单剂量注射装置的制作方法

本发明涉及一种单剂量注射装置，其用于排出一个剂量的预定固定体积的液体药物。更具体地，本发明涉及一种注射装置，其由该注射装置的制造商通过使用预填充药筒来预填充，并且设计成从包封的药筒中并且优选地通过可轴向移动的活塞杆在药筒内部平移的一个冲程手动排出单个固定剂量的预定体积的液体药物。本发明还涉及一种组装这样的单剂量注射装置的方法。

背景技术：

1、用于在一个冲程中排出药筒的全部内容物的注射器已经知道了数十年。us2,753,867中公开了这类注射器的示例。其中，将包含液体药物的可更换药筒插入管状壳体结构中，并且将引导活塞杆的带螺纹螺母元件旋入壳体结构中，以相对于壳体结构轴向地固定药筒。通过在药筒内部沿远侧方向移动柱塞来排出药筒的内容物。柱塞的轴向运动通过用户手动地在远侧方向上推动活塞杆来执行。包含在药筒中的全部可注射体积作为一个单剂量通过双尖针组件排出，该双尖针组件附接至设置在壳体结构上远侧的针接口。当药筒内部的柱塞到达药筒的远侧颈部时，活塞杆的向前运动首先被停止，因此近侧止动件不是固定的，而是取决于药筒的物理形状和柱塞的弹性。因此，当柱塞穿过药筒移动时排出的体积很大程度上取决于药筒的物理公差和填充过程中的公差。

2、ep 3,628,352中提供了其中可以使用药筒的自动弹簧操作注射装置的不同示例。在该示例中，所使用的药筒由于公差而在填充体积方面存在差异，因此在使用之前柱塞也有不同的轴向位置。因此，一旦药筒安装在壳体结构中，在柱塞与活塞杆之间就会存在间隙。当注射时，活塞杆可以在该自由空间中移动，而实际上不移动药筒内部的柱塞，这意味着活塞杆的轴向运动不会直接转换成柱塞的类似运动，这导致根据决定柱塞在各个药筒中的位置的公差，所排出的剂量的体积在药筒与药筒之间不同。为了弥补这一点，可以在注射装置的组装期间调节自动击发机构的相对轴向位置。

3、us2018/0140,776中公开了一种更传统的手动多剂量胰岛素注射装置。在该注射装置中，在注射期间活塞杆在带螺纹的螺母元件中旋转以沿远侧方向螺旋地移动，由此压出单独设定的剂量。在该注射装置的组装期间，有可能相对于壳体轴向地定位螺母元件。

技术实现思路

1、因此，本发明的一个目的是提供一种解决方案，其中当排出单个固定剂量时排出的体积不依赖于以上提到的公差。

2、这优选地通过以下方式来完成：在活塞杆的一个单冲程中将活塞杆向前移动预定行进距离，并且使得该行进距离相对于壳体结构(并且因此相对于嵌入在壳体结构中的药筒)的物理位置对于每个单独的注射装置而言是可变的。

3、本发明在权利要求1中进一步限定。有利的实施例在从属权利要求中限定。因此，在本发明的一个方面，一种用于递送预定体积的液体药物的单剂量注射装置，包括：

4、壳体结构，其保持嵌入并轴向锁定至所述壳体结构并且包含待排出液体药物的装载的药筒，并且所述药筒具有由可刺穿隔膜密封的远端和由具有远侧前表面的可移动柱塞封闭的近端，

5、活塞杆结构，其包括活塞杆和活塞杆脚，所述活塞杆结构可相对于所述壳体结构在远侧方向上平移地移动，由此使所述柱塞在所述药筒内部在远侧方向上移动，所述柱塞可从第一位置移动到第二位置，其中

6、待排出的液体药物的预定体积由所述药筒的内表面和所述柱塞的远侧前表面在所述柱塞从所述第一位置向所述第二位置移动期间移动的长度来限定，并且其中引导所述活塞杆结构的螺母元件可调节地联接至所述壳体结构。

7、进一步地，根据本发明，所述活塞杆结构和所述螺母元件设置有接合装置，用于在所述活塞杆结构的起始位置将所述活塞杆结构可释放地固定至所述螺母元件，在该起始位置，至少在使用中，所述活塞杆结构邻接所述柱塞，

