專利名稱：自動啟注注射設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于給送液體藥物的注射設備。更具體地，本發明涉及一種不需要由使用者執行單獨啟注(priming)操作的注射設備。該注射設備特別適合于自身注射， 例如由具有糖尿病的人進行的葡萄糖調節藥物的自身注射。
背景技術：
在某些治療領域中，病人堅持進行指定療法的傾向取決于特定治療方案的簡便程度。例如，很多患有2型糖尿病的人都是在相對高齡被診斷出患有該疾病，此時他們就不太愿意去接受對他們的正常生活方式干預太大的治療。這些人中的大多數都不喜歡不斷地被提醒他們的疾病，并且因此他們也不想陷入復雜的治療模式中或者將時間浪費在學習如何操作繁瑣的輸送/輸藥系統上。基本上，患有糖尿病的人需要最小化他們的血糖波動。胰島素是公知的降糖劑，其必須被以注射用藥方式或不經腸道方式被給送以在體內生效。當前最常見的胰島素給送藥方式是通過皮下注射。傳統上這種注射一直是利用藥水瓶和注射器來進行的，但是近年來所謂的注射設備或注射筆已經在市場上贏得了越來越多的關注。很多人發現，與小藥瓶和注射器解決方案相比，這些注射設備更容易操作并且通常更方便。例如，由于注射筆攜載了預填充的藥物容器，不需要使用者在每一次注射之前都還要完成單獨的填充裝藥程序。在某些適于自我注射的現有技術注射設備中，使用者必須利用注射設備中的劑量設定機構來設定所需劑量，并隨后利用注射設備中的注射機構來注射先前設定的劑量。在此情況下劑量是可變的，也就是說在每一次要注射一劑藥物時，使用者都必須設定適合于該特定情形的劑量。其他現有技術中的注射設備適于在每一次被操作時注射固定劑量。在此情況下， 使用者必須準備好注射設備，由此使用劑量設定或劑量裝填機構來設定固定劑量，并隨后使用注射機構來注射該劑量。無論注射設備的具體類型如何，通常推薦的是使用者在注射前啟注設備以確保在注射期間輸送的藥物量真實地對應于已經設定的劑量。對于可變劑量注射設備來說，通過設定小劑量并將該小劑量排出到體外來執行啟注。由此在注射設備內使得活塞桿前進小段距離以促使活塞對容器中的容納物加壓。作為該動作的結果，浪費了小體積藥物，而使用者則確保活塞桿有效的接觸活塞，并且輸送路徑已經被排空空氣。然而對于固定劑量注射設備，這種啟注動作通常導致大得多體積的藥物的浪費，這是由于注射設備在每次啟動注射機制時將輸送特定的、治療上相關的劑量。EP 0 937 477 Bl公開了一種藥物輸送筆，其包括啟注控制機構，該啟注控制機構允許使用者通過圍繞筆中心部件旋轉套筒來執行手動啟注。期望提供一種注射設備，其操作簡單、并且對于患者學習如何使用而言是直觀和容易的。特別的是，期望提供一種注射設備，其能夠精確地給送一種或多種劑量的液體藥物，而同時需要由使用者執行最少數量的操作。在那方面，期望提供一種注射設備，其無需使用者在注射之前執行手動啟注操作。此外，具體地涉及固定劑量注射設備、或其他類型的注射設備，其不提供用戶可調節劑量設定，諸如一些單次注射/ 一次性注射器，期望的是在啟注注射設備時避免浪費相對大體積的藥物。
發明內容
在預填充注射筆制造和組裝中的各種生產公差通常導致稍微改變了各個筆的某些內部部件的相對位置。例如，在藥物藥筒中的活塞桿相對于活塞的位置可隨著筆的改變而改變，即在由廠商供應注射筆時活塞桿并不必然鄰靠著活塞。此外，在一些注射設備中，無論是預裝填還是用戶裝填的注射設備，劑量設定機構的操縱可能會引起活塞桿與活塞桿驅動機構之間的松弛，以及潛在的還有在容器內介于活塞桿和活塞之間的松弛，導致活塞相對于活塞桿和/或活塞桿驅動機構得不到支持。如果使用者在注射針插入穿過皮膚期間意外地刺穿血管，則血壓將會沿近側方向壓迫未受支持的活塞、并由此導致血液回流進入容器。這種情形是不期望的，因為它可能會令使用者困惑甚至害怕。已考慮到以上的情況，本發明的目的是提供一種注射設備，其自動建立藥物儲器的可動部與致動元件之間的接觸，其適于當使用者準備好設備用于注射時減少儲器的體積，以便在針插入期間刺穿血管的情況下抵抗藥物儲器的體積膨脹。本發明的其他目的在于提供一種注射設備，其合并有自動空氣排出特征，由此在使用者準備好該設備用于注射時，自動地從藥物輸送路徑去除空氣。在本發明的公開中，將描述各方面和各實施例，它們將解決上面目的中的一個或多個或它們將解決從下文公開以及從示例性實施例的描述中顯而易見的目的。在本發明的一個方面，提供了一種用于給送液體藥物的機械式注射設備，該注射設備包括儲器，其容納液體藥物并包括出口和可動壁；注射機構，其可操作以注射一定劑量的液體藥物、并包括力傳遞器件(例如，驅動構件)；致動構件，其適于引起可動壁的移位；以及偏壓器件，其適于提供力以用于在一個方向上偏壓所述力傳遞器件和/或致動構件；可卸載帽，以及帽接納部，其適于當帽安裝在注射設備上時與帽接合/交界(例如，啦鄰 /鄰靠或嚙合)；其中注射機構與帽接納部有效地聯接、并被配置成用以響應于在帽與帽接納部之間的相對運動而經由致動構件在可動壁上施加偏壓力。根據上述布置，帽與帽接納部之間的相對運動將導致儲器變得受加壓。如果儲器向環境敞開/開口，例如，由于針組件附接至出口，由此刺穿出口部的封閉元件，則來自致動構件的偏壓力將使可動壁移位，且由此引起從注射設備中排出一定體積的藥物。如果儲器封閉，則來自致動構件的偏壓力將保持儲器受加壓、直至例如針組件附接至出口，然后可動壁將移位并且引起一定體積的藥物被排出。不管哪種方式，這種布置提供了注射設備的自動啟注，以及使用者因此不必在注射一定劑量的藥物之前手動執行單獨的啟注操作。注射設備可還包括導引器件，其用于影響注射機構的一個或多個部件的運動，例如力傳遞器件和/或致動構件。例如，注射設備可以包括導引構件，其適于限定由于帽與帽接納部之間的相對運動而由特定注射機構部件所執行的最大可能幅度的運動。這樣的導引器件能使得藥物量受控地輸送，該藥物量小于隨注射機構操作而排出的量，且由此提供以準備注射設備的啟注，其不會引起顯著體積的藥物的損耗。
