專利名稱：用于無針經皮給藥的裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于無針經皮給藥的裝置，其包括執行器和支承件，該支承件具 有支承剛度且該執行器具有驅動部分和支承部分，該支承部分連接到支承件，且該驅動部 分可沿著位移軸線相對于支承部分移位。本發明還涉及一種用于無針經皮給藥裝置中的品.O背景技術
在US5840062中所公開的技術提供一種用于流體快速傳遞的設備和相對應的方 法。該已知設備包括至少一個第一外殼，其具有限定分配腔室的壁，分配腔室用于容納待 分配流體；至少一個噴嘴元件，其限定于所述壁中的至少一個中以通過噴嘴元件來排放所 述流體。該設備還包括第二外殼，第二外殼適合與所述第一外殼可分離地相關聯，包括泵裝 置以迫使預定體積的所述流體從所述分配腔室出來且通過所述噴嘴元件。泵裝置包括至少 一個壓電元件，壓電元件適于與所述第一外殼合作以在所述分配腔室內施加預定壓力，從 而迫使預定體積的所述流體通過噴嘴元件且將所述流體遞送到預期目標。
在US5840062中所公開的技術最終導致在與壓電元件合作之后使分配腔室中具 有不準確的壓力。發明內容
本發明的目的在于提供下面這樣的裝置其中可產生準確的力以用于無針經皮給 藥。
本發明的目的由根據本發明的裝置來實現，本發明裝置的特征在于，在驅動部分 沿著移位軸線相對于支承部分移位期間支承剛度提供執行器支承部分沿著所述軸線的基 本上零移位。此處，在驅動部分沿著所述軸線相對于支承部分移位期間執行器支承部分沿 著移位軸線的基本上零移位表示支承部分沿著移位軸線的移位基本上小于(即，至少以因 數100小于)驅動部分沿著移位軸線的移位。
在本文中，剛度表示可變形主體抵抗通過施加力或扭矩所致變形的阻力。支承剛 度應被理解為支承件的構造剛度。
如之前所提到的那樣，在驅動部分沿著移位軸線相對于支承部分移位期間，支承 剛度提供執行器支承部分沿著所述軸線的基本上零移位。通過使執行器支承部分不移位， 明確限定執行器驅動部分沿著移位軸線的移位。因此，執行器驅動部分將產生準確的力，在 力的量值和其變化率方面都是準確的。
在根據本發明的第一實施例中，執行器支承部分由支承部分軸承附連到支承件 上，支承部分軸承具有支承部分軸承剛度，在驅動部分沿著移位軸線相對于支承部分移位 期間支承部分軸承剛度提供執行器支承部分沿著驅動器移位軸線的基本上零移位。此處， 支承部分軸承應被理解為將執行器支承部分連接到支承件的裝置。而且，支承部分軸承剛 度是支承部分軸承抵抗通過施加力或扭矩所致變形的阻力。在本文的上下文中相當于藥劑穿過皮膚的強制供給的無針經皮藥劑的準確性將受益于支承剛度和支承軸承剛度，在驅動 部分沿著移位軸線相對于支承部分移位期間，支承剛度和支承軸承剛度提供執行器支承部 分沿著驅動器的移位軸線的基本上零移位。在本文中，無針經皮給藥量相當于藥劑供給，其 中藥劑穿過皮膚強制引入。在藥劑接近皮膚時大致高的速度使得藥劑穿透皮膚成為可能。 由于支承剛度和支承軸承剛度，由執行器產生的力的量值和變化率被最大地傳遞。否則，由 執行器累積的壓力的量值和變化率將被支承件和支承部分軸承的變形所吸收。
在根據本發明的第二且優選實施例中，支承部分軸承具有沿著不同于移位軸線的 軸線的另一支承部分軸承剛度。在支承件沿著不同于移位軸線的軸線進行移位期間，另一 支承部分軸承剛度提供執行器支承部分沿著該不同于移位軸線的軸線的基本上零移位。此 處，支承件移位涵蓋支承件變形。而且，支承件移位包括例如由于制造公差而使支承件的標 稱位置相對于執行器支承部分的偏離。通過該另一支承部分軸承剛度，沿著不同于驅動器 的移位軸線的軸線使支承件與執行器支承部分機械地去耦，來防止將潛在破壞性的機械應 力沿著該軸線引入到執行器支承部分內。這對于例如基于壓電效應的執行器而言具有特別 的意義。即，這些執行器包括易碎陶瓷。即使是沿著不同于壓電元件移位方向的軸線的有 限應力也可能會造成壓電元件不可逆的損壞，該壓電元件是關鍵的且可能是無針經皮給藥 裝置中最貴的構件。
