呈现的是根据本发明的第三替代自动药物注射装置组件实施例各部件之间的连接。

图38和39呈现的是在首次和后一次注射之前的根据本发明的第三替代自动药物注射装置组件实施例。

图40呈现的是根据本发明的第四替代自动药物注射装置组件实施例的组装视图。

图41呈现的是根据本发明的第四替代自动药物注射装置组件实施例的剖面图。

附图详细说明

经过以下详细描述和非限制性附图举例说明，可以更全面地理解本发明，并且其中：

本发明提出的装置和方法可以用于注射任何合适的治疗剂或物质到患者体内，例如药物。最初，为了方便定义，术语“远端”意思是指在装置接近注射部位的端部，而术语“近端”意思是指沿装置主体的纵向轴线所述“远端”相反的一端。词语“上”，“下”，“右”和“左”是依据附图中的方向。词语“向内”和“向外”是指分别指向内和向外的方向。

图1‐12呈现的是根据本发明自动药物注射装置组件实施例10的结构和功能机制。在自动药物注射装置组件实施例10中，一个预填充注射器111被用作药物容器。一个被放置在装置组件10近端的压帽101被用来激活自动注射。压帽101和上筒体102组装。上筒体102的进一步与下筒体103组装。上筒体102和下筒体103之间有一个分离弹簧105并着陆在下筒体103上的着陆特征103b处。装置组件10的远端处安置有一个终端单元104。装置组件10的内部有一个推杆组件。参考图3和4，该推杆组件包括一个推杆鞘107，一个推杆108，一个停止盘109。推杆108上有两对单向可弯曲臂108a和108b。在推杆108的远端有一个压盘特征108c。在推杆鞘107的近端有两个具有向外突出固定倒钩的指结构107a。在推杆鞘107的远端有一个着陆特征107c。一个压缩驱动弹簧106被安置在登陆特征107c和上筒体102之间。推杆鞘107上的开口特征107b被用来静置单向可弯曲臂108b。参考图5，在使用前，终端单元104与预填充注射器111上的针罩111a，针罩外套111b被一起移除。参考图6，首次注射时，压盖101被推向远端。压盖101上设有一个环状凸起。该环状突起被用来挤压推杆鞘107近端上的固定倒钩107a使得该特征107a从上筒体102上被解除。因此推杆鞘107被释放。驱动弹簧106向推杆鞘107上的特征107c施力并推动推杆鞘107和推杆108一起向下运动。推杆108的向下运动，由于液压阻力的原因，通过其上的压盘特征108c引起可移动活塞111e和预填充注射器111向下移动。首次注射操作被启用。同时，一个被安置在预填充注射器111上法兰特征111c与下筒体103上着陆特征103c之间的注射器支撑弹簧110被压缩。当注射器支撑弹簧110被完全压缩时预填充注射器111停止向下运动。或者，当法兰特征111c与下筒体103上的停止功能相遇时预填充注射器111停止向下运动。当推杆108向下运动时，第一对单向可弯曲臂108a穿过停止盘109。图7‐9显示了装置组件10的重新设置或重新装置。在重新装置操作前，终端单元104从相反的方向与装置组件10重新组装在一起，使得终端单元104上的开口部104a盖住预填充注射器111上的针111d。在重新装置操作时，上筒体102被推向远端且分离弹簧105被压缩，使得上筒体102与推杆鞘107上的固定倒钩107a重新连结。当上筒体102上的远端推力被移除时，分离弹簧105向上推上筒体102。由于固定倒钩107a的连结作用，推杆鞘107也相应跟着向上移动。由于缺乏一个向下的推力，注射器支撑弹簧110通过法兰特征111c移动预填充注射器111和停止盘109至一个上部位置。停止盘109的向上运动停在下筒体103上的阻断特征103c处。因为停止盘109和单向可弯曲臂108a推杆,108的向上运动也相应跟着停止。因此，推杆108被拉出并从推杆鞘107中伸出，第二对单向可弯曲臂108b离开推杆鞘107。参考图10，在第二次注射的过程中，压盖101被向远端推压且固定倒钩107a被从上筒体102上再次被解除。因此推杆鞘107被释放。驱动弹簧106向推杆鞘107上的特征107c施力并向下推动推杆鞘107。这次，推杆鞘107上特征107c的向下运动向推杆108上的第二对单向可弯曲臂108b施加推力，引起推杆108向下移动。推杆108的向下移动通过其上的推盘特征108c，由于液压阻力的作用，可移动活塞111e进一步向下移动和预填充注射器111进一步向下移动。第二次注射操作被实施。用相同的操作机理，推杆108上可以放置两对以上的单向可弯曲臂，使得装置组件10可以进行两个以上连续注射。图11和12显示了实施例自动药物注射装置组件10的另一种构造。该构造使用具有鲁尔锁连接的预填充注射器112而不是具有预置针的预填充注射器111。注射前，预填充注射器112被鲁尔锁尖帽112a和可移动活塞112b密封。注射时，鲁尔锁尖帽112a被移除，鲁尔锁针113与一个预填充注射器112被组装在一起。