在本發明的實施例中，帽與帽接納部之間的相對平移運動引起致動構件在可動壁上施加偏壓力。在本發明的實施例中，帽與帽接納部之間的相對旋轉運動引起致動構件在可動壁上施加偏壓力。在在本發明的實施例中，帽與帽接納部之間的組合的相對平移和旋轉運動引起致動元件在可動壁上施加偏壓力。在一個實施例中，從帽接納部上拆卸所述帽導致了致動構件在可動壁上施加偏壓力。從帽接納部上拆卸帽可以引起致動構件經受移位，由此它移動為鄰靠著可動壁以在可動壁上施加偏壓力。可替代地，或補充地，從帽接納部上拆卸帽可引起致動構件使得所述可動壁發生移位。注射設備可還包括殼體，例如圓柱體形式，該殼體限定了盒狀形式或另一種相關形式的一般縱向軸線。在本發明的具體實施例中，從帽接納部上拆卸帽引起致動構件經受軸向移位。偏壓器件可以包括注射設備內的或注射設備的幾何結構配置，能量器件，諸如彈簧、或實際上適合在一定方向上(例如，朝向儲器出口)偏壓所述力傳遞器件和/或所述致動構件的任何器件。帽可以包括用于經由帽接納部與注射機構相聯接的接口。該接口可以是接觸點或接觸面，其適于鄰靠或接合住與注射機構相關聯的部件，例如，注射設備本身的部件，諸如力傳遞器件，或與注射機構相聯接的部件，諸如與力傳遞器件相聯接的中間部件。力傳遞器件可以適于直接地作用在致動構件上，或經由一個或多個中間元件作用在致動構件上。在本發明的一個實施例中，力傳遞器件包括驅動構件，其適于引起致動構件的運動，并且從注射設備上拆卸帽引起驅動構件使得致動構件與可動壁相鄰接、并由此對儲器加壓。在本發明的另一個實施例中，力傳遞器件包括驅動構件，其適于引起致動構件的運動，并且從注射設備上拆卸帽引起驅動構件促使致動構件令可動壁移位。力傳遞器件可以包括剛性驅動構件，其適于鄰靠或接合致動構件。可替代地，或補充地，力傳遞器件包括柔性驅動構件，諸如彈簧，柔性驅動構件適于鄰接或接合致動構件； 或者，在力傳遞器件包括剛性驅動構件和柔性驅動構件二者的情形時，柔性驅動構件適于鄰接或接合剛性驅動構件。驅動構件可以適于經由棘輪和和棘爪接口弓丨起致動構件的運動。例如，致動構件可以是有齒的、以及驅動構件可以包括嚙合構件用于與各自的齒相互作用。在這種情況下， 致動構件響應于驅動構件的平移運動而執行平移運動，以且導引器件適于限定驅動構件的最大可能程度的平移，例如，用以限定響應于帽與帽接納部之間的相對運動由驅動構件執行運動的平移止動件。可替代地，驅動構件可以適于經由螺紋接口引起致動構件的運動，所述螺紋接口例如包括介于所述兩個構件的各部分之間的螺紋連接。例如，由于致動構件與殼體構件或者與相對于殼體旋轉地鎖定的單獨元件成另外的螺紋連接，致動構件可以適于響應于驅動構件的旋轉運動而執行平移運動。在這種情況下，導引器件適于限定驅動構件的最大可能程度的旋轉，例如用以限定出針對響應于帽與帽接納部之間的相對運動而由驅動構件所執行的運動的旋轉止動件。儲器可以是具有可動壁的剛性容器，諸如包括軸向可移位活塞的藥筒。可替代地， 儲器可以是諸如可壓縮袋這樣的柔性容器，或者是部分剛性以及部分柔性的容器。在本上下文中，術語“機械式注射設備”應該被解釋為意指機械式操作的注射設備而不是電動機驅動的注射設備。在本文中，術語“致動構件”用來將驅動力傳遞至儲器的可動壁的機械式元件。“致動構件”可以包括桿和桿腳/桿座(rod foot)，桿腳是以物理方式接觸著可動壁的元件。 桿和桿腳能夠作為兩個單獨件、或者它們可以制成為一個整體元件。可替代地，“致動構件” 包括沒有任何腳的桿，在該情形中，桿本身適于物理地接觸可動壁。在假若儲器是包括有軸向可移位活塞的藥筒類型的儲器情形時，“致動構件”可以是具有或不具有活塞桿腳的活塞桿。應該注意的是，術語“致動構件”還包含其他用于傳遞驅動力至可動壁的適合結構，諸如板或隔膜。在本文中，術語“液體藥物”應該被解釋為是意指呈液態的藥物，例如溶液或懸濁液。注射設備可以是僅能夠輸送單一劑量藥物的類型的注射設備。可替代地，注射設備可以是能夠重復地設定并輸送一定劑量藥物的類型的注射設備。在該情形中，注射設備還包括可操作用以設定劑量的劑量設定器件。在具體實施例中，注射設備能夠重復地設定并輸送預定劑量。在本上下文中，術語“預定劑量”應該以這樣的方式解釋當操作著劑量設定器件時設定了具體的固定劑量，即，無法設定任意劑量。然而，在可以最初將注射設備設定為選定劑量的意義上所述預定劑量可以是可變的，并且劑量設定器件將會隨后在每次操作劑量設定器件時都對該選定劑量進行設定。劑量設定器件、或劑量裝填器件，是注射設備的部件，其在設定劑量時操作。劑量設定器件包括如下機構，其使得注射設備的元件處于當注射機構操作時將會輸送給定量藥物的相對位置。該注射機構是注射設備的一部分，其在操作時引起注射設定劑量。注射機構包括力傳遞元件(例如可動致動構件)，其適于與儲器的可動壁(例如活塞)以如下方式協作，即注射機構的操作引起致動構件運動，由此則使活塞在儲器內沿著一定方向移動，該移動引起液體藥物例如經由附接至儲器上的針組件內的針來從儲器排出。劑量設定機構和注射機構可以共享一個或多個結構和/或功能性元件。可卸載帽可以適于當該注射設備不使用時覆蓋住注射設備的出口部，諸如針保持部或射流注射噴嘴。由此可卸載帽能夠例如保護安裝在針保持部上的針、防止針刺戳或防止液體藥物的意外溢漏。帽可以在需要其注射一定劑量藥物時被卸載，從而露出出口部。帽接納部是注射設備的一部分，其適于當帽接納部安裝在注射設備上時接收并保持著可卸載帽。它可以包括用于固持住帽的器件，例如卡口接頭、螺紋部分、彈簧鎖等。帽接納部分可適于當帽被安裝到注射設備上時接納該帽以覆蓋注射設備的遠端部分、或出口部分。可替代地，帽接納部分可適于當帽被安裝到注射設備的近端部分上時接收該帽。