8、并且其中所述活塞杆结构的停止位置由可操作地接合所述螺母元件的所述活塞杆上的止动装置来限定，使得所述活塞杆结构的行进距离被限定为当在剂量排出期间将所述柱塞从其起始位置移动到其停止位置时，所述活塞杆结构可平移地移动的轴向距离，并且其中所述螺母元件相对于所述壳体结构的轴向位置可在单独注射装置的组装期间对每个单独的注射装置单独地进行调节，由此根据所述柱塞在单独的药筒中的位置，将所述活塞杆结构的行进距离的轴向位置调节至调节位置。

9、因此，所述活塞杆的行进距离是所述活塞杆可从其起始位置移动到其停止位置的距离。然而，重要的是，尽管所述柱塞在每个单独的药筒内具有可变的位置，但所述行进距离被一一对应地转换成柱塞运动。这是通过在相对于所述壳体结构可调节的螺母元件中引导所述活塞杆来实现的。因此，对于每个单独的注射装置，可以调节所述行进距离的物理位置。优选地调节所述行进距离的位置，使得在所述活塞杆的起始位置，所述活塞杆结构(包括所述活塞杆脚)邻接所述柱塞。

10、优选地，在使用情况下，所述活塞杆脚邻接所述柱塞。由于温度变化，当所述注射装置储存时，所述邻接不一定完全建立。然而，作为起始位置，在使用时，所述活塞杆脚邻接所述柱塞。

11、所述起始位置的实际物理位置优选地由所述螺母元件的物理设计来决定。然而，所述起始位置与所述停止位置之间的距离对于所述活塞杆在排出期间移动的长度来说是决定性的，并且该距离(行进距离)的位置是可对每个单独的注射装置进行调节的。

12、尽管所述行进距离是固定的距离，但如本文所解释的，该行进距离相对于所述壳体结构的位置是可调节的。由于所述药筒固定至所述壳体结构，因此所述行进距离相对于所述药筒和所述药筒内部的所述柱塞的位置也是可调节的。

13、因此，所述螺母元件，因而所述行进距离的位置，是可对每个单独的注射装置单独地进行调节的，并且所述行进距离的位置可以被调节成适应所述柱塞在每个药筒内部的单独位置。

14、所述活塞杆在限定起始位置的位置处但以可释放的联接方式联接至所述螺母元件，使得所述活塞杆能够移出所述起始位置以开始排出。进一步地，所述活塞杆的停止位置由所述活塞杆上的止动表面限定。在所述停止位置，该止动表面接合并抵靠所述螺母元件。

15、所述起始位置与所述停止位置之间的距离是在单次排出期间所述活塞杆相对于所述螺母元件和包括所述药筒的所述壳体结构行进的行进距离，并且也可以称为所述活塞杆的冲程长度。

16、所述活塞杆结构通过可释放的接合装置可释放地固定至所述螺母元件。这些可释放的接合装置将所述活塞杆固定在可释放位置，可以简单地通过向所述活塞杆的近端上施加压力而将所述活塞杆从该可释放位置释放。在一个示例中，所述活塞杆与所述螺母元件之间的接合装置包括设置在所述活塞杆或所述螺母元件上的多个径向臂，其接合所述活塞杆或所述螺母构件中的另一者。

17、在优选的示例中，所述径向臂设置在所述活塞杆上，而所述螺母元件设置有当所述活塞杆处于其起始位置时被所述径向臂接合的成角度的前部。所述成角度的前部优选地在近侧位置倾斜，以便更好地防止所述活塞杆在组装时沿近侧方向移动。

18、或者，所述活塞杆与所述螺母元件之间的接合装置包括设置在所述活塞杆上的多个另外的径向臂，其在所述活塞杆的起始位置摩擦地接合所述螺母元件上的凹陷内表面。

19、在不同的示例中，所述活塞杆与所述螺母元件之间的接合装置包括设置在所述活塞杆或所述螺母元件上的多个径向夹紧齿，其接合所述活塞杆或所述螺母构件中的另一者。在该示例中，所述径向夹紧齿优选地设置在所述活塞杆上，并且所述螺母元件设置有当所述活塞杆处于其起始位置时被所述径向夹紧齿接合的成角度表面。所述夹紧齿可以具有任何所需的尺寸和形状。