图13‐24呈现的是根据本发明第一替代自动药物注射装置组件20的结构和功能机制。在本自动药物注射装置组件实施例20中，一个预填充卡式瓶209被用作药物容器。一个被安置在装置组件20近端的压盖201被用来激活注射。压盖201被与上筒体202组装在一起。上筒体202进一步地与下筒体203被组装在一起。上筒体202与下筒体203之间有一个分离弹簧205着陆在下筒体203上的着陆特征203a处。装置组件20的内部有一个推杆组件。参考图15和16，该推杆组件包含一个推杆鞘204，一个推杆207和一个停止盘208。在推杆207上有五对单向可弯曲臂，207a，207b，207c，207d和207e。在推杆207的远端有一个推盘特征207f。在推杆鞘204的近端，有两个向外朝向的固定倒钩204a。推杆鞘204上的开口特征204b被用来静置单向可弯曲臂。在推杆鞘204的远端有一个着陆特征204c。一个压缩驱动弹簧206被安置在着陆特征204c和上筒体202之间。参考图17，使用前，一个双头针210，例如胰岛素笔针，被与卡式瓶套211组装且双头针210穿透预填充卡式瓶209上的隔膜209b。参考图18，首次注射时，压盖201被向远端推。压盖201上设有一个环状凸起。该环状突起被用来压扁推杆鞘204近端上的固定倒钩204a使得该特征204a从上筒体202上被解除。推杆鞘204因此被释放。驱动弹簧206向推杆鞘204上的着陆特征204c施力并向下推动推杆鞘204和推杆207。通过推杆207上的推盘特征207f，推杆207的向下运动在液压阻力的作用下引起可移动活塞209a，卡式瓶套211，预填充卡式瓶209和双头针210向下移动。首次注射操作被启用。同时，一个位于卡式瓶套211上法兰特征211a和下筒体203上着陆特征203c之间的卡式瓶支撑弹簧212被压缩，并且第一对单向可弯曲臂207a穿过停止盘208。图19和20呈现的是装置组件20的重新设置或重新装置。重新装置操作前，双头针210被移除。重新装置操作时，上筒体202被推向远端并且分离弹簧205被压缩，于是上筒体202与推杆鞘204上的固定倒钩204a重新连结。当上筒体202上向远端的推力被去除时，分离弹簧205向上推动上筒体202。由于固定倒钩204a，推杆鞘204也相应地跟着向上移动。由于缺乏一个向下的推力，卡式瓶支撑弹簧212通过法兰特征211a移动卡式瓶套211，预填充卡式瓶209和停止盘208至一个上部位置。停止盘208的向上运动停止在下筒体203的阻断特征203b处。由于停止盘208和单向可弯曲臂207a，推杆207的向上运动也被停止。因此，推杆207被拉出并从推杆鞘204中伸出，第二对和第三对单向可弯曲臂207b和207c离开推杆鞘204。第二次注射前，一个新的双头针210被与装置组件20组装。参考图21，第二次注射时，压盖201被向远端推压且固定倒钩204a被从上筒体202上再次被解除。因此推杆鞘204被释放。驱动弹簧206向推杆鞘204上的着陆特征204c施力并向下推动推杆鞘204。这次，着陆特征204c的向下运动向推杆207上的第三对单向可弯曲臂207c施加推力，引起推杆207向下移动。推杆207的向下移动通过其上的推盘特征207f，引起可移动活塞209a进一步向下移动和预填充卡式瓶209，盒套211，双头针210向下移动。第二次注射操作被启用。同时，第二对单向可弯曲臂207b穿过停止盘208，并将会在下一步操作时提供臂207a的功能。图23呈现的是第三次注射前的装置组件20且图24呈现的是第三次注射时的装置组件20。第三次注射时，推杆鞘204向第五对单向可弯曲臂207e施加向下的推力。