如果帽接納部適于當帽安裝到注射設備上時接納該帽以覆蓋注射設備的出口部分和或儲器的出口部分，上面描述的自動啟注功能將會甚至變為固有或公知的使用模式的一部分，這是由于醫療注射設備常規地需要使用者從其出口部移除保護帽以便能夠執行注射。換言之， 注射設備自動執行了啟注、而使用者無需學習和執行任何額外的操作步驟。介于帽與帽接納部之間的接口可以使得以基本線性運動、以旋轉運動(例如，純粹的旋轉或螺旋運動)、或以線性和旋轉運動的組合，來從帽接納部卸下帽。劑量設定器件可被有效工作地聯接至帽接納部，S卩，執行帽接納部的具體操作影響到了劑量設定器件。更具體地，劑量設定器件與帽接納部可以如下方式聯接，即使得帽在注射設備上的安裝引起劑量設定器件設定劑量。劑量設定器件與帽接納部可以直接地、或經由一個或多個中間部件而機械式地聯接；或它們可以用任何其它合適的方法聯接，只要帽接納部的具體操作以使得設定劑量的方式影響到劑量設定器件即可。在本發明的特定實施例中，在注射設備上安裝帽引起元件關于致動構件發生軸向運動，由此將嚙合構件沿致動構件移動向更加近端的位置。每次在注射設備上安裝帽時，嚙合構件因而進一步沿致動構件朝注射裝備的近端移動。偏壓器件可以包括能量器件，其作用以釋放在注射一定劑量的藥物期間所儲存的能量，釋放的能量使得劑量被注射。能量器件可以如下方式連接至劑量設定器件，即在設定劑量期間能量被儲存在能量器件中。能量器件可以包括可適合被沿其中心軸線受加載的彈簧構件，例如通過壓縮所述彈簧或拉伸所述彈簧來加載。彈簧構件可以是壓縮彈簧或扭轉彈簧。在彈簧構件是壓縮彈簧的情況下，注射設備可以例如以下述方式操作。當帽被安裝到帽接納部上時，彈簧壓縮元件例如在軸向方向上移動，由此壓縮彈簧。彈簧壓縮元件被鎖定在該位置，由此將彈簧構件固持在壓縮狀態。從帽接納部上卸下帽將會解鎖彈簧壓縮元件，并引起彈簧使彈簧壓縮元件沿軸線移位一小段距離，以及推促著彈簧壓縮構件鄰靠或接合住固持其以免于發生進一步軸向運動的固持結構。由于彈簧壓縮元件和致動構件之間的接合是由彈簧壓縮元件的運動實現，則彈簧壓縮元件的小的軸向移位將導致致動構件的軸向運動。這將會迫使致動構件鄰接可動壁并且對儲器加壓。在若儲器出口打開的情況下，例如，如果注射針被附接至儲器出口，這將會導致小體積的藥物被從儲器排出。當注射針隨后已被插入于所需的注射部位時，按壓注射按鈕。這引起彈簧壓縮元件移動并脫離與固持結構的接合，并且由此釋放存儲在彈簧中的能量以使得致動構件移動同時移動可動壁，由此引起經由注射針從儲器注射一定劑量的藥物。在如上所述的布置中，當使用者從注射設備移除帽時，致動構件自動地經受軸向移位以確保鄰靠著可動壁。這消除了在使用的初期階段可能已經引入的注射系統中的任何松弛。如果儲器出口是打開的，例如，如果注射針附接至注射設備，它將會導致小體積的藥物通過注射針而從儲器排出。使用者因此不必執行單獨的操作以確保從藥物輸送線路上移除任何潛在的殘留空氣。通過從注射設備簡單地移除帽，使用者自動地準備好注射設備用于注射精確量的藥物。顯著的是，尚未為了注射設備的啟注而浪費大體積的藥物。在示例性實施例中，驅動構件適于在劑量設定期間經受關于致動構件的相對運動，以及用以在劑量注射期間傳遞驅動力至致動構件。驅動構件可以與能量器件以這樣的方式相聯接，即驅動構件的移動引起能量器件儲存和/或釋放能量，并且相反地從能量器件釋放的能量引起驅動構件移動。在該方面的能量器件可以包括被旋轉預壓縮以在特定的
8平移方向和特定的旋轉方向這兩個方向上對驅動構件進行偏壓的壓縮彈簧。驅動構件因此還可以作為彈簧壓縮元件。可替代地，能量器件可以包括其它的能夠儲存和釋放能量用于平移和旋轉運動的布置，例如，其中各自都能提供平移和旋轉運動所需要的一份能量的兩個或多個彈簧，例如能夠提供能量用于平移運動的壓縮彈簧、和能夠提供能量用于旋轉運動的扭轉彈簧、軸向可壓縮的扭轉桿、或者包括旋轉預應力拉簧的布置。致動構件可以包括一組沿軸向間隔開的齒以用于接合一個或多個嚙合元件；以及驅動構件可以包括嚙合元件，其適于與致動構件齒相嚙合。在這種實施例中，當劑量設定器件操作以設定劑量時，驅動構件將會經受關于致動構件的相對運動，由此嚙合元件將被移動并脫離與致動構件上的齒的嚙合、并沿致動構件移動以經過位于更近側的齒。當注射機構隨后操作以注射設定劑量時，嚙合元件將會嚙合其剛經過的齒，且驅動構件在使致動構件從動的同時該驅動構件將會在殼體內向遠側移動。可以提供導引器件以用于導引驅動構件和/或致動構件的運動。導引器件可以形成殼體的一部分，或可以包括相對于殼體具有固定裝置的單獨元件。可替代地，或補充地， 導引構件可以包括能夠相對于殼體移動的元件。導引構件可以配置成能夠使得在一部分的相對運動期間驅動構件和致動構件執行純粹的平移相對運動，并且在另一部分的相對運動期間執行組合的平移和旋轉相對運動。導引器件可以包括第一止靠表面、或第一固持平臺， 用于在定義明確的軸向位置支撐驅動構件，以及第二止靠表面、或第二固持平臺，用于在另一定義明確的軸向位置支撐驅動構件。在一個特定實施例中，介于第一固持平臺與第二固持平臺之間的軸向距離對應于在注射期間驅動構件的軸向位移。在本發明的一個實施例中，導引器件包括兩個或多個間隔開的齒，其適于由驅動構件嚙合，介于兩個連續齒之間的距離大于介于第一固持平臺和第二固持平臺之間的軸向距離。在本發明的實施例中，導引器件包括第一導引構件，其固定地布置在殼體中；第二導引構件，其可動地布置在殼體中。第一導引構件包括縱向的第一導引表面，其基本上平行于致動構件并能實現驅動構件和致動構件之間的純粹平移相對運動。第二導引構件包括傾斜的第二導引表面，其能夠實現驅動構件和致動構件之間的組合的平移和旋轉相對運動。在本發明的另一個實施例中，導引器件包括第一導引構件，其固定地布置在殼體中；第二導引構件，其布置在可卸載帽上。第一導引構件包括縱向的第一導引表面，其基本平行于致動構件，并使得能實現驅動構件和致動構件之間的純粹平移相對運動。