20、所述起始位置的物理位置由所述螺母元件的物理设计来决定，在一个示例中，所述螺母元件设置有限定所述活塞杆的起始位置的近侧凸缘，并且在停止位置，该近侧凸缘与所述活塞杆上的所述止动装置接合。

21、可以以多种不同的方式设想所述螺母元件相对于所述壳体结构的调节。它可以是严格线性调节，或者它可以是螺旋调节。在优选的示例中，优选地在所述螺母元件与所述壳体结构之间的螺纹连接中相对于所述壳体结构轴向地调节所述螺母元件。

22、调节后，所述螺母元件可以以多种不同的方式固定至所述壳体结构。在一个示例中，所述螺母元件和所述壳体结构可以例如通过激光焊接而焊接在一起。在不同的示例中，可以使用棘轮接口，其具体地可以是单向棘轮。

23、在一个示例中，所述壳体结构在内表面上设有螺纹，该螺纹与所述螺母元件的外表面上的相应螺纹接合。这些螺纹可以是全螺纹或螺纹段。在一个示例中，所述螺纹的螺距配置成使得当所述螺母元件在螺纹连接中逆时针旋转时，所述螺母元件在远侧方向上移动，从而获得调节位置。

24、为了将所述螺母元件保持在所述调节位置，所述螺纹的凸缘可以设置有轴向摩擦突出部。这些突出部可具有防止所述螺母元件沿相反方向并远离所述调节位置旋转所必需的任何所需的尺寸和形状。作为轴向摩擦突出部的替代或补充，可以设置棘轮接口。这样的棘轮接口可形成为在带齿肋中操作的一个或多个挠性齿，使得允许在两个旋转方向上都旋转。为了进一步防止所述螺母元件旋松，所述棘轮接口可以是设置在所述螺母元件与所述壳体结构之间的单向棘轮接口。这样的单向棘轮接口可以与所描述的摩擦突出部一起操作，但也可以在没有摩擦突出部的情况下操作。

25、在一个示例中，这样的单向棘轮可以设置为设置在所述螺母元件或所述壳体结构之一上的挠性棘轮承载件以及设置在所述螺母元件和所述壳体结构中的另一者上的轴向肋结构。因此，所述挠性棘轮承载件与所述轴向肋结构接合以形成所述单向棘轮。为此目的，所述棘轮承载件可设置有一个或多个齿以供实际接合。所述挠性棘轮承载件优选地形成为臂或梁构造。因此，所述螺母元件和所述壳体结构在组装状态下不可逆地连接。然而，所述挠性棘轮承载件可以如所提到的那样设置为允许沿两个方向都旋转的棘轮接口。

26、在本发明的第二方面，提供了一种组装单剂量注射装置的方法。所述方法包括如权利要求所限定的单剂量注射装置，其中所述方法包括以下步骤：在组装期间对每个单独的注射装置单独地调节所述螺母元件的轴向位置，由此将所述活塞杆结构的行进距离相对于所述壳体结构的轴向位置调节至调节位置，在该调节位置，所述活塞杆结构邻接所述柱塞。

27、因此，对于每个单独的注射装置，所述螺母元件的位置被调节至调节位置，在该调节位置，所述活塞杆结构，即所述活塞杆或所述活塞杆脚，邻接所述药筒内部的所述柱塞，使得所述活塞杆的冲程被转换成所述柱塞的相同线性运动。通过具有所述螺母元件的这种可调节性，以及因此所述活塞杆的行进距离的这种可调节性，可以防止由于所述柱塞在单独药筒中的可变位置，在偶尔存在于所述柱塞与所述活塞杆结构之间的气隙空间中发生一些活塞杆运动。

28、在第三方面，本发明涉及多个根据所附权利要求中任一项所述的用于递送预定体积的液体药物的单剂量注射装置，其中所述多个单剂量注射装置中的每个单剂量注射装置已经按照权利要求的方法单独地组装并调节。

29、定义：

30、“注射笔”或“注射用笔”通常是具有长椭圆形或细长形状的注射设备，有点像用于书写的笔。尽管这样的笔通常具有管状横截面，但它们可以容易地具有不同的横截面，如三角形、矩形或正方形或者基于这些几何形状的任何变型。

