排气式注射器的制造方法
【专利摘要】一种由以预定温度沸腾的推进剂可推进的注射器，注射器包括：筒体，其在前端处具有出口；止动塞，其在筒体内是轴向可移动的；和用于容纳推进剂的第三室。止动塞界定且分开第一室和第二室，第一室在止动塞的轴向前方且配置成容纳药物，且第二室在止动塞的轴向后方并配置成接纳用于作用在止动塞上以使止动塞在筒体内轴向向前移动以在致动注射器时通过出口排出药物的推进剂。注射器配置成使得在使用中在致动注射器时，液体推进剂从第三室释放并在第三室外部在预定温度或预定温度以上沸腾以在第二室中提供渐增的蒸气压力，其引起止动塞轴向向前移动且开始从第一室排出药物通过出口。在止动塞在筒体中向前轴向移动期间，推进剂通过排气孔从第二室排出。
【专利说明】排气式注射器
[0001]本发明涉及一种注射器，并且特别地涉及一种由以预定温度沸腾的推进剂可推进的注射器，其中，注射器能够从其排出推进剂。
[0002]背景
[0003]使用气体压力移动止动塞(stopper)来驱动注射器是已知的。在此类已知的装置中，气体弹簧可以提供使止动塞在注射器中移动并且向患者递送某种剂量的药物所需的气体压力。当该剂量的药物已被递送时，注射器仍包含可以对使用者造成危害的加压气体。
[0004]为了最小化这种问题，某些气体驱动装置包括用于在完成药物递送之后排出加压气体的机构。
[0005]然而，在某些现有技术的装置中，公差叠加意指要求排气发生的构造可能无法实现，并且可能导致排气没有发生或比期望的更少有效地发生。此外，在某些现有技术的装置中，公差叠加还可能是药物的不完全剂量被递送的原因，其中止动塞相对于注射器筒体的前端的最终位置可能存在变化。
[0006]本发明的至少一个实施方案的目的是提供一种用于从蒸气驱动注射器中排出蒸气压力的工具，其克服了与现有技术相关的一些限制。在某些实施方案中，本发明的目的是最小化由蒸气压力驱动的注射器造成的任何潜在的使用后的危险。
[0007]公开内容的简要概述
[0008]根据本发明，提供了由以预定温度沸腾的推进剂可推进的注射器，注射器包括:
[0009]筒体，其在前端处具有出口；
[0010]止动塞，其在筒体内是轴向可移动的；以及
[0011]用于容纳推进剂的第三室；
[0012]其中，所述止动塞界定并且分开第一室和第二室，第一室在止动塞的轴向前方并且被配置成容纳药物，并且第二室在止动塞的轴向后方并且被配置成接纳推进剂，推进剂用于作用在止动塞上以使止动塞在筒体内轴向向前地移动以在致动注射器时使药物通过出口排出；
[0013]注射器被配置成使得在使用中在致动注射器时，液体推进剂从第三室中释放并且在第三室的外部以预定温度或预定温度以上沸腾以在第二室中提供渐增的蒸气压力，所述蒸气压力引起止动塞轴向向前地移动并且开始使药物通过出口从第一室排出；
[0014]其中，在止动塞在筒体中向前轴向移动期间，推进剂通过排气孔从第二室中排出。
[0015]在一个优选的实施方案中，止动塞在筒体内在第一位置和第二位置之间是轴向可移动的:
[0016]在所述第一位置，排气孔未与第一室或第二室流体连通；以及
[0017]所述第二位置在第一位置的轴向前方，在所述第二位置，排气孔与第二室流体连通，从而允许从第二室中排出推进剂。
[0018]还优选地，止动塞在筒体内另外地轴向可移动至在第二位置的轴向前方的第三位置。所述第三位置可以是止动塞在筒体内的可能最前部的位置，在所述第三位置，第一室具有大体上零的容积并且所有的药物大体上已经从第一室中排出。在任一情况下，当处于所述第二位置时，注射器优选地容纳液体推进剂。还优选地，当处于所述第二位置时，注射器容纳足够用于使止动塞达到所述第三位置的液体推进剂。
[0019]在另外地或可选择地优选的实施方案中，在所述第一位置中，止动塞阻塞排气孔和第一室之间以及排气孔和第二室之间的流体连通，并且在所述第二位置中，止动塞在排气孔的至少部分的轴向前方，使得排气孔与第二室流体连通。
[0020]所述止动塞可以包括塞子和从所述塞子轴向向后延伸的活塞，其中所述塞子和所述活塞中的每个密封于筒体，所述活塞被配置成在第二室内受蒸气压力作用以便引起所述止动塞在筒体内轴向移动。
[0021]可选择地，所述止动塞可以包括向后轴向延伸的杆，所述杆在第一位置中延伸穿过排气孔并且密封于排气孔以便阻塞排气孔和第一室之间以及排气孔和第二室之间的流体连通，并且在第二位置中杆未延伸穿过排气孔以便排气孔与第二室流体连通。排气孔可以包括用于抵着杆密封的密封件。
[0022]在一个优选的实施方案中，注射器还包括阻塞元件，所述阻塞元件在其中排气孔与第二室之间的流体连通被阻塞元件阻塞的阻塞位置和其中排气孔与第二室流体连通的非阻塞位置之间是可移动的；
[0023]其中阻塞元件通过止动塞在阻塞位置和非阻塞位置之间是可移动的，使得在第一位置中阻塞元件处于阻塞位置并且在第二位置中阻塞元件处于非阻塞位置。
[0024]所述止动塞可以与阻塞元件选择性地可啮合，使得当止动塞未与阻塞元件啮合时，止动塞相对于阻塞元件是向前轴向可移动的，并且当止动塞与阻塞元件啮合时，止动塞的向前轴向的移动弓I起阻塞元件向着非阻塞位置向前轴向移动。