第二導引構件包括傾斜的第二導引表面，其使得能實現驅動構件和致動構件之間的組合的平移和旋轉相對運動。在本發明的具體實施例中，帽包括能夠向驅動構件或者向與致動構件聯接著的中間元件傳遞力的圓形走向的邊緣，從而使得當帽安裝在注射設備上在帽接納部處時，驅動構件被推迫著以相對于帽接納部占據某位置，在該位置驅動構件脫離與致動構件的嚙合。 只要帽安裝在注射設備上，驅動構件就保持在該位置以抵抗偏壓器件的偏壓力。當從帽接納部卸下帽時，驅動構件被推迫以經歷由于偏壓器件的偏壓力引起的朝向可動壁的移位。 該移位是由介于當帽安裝在帽接納部上時的帽邊緣與第一固持平臺之間的初始距離而預先限定的。在移位期間，驅動構件與致動構件接合并在致動構件上朝向可動壁施加力。如果在致動構件與可動壁之間有松弛，致動構件將會從動并鄰靠著可動壁。然后，如果儲器出口是封閉的，則致動構件將對儲器加壓。然而，如果儲器出口是打開的，則致動構件的運動將會導致可動壁移位一小段距離，由此減少儲器的容積。在致動構件包括活塞桿和活塞桿腳的情形中，它們可以是物理地接合的，例如由制造商焊接或膠合在一起。特別的是，當活塞桿腳和活塞桿結合時，活塞桿腳可以與可動壁接觸，以及驅動構件可以被提升至第一固持平臺的近側(例如，第一固持平臺的上方大約例如0. 5-lmm)的位置，由此當完成結合以及驅動構件被釋放時，偏壓器件將會在驅動構件上施加朝向遠端的力，其繼而在活塞桿上施加朝向遠端的力，從而致使儲器受加壓。這意味著當例如在與注射設備的首次使用有關的情況下注射針組件附接至出口時，儲器內的超壓 /過余壓力被釋放/減輕、以及驅動構件由該偏壓器件而被移動至第一固持平臺，而同時從動所述活塞桿一小段距離，導致啟注體積的藥物通過針排出。重要的是，在活塞桿和活塞桿腳的結合期間，與當帽安裝在注射設備上時由帽引起的驅動構件的提升相比，驅動構件沒有任何進一步的提升。這將要避免如下情形，即在注射設備的長期儲存期間儲器處于壓力以下。當儲存了一段時間時，采用并包括可移位橡膠活塞的藥筒類型玻璃儲器的注射設備可能經歷活塞粘住藥筒壁的問題。這會導致在劑量輸送期間不可控的活塞運動。如果注射系統是根據上述受預壓縮的，一旦注射設備被第一次使用，則將會有足夠壓力可用來以啟動活塞在藥筒內的運動，并由此確保劑量精確性。本發明的另一個方面是提供了一種用于啟注注射設備的方法，該方法包括提供一種注射設備，其包括可變容積儲器，其包含一定量的藥物并包括出口和可動壁；致動機構，其可操作以引起可動壁的運動；以及可卸載帽，其適于當帽安裝在注射設備上時經由帽接納部與致動機構相聯接，以及弓丨入帽與帽接納部之間的相對運動。在其一個實施例中，該方法包括提供一種注射設備，其包括可變容積儲器，其包含一定量的藥物并包括出口和可動壁；致動機構，其可操作以引起可動壁的運動；可卸載帽，以及帽接納部，其適于當帽安裝在注射設備上時鄰靠或接合所述帽；帽接納部和致動機構相聯接從而使得，在帽接納部上安裝帽、以及從帽接納部上卸下帽影響到了致動機構的位置，以及從注射設備上卸下帽。儲器可還包括出口封閉件，例如可穿刺隔膜或類似物，其適于防止在不使用期間從注射設備泄漏藥物。在此情形中，該方法還包括利用尖銳物體穿刺出口封閉件以建立起介于儲器的出口和外部之間的流體連接。在特定實施例中，該方法還包括在注射設備上安裝包括有雙尖注射針的注射針組件以穿刺開口封閉件。在另一個實施例中，提供了一種用于啟注醫療注射設備的方法，該方法包括提供一種注射設備，其包括可變容積儲器，其包含一定量的藥物并包括出口和可動壁；致動機構，其可操作以引起可動壁的運動；可卸載帽，以及帽接納部，其適于當帽安裝在注射設備上時鄰靠或接合所述帽、以及提供聯接區以用于聯接帽和致動機構，以及弓丨入帽與帽接納部之間的相對運動。
在具體實施例中，上述方法包括執行動作以引入帽與帽接納部之間的相對平移運動。通過上述任意的方法，它們在建立起介于儲器與被試使用者身體內的目標區域之間的流體連通之前執行，確保了注射設備擺脫致動機構中的潛在松弛，并且由此準備好隨后的對于藥物的精確輸送。在不使用諸如彈簧這樣的能量器件的注射設備中，為引起藥物從儲器的自動噴射出，使用者本人施加驅動致動構件所必需的力。這意味著如果注射由于某種原因被阻礙， 例如由于堵塞，由于使用者將突然需要施加有所增加的推力至注射按鈕以克服系統內的阻力，因此使用者將立刻知道。然而在提供自動注射的注射設備中，存在如下風險，即由于使用者不能直接參與活塞的致動從而使得使用者沒有探測出對輸送的阻礙。例如，使用者可以推動注射按鈕以由此釋放掉之后將迫使活塞在儲器內移動的彈簧。如果輸送路徑出于某種原因被阻礙，彈簧可能未足夠強大到克服系統內的阻力，導致傳輸了不完整劑量。使用者可能沒有感測到阻礙并認為已接收了完整劑量。該情形會具有危險后果。因此期望提供一種自動注射設備，其能夠通知使用者已經完成了注射。因此，在本發明的另一個方面，提供了一種自動注射設備，其包括具有窗口的殼體；包含藥物的可變容積儲器；以及注射機構，其可操作以注射一定劑量的藥物，該注射機構包括致動構件和偏壓器件，該偏壓器件用于引起致動構件從設定劑量的第一位置移位至已經從儲器中傳輸所設定劑量的第二位置，其中窗口顯示了當致動構件處于第一位置時的第一顏色組合、以及當致動構件處于第二位置時的第二顏色組合。在本文中，顏色組合可以是兩種或多種顏色的組合，或者它可以簡單地為單一顏色。在本發明的示例性實施例中，當致動構件處于第一位置時在窗口中顯示第一顏色，以及當致動構件處于第二位置時在窗口中顯示第二顏色，第二顏色視覺上區別于第一顏色，即當致動構件處于第一位置時在窗口中顯示的材料部分的反射率和當致動構件處于第二位置時在窗口中顯示的材料部分的反射率不同于可見光線。通過這種布置，使用者能夠通過檢查第二顏色是否已呈現于窗口中來檢查注射是否完成。在本發明的具體實施例中，當第二顏色填充滿整個窗口時，注射完成。在本說明書中，提到的某方面或某實施例(例如“一方面”、“第一方面”、“一個實施例”、“一個示例性實施例”、或類似的)表示結合各自方面或實施例描述的特定特征、結構或特性被至少包含在本發明的一個方面和實施例中，但無需在本發明的所有方面或實施例中。然而強調的是，關于本發明的各個方面和實施例所描述的特征、結構和/或特性的任意組合都被本發明包含，除非本文中有其他指示或由本文明確否定。正文中使用的任意和所有的實例、或示例性語言(例如、諸如等)僅旨在例解本發明、而并非對本發明的范圍施加限制，除非另外主張。此外，說明書中沒有語言或措辭應解釋為指示本發明的實踐所必要的任意未要求保護的元件。