图25‐32呈现的是根据本发明组装第二替代自动药物注射装置组件30的结构和功能机制。在本实施例自动药物注射装置组件30中，预填充卡式瓶209被用作药物容器。一个被放置在装置组件30近端的压盖301被用来激活自动注射。压盖301被与上筒体302组装在一起。上筒体302进一步地与下筒体303被组装在一起。下筒体303上有一个剂量设定窗303a。上筒体302与下筒体303之间有一个分离弹簧305。装置组件30的内部有一个推杆组件。参考图27和28，该推杆组件包含一个位置阻滞器304和一个推杆307。在推杆307上有一个定位轨道307d。在定位轨道307d上有多个索引的位置隔开的位置设定特征307da。位置阻滞器304上的凸起特征304b被锁定在位置设定特征307da的不同各个位置以达到多次注射。为了沿推杆307移动位置阻滞器304至不同位置，用户向内(朝向装置组件30的中心)按压位置阻滞器304上的一个片特征304a。接着，凸出特征304b从位置设定特征307da中脱出，于是位置阻滞器304可以沿推杆307的纵轴线移动。当位置阻滞器304被移到下一个位置时，推片特征304a被释放且凸出特征304b被锁定在另一个位置设定特征307da。图27和28显示了位置阻滞器304位于不同位置。在位置阻滞器304的远端有一个压盘特征304c。一个压缩驱动弹簧306被安置在推杆307上着陆特征307b与上筒体302之间。参考图29和30，注射时，压盖301被推向远端。压盖301上设有一个环状凸起。该环状突起被用来压扁推杆307近端上的固定倒钩307a使得固定倒钩307a从上筒体302上被解除。推杆307因此被释放。驱动弹簧306向推杆307上的着陆特征307b施力并推动推杆307和位置阻滞器304一起向下运动。推杆307的向下运动，在液压阻力的推动下，通过其上的终端特征307c引起可移动活塞209a，卡式瓶套211和预填充卡式瓶209一起向下移动。于是，一次注射操作被启用。同时，一个位于卡式瓶套211上法兰特征211a与下筒体303上着陆特征303a之间的卡式瓶支撑弹簧308被压缩。当卡式瓶支撑弹簧308被完全压缩时位置阻滞器304停止向下运动并且完成多次注射中的一次。图31和32呈现的是装置组件30的重新设置或重新装置.重新装置操作前，双头针210被移除。重新装置操作时，上筒体302被推向远端并且分离弹簧305被压缩，于是上筒体302与推杆307上的固定倒钩307a重新连结。当上筒体302上向远端的推力被去除时，分离弹簧305向上推动上筒体302。由于固定倒钩307a，推杆307也相应地跟着向上移动。由于缺乏一个向下的推力，卡式瓶支撑弹簧308通过法兰特征211a移动卡式瓶套211和预填充卡式瓶209至一个上部位置。后续注射时，用户可以向近端移动位置阻滞器304来输送预填充卡式瓶209中更多的药物。