[0025]止动塞可以包括向后轴向延伸的杆，所述杆延伸穿过阻塞元件，其中杆包括在其后端处的径向凸出物，其中止动塞能够相对于阻塞元件移动直到凸出物接触阻塞元件以使止动塞与阻塞元件哨合。
[0026]可选择地，止动塞可以包括塞子以及连接至阻塞元件和塞子的可延伸的元件，其中可延伸的元件能够沿着轴向长度延伸并且允许塞子相对于阻塞元件向前轴向移动直到可延伸的元件由于塞子和阻塞元件之间的相对轴向距离而达到最大轴向延伸，引起柱塞与阻塞元件哨合。
[0027]在一个实施方案中，可延伸的元件可以是线圈。在可选择的实施方案中，可延伸的元件可以是柔性系链(tether),柔性系链可以包括绳(string)。
[0028]在一个优选的实施方案中，在致动注射器时，排气孔与第二室流体连通，使得推进剂可以从第二室中排出，其中通过排气孔的排气速率使得在第二室内的蒸气压力还可以上升，足以引起止动塞在筒体内轴向向前地移动。
[0029]所述止动塞可以包括闭塞元件，所述闭塞元件在筒体内的止动塞的至少一个轴向位置中闭塞排气孔以便限制穿过所述排气孔的排气速率而不完全阻止排气。
[0030]在一个实施方案中，当止动塞处于其在注射器的筒体内的可能最前部的位置时，所述闭塞元件可以未闭塞排气孔，在该位置，第一室具有大体上零的容积并且所有的药物大体上已经从第一室中排出。
[0031]所述排气孔可以是长形的，使得所述闭塞元件可以沿着排气孔的伸长长度闭塞排气孔。
[0032]第三室最初可以容纳足以使止动塞移动到其在筒体内的可能最前部的位置的体积的推进剂，在该位置，第一室具有大体上零的容积并且所有的药物大体上已经从第一室中排出。
[0033]在任一实施方案中，排气孔可以在筒体中形成。可选择地，注射器还可以包括密封于筒体的推进剂壳体，并且排气孔可以在推进剂壳体中形成。
[0034]所述推进剂可以包括氢氟烷烃(HFA)，所述氢氟烷烃可以是HFA134a。
[0035]在某些优选的实施方案中，排气孔具有轴向长度并且在第二位置中的止动塞与在第三位置中的止动塞之间的轴向距离大于排气孔的轴向长度。在第二位置中的止动塞与在第三位置中的止动塞之间的轴向距离可以比排气孔的轴向长度大至少两倍。
[0036]在某些实施方案中，推进剂可以通过排气孔从第二室排出至外部环境。在可选择的实施方案中，推进剂可以通过排气孔从第二室排出至另外的室，其中另外的室具有比第二室低的压力。
[0037]附图的简要描述
[0038]在下文中，还参考附图描述本发明的各种实施方案，其中:
[0039]图1A示出根据本发明的实施方案的包括排气孔的注射器的局部横截面，其中在图1A中，排气孔关闭；
[0040]图1B示出其中排气孔部分打开的图1A的注射器；
[0041]图1C示出对应于图1B中示出的构造的止动塞的轴向位置；
[0042]图1D示出其中排气孔完全打开的图1A和IB的注射器；
[0043]图1E示出对应于图1D中示出的构造的止动塞的轴向位置；
[0044]图2示出关于在图1A至IE中示出的注射器的泄漏量级对时间的标绘图；
[0045]图3A示出根据本发明的实施方案的包括排气孔的注射器；
[0046]图3B示出根据本发明的可选择的实施方案的包括排气孔的注射器；
[0047]图4A和4B示出根据本发明的可选择的实施方案的包括排气孔的注射器，其中在图4A中排气孔关闭，并且在图4B中排气孔打开；
[0048]图5示出关于在图4A和4B中示出的注射器的泄漏量级对时间的标绘图；
[0049]图6A和6B示出根据本发明的可选择的实施方案的包括排气孔的注射器，其中在图6A中排气孔关闭，并且在图6B中排气孔打开；
[0050]图6C和6D不出根据本发明的可选择的实施方案的注射器,其中在图6C中排气孔部分打开，并且在图6D中排气孔完全打开；
[0051]图7示出关于在图6A和6B中示出的注射器的泄漏量级对时间的标绘图；
[0052]图8A和SB示出根据本发明的可选择的实施方案的包括排气孔的注射器，其中在图8A中排气孔关闭，并且在图SB中排气孔打开；
[0053]图8C示出图8A和8B的注射器的一部分的详细视图；
[0054]图8D至图8F示出根据本发明的可选择的实施方案的注射器，其中在图8D中排气孔关闭，在图8E中排气孔打开并且止动塞未处于其在筒体内的最前部的位置，并且在图8F中排气孔打开并且止动塞处于其在筒体内的最前部的位置；
[0055]图9示出关于在图8A和8B中示出的注射器的泄漏量级对时间的标绘图；
[0056]图1OA和图1OB示出根据本发明的可选择的实施方案的包括排气孔的注射器，其中在图1OA中排气孔闭塞，并且在图1OB中排气孔没有闭塞并且打开；
[0057]图11示出关于在图1OA和1B中示出的注射器的泄漏量级对时间的标绘图；
[0058]图12A和12B示出根据本发明的可选择的实施方案的包括排气孔的注射器，其中在图12A中排气孔闭塞，并且在图12B中排气孔仍然闭塞并且止动塞处于其在注射器筒体内的最前部的轴向位置；