在下文中，將參照附圖對本發明進行進一步描述，其中圖1是根據本發明第一實施例的注射設備在空載狀態下的截面圖，
圖2是圖1中的注射設備在加載狀態下的截面圖，圖3是根據本發明第二實施例的注射設備在首次注射前的截面圖，圖4是圖3的注射設備在帽已被卸下以及設備被啟注的情況下的截面圖，圖5是圖3的注射設備在首次注射后的截面圖，圖6是圖3的注射設備在帽已被重新安裝以及設備被加載的情況下的截面圖，圖7是圖3的注射設備在對應圖3情形的另一截面圖，圖8是圖3的注射設備在對應圖4情形的另一截面圖，圖9是殼體部分的截面圖，其詳細示出了導引構件，圖10是圖3的注射設備中使用的推動元件的透視圖，圖11是圖3的注射設備中使用的驅動構件的透視圖，圖12a和12b是圖3的注射設備中使用的活塞桿的不同透視圖，圖13是圖3的注射設備中使用的彈簧保持元件的透視圖，圖14是圖3的注射設備中使用的聯接元件的透視圖，圖15是圖3的注射設備中使用的注射按鈕的透視圖，圖16是注射機構的各部件的透視圖，其示出了驅動構件、活塞桿、彈簧、彈簧保持元件以及聯接元件之間的關系，圖17是圖16的注射機構的透視圖，其包括注射按鈕和推動元件，圖18是在分別的注射的劑量設定期間驅動構件運動的二維表示，以及圖19是圖3的注射設備在停止用劑情形的截面圖，其中驅動構件通過外殼中的窗口可視。在附圖中類似的結構主要由類似的附圖標記加以標識。 具體實施例當在下面使用諸如“順時針”和“逆時針”以及“近側”和“遠側”這樣的相對表達時，它們指示附圖、而非必然指示實際使用情形。所示出的附圖只是示意性表示，由于這個原因，不同結構的構造以及它們的相對尺寸也只是旨在用于示意目的。圖1是根據本發明第一實施例的注射設備1的截面圖。在圖1中，注射設備1被示出為呈空載狀態，即尚未設定劑量。注射設備1包括殼體2 ；藥筒保持部件3，在其中布置有藥筒4 ；以及注射按鈕5。 在藥筒保持部件3的遠端處附接有注射針6。活塞桿7被布置為與布置在藥筒3內部的活塞8式相鄰接，從而使得在遠側方向上移動活塞桿7將導致活塞8在遠側方向上移動，由此使得液體藥物經由注射針6從藥筒4排出。當使用者已完成注射時，將帽(圖1中未示出)安裝在注射設備1上的帽接納部 9處從而覆蓋注射針6。當帽被安裝到帽接納部9處的時候，它壓靠著驅動件10，由此將其向近側移動。這使得彈簧11被壓縮，由此在彈簧11內存儲能量，并在朝向近側方向上將幾個卡合臂12移動到超出布置在殼體2中的凸起13的位置。驅動件10經由成形在活塞桿7上的齒(未示出)和成形在滑動件10上的齒嚙合部件14而連接至活塞桿7。齒和齒嚙合部件14被以這樣的方式設置，即使得在相對于活塞桿7向近側方向移動驅動件10時，齒嚙合部件14被允許伸過齒；但是當在相反方向上移動驅動件10時，活塞桿7必須與驅動件10 —起移動。此外，驅動件10如上所述沿近側方向移動使得注射按鈕5沿近側移動，也就是使得注射按鈕5從殼體2凸出，由此向使用者指示注射設備1已被加載。圖2是圖1中的注射設備1在加載狀態下的截面圖。在圖2中帽15已被安裝在注射設備1上在帽接納部9處。很清楚的是，與圖1中示出的位置相比，注射按鈕5已經沿近側方向移動。同樣很清楚的是，卡合臂12已經沿近側方向移動超出凸起13。設計注射設備1，以使得當帽15安裝在帽接納部9處時，卡合臂12沿近側移動超過凸起13 —段距離(圖12中不可見)，即卡合臂12不與凸起13嚙合。只要帽15安裝在注射設備1上，介于帽15和驅動件10之間的接觸接口有效地保持了彈簧11處于壓縮狀態。 當帽15從帽接納部9上卸下時，彈簧11釋放一些其儲存的能量，并沿遠側方向對驅動件10 施力直至卡合臂12與凸起13嚙合。在該點上，凸起13將會保持彈簧11處于新的、略低的壓縮狀態。在驅動件10運動以及由此卡合臂12移動成與凸起13嚙合期間，齒嚙合部件14 嚙合活塞桿7上的齒(未示出)并且沿遠側移動活塞桿7 —小段距離。活塞桿7的該移位傳遞至活塞8，導致通過針6從儲器4排出小體積的藥物。當期望注射設定劑量時，使用者在合適的注射部位處插入注射針6。隨后沿遠側方向，即朝向殼體2和圖1中所示位置推動注射按鈕5。這導致推動表面16以將卡合臂12朝向注射設備1的中心推動，由此將它們從凸起13釋放。因此，驅動件10就被允許沿遠側方向移動，且在劑量的設定期間儲存于彈簧11內的能量將會促使該移動發生。由于活塞桿7 的齒與驅動件10的齒嚙合部件14之間的嚙合，活塞桿7會隨之移動。由此活塞8也沿遠側方向移動，導致經由注射針6將劑量從藥筒4中排出。當已經完成注射后，帽15再次被安裝在注射設備1上在帽接納部件9處，由此導致如上所述設定新的劑量。由于每次將帽15安裝到注射設備1上時驅動件10都被移動相同的距離，因此設定劑量是預定的、固定劑量。圖3示出根據本發明第二實施例的注射設備100。注射設備100處于從制造商交付的加載狀態，即它還尚未被用于注射。注射設備100包括殼體102和用于支撐容納液體藥物的藥筒104的藥筒保持部件103。液體藥物位于能夠在藥筒104內軸向移動的活塞108、 管狀藥筒壁140、以及覆蓋藥物出口 141的自密封隔膜142之間。