31、术语“针套管”用来描述在注射期间执行皮肤穿透的实际导管。针套管通常由诸如例如不锈钢的金属材料制成，并且连接至针座以形成完整的注射针，常常也称为“针组件”。然而，针套管还可以由聚合材料或玻璃材料制成。针座还承载用于将针组件连接至注射设备的连接装置，并且通常由合适的热塑性材料模制而成。作为示例，“连接装置”可以是鲁尔联接件、卡口联接件、螺纹连接件或其任意组合。

32、术语“针单元”用来描述在容器中携带的单个针组件。这样的容器通常具有封闭的远端和由可移除密封件密封的开放近端。这样的容器的内部通常是无菌的，使得针组件处于备用状态。iso标准第11608号第2部分定义了专门为笔式注射系统设计的针单元，常常称为“笔针”。笔针通常是双尖的，具有用于刺穿用户皮肤的前端和用于刺入包含药物的药筒中的后端，使得在注射期间建立液体连通。

33、如本文所用的，术语“液体药物”意在涵盖能够以受控方式穿过递送装置如中空针套管的任何含药物的可流动药剂，如液体、溶液、凝胶或细悬浮液。代表性药物包括诸如肽、蛋白质(例如胰岛素、胰岛素类似物和c-肽)以及激素、生物衍生剂或活性剂、激素药剂和基于基因的药剂、营养配方和固体(分配的)或液体形式的其他物质等药剂。

34、“药筒”是用来描述实际包含药物的容器的术语，常常称为初级包装。药筒通常由玻璃制成，但也可以由合适的聚合物模制而成。药筒或安瓿优选地在一端由被称为“隔膜”的可刺穿膜密封，该可刺穿膜可以例如由针套管的非患者端刺穿。这样的隔膜通常是自密封的，这意味着一旦针套管从隔膜中移出，在穿透过程中产生的开口就会通过固有的弹性自动密封。药筒的相对端通常被可移动的“柱塞”封闭，该“柱塞”是由橡胶或合适的聚合物制成的活塞样元件。柱塞在使用期间在药筒内部可滑动地移动，优选地在远侧方向上。可刺穿膜与可移动柱塞之间的空间容纳液体药物，当柱塞减小容纳液体药物的空间的体积时，液体药物被压出。用于预填充注射装置和耐用注射装置的药筒都通常由制造商在工厂填充了预定体积的液体药物。当前可用的大量药筒包含1.5ml或3ml液体药物。

35、由于药筒通常具有柱塞无法移动到其中的较窄远侧颈部，因此实际上不能排出药筒内包含的所有液体药物。因此，术语“初始量”或“基本上使用的”是指包含在药筒中的可注射内容物，而不一定指全部内容物。

36、术语“预填充注射装置”是指如下的注射装置：其中包含液体药物的药筒永久地嵌入注射装置中，使得在不永久破坏注射装置的情况下无法将其移出。一旦使用了药筒中预填充量的液体药物，用户通常会丢弃整个注射装置。通常，已经由制造商填充了特定量的液体药物的药筒被固定在药筒保持器中，该药筒保持器然后永久地连接在壳体结构中，使得药筒不能被更换。

37、这与“耐用注射装置”不同，在“耐用注射装置”中，每当药筒为空时，用户可以自己更换包含液体药物的药筒。预填充注射装置通常以包含超过一个注射装置的包装件出售，而耐用注射装置通常一次销售一个。当使用预填充注射装置时，普通用户每年可能需要多达50至100个注射装置，而当使用耐用注射装置时，一个注射装置可以持续使用数年，然而，普通用户每年需要50至100个新药筒。

38、本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，均通过引用而整体并入，其程度如同单独地且特别地指出每篇参考文献均通过引用而并入，并且在本文中以其整体进行了阐述。

39、本文中使用的所有标题和小标题仅仅是为了方便起见，而不应解释为以任何方式限制本发明。

40、本文提供的任何和所有示例或示例性措辞(例如，诸如)的使用仅旨在更好地阐明本发明，而不对本发明的范围构成限制，除非另有声明。说明书中的任何用语均不应被解释为表示任何未请求保护的要素对本发明的实践是必不可少的。

41、本文中对专利文件的引用和并入仅仅是为了方便起见，而并非反映对此类专利文件的有效性、可专利性和/或可实施性的任何观点。

42、本发明包括在适用法律允许的情况下对所附权利要求书中记载的主题的所有修改和等同方案。