[0059]图12C和12D示出根据本发明的可选择的实施方案的包括排气孔的注射器，其中在图12C中排气孔没有闭塞并且止动塞未处于其在筒体内的最前部的位置，并且在图12D中排气孔没有闭塞并且止动塞处于其在筒体内的最前部的位置；
[0060]图13示出关于图12A和12B中示出的注射器的泄漏量级对时间的标绘图；
[0061]图14A和14B示出根据本发明的可选择的实施方案的包括排气孔的注射器，其中在图14A中排气孔关闭，并且在图14B中排气孔打开；
[0062]图15示出在排气的情况下和在不排气的情况下的注射器的压力标绘图、以及在排气的注射器的第二室中的气体推进剂的质量标绘图，其中推进剂是液化气体；
[0063]图16示出在排气的情况下和在不排气的情况下的注射器的压力标绘图、以及在排气的注射器的第二室中的气体推进剂的质量标绘图，其中推进剂是压缩气体。
[0064]详述
[0065]在图6A和6B中示出本发明的实施方案，图6A和6B示出包括筒体12和止动塞16的注射器，筒体12在前端处具有出口 14，止动塞16被布置在筒体中。在图6A至6D中示出的特定实施方案中，止动塞16包括在前端处的塞子645和平行于注射器筒体12的长度的从塞子645轴向向后延伸的杆644。杆644延伸出注射器筒体12并且延伸到推进剂壳体634内，所述推进剂壳体634被布置在注射器筒体12的后端并且密封于注射器筒体12的后端。杆644的后端用活塞密封件650抵着推进剂壳体634的内表面密封。推进剂壳体634有效地提供注射器筒体12的延伸并且在某些实施方案中，如果注射器筒体12在轴向方向上足够长，则推进剂壳体634可以不存在。止动塞16 (被看作整体，即包括塞子645、杆644和活塞密封件650)界定并且分开第一室18和第二室20。第一室18在止动塞16的轴向前方并且配置成容纳药物。第二室20在止动塞16的轴向后方并且配置成接纳推进剂，推进剂用于作用在止动塞16上以使止动塞在筒体12内轴向向前移动以在致动注射器时使药物通过出口 14排出。注射器包括第三室628，所述第三室628充当容纳以预定温度沸腾的推进剂的推进剂源。合适的推进剂是包括氢氟烷烃(HFA)的液化气体，并且特别合适的推进剂是 HFA 134a。
[0066]在使用中，在致动注射器时，第三室628释放出液体推进剂，所述液体推进剂在第三室628的外部在预定温度或预定温度以上沸腾，从而产生流体地连接至第二室20的蒸气。在某些实施方案中，液体推进剂可以从第三室628中直接释放至其中液体推进剂沸腾以产生蒸气压力的第二室20。在本发明范围内的可选择的实施方案中，液体推进剂可以释放至其中液体推进剂可以沸腾并且向第二室20提供蒸气压力的第四室。在任何实施方案中，推进剂必须在第三室的外部气化并且向第二室20提供蒸气压力。通过确保第三室628释放在预定温度或预定温度以上气化的液体推进剂，更可靠的、可预测的并且可控的压力分布导致改善注射器的可靠性和可控性。此外，所产生的压力分布具有使得可以使用相对小体积的推进剂来递送某种剂量的药物的量级。这与其中需要大体积的压缩气体来递送某种剂量的药物的通过压缩气体驱动的装置形成鲜明对比(与液化气体推进剂比较)，并且提供非常高的启动压力，所述启动压力在推进剂膨胀并且引起止动塞移动时补偿压缩气体的内在压降。
[0067]回到本发明，随着第二室20中的蒸气压力上升，止动塞16开始轴向向前移动并且开始将药物排出出口。在某些实施方案中(正如图6A至6D的实施方案)，用于将排出的药物送至注射部位的针头可以附接至出口 14。
[0068]根据本发明，在止动塞16在筒体12内向前轴向移动期间，推进剂通过排气孔从第二室20中排出。因此，本发明提供用于确保注射器在使用后被减压的自动工具。这样的排气可以排到外部环境(“大气”)或具有比第二室低的压力的另外的室，并且在下文中参照在本发明的范围内的若干不同的实施方案更详细地描述。
[0069]除了改善安全性之外，在止动塞的轴向移动期间，排气允许在递送期间控制并且操纵第二室内的压力分布。受控的压力分布可以用来控制递送速率或递送力，或引发由受控的蒸气压力引起的另外的作用。
[0070]通过比较图15和图16，使用液化气体作为推进剂超过使用压缩气体的某些优点是明显的。图15示出由液化气体推进剂驱动的两个注射器的压力分布，其中在一个注射器中，排气孔在时间Tl打开。在两种情况下，递送在时间T2完成。此外，图14示出对于具有排气孔的注射器，在第二室中气化的推进剂的总质量如何随时间变化。
[0071]对于没有排气孔的注射器，由于推进剂在其气化时冷却，在递送期间压力稍微减小。然后，在递送完成(T2)后，压力逐渐升高，因为某些剩下的液体推进剂因来自其周围环境的热量而气化直到平衡并且获得饱和的蒸气压力。