當活塞在藥筒104內前進時，液體藥物旨在流經注射針106，所述注射針106經由針轂接口 143附接至注射設備100。 帽115安裝在殼體102中在帽接納部件109處，由此它保護藥筒104并覆蓋藥物出口 141。 能夠相對于殼體102往復軸向移動的注射按鈕105顯示為處于它從殼體102的遠端凸出的位置。活塞桿107經由活塞桿腳147附接至活塞108，并有效操作地聯接至注射按鈕 105，從而使得當移除了帽115并且注射按鈕105被擠壓抵靠住殼體102時，活塞桿107將會通過殼體102沿軸向前進某一距離，由此使得活塞108在藥筒104內移位相同的距離以通過出口 141注射所需量的藥物。通過與注射按鈕105內的螺旋形軌道(不可見)相嚙合的聯接環130、以及與聯接環130相嚙合并且適于與活塞桿107嚙合且向活塞桿107傳輸驅動力的驅動件110，來實現了活塞桿107的移動。驅動器110由彈簧111提供動力，彈簧111是扭轉預拉伸的壓縮彈簧，其能夠存儲和釋放用于平移以及旋轉運動的能量。彈簧111的一端被固持在彈簧底座 160中，彈簧底座160在平移方面和旋轉方面均相對于殼體102固定；而彈簧111的另一端則與驅動件110相嚙合以使得彈簧111和驅動件110能夠交換作用力和扭矩。驅動件110 因而就能夠相對于殼體102執行平移和旋轉移動。彈簧111可以例如在注射設備100的組裝期間例如通過將其兩個端部手工地扭曲/擰轉半圈或一整圈而被以扭轉方式預拉伸。在劑量設定和注射期間，通過導引構件120和推進元件112來導引驅動件110的運動，所述推進元件112經由幾個卡合臂118平移地固定至驅動件110。驅動件110包括兩個可偏斜棘爪176(只有一個可視)，它們適于當驅動件110沿遠側方向運動時嚙合活塞桿107上的一雙對置齒119，以及它們適于當驅動件110在近側方向上移動時軋過齒119上方。圖3中， 棘爪176是與最遠側齒191，即驅動件110間隔開的，即驅動件110脫離與活塞桿107的嚙
I=I O圖4中帽115已經從帽接納部109被移除。這已引起注射設備100的自動啟注， 通過自動啟注，棘爪176首先由彈簧111在遠側進行推壓以與最遠側齒191嚙合，以及活塞桿107隨后由驅動件110從動以在藥筒104內使得活塞108移位一小段距離(不可見)。 該自動啟注順序將在下文中更詳細解釋。圖5示出了在首次注射后的注射設備100。注射按鈕105已經被壓下抵住殼體 102，這已導致彈簧111的啟動和與設定劑量對應的活塞108的運動。在圖6中，帽115已經重新安裝在注射設備100上在帽接納部109處，并且已經因此而設定劑量。在再次安裝期間，帽115鄰靠著推進元件112并使推進元件112沿近側移動。由此驅動件向近側移動，并且彈簧111沿軸向受壓縮。棘爪176在近側上提升一段距離，并且現在定位在活塞桿107上的下一個齒192的近側，即該兩齒之間設置有小間隙。圖7以不同截面圖顯示出了在首次注射前的注射設備100，其具有安裝在帽接納部109處的帽115。帽115經由介于帽115的外表面與殼體102的內表面之間的螺紋接口 (不可見)保持在安裝位置。帽115具有圓形走向的帽邊緣182，其鄰靠著推進元件112上的幾個接觸底板(sole) 116。帽邊緣182在接觸底板116上施加力，其經由兩條支腿113傳遞至驅動件110。由于驅動件110與彈簧111接合，驅動件110被彈簧111偏壓抵靠推進元件112。因而推進元件112當帽115安裝在帽接納部109處時被偏壓抵靠帽115。驅動件110包括幾個滑動構件173，它們適于通過與導引構件120的接口來控制驅動件110的運動。在圖7中，驅動件110脫離與導引構件120的接觸。這通過介于各自滑動構件173上的接觸底板174與導引構件120上的劑量架123之間的小間隙而看出。圖7還示出了殼體102中的透視窗孔199和由鉤162所占據的孔徑161，鉤162 提供了彈簧底座160相對于殼體102的旋轉和平移固定。幾個卡合臂168平移地將聯接環 130鎖定至彈簧底座160。圖8示出了移除所述帽115后的注射設備100。可以看出，由于卸下帽115，彈簧 111已迫使滑動構件173移動成鄰靠住所述劑量架123。圖9是殼體102的截面透視圖，其更加詳細地示出了導引構件120。為了清楚起見，藥筒保持部件103的近端已從圖中移除。導引構件120包括適于在從帽接納部109移除帽115之后支撐驅動件110的劑量架123。縱向導引表面IM從劑量架123的邊緣128 通向劑量止動件125的末端。幾個徑向可偏斜的點擊指1 被設置在導引構件120上(僅一個可見)，每個點擊指1 具有尖端127用于與活塞桿107相嚙合。導引構件120在殼體 102內同心地布置，并通過多個分隔件186與殼體102間隔開。凸起187設置在遠側殼體邊緣185的附近用于嚙合帽115上的螺旋形軌道段。當帽115安裝在帽接納部109處時，該嚙合準備提供了帽115至殼體102的軸向固定。圖10是推進元件112的透視圖，示出了兩個螺旋形導引段117，在劑量設定期間驅動件110沿其滑動。支腿113位于殼體102內在各自分隔件186之間，其由此提供了推進元件112的通過與接觸表面114的接觸而至殼體102的旋轉固定。然而，該布置中的推進元件112能夠相對于殼體102沿軸向移動。圖11是驅動構件110的透視圖，通常包括管狀主體170，其具有從其近端部延伸出的兩個徑向相對置的縱向狹槽171，每個狹槽171與縱向接觸表面172相鄰。肩部177連接管狀主體170和遠側部，遠側部包括兩個滑動構件173，滑動構件173適于在導引構件120 的導引表面上行進。滑動構件173具有各自的滑動表面175，其各自與縱向導引表面IM之一交接。棘爪176被剛性地連接至滑動構件173，從而使得棘爪176經歷與滑動構件173相同的平移和/或旋轉移動，反之亦然。