在根據本發明的第三實施例中，支承部分軸承具有旋轉支承部分軸承剛度，旋轉 支承部分軸承剛度在支承件旋轉期間提供執行器支承部分的基本上零旋轉。此處支承件旋 轉包括支承件的扭轉變形。而且，在本文中，支承件旋轉涵蓋例如由于制造公差而使支承件 的標稱角方位相對于執行器支承部分的偏離。如之前所示，通過使支承件與執行器支承部 分機械地去耦，防止潛在破壞性的機械應力引入到執行器支承部分內。最終導致支承件的 標稱位置或標稱角方位相對于執行器支承部分偏離的制造公差可能是潛在破壞性機械應 力的來源。因此，通過使支承件與執行器支承部分機械地去耦，規避了小制造公差存在的先 決條件。
在根據本發明的第四實施例中，支承部分軸承由彈性支承桿來實施。此處，彈性暗 示非塑性。彈性支承桿的長度基本上大于確立彈性桿截面的尺寸。因此，彈性支承桿具備 基本上大于截面剛度的縱向剛度。彈性支承桿是普遍的(plain nature)元件。因此，能以 有限成本且堅固地實施支承軸承。支承軸承的合適材料例如為不銹鋼。
在根據本發明的第五實施例中，支承軸承由支承球窩接頭來實施。這些接頭可由 不銹鋼制成。而且，執行器由膜預張緊到支承球窩接頭上，膜彈性地連接到支承件。由于球 的旋轉自由度，球窩接頭并不傳遞沿著垂直于移位軸線的軸線的移位。除此之外，球窩接頭 并不傳遞旋轉。執行器由驅動部分軸承連接到膜。驅動部分軸承具有驅動部分軸承剛度， 在驅動部分沿著驅動器的移位軸線相對于支承部分移位期間，驅動部分軸承剛度提供執行 器驅動部分和膜沿著驅動器移位軸線的基本上零相互移位。因此，由執行器驅動部分所產 生的力的量值和變化率被最大地傳遞到膜而不是被吸收。
在根據本發明的第六實施例中，驅動部分軸承具有沿著不同于移位軸線的軸線的 另一驅動部分軸承剛度。該另一驅動部分軸承剛度在膜沿著該不同于驅動器移位軸線的軸 線移位期間提供執行器驅動部分沿著該不同于驅動器移位軸線的軸線的基本上零移位。而 且，驅動部分軸承具有旋轉驅動部分軸承剛度，該旋轉驅動部分軸承剛度在膜旋轉期間提供執行器驅動部分的基本上零旋轉。因此，在支承件和膜沿著不同于移位軸線的軸線移位 且在支承件旋轉和膜旋轉的情況下，執行器是不變的。更具體而言，在此實施例中所展現的 特點使執行器與其周圍環境機械去耦，使得并無潛在破壞性的機械應力沿著不同于驅動器 移位軸線的軸線引入到執行器。因此，執行器對于沿著不同于移位軸線的軸線的潛在破壞 性應力的敏感性為零。這個品質對于壓電元件有成效的應用至關重要。由此，此實施例允 許患有諸如帕金森病這樣的運動障礙的患者自主地插入盒。
在根據本發明的第七實施例中，用于貯存待經皮遞送流體的貯存器連接到支承 件。貯存器可包括孔口以通過它遞送流體。后一種設計使得能重復給藥。為了可能重新填 充貯存器，貯存器以可分離的方式連接到或可連接到支承件。或者，貯存器可實施為一次性 使用設計，其中由執行器驅動部分所產生的力使在貯存器中壓力較高，從而使得貯存器以 限定方式引爆從而穿過皮膚給藥。
在第八實施例中，貯存器是一次性盒的部分，更特別地為一次性盒。或者，盒為可 再填充的盒。
在根據本發明的第九實施例中，支承件包括滑動機構，其用于將盒插入到支承件 內。
在根據本發明的第十且優選的實施例中，一次性盒具有滑動器以與合并于支承件 中的滑動機構合作。利用這些特點，在很大程度上便利了包括該裝置和一次性盒的系統的 操作。一次性盒例如對于患有帕金森病的患者而言至關重要。優選地，滑動器具備滑軌或 凹槽以與滑動機構的相對應的凹槽或軌合作。這種滑動系統本身是已知的。