[0072]对于具有排气孔的注射器，当排气孔在Tl打开时压力最初被大概地保持，因为液体推进剂继续气化并且向第二室提供压力。然后，在递送结束之前压力开始减小。这部分地是因为由随着液体推进剂气化并且通过排气孔排出的能量下降引起的温度下降。然后，压力下降至相对于大气的O巴。考虑到在第二室中气化的推进剂的质量，图15示出质量从排气孔在Tl打开时开始稳定地减小。这是逐渐减小而不是急剧的瞬时下降的原因是仍留在注射器中的液体推进剂继续气化并且因此提供气化的推进剂的新的质量。在最初的减小后，减小的速率变慢，因为达到其中液体推进剂气化但这些气化的推进剂仅仅排出并且没有增加第二室中的压力的稳定状态。图15还示出临界压力阈值P1，在所述临界压力阈值Pl之上存在足以克服止动塞的摩擦和静态阻力以便使止动塞在筒体中轴向移动的力。低于Pl的压力不足以使止动塞在筒体中轴向移动。如从图15中可以看出，排气的注射器的压力在T2保持明显高于P1，因此提供能够可靠地递送完整剂量的药物的装置。
[0073]相比之下，图16示出关于由压缩气体驱动的注射器(在本发明的范围之外)的相同的情境。图16示出其中没有排气的由压缩气体驱动的注射器的压力分布，并且另外示出其中排气孔在时间Tl打开的由压缩气体驱动的注射器的压力分布。图16还示出第二室中的气体推进剂的质量随时间的相应变化。在排气和不排气两种情况下，递送在T2完成。如图16中所示，在排气和不排气的两种注射器中，当递送开始时，压力迅速下降。对于不排气的注射器，在迅速下降后保持残余的压力，然后慢慢地减小直到递送在T2结束。相比之下，对于排气的注射器，当排气口在Tl打开时压力再次迅速下降并且减小到大体上是零。质量的对应标绘图示出当排气孔在Tl打开时，大体上所有的气体质量从第二室中消失。
[0074]因此，由于第二室中的压力的迅速减小，所以压缩气体驱动的装置不适合于在止动塞在筒体内移动期间排气。这将导致几乎立即停止该止动塞的移动。
[0075]根据本发明的实施方案，与当止动塞静止时的排气相反，当止动塞轴向移动时的排气允许可靠的排气，所述可靠的排气在递送期间发生并且考虑了注射器的组件的尺寸由于公差(所谓的公差叠加)的可能变化。例如，如果止动塞在排气发生之前必须完全移动到注射器筒体的前端，则公差叠加可以意指由于对排气关键的组件(例如，止动塞和排气孔)的相对位置，排气没有如期望的一样有效地发生或根本没有发生。本发明可以确保排气在保证排气发生(不考虑公差叠加)并且允许递送全部剂量的药物的构造中发生。此外，在某些现有技术的注射器中公差叠加可以导致递送不完全的剂量。
[0076]在图1A至图1E中示出本发明一个实施方案。在该实施方案中，推进剂壳体634通过密封件636密封于注射器筒体12的后端。推进剂壳体634具有可以是任何形状、尺寸或构造的排气孔642，条件是排气孔642允许气化的推进剂从其通过。在某些实施方案中，排气孔642优选地是小的以便限制排气速率。止动塞16布置在注射器筒体12中，包括轴向向后延伸穿过推进剂壳体634的杆。推进剂壳体634具有变窄的前部638，然而变窄的前部具有比杆644的直径大的直径，使得气化的推进剂可以穿过在杆644和变窄的前部638之间的环形部分(annulus)。轴向可移动的密封件640围绕杆644布置。轴向可移动的密封件640相对于杆644是轴向可移动的并且抵着推进剂壳体634的内表面密封。轴向可移动的密封件640没有完全(或根本没有)密封于杆644并且允许气化的推进剂穿过轴向可移动的密封件640(即从轴向可移动的密封件640的轴向后部至轴向可移动的密封件640的轴向前部)的通过。
[0077]在使用中，由推进剂源提供液体推进剂以提供在推进剂源和止动塞16之间延伸的第二室20中的蒸气压力。在图1A中示出的构造中，轴向可移动的密封件640密封第二室20的排气孔640，使得推进剂不能经由排气孔从第二室20逸出。根据本发明，当液体推进剂沸腾时第二室20中的蒸气压力升高并且止动塞16开始轴向向前移动以开始将药物从第一室18排出。随着止动塞16轴向向前移动，杆644轴向滑动穿过保持静止的、密封排气孔640的轴向可移动的密封件640。
[0078]如图1B中所示，法兰646从杆644的后端凸出。当止动塞16达到其中法兰646接触轴向可移动的止动塞640的注射器筒体12中的轴向位置时，止动塞16的进一步轴向向前的移动导致法兰646使轴向可移动的密封件640轴向向前地移动并且开始打开排气孔642。图22B示出通过使轴向可移动的密封件640轴向向前地前进来部分地打开的排气孔642。当排气孔642打开时，第二室20中的推进剂开始逸出并且第二室20中的蒸气压力开始减小。第二室20中的蒸气压力的减小速率将取决于排气孔642的尺寸、系统的热力学(特别是推进剂的温度和压力)、以及排气孔打开的速度(即从完全关闭到完全打开的改变)。
[0079]图1C示出对应于图1B中示出的构造的止动塞16的轴向位置。如在图1C中可以看出的是，止动塞16没有处于其在筒体12内的轴向最前部的位置，并且第一室18仍容纳有药物。
[0080]在图1A至IE中示出的实施方案中，排气孔642被规定尺寸，使得当排气孔642第一次打开时，足够量的推进剂在第二室20内保持持续足够长的时间以将止动塞16移动到其在注射器筒体12中的最前部的位置。
[0081]图1D示出处于完全在排气孔642的前方使得排气孔完全打开的轴向位置的轴向可移动的密封件640。图1E示出对应于图1D中示出的构造的止动塞16的轴向位置。