图33‐39呈现的是根据本发明组装第三替代自动药物注射装置组件40的结构和功能机制。在本实施例自动药物注射装置组件40中，一个预填充卡式瓶209被用作药物容器。一个压盖401通过拨转筒体402上的轨特征402a与拨转筒体402组装在一起。该接合设计可以防止使用前意外激活装置。计量筒体403上设有一个剂量设定窗403a。使用时，旋转拨转筒体402来设置注射剂量。如图34所示，用户通过设定停止环404的位置来得到不同注射剂量。其间，在注射前，自动药物注射装置组件40与推杆407显示为锁定状态，通过推杆407上的钩特征407a和拨转筒体402之间形成的可释放栓锁结构来对抗驱动弹簧406的偏置力。预填充卡式瓶209通过卡式瓶套211与计量筒体403组装在一起。图35显示了推杆407和拨转筒体402之间的接合。拨转筒体402上的长方形通道特征402a与推杆407上的平面407b接合。当用户转动拨转筒体402，推杆407也跟着相应地旋转。长方形通道特征402a更为推杆407上的可释放钩特征407a提供了着陆面。图36显示了推杆407，停止环404和计量筒体403之间的连接。在设定剂量时，用户相对于计量筒体403旋转拨转筒体402和推杆407。因为推杆407上的螺纹特征407c，当推杆407转动时，停止环404通过其与推杆407之间的螺纹连接在装置的轴向上下移动。停止环404的位置可以通过计量筒体403上的观察窗403a查看。因为停止环404上的槽结构404a和计量筒体403上的轨道结构403b之间的互相制约，在设定剂量和注射时，停止环404只能轴向移动，不能沿推杆407径向移动。

图37显示了拨转筒体402和计量筒体403之间的连接。在除剂量设定步骤之外的其他操作步骤，拨转筒体402通过其上的402b和计量筒体403上的403c之间的啮合，或其他允许部件被连接或断开的结构，与计量筒体403锁定在一起。这种齿状锁合结构可以防止拨转筒体402自由旋转，并抑制推杆407在注射过程中径向运动和回转。在剂量设定步骤中，用户向相对于计量筒体403向远端推动拨转筒体402。接着，402b和403c之间的锁合结构断开，拨转筒体402可以相对于计量筒体403被转动。剂量设定后，当没有朝向自动药物注射装置组件40远端的推力时，在分离弹簧405所产生的弹力作用下，拨转筒体402被向近端偏压并与计量筒体403重新接合。如图38所示，注射前，双头针210与卡式瓶套211和预填充卡式瓶209组装。注射时，压盖401被推向装置的远端，推杆407上的钩特征407a和拨转筒体402之间形成的可释放栓锁结构被释放。驱动弹簧406驱动停止环404和推杆407一起移向自动药物注射装置组件40的远端。活塞209a被向下推。由于液压阻力的作用，预填充卡式瓶209和双头针210也向下移动。于是，预填充卡式瓶209中的液体药物被注入患者体内。停止环404接触到卡式瓶套211，首剂药物相应地被输送。在重新设置或重新装置操作时，拨转筒体402相对于计量筒体403被推向远端，于是拨转筒体402与推杆407重新接合。在重新装置时，分离弹簧405被压缩。参考图39，当朝向远端的推力被移除后，分离弹簧405将拨转筒体402和推杆407推回注射前位置。一个支撑弹簧408将会把卡式瓶套211和预填充卡式瓶209推回注射前位置。然后，通过将停止环移至一个更近端位置并组装一个新的双头针来设定另一个剂量之后，装置已经为下一次注射做好准备。

图40和41呈现的是根据本发明组装第四替代自动药物注射装置组件50的结构和功能机制。本实施例自动药物注射装置组件50与自动药物注射装置组件40具有相同的功能机制。不同的是，一个预填充注射器509被用作药物容器。预填充注射器509具有一个可刺穿针罩509c。注射时，用户无需移除针罩509c。针头509b可以刺穿针罩509c来进行药物注射。与自动药物注射装置组件40相比，在自动药物注射装置组件50中，分离弹簧405被换成了分离弹簧505；驱动弹簧406被换成了驱动弹簧506；推杆407被换成了推杆507；支撑弹簧408被换成了支撑弹簧508；并且计量筒体403被换成了计量筒体503。在注射装置重新装置操作时，可以以类似终端单元104的方式使用终端单元510。

所有在上述实施例中的特征和设计理念在此可以相互改变和组合，以产生新的设备设计方案。那些本领域技术人员理解，对装置，方法和/或系统，以及在此描述实施例的各种组件的修改(添加和/或删除)，在不偏离本发明的全部范围和思路时，本发明包括这样的修改和任何所有的等同设计。