在根據本發明的第十一實施例中，執行器是壓電元件。這種類型的執行器能使得 驅動部分所產生力的較大變化率成為可能，這對于無針經皮給藥至關重要。壓電元件可為 已知元件。
現參考附圖僅以舉例說明的方式描述本發明和其優點，在附圖中
圖1示意性地展示了根據本發明的裝置的實施例，其中壓電執行器由彈性桿附連 到支承件上且其中提供一次性盒。
圖2示意性地示出了根據本發明的裝置的實施例，其中壓電執行器由支承球窩接 頭附連到支承件上。
具體實施方式
圖1展示了根據本發明第一且優選的實施例。該實施例包括支承件102，該支承 件102具有支承剛度且固定地布置。而且，該實施例包括壓電執行器104，壓電執行器104 具有支承部分106和驅動部分108，驅動部分108可沿著移位軸線110相對于支承部分106 移位。支承部分106通過支承軸承而連接到支承件102，支承軸承具有支承部分軸承剛度。 支承部分軸承包括由不銹鋼制成的彈性桿112。彈性桿112具有長度L和寬度W。
在驅動部分108沿著移位軸線110相對于支承部分106移位期間，支承剛度連同 支承部分軸承剛度提供支承部分106沿著移位軸線110的基本上零移位。因此，驅動部分 108的移位被明確限定，因而驅動部分108將產生準確的力，在其量值和其變化率方面都是準確的。為此目的，支承件102是由鈦制成。
支承部分軸承還還包括沿著不同于移位軸線的軸線的另一支承部分軸承剛度。在 支承件102沿著不同于移位軸線110的軸線移位期間，另一支承部分軸承剛度提供支承部 分106沿著該不同于移位軸線110的軸線的基本上零移位。支承部分軸承還包括旋轉支承 部分軸承剛度，旋轉支承部分軸承剛度在支承件102旋轉期間提供支承部分106的基本上 零旋轉。即，彈性支承桿112與移位軸線110對準。除此之外，彈性桿112的長度L基本上 大于彈性桿112的寬度W。因此，彈性桿112具備基本上大于截面剛度的縱向剛度。因此， 在驅動部分108沿著移位軸線110相對于支承部分106移位期間，提供支承部分106沿著 移位軸線110的基本上零移位。而且，在支承件102沿著不同于移位軸線110的軸線移位 期間提供支承部分106沿著該不同于移位軸線110的軸線的零移位。此外，由彈性桿112 在支承件102旋轉期間提供支承部分106的零旋轉。因此，防止了通過支承件102移位或 旋轉將潛在破壞性的機械應力引入到支承部分106內。在使用期間，驅動部分108通過啟 用執行器104對貯存藥劑116的一次性盒114加壓。迫使藥劑116通過孔口 118從盒中驅 出。一次性盒114利用滑動機構120插入到支承件內。滑動機構120附連到支承件102上。 為此目的，一次性盒114包括滑軌122，滑軌122構成滑動器。一次性盒114可在垂直于移 位軸線110的方向中相對于支承件102移動進或移動出。
圖2描繪了根據本發明第二實施例。此實施例包括支承件202，支承件202固定地 布置且該支承件具有支承剛度。該實施例還包括壓電執行器204，其具有支承部分206和驅 動部分208，驅動部分208可沿著移位軸線210相對于支承部分206移位。支承部分206通 過支承軸承連接到支承件202，支承軸承具有支承部分軸承剛度。支承部分軸承包括由不銹 鋼制成的支承球窩接頭212。壓電執行器204由膜214預張緊到支承件202，膜214由不銹 鋼制成。膜214由驅動部分軸承連接到執行器204，驅動部分軸承具有驅動部分軸承剛度。 驅動部分軸承包括由不銹鋼制成的驅動球窩接頭216。膜214還通過彈性元件217附連到 支承件202，彈性元件217包括機械彈簧。
在驅動部分208沿著移位軸線210相對于支承部分206移位期間，支承剛度連同 支承部分軸承剛度一起提供支承部分206沿著移位軸線210的基本上零移位。為此目的， 支承件202是由鈦制成。因此，明確地限定驅動部分208的移位。因此，驅動部分208將產 生準確的力，在力的量值和其變化率方面都是準確的。