[0082]图2示出当轴向可移动的密封件640轴向移动并且打开排气孔642时图1A至IE的实施方案的泄漏量级。
[0083]图3A和3B示出对应于图1A至IE的实施方案的实施例。在图3A中，推进剂壳体在后端处具有入口 634a，其中入口 634a被流体连接至推进剂源628。在使用中，推进剂源628向第二室20提供液体推进剂，所述第二室20在图3A的实施方案中是推进剂源628和止动塞16之间的容积。在图3B中，推进剂壳体634的后端被密封，并且代替地，推进剂壳体634具有侧入口 634a。在任何实施方案中，必须有允许第二室20中的蒸气压力起作用并且引起止动塞16移动的从推进剂源628的流体流动路径。
[0084]在图4A和图4B中不出的可选择的实施方案中，推进剂壳体634具有位于后端的排气孔642，使得杆644最初穿过其突出。图4A示出在递送药物之前处于最初的构造的装置。在此最初的构造中，杆密封件648将推进剂壳体634密封于杆644以便阻塞排气孔642。
[0085]在使用中，推进剂源628使液体推进剂通过推进剂壳体634的入口 634a分配到其中液体推进剂可以沸腾并且引起止动塞16轴向向前移动的第二室20内。前进的止动塞16引起杆644轴向向前滑动穿过杆密封件648。在整个这样的移动中，杆密封件648和杆644的组合继续密封排气孔。
[0086]如图4B中所示，当止动塞16达到其在注射器筒体12中的轴向最前部的位置时，杆644的后端将已经移动到其中排气孔642不再被杆密封件648和杆644的组合密封的轴向位置，并且开始从第二室20中排出推进剂。杆644的移动可以引起排气孔642被完全打开，或其可以产生受限制的流动路径。
[0087]图5示出当杆644轴向移动以打开排气孔642时图4A和图4B的实施方案的泄漏量级。在图4A和图4B的实施方案中，排气孔642的尺寸由杆644的直径决定并且因此比图1A至1E、图3A和图3B的实施方案的较小的排气孔642大。因此，图5中示出的泄漏量级比图2中示出的泄漏量级增加得更迅速。
[0088]如上文描述，在图6A和6B中示出另外的可选择的实施方案，其中作用在杆
644(以及活塞密封件650)上的蒸气压力引起止动塞16的轴向移动以便从第一室18中排出药物。在这个意义上，第二室20被界定为在推进剂源628和抵着注射器筒体12密封的杆644(其形成止动塞16的一部分)的后端之间延伸的容积。推进剂壳体634具有与推进剂壳体628流体连通的入口 634a并且还包括排气孔642，所述排气孔642被定位成使得当止动塞16处于其在注射器筒体12中的最前部的轴向位置时(即在递送结束时)(如图2B所示)、或在可选择的实施方案中当止动塞16正接近其最前部的轴向位置时与第二室20流体连通。
[0089]在药物递送之前的图6A中示出的构造中，排气孔642没有与第二室20流体连通，并且因此推进剂不能排出且而是引起止动塞16(包括杆644)的轴向运动。如图6B中所示，在递送结束时，杆644和活塞密封件650已经轴向向前地移动足以使排气孔642打开并且允许从第二室20中排出推进剂。
[0090]图6C和6D不出根据本发明的可选择的实施方案的图6A和图6B的实施方案的变型。图6C示出其中排气孔642已经刚刚打开并且止动塞16没有处于其最前部的轴向位置的构造。图6D示出其中排气孔642完全打开并且止动塞16处于其最前部的轴向位置的构造。为了确保止动塞16不会在排气孔642打开时就立即停止轴向向前移动，优选的是，在注射器内有剩下的液体推进剂，所述剩下的液体推进剂可以气化以在(现在被排气的)第二室20内提供足以继续移动止动塞16的蒸气压力。实际上，为了确保止动塞16达到其在筒体12内的最前部的轴向位置，优选的是，最初在注射器中有足够的液体推进剂，使得当止动塞16达到其在筒体12内的最前部的轴向位置时(尽管同时使排气孔642打开)在注射器内剩下一些液体推进剂。
[0091]在某些优选的实施方案(不限于涉及图6C和6D的上文描述的实施方案)中，排气孔具有轴向长度并且在当排气孔第一次打开时的止动塞与处于其最终的轴向位置(优选地是在筒体内的可能最前部的轴向位置)的止动塞之间的轴向距离大于排气孔的轴向长度。该轴向距离可以比排气孔的轴向长度大至少两倍。在某些实施方案中，该轴向距离可以大于1_。在可选择的实施方案中，该轴向距离可以少于1_。在Iml长的注射器中，Imm的轴向距离对应于约0.03立方厘米的容积。
[0092]图7示出当杆644轴向移动以打开排气孔642时图6A和6B的实施方案(或图6C和6D的实施方案)的泄漏量级。正如图1A至IE的实施方案，排气孔642可以足够小以便限制排气并且在最初的排气后允许药物递送持续某个时间段。
[0093]对比图6A和6B的实施方案与图1A至IE的实施方案，图6A和6B的实施方案在药物递送期间因为存在活塞密封件650将遇到较高的摩擦力。然而，由于蒸气压力作用在不受注射器筒体12的直径限制的杆644和活塞密封件650上，所以允许利用较大的递送力的较大的表面积是可允许的。
