具有带形状记忆弹簧的被动驱动系统的自动注射设备技术方案

技术编号:30885181 阅读:25 留言:0更新日期:2021-11-22 20:28
一种自动注射设备具有构造成插入患者体内的插入针头和药品容器,该药品容器容纳药物产品并包括柱塞。自动注射设备还具有流体地连接药品容器到插入针头的流体路径,以及驱动系统,该驱动系统构造成引起柱塞的线性运动以迫使药物产品进入流体路径。被动驱动系统具有可移动元件。可移动元件具有形状记忆合金并且被构造成改变形状以移动柱塞。构造成改变形状以移动柱塞。构造成改变形状以移动柱塞。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带形状记忆弹簧的被动驱动系统的自动注射设备


[0001]本专利技术涉及一种自动注射设备,并且特别地涉及一种具有被动驱动系统的自动注射系统,该被动驱动系统具有形状记忆弹簧。

技术介绍

[0002]注射设备用于将药物产品(例如生物制品和药物)输送给患者(即人或动物)。注射器和针是广泛使用的注射设备的一个例子。这种基本系统通常包括人工移动注射器的柱塞部分以迫使药物产品通过针头进入患者体内。已经开发了其它注射设备以在按钮的接触或开关的致动时自动地输送药物产品。这些设备的优点在于它们允许患者更容易地将药物产品自我给药。此外,一些自动注射设备允许根据需要缓慢或周期性地输送药物产品,这对于例如依赖于胰岛素注射的患者来说是典型的过程。
[0003]然而,需要自动注射设备在紧凑设备中提供注射控制,使得该设备对于可能长时间佩戴该设备的患者而言易于操作和分散。此外,设备的元件应被配置成当先前的容器为空时容易更换药品容器,同时使无菌部件的污染风险最小化。
[0004]本专利技术涉及一种自动注射设备,其解决了现有技术的这些需要和相关问题。