肩部177提供了用于在彈簧111和驅動器110之間交換軸向力的物理接口。彈簧固持部179提供了用于在彈簧311與驅動件310之間交換轉矩的物理接口。螺旋形軌道178適于與推進元件112上的卡合臂118相交接/接口，并且使得能實現驅動件110相對于推進元件112的旋轉運動。圖1 示出了活塞桿107兩側的透視圖。多個齒119沿活塞桿107在第一側上分布，介于兩個連續齒119之間的距離在整個分布上都是恒定的。齒119適于在劑量注射期間與驅動件110相嚙合，其中棘爪176嚙合著齒119并且沿朝前方向從動所述活塞桿107。 此外，在第二側上，沿活塞桿107均勻地分布成組的較小齒195。在注射期間，點擊指1 之一的尖端127越過齒195，由此提供了對于注射進度的可聞聽的確認。圖12b示出了活塞桿107的其他兩側的透視圖。在第一側對面的第三側上，多個齒119分布的方式類似于第一側上的分布。在第四側分布有多個齒196，齒196小于齒119， 但大于齒195。兩個連續齒196之間的距離等于活塞桿107的第一和第三側上介于兩個連續齒119之間的距離。然而，齒196沿軸向與齒119偏離。在注射結束時，其他點擊指126 的尖端127軋過齒196以提供劑量完成的可聞聽的確認。由于齒196大于齒195，當點擊指 126越過齒196時所提供的點擊聲在聽覺上可區別于當點擊指1 越過齒195時所提供的點擊聲。齒196和點擊指尖端127被布置成使得提供單向棘輪以及棘爪機構來防止了活塞桿107相對于導引構件120的朝近側運動。圖13是彈簧底座160的透視圖，其適于將彈簧111的一端保持在相對于殼體102 的永久位置內。彈簧底座160具有兩個徑向相對置的臂164，臂各自都包括鉤162用于和殼體102內各自的孔徑161相嚙合。由于鉤162和孔161之間的嚙合，彈簧底座160被完全鎖定至殼體102，即防止了彈簧底座160相對于殼體102進行旋轉以及平移運動。凸起構件165被設置用于固持彈簧111的近端以及用于限制驅動件110的軸向移動。彈簧底座 160還包括適于與聯接環130鄰接的近端表面163，以及在軸向上將聯接環130相對于彈簧底座160固定住的一對卡合臂168。也設置了凸起167用于與注射按鈕105交接/接口。圖14是適于將注射按鈕105和驅動件110聯接起來的聯接環130的透視圖。聯接環130具有近端表面131和遠端表面132，以及兩個徑向相對置的凸起133，其適于與驅動器110的管狀主體170上的接觸表面172相互作用以準備設置介于聯接環130與驅動件 110之間的主-從旋轉關系。在使用期間，凸起133和接觸表面172成對地鄰靠，從而使得當聯接環130順時針旋轉時驅動件110被推迫以順時針旋轉，以及當驅動件110逆時針旋轉時聯接環130被推迫以逆時針旋轉。聯接環130的遠端表面132適于鄰接彈簧底座160 的近端表面163，以及聯接環130的近端表面131適于由卡合臂168嚙合，即聯接環130在軸向上固定至彈簧底座160。聯接環130和驅動件110能夠執行由狹槽171的長度所限制的相對平移運動。兩個凸起134被設置為用于與注射按鈕105相聯接。此外，聯接環130 的材料厚度在圓周上改變以提供聯接環130相對于彈簧底座160的旋轉作用。在這方面， 當聯接環130相對于彈簧底座160旋轉時，卡合臂168將能夠在相應的壁135和136之間滑動。圖15是注射按鈕105的透視圖，其包括用于與注射設備100的操作者交接/接口的推進表面152。注射按鈕105還包括兩個凸緣153，每個都設置有螺旋形軌道151和縱向狹槽157。螺旋形軌道151適于與相應的凸起134交接/接口以將注射按鈕105的平移運動轉化為聯接環130的旋轉運動，反之亦然。此外，還設置兩個間隙巧4用于與相應臂164 交接/接口，由此允許注射按鈕105相對于彈簧底座160的平移運動、而同時阻止了注射按鈕105相對于彈簧底座160的旋轉運動。由于彈簧底座160相對于殼體102旋轉地固定， 因此僅允許注射按鈕105相對于殼體102發生平移運動。縱向狹槽157適于滑動地占據相應凸出167。因此注射按鈕105相對于彈簧底座160的平移運動在近側方向上受到介于凸出167和縱向狹槽157的相應遠端之間相互作用的限制，以及在遠側方向上受到介于臂164 的相應近端與間隙巧4的相應近端之間相互作用的限制。圖16是示出驅動件110、彈簧111、聯接環130、彈簧底座160和活塞桿107的裝配的透視圖。特別的，圖16示出了介于聯接環130和彈簧底座160之間的軸向固定聯接。圖17是示出注射按鈕105、驅動件110、彈簧111、聯接環130、彈簧底座160、推進元件112以及活塞桿107的裝配的透視圖，并示出了注射按鈕105和驅動件110之間的功能性連接。附圖示出了注射按鈕105被完全抵著彈簧底座160而壓下，即處于與剛已經被注射的一定劑量相對應的位置。近側彈簧端(不可見)被固持在彈簧底座160中，且遠側彈簧端與驅動件110在彈簧固持部179處連接。由于彈簧底座160被鎖定至殼體102、并且由此不能移動，則扭轉地預拉伸的彈簧111將會逆時針偏壓驅動件110，如從注射按鈕105 可看出。在注射程序期間，在推進表面152上推擠迫使了注射按鈕105朝向彈簧底座160 向下運動。由于注射按鈕105被鎖定了相對于彈簧底座160的旋轉運動，該向下運動是純粹平移的。在注射按鈕105的平移運動期間，凸起134沿螺旋形軌道151行進。該嚙合將注射按鈕105的運動轉化為聯接環130的旋轉運動，以及由于聯接環130旋轉地嚙合驅動件 110，則驅動件110也將旋轉。螺旋形軌道151被如下布置即，使得當注射按鈕105被朝向彈簧底座160推進時，聯接環130并且由此驅動件110將順時針旋轉，這將從注射按鈕105 看出，也就是克服/抵住彈簧111的旋轉偏壓。