[0094]除了止动塞16通过可延伸的元件644’而不是刚性杆连接至轴向可移动的密封件640的事实之外，图8A至8C中示出的可选择的实施方案与图1A至IE示出的实施方案非常相似。当止动塞16在注射器筒体12内轴向向前移动时，可延伸的元件644’延伸。当止动塞16接近其在注射器筒体12内的轴向最前部的位置时，可延伸的元件644’延伸到其最完全的程度，并且由于张力，开始引起轴向可移动的密封件640的轴向向前移动。因此，轴向可移动的密封件640移动至其中排气孔642打开并且允许从第二室20中排出推进剂的轴向位置。
[0095]图8C示出处于绕成线圈的构造的合适的可延伸的元件644’的实施例的详细视图。止动塞16的轴向移动引起线圈解绕。在线圈已经完全解绕时，可延伸的元件644’可以在轴向可移动的密封件640上施加向下的轴向力以打开排气孔642。可延伸的元件644’可以是任何合适的元件，所述任何合适的元件是柔性的以便当止动塞16与轴向可移动的密封件640之间的距离大体上等于可延伸的元件644’的最大长度时仅施加足以移动轴向可移动的密封件640的力到轴向可移动的密封件640。某个长度的绳或类似的元件可以是合适的可延伸的元件644’。
[0096]图8D至图8F示出在本发明的范围内的图8A至8C的实施方案的变型。图8D示出其中排气孔642被轴向可移动的密封件640阻塞的构造。图8E示出其中排气孔642打开(即没有被轴向可移动的密封件640完全阻塞)并且止动塞16没有处于其在筒体12中的最前部的轴向位置的构造。图8F示出其中排气孔642完全打开并且止动塞16处于其在筒体12中的最前部的轴向位置的构造。如关于图6C和图6D的上文描述，优选的是，在注射器内有剩下的液体推进剂，所述剩下的液体推进剂可以气化以在(现在被排气的)第二室20内提供足以继续移动止动塞16的蒸气压力。实际上，为了确保止动塞16达到其在筒体12内的最前部的轴向位置，优选的是，最初在注射器中有足够的液体推进剂，使得当止动塞16达到其在注射器筒体12内的最前部的轴向位置时(尽管同时排气孔642打开)注射器内剩下一些液体推进剂。这样的布置不限于图6C和6D或图8D至图8F的实施方案，但可以适用于其中当止动塞16没有处于其在筒体12内的最前部的轴向位置时排气孔打开的本发明范围之内的任何实施方案。
[0097]图9示出当轴向可移动的密封件640轴向移动并且打开排气孔642时图8A至8C的实施方案(或图8D至图8F的实施方案)的泄漏量级。由于图1A至IE的实施方案与图8A至SC的实施方案的相似性，图9中示出的泄漏量级很类似于图2中示出的泄漏量级。
[0098]在图1OA和1B中示出另外的可选择的实施方案。在此实施方案中，推进剂壳体634具有在推进剂被释放至第二室20内之前在一定程度上是打开的排气孔642。柔性元件
645从止动塞16轴向向后延伸并且延伸穿过排气孔642。在排气孔642内存在柔性元件645，没有禁止通过排气孔642从第二室20中排出推进剂，然而，其确实限制推进剂可以排出的速率。排气孔642的绝对尺寸和排气孔642相对于柔性元件645的尺寸的相对尺寸将决定推进剂从第二室20中可以排出的速率。清楚地，优选的是，为了使推进剂剩下以递送全部剂量的药物，泄漏速率是足够低的。
[0099]在药物递送结束时，如图1OB中所示，当止动塞16处于其在注射器筒体12内的最前部的轴向位置时，柔性元件645不再闭塞排气孔642并且因此允许剩下在第二室20中的任何推进剂的更迅速的排出。在可选择的实施方案中，当止动塞16处于其轴向最前部的位置时，柔性元件645可以保持在闭塞位置。
[0100]图11示出当推进剂经由闭塞的排气孔642从第二室20中排出时图1OA和图1OB的实施方案的泄漏量级。
[0101]图12A和图312B示出与图1OA和1B中示出的实施方案有关的实施方案。图12A和12B的实施方案与图1OA和1B中示出的实施方案的不同在于在图12A和12B的实施方案中排气孔642轴向延伸至更大的程度。因此，在排气孔642内存在的柔性元件645在更长的长度上提供闭塞并且因此与图1OA和1B的实施方案相比，在更大的程度上限制通过排气孔642的排气。
[0102]这种较慢的泄漏速率在图13中是明显的，其中可以看出的是，与图11相比泄漏量级增加得更慢。
[0103]图12C和12D示出在本发明的范围内的图12A和12B的实施方案的变型。图12C示出其中柔性元件645已经刚刚完全从排气孔642中抽出从而完全打开排气孔642的构造。在图12C中示出的构造中，止动塞16没有处于其在筒体12内的最前部的轴向位置。图12D示出其中排气孔642完全打开并且止动塞16处于其在筒体12内的最前部的轴向位置的构造。优选的是，当达到图12C中示出的构造时在注射器内存在液体推进剂以便可以向第二室20提供足够的蒸气压力(尽管排气)，以引起止动塞16向其在筒体12内的最前部的轴向位置移动，如图12D中所示。还优选的是，最初提供足够的液体推进剂使得当止动塞16达到其在筒体12内的最前部的轴向位置时，在注射器内仍然剩下一些液体推进剂。