而且，驅動部分軸承具有驅動部分軸承剛度，在驅動部分208沿著移位軸線210相 對于支承部分206移位期間，驅動部分軸承剛度提供驅動部分208與膜214沿著移位軸線 210的基本上零相互移位。因此，由驅動部分208所產生的力的量值和變化率被最大地傳遞 到膜214。
支承部分軸承還包括沿著不同于移位軸線210的軸線的另一支承部分軸承剛度。 在支承件202沿著該不同于移位軸線210的軸線移位期間，該另一支承部分軸承剛度提供 支承部分206沿著該不同于移位軸線210的軸線的基本上零移位。支承部分軸承還包括旋 轉支承部分軸承剛度，旋轉支承部分軸承剛度在支承件202旋轉期間提供支承部分206的 基本上零旋轉。即，包含于支承球窩接頭212中的支承部分球2 具有沿著該不同于移位軸 線210的軸線的平移自由度和旋轉自由度。因此，支承球窩接頭212并不傳遞沿著垂直于 移位軸線210的軸線的移位。除此之外，支持球窩接頭212并不傳遞旋轉。因此，在支承件202沿著不同于移位軸線210的軸線移位期間提供支承部分206沿著不同于移位軸線210 的軸線的零移位。此外，在支承件202旋轉期間提供支承部分206的零旋轉。因此，防止了 通過支承件202沿著不同于移位軸線210的軸線的移位或由于支承件的旋轉而將潛在破壞 性的機械應力引入到支承部分206內。
驅動部分軸承還包括沿著不同于移位軸線210的軸線的另一驅動部分軸承剛度。 在膜214沿著不同于移位軸線210的軸線移位期間，另一驅動部分軸承剛度提供驅動部分 208沿著該不同于移位軸線210的軸線的基本上零移位。驅動部分軸承還包括旋轉驅動部 分軸承剛度，旋轉驅動部分軸承剛度在膜214旋轉期間提供驅動部分208的基本上零旋轉。 即，包含于驅動球窩接頭216中的驅動部分球230具有沿著不同于移位軸線210的軸線的 平移自由度和旋轉自由度。因此，驅動球窩接頭216并不傳遞沿著垂直于移位軸線210的 軸線的移位。除此之外，驅動球窩接頭216并不傳遞旋轉。因此，在膜214沿著不同于移位 軸線210的軸線移位期間提供驅動部分208沿著不同于移位軸線210的軸線的零移位。此 外，在膜214旋轉期間提供驅動部分208的零旋轉。因此，防止了通過膜214沿著不同于移 位軸線210的軸線的移位或由于膜214的旋轉而將潛在破壞性的機械應力引入到驅動部分 208 內。
在使用期間，驅動部分208對貯存藥劑220的一次性盒218加壓。迫使藥劑220 通過孔口 222從盒中驅出。一次性盒218利用滑動機構2M插入到支承件內。為此目的， 一次性盒218包括滑軌226。
雖然在附圖和前文的描述中詳細地示出和描述了本發明，說明和描述被認為是說 明性的或示范性的而不是限制性的。本發明并不限于所公開的實施例。例如，膜和將膜附 裝到支承件上的彈性元件可由單個彈性膜單元替代。而且，可由磁性元件而非由預張緊的 膜來確立沿著移位軸線的支承部分球窩接頭位置和驅動部分球窩接頭位置。
應當指出的是根據本發明的設備和所有其構件可通過采用本身已知的過程和材 料而制成。在權利要求書和說明書中，詞語“包括”并不排除其它要素，且不定冠詞“一”并 不排除為多個。在權利要求書中的任何附圖標記不應被理解為限制其范圍。還應當指出的 是，在權利要求書中所限定的特點的所有可能組合是本發明的部分。
權利要求