技术实现思路

[0005]在一个方面,本公开涉及一种自动注射设备。自动注射设备包括插入设备,例如,构造成插入患者体内的针,以及容纳药物产品的药品容器。药品容器可以包括柱塞,该柱塞被构造成从药品容器的第一纵向端移动到第二纵向端。自动注射设备还包括流体地连接药品容器到插入针头的流体路径,以及构造成引起柱塞的线性运动以迫使药物产品进入流体路径的驱动系统。驱动系统包括可移动元件。可移动元件包括形状记忆合金并且被构造成改变形状以移动柱塞。
[0006]在另一方面,本专利技术涉及一种用于自动注射设备的装置。该装置包括药品容器,该药品容器构造成容纳药物产品并且包括第一纵向端和第二纵向端。该装置还包括在药品容器中的柱塞,该柱塞被构造成在直线方向上从第一纵向端朝向第二纵向端移动。该装置还包括在药品容器中由形状记忆合金形成的可移动元件。可移动元件被配置成基于可移动元件的形状记忆特性在线性方向上移动柱塞。在一个实施方式中,可移动元件是具有形状记忆特性的弹簧体或彼此接触的多个弹簧体。
[0007]在又一方面,本公开涉及一种用于自动注射设备的药管。该药管包括用于接收药品容器的空间,该药品容器包含药物产品,以及包括可移动元件的驱动系统,该可移动元件包括一个弹簧体或多个弹簧体,该弹簧体由形状记忆合金制成并且被构造成基于可移动元件在用于接收药品容器的空间中的形状记忆特性而线性地延伸或收缩。驱动系统还包括线(wire)或其它保持件,用于将可移动元件保持在压缩状态,直到药品容器内的柱塞需要移动。在一个实施方式中,驱动系统包括机械限制器,当可移动元件从压缩状态行进到伸展状态时,该机械限制器保持可移动元件的作用力。
[0008]在美国专利申请15/436,529中描述了可移动元件的示例,其包括可以结合到本文描述的设备中的一些特征,该申请通过引用结合于此。然而,应当理解,本文所述的设备不限于本文所述的自动注射设备或以下所述的示例性实施方式。
附图说明
[0009]图1是定位在患者上的示例性自动注射设备的侧视图;
[0010]图2是与所公开的实施方式一致的自动注射设备的部件的示意图;
[0011]图3是自动注射设备的顶侧的透视图;
[0012]图4是自动注射设备的底侧的透视图;
[0013]图5是根据自动注射设备的实施方式的内部部件的透视图;
[0014]图6是根据自动注射设备的一个实施方式的分离的壳体和药管的透视图;
[0015]图7是弹簧体从压缩状态移动到伸展状态的压缩对作用力的曲线图;
[0016]图8A是弹簧体的实施方式在激活前的横截面图;
[0017]图8B是弹簧体的实施方式在激活前的俯视图;
[0018]图8C是弹簧体的实施方式在激活后的横截面图;
[0019]图8D是弹簧体的实施方式在激活后的顶视图;
[0020]图8E是在压缩状态下激活之后的弹簧体的实施方式的横截面图;
[0021]图8F是在压缩状态下激活之后的弹簧体的实施方式的顶视图;
[0022]图9是包括处于压缩状态的弹簧体的驱动系统的侧视图;以及
[0023]图10是包括处于伸展状态的弹簧体的驱动系统的侧视图。
具体实施方式
[0024]所公开的实施方式涉及用于自动注射设备的驱动系统。驱动系统提供作用力以移动自动注射设备的元件,从而控制药物产品向患者的输送。例如,驱动系统可以被配置为控制放置在药品容器中的柱塞的移动。柱塞在药品容器内的进一步运动推动药物产品通过流体路径并到达插入设备,例如连接到患者的针。柱塞的这种受控运动允许根据期望的参数计量输送药物产品。在优选实施方式中,驱动系统是被动驱动系统。
[0025]所公开的驱动系统包括允许对柱塞运动进行精确控制同时提供允许自动注射设备紧凑的小形状因数的特征。所公开的驱动系统利用形状记忆弹簧以便引起柱塞的移动。形状记忆弹簧可以至少部分地或完全地定位在药品容器的内部。
[0026]在一些实施方式中,形状记忆弹簧被预先构造为具有使弹簧移动以呈现“记忆”形状的特性。在一些实施方式中,记忆的形状可以是弹簧在伸展状态下的形状。在返回到这种形状时,弹簧可以推动柱塞。因为移动是基于形状记忆特性,所以施加到柱塞的作用力基本恒定(与施加可变作用力的常规弹簧相反)。这允许利用被动驱动系统对柱塞的运动进行特定控制。在一些实施方式中,形状记忆弹簧被预先构造为具有允许在延伸时有大的最大行进距离的特性。这与弹簧下降到近似等于形状记忆材料的厚度的高度时的几乎最大的压缩相结合,允许从由类似材料制成的螺旋弹簧或从由类似形状制成的不锈钢弹簧获得的更大的压缩比。这种形状的改变导致柱塞的移动,并因此导致药物产品移出药品容器(例如,通过流体路径进入患者)。