[0104]在图14A和14B中示出与涉及图4A和4B的上文描述的实施方案相似的另外的可选择的实施方案。图14A和14B的实施方案与图4A和图4B的实施方案的不同在于，图14A和14B的杆644是柔性的以便允许减少在致动之前装置的总的轴向长度。如图14A中所示，最初布置在注射器筒体12的外部的柔性杆644的一部分可以弯曲以便保持紧凑并且允许更紧凑的装置。当止动塞16轴向向前移动时，柔性杆644被拉动穿过杆密封件648并且最终移动至其中柔性杆644不再阻止通过排气孔642排出推进剂的位置，如图14B中所示。杆644可以是中空的以允许折曲。
[0105]在整个本说明书中，术语“注射器”涉及并且包括具有带有出口和用于从其排出药物的可移动的止动塞的药物容器的任何药物递送装置。例如，注射器可以包括针头、喷嘴或附接至出口的导管。在其他实施方案中，注射器可以不包括在出口的下游的任何另外的组件。本发明的注射器可以是或形成皮下递送装置、鼻腔递送装置、耳部递送装置、口腔递送装置、眼部递送装置、输液装置或任何其他合适的药物递送装置的一部分。
[0106]本文描述的方向“轴向”对应于平行于注射器的纵向长度的方向。
[0107]贯穿本说明书的描述和权利要求，词“包括”和“包含”以及其变型意指“包括但不限于”，并且其并不意图(并且没有)排除其他的部分、添加物、组件、整体或步骤。除非上下文另有要求，否则贯穿本说明书的描述和权利要求，单数包括复数。特别地，除非上下文另有要求，否则在使用不定冠词的情况下，本说明书应被理解为考虑复数以及单数。
[0108]除非与其不相容，否则结合本发明的特定的方面、实施方案或实施例描述的特征、整体、特性、化合物、化学部分或基团应被理解为适用于本文描述的任何其他的方面、实施方案或实施例。在本说明书(包括任何所附的权利要求书、摘要和附图)中公开的所有特征、和/或因此公开的任何方法或工艺的所有步骤可以以任何组合来组合，除了其中至少某些这样的特征和/或步骤是互斥的组合之外。本发明不限于任何前述实施方案的细节。本发明扩展到在本说明书(包括任何所附的权利要求书、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的一个、或任何新颖的组合，或扩展到因此公开的任何方法或工艺的步骤中的任何新颖的一个或任何新颖的组合。
[0109]将读者的注意力引导到与本申请有关的与本说明书同时提交或在本说明书之前提交并且开放以供公众查阅本说明书的所有文件和文献，并且所有这些文件和文献的内容通过引用并入本文。
【权利要求】
1.一种注射器，所述注射器由以预定温度沸腾的推进剂推进，所述注射器包括: 筒体，其在前端处具有出口 ； 止动塞，其在所述筒体内是轴向可移动的；以及 用于容纳推进剂的第三室； 其中，所述止动塞界定并且分开第一室和第二室，所述第一室在所述止动塞的轴向前方并且被配置成容纳药物，并且所述第二室在所述止动塞的轴向后方并且被配置成接纳推进剂，所述推进剂用于作用在所述止动塞上以使所述止动塞在所述筒体内轴向向前地移动以在致动所述注射器时使药物通过所述出口排出； 所述注射器被配置成使得在使用中在致动所述注射器时，液体推进剂从所述第三室释放并且在所述第三室的外部以所述预定温度或所述预定温度以上沸腾以在所述第二室中提供渐增的蒸气压力，所述蒸气压力引起所述止动塞轴向向前地移动并且开始使药物通过所述出口从所述第一室排出； 其中，在所述止动塞在所述筒体中向前轴向移动期间，推进剂通过排气孔从所述第二室排出。
2.根据权利要求1所述的注射器，其中所述止动塞在所述筒体内在第一位置和第二位置之间是轴向可移动的: 在所述第一位置，所述排气孔未与所述第一室或所述第二室流体连通；以及 所述第二位置在所述第一位置的轴向前方，在所述第二位置，所述排气孔与所述第二室流体连通，从而允许从所述第二室排出推进剂。
3.根据权利要求2所述的注射器，其中所述止动塞在所述筒体内另外地轴向可移动至在所述第二位置的轴向前方的第三位置。
4.根据权利要求3所述的注射器，其中所述第三位置是所述止动塞在所述筒体内的可能最前部的位置，在所述第三位置，所述第一室具有大体上零的容积并且所有的药物大体上已经从所述第一室排出。
5.根据权利要求3或4所述的注射器，其中当处于所述第二位置时，所述注射器容纳液体推进剂。
6.根据权利要求5所述的注射器，其中当处于所述第二位置时，所述注射器容纳足够用于使所述止动塞达到所述第三位置的液体推进剂。
7.根据任一项前述权利要求所述的注射器，其中在所述第一位置中，所述止动塞阻塞所述排气孔和所述第一室之间以及所述排气孔和所述第二室之间的流体连通，并且在所述第二位置中，所述止动塞在所述排气孔的至少部分的轴向前方，使得所述排气孔与所述第二室流体连通。
8.根据权利要求7所述的注射器，其中所述止动塞包括塞子和从所述塞子轴向向后地延伸的活塞，其中所述塞子和所述活塞中的每个密封于所述筒体，所述活塞被配置成在所述第二室内受蒸气压力作用以便引起所述止动塞在所述筒体内轴向移动。