1.一種用于無針經皮給藥的裝置，其包括執行器和支承件，所述支承件具有支承剛度， 所述執行器具有驅動部分和支承部分，所述支承部分連接到所述支承件，所述驅動部分可 沿著移位軸線相對于所述支承部分移位，其特征在于，在所述驅動部分沿著所述軸線相對 于所述支承部分移位期間，所述支承剛度提供所述執行器的支承部分沿著所述移位軸線的 基本上零移位。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述執行器的支承部分由支承部分軸承連接到支 承件，所述支承部分軸承具有支承部分軸承剛度，在所述驅動部分沿著所述軸線相對于所 述支承部分移位期間所述支承部分軸承剛度連同所述支承剛度一起提供所述執行器的支 承部分沿著所述移位軸線的基本上零移位。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述支承部分軸承具有沿著不同于該移位軸線的 軸線的另一支承部分軸承剛度，在支承件沿著該不同于移位軸線的軸線移位期間，所述另 一支承部分軸承剛度提供執行器的支承部分沿著該不同于移位軸線的軸線的基本上零移 位。
4.根據權利要求2或3所述的裝置，其中所述支承部分軸承具有旋轉支承部分軸承剛 度，該旋轉支承部分軸承剛度在支承件旋轉期間提供執行器的支承部分的基本上零旋轉。
5.根據權利要求2、3或4所述的裝置，其中所述支承部分軸承包括彈性支承桿，所述彈 性支承件的長度基本上大于彈性桿截面寬度。
6.根據權利要求2、3或4所述的裝置，其中所述支承部分軸承是支承部分球窩接頭，所 述執行器由膜預張緊到所述支承部分球窩接頭上，所述膜通過驅動部分軸承連接到所述執 行器的驅動部分，所述驅動部分軸承具有驅動部分軸承剛度，在所述驅動部分沿著所述軸 線相對于所述支承部分移位期間所述驅動部分軸承剛度提供所述執行器的驅動部分與所 述膜沿著所述移位軸線的基本上零相互移位。
7.根據權利要求6所述的裝置，其中所述驅動部分軸承具有沿著不同于該移位軸線的 軸線的另一驅動部分軸承剛度，在所述膜沿著該不同于移位軸線的軸線移位期間所述另一 驅動部分軸承剛度提供所述執行器的驅動部分沿著該不同于移位軸線的軸線的基本上零 移位，且所述驅動部分軸承具有旋轉驅動部分軸承剛度，所述旋轉驅動部分軸承剛度在所 述膜旋轉期間提供所述執行器的驅動部分的基本上零旋轉。
8.根據權利要求6或7所述的裝置，其中所述驅動部分軸承包括驅動部分球窩接頭。
9.根據權利要求1所述的裝置，其中用于貯存流體的貯存器可分離地連接到所述支承 件，所述貯存器可由所述執行器的驅動部分加壓。
10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述貯存器是一次性盒的部分。
11.根據權利要求10所述的裝置，其中所述一次性盒通過所述支承件的滑動機構插入 到所述支承件內。
12.根據權利要求10或11所述的裝置，其中所述盒具有滑動器以與所述支承件的滑動 機構合作。
13.根據權利要求1所述的裝置，其中所述執行器是壓電元件。
14.一種用于根據權利要求12的裝置中的盒，該盒具備滑動器以與所述裝置的滑動機 構合作。
全文摘要
本發明涉及一種用于無針經皮給藥的裝置。根據本發明的裝置包括執行器(104)和支承件(102)，支承件(102)具有支承剛度。該執行器(104)具有驅動部分(108)和支承部分(106)，該支承部分(106)連接到該支承件，該驅動部分(108可沿著移位軸線(110)相對于支承部分(106)移位。根據本發明的裝置的特征在于，在驅動部分(108)沿著所述軸線相對于所述支承部分(106)移位期間，支承剛度提供執行器的支承部分(106)沿著所述驅動器的移位軸線(110)的基本上零移位。
文檔編號A61M5/30GK102036704SQ200980118160
公開日2011年4月27日 申請日期2009年5月15日 優先權日2008年5月20日
發明者G·尼薩托, R·卡西斯, W·H·N·M·范門斯沃爾特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司