[0027]驱动系统还可以包括保持件,例如线,其联接到形状记忆弹簧以将形状记忆弹簧保持在压缩状态,从而防止柱塞移动并且防止药物产品被迫离开药品容器。保持件可以包括将金属丝连接到形状记忆弹簧,但也可以包括本领域已知的任何其它保持件。
[0028]在一个实施方式中,驱动系统可包括可操作地联接到形状记忆弹簧的机械限制器。机械限制器限制药物产品从药品容器20到流体路径22的移动,并最终以禁止的速率进入患者10。在保持件从形状记忆弹簧释放时,机械限制器通过调节形状记忆弹簧从压缩状态到伸展状态的运动来调节柱塞的运动,从而允许对形状记忆弹簧从压缩状态到伸展状态的形状变化速率的更大控制。机械限制器可包括控制弹簧从压缩状态到伸展状态的形状变化的任何设备。在非限制性实施方式中,机械限制器90可包括机械单元。在另一实施方式中,机械限制器90可包括机械单元和小电气单元,它们可施加最小量的能量来调节柱塞的运动和以规定的步调释放流体。例如,在一个实施方式中,机械限制器90可包括棘轮机构,该棘轮机构以一定步速从势能源释放势能,并施加小部分能量,以便使该机构停止在本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于自动注射设备的装置,所述装置包括:药品容器,所述药品容器构造成包括药物产品并且包括第一纵向端和第二纵向端;柱塞,所述柱塞位于所述药品容器中,所述柱塞构造成在从所述第一纵向端朝向所述第二纵向端的线性方向上移动;可移动元件,所述可移动元件至少部分地位于所述药品容器内并且配置成通过基于所述可移动元件的形状记忆特性而膨胀或收缩来移动所述柱塞;以及所述可移动元件包括弹簧体,其中所述弹簧体由形状记忆合金形成,所述弹簧体包括多个开口,所述弹簧体包括由形状记忆合金形成的多个互连臂,所述互连臂具有上表面和下表面,在所述弹簧体的伸展状态和所述弹簧体的压缩状态下,所述多个互连臂中的每个臂的所述上表面和所述下表面基本上不与所述多个互连臂中的所有臂的所述上表面和所述下表面接触,以及所述弹簧体由单个弹簧体单元或多个弹簧体单元形成。2.根据权利要求1所述的用于自动注射设备的装置,其中,所述形状记忆特性包括所述弹簧体在被压缩之后返回到所述伸展状态。3.根据权利要求1所述的用于自动注射设备的装置,其中,所述弹簧体构造成在基本恒定的作用力下从所述压缩状态移动到所述伸展状态。4.根据权利要求1所述的用于自动注射设备的装置,其中,所述弹簧体在所述伸展状态下使所述柱塞在所述线性方向上从所述第一纵向端朝向所述第二纵向端移动。5.根据权利要求4所述的用于自动注射设备的装置,其中:所述多个开口中的每个开口在靠近所述弹簧体的外边缘的第一端开口处开始,并沿着所述开口长度的非线性路径向内转向靠近所述弹簧体的中心的第二端开口,以及所述多个开口中的每个开口沿所述弹簧体的基准线与其自身重叠,所述基准线延伸穿过所述外边缘的所述中心到相对表面。6.根据权利要求5所述的用于自动注射设备的装置,其中:所述多个开口中的每个开口的所述第一端沿着所述外边缘相对成角度地交错,所述多个开口中的每个开口的所述第二端围绕所述中心相对成角度地交错。7.根据权利要求5所述的用于自动注射设备的装置,其中,所述多个开口中的每个开口的宽度沿着所述长度不是恒定的。8.根据权利要求5所述的用于自动注射设备的装置,其中,在所述压缩状态下,所述多个臂邻接所述多个开口。9.根据权利要求5所述的用于自动注射设备的装置,其中,在所述压缩状态下,所述弹簧体包括第一平坦表面、第二平坦表面以及在所述第一平坦表面和所述第二平坦表面之间延伸的所述外边缘的厚度。10.根据权利要求5所述的用于自动注射设备的装置,其中,所述弹簧体在所述压缩状态下具有盘形轮廓。11.根据权利要求5所述的用于自动注射设备的装置,其中,所述弹簧体具有比另一类
似地形成为螺旋弹簧形状的弹簧体更大的压缩比。12.根据权利要求1所述的用于自动注射设备的装置,其中,所述弹簧体通过保持装置保持在所述压缩状态。13.一种用于自动注射设备的药管,包括:空间,所述空间用于接收药品...

【专利技术属性】
技术研发人员:E
申请(专利权)人:弗莱克斯有限公司
类型:发明
国别省市:

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