9.根据权利要求7所述的注射器，其中所述止动塞包括向后轴向延伸的杆，所述杆在所述第一位置中延伸穿过所述排气孔并密封于所述排气孔以便阻塞所述排气孔和所述第一室之间以及所述排气孔和所述第二室之间的流体连通，并且在所述第二位置中，所述杆未延伸穿过所述排气孔以便所述排气孔与所述第二室流体连通。
10.根据权利要求9所述的注射器，其中所述排气孔包括用于抵着所述杆密封的密封件。
11.根据权利要求2至6中任一项所述的注射器，还包括阻塞元件，所述阻塞元件在其中所述排气孔与所述第二室之间的流体连通被所述阻塞元件阻塞的阻塞位置和其中所述排气孔与所述第二室流体连通的非阻塞位置之间是可移动的； 其中所述阻塞元件通过所述止动塞在所述阻塞位置和所述非阻塞位置之间是可移动的，使得在所述第一位置中所述阻塞元件处于所述阻塞位置并且在所述第二位置中所述阻塞元件处于所述非阻塞位置。
12.根据权利要求11所述的注射器，其中所述止动塞与所述阻塞元件是选择性地可啮合的，使得当所述止动塞没有与所述阻塞元件啮合时，所述止动塞相对于所述阻塞元件是向前轴向可移动的，并且当所述止动塞与所述阻塞元件啮合时，所述止动塞的向前轴向移动引起所述阻塞元件向着所述非阻塞位置向前轴向移动。
13.根据权利要求12所述的注射器，其中所述止动塞包括向后轴向延伸的杆，所述杆延伸穿过阻塞元件，其中所述杆包括在其后端处的径向凸出物，其中所述止动塞能够相对于所述阻塞元件移动直到所述凸出物接触所述阻塞元件以使所述止动塞与所述阻塞元件口四合。
14.根据权利要求12所述的注射器，其中所述止动塞包括塞子以及连接至所述阻塞元件和所述塞子的可延伸的元件，其中所述可延伸的元件能够沿着轴向长度延伸并且允许所述塞子相对于所述阻塞元件向前轴向移动直到所述可延伸的元件由于所述塞子和所述阻塞元件之间的相对轴向距离而达到最大轴向延伸，引起所述止动塞与所述阻塞元件啮合。
15.根据权利要求14所述的注射器，其中所述可延伸的元件是线圈。
16.根据权利要求14所述的注射器，其中所述可延伸的元件是柔性系链。
17.根据权利要求16所述的注射器，其中所述柔性系链是绳。
18.根据权利要求1所述的注射器，其中在致动所述注射器时，所述排气孔与所述第二室流体连通，使得推进剂能够从所述第二室中排出，其中通过所述排气孔的排气速率使得在所述第二室内的蒸气压力还能够上升，足以引起所述止动塞在所述筒体内轴向向前移动。
19.根据权利要求18所述的注射器，其中所述止动塞包括闭塞元件，所述闭塞元件在所述筒体内的所述止动塞的至少一个轴向位置中闭塞所述排气孔以便限制穿过所述排气孔的排气速率而不完全阻止排气。
20.根据权利要求20所述的注射器，其中当所述止动塞处于其在所述注射器的筒体内的可能最前部的位置时，所述闭塞元件未闭塞所述排气孔，在该位置，所述第一室具有大体上零的容积并且所有的药物大体上已经从所述第一室排出。
21.根据权利要求19或20所述的注射器，其中所述排气孔是长形的，使得所述闭塞元件能够沿着所述排气孔的伸长长度闭塞所述排气孔。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的注射器，其中所述第三室最初容纳足以使所述止动塞移动到其在所述筒体内的可能最前部的位置的体积的推进剂，在该位置，所述第一室具有大体上零的容积并且所有的药物大体上已经从所述第一室排出。
23.根据任一项前述权利要求所述的注射器，其中所述排气孔在所述筒体中形成。
24.根据权利要求1至22中任一项所述的注射器，还包括密封于所述筒体的推进剂壳体，并且所述排气孔在所述推进剂壳体中形成。
25.根据任一项前述权利要求所述的注射器，其中所述推进剂包括氢氟烷烃(HFA)。
26.根据权利要求25所述的注射器，其中所述HFA是HFA134a。
27.根据任一项前述权利要求所述的注射器，其中所述推进剂通过所述排气孔从所述第二室排出至外部环境。
28.根据权利要求1至26中任一项所述的注射器，其中所述推进剂通过所述排气孔从所述第二室排出至另外的室，其中所述另外的室具有比所述第二室低的压力。
29.根据权利要求3至6或任一从属于权利要求3至6的权利要求中的任一项权利要求所述的注射器，其中所述排气孔具有轴向长度并且在所述第二位置中的所述止动塞与在所述第三位置中的所述止动塞之间的轴向距离大于所述排气孔的所述轴向长度。
30.根据权利要求29所述的注射器，其中在所述第二位置中的所述止动塞与在所述第三位置中的所述止动塞之间的轴向距离比所述排气孔的所述轴向长度大至少两倍。
31.—种注射器，其是由以预定温度沸腾的推进剂可推进的，大体上如同上文参照附图描述的。
【文档编号】B65B51/26GK104428205SQ201380029751
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2012年6月7日
【发明者】伊恩·安德森, 雷切尔·苏姗妮·科佩尔曼, 阿拉斯泰尔·麦克基恩·威洛比, 乔舒亚·丹尼尔·斯特洛班特 申请人:和谐医疗有限公司