圖18是在注射設備100的啟注、注射以及加載期間各自的滑動構件173和活塞桿 107相對于彼此以及相對于殼體102內的導引構件120的運動模式的二維表示。圖18的表示預先假定了滑動件構件173的接觸底板174和棘爪176在軸向關于殼體102對齊。這并不是必然的情況。然而，為清楚起見，這里采用了驅動件110的具體構造。應該理解的是，導引構件120包括兩組導引表面，其中兩個滑動構件173同時行進。然而，由于滑動構件173 沿各自導引表面的這種運動是相同的，僅示出它們中的一個。下文將詳細描述各種運動。圖19是注射設備100在注射后的截面圖。可以看出雖然，推進元件112是支腿 113通過圖7和8的窗口 199可見，但驅動件110的肩部177是不可見的。介于推進元件 112和驅動件110之間的接口是如下布置的，S卩，使得驅動件110變為僅在注射已完全完成的點處通過窗口 199可見，即在整個設定劑量從藥筒104排出的點處。驅動件110具有不同于推進元件112的顏色，因此使用者能夠通過窗口檢查實際上是否已經實際上輸送了期望劑量。如果在使用者已經壓下注射按鈕105后的幾秒后，窗口沒有完全被驅動件110的顏色填充，則指示了已發生了輸送的阻礙以及劑量是不完整的。在該實施例中，驅動件110 是綠色的以及推進元件112是黑色的。然而，針對這兩個結構元件的任何顏色的組合都是可以設想的，只要它們在視覺上可區分。在圖19中，還可以看出，點擊指126的尖端127已經剛好經過點擊齒196，其已進一步提供劑量完成的可聽見的指示。因此，提供了兩種不同的停止用劑的指示器，短暫的可聽點擊和持續的視覺顏色變化增強了使用者的安全性。由圖3-19表示的灃射設備的操作在下文中，將描述如圖3-19所示的根據本發明的第二實施例描述注射設備100的使用情況。圖3和7中示出的注射設備100處于未使用狀態，具有安裝在上面的帽115。只要帽115安裝在注射設備100上在帽接納部109處，帽115經由帽邊緣182接觸推進元件112 的接觸底板116，并阻止推進元件112向遠側方向做軸向移動。推進元件112鄰接著驅動件 110，從而推進元件112的軸向位置確定殼體102內驅動件110的軸向位置。當帽115安裝在帽接納部109處時，驅動件110的接觸底板174被向近側抬升而遠離導引構件120的劑量架123。在該位置，帽115阻止了驅動件110在遠側方向上的軸向移動，以克服/抵住彈簧111的偏壓，該彈簧111被軸向壓縮并在驅動件110上施加指向遠側的力。棘爪176被與相應齒191間隔開，產生了介于驅動件110和活塞桿107之間的小間隙。在使用者需要執行注射時，從注射設備100移除帽115。如果注射針106安裝在針轂接口 143處，將會發生下述情況。去除了來自帽115的施加在推進元件112上的指向近側的力，而彈簧111釋放并將在遠側方向上移動驅動件110、直到滑動構件173的接觸底板174達到劑量架123。當這個發生時，驅動件110被引至止動件，以及彈簧111被固持在新的、略低壓縮狀態。由于驅動件110的剛性構造，滑動構件173的運動直接反應在棘爪 176上，其在遠側方向上移動相應距離。在該運動期間的許多點處，棘爪176將會嚙合一對齒191并使活塞桿107從動一小段距離。如從圖18可以看出，從帽接納部109移除帽115 引起了滑動構件173的遠側移動D，并且由此引起驅動件110和棘爪176的遠側移位。在驅動件110已移動距離D-E時，發生了棘爪176和齒191 (出于清楚起見，圖18中示為齒192) 的嚙合，以及由此引起的齒191 (圖18中的齒192)、以及由此活塞桿107向遠側移動為E。如果在活塞桿腳147和活塞108之間沒有初始松弛，則活塞桿107的整個運動將被傳遞給活塞108，即活塞108將移位距離E。然而如果活塞桿腳147和活塞108之間存在初始松弛S (未示出)，則活塞108的移位將是E- δ。
在任何情況下，從帽接納部109移除帽115將導致活塞108在藥筒104中的自動前進，引起小體積的藥物通過注射針106排出。已經如此對注射針106自動除氣并確保活塞桿腳147和活塞108之間的合適鄰接，則注射設備100準備好用于注射一定劑量的藥物。使用者將注射針106插入皮膚并向推進表面152施力以朝殼體102壓下注射按鈕 105。這將引起注射按鈕105關于殼體102的純粹平移遠側運動，直至彈簧底座160的臂 164的近端和間隙154的近端鄰接。在注射按鈕105的該運動期間，凸出167沿縱向狹槽 157從縱向狹槽157的相應遠端處向縱向狹槽157的相應近端行進。此外，凸起134沿螺旋形軌道151同樣在近側方向上行進。由于注射按鈕105關于殼體102旋轉地固定，凸起134 沿螺旋形軌道151的此運動將引起聯接環130關于彈簧底座160的順時針旋轉。由于聯接環130和驅動件110之間的主-從旋轉關系，聯接環130的旋轉直接傳遞給驅動件110。因此，驅動件110克服著彈簧111作用在彈簧保持部179處的旋轉偏壓而順時針旋轉。由于驅動件110相對殼體102旋轉，因此它也相對于推進元件112和導引構件120 旋轉。滑動構件173沿劑量架123滑動直至它們到達邊緣128。當滑動構件173經過邊緣 128時，彈簧111從其軸向保持位釋放，并在遠側方向上推迫驅動件110，據此滑動構件173 沿縱向導引表面1 行進，直至它們到達劑量止動件125的末端。在滑動構件173沿縱向導引表面1 運動期間以及當滑動構件位于劑量止動件125的末端處時，由于彈簧111內的扭應力在逆時針方向上偏壓驅動件110，滑動構件被偏壓抵靠縱向導引表面124。這意味著當驅動件110處于劑量位置末端時，驅動件110不能關于殼體102旋轉。由于驅動構件 110不能關于殼體102旋轉，從而聯接環130也不能關于殼體102旋轉，以及由于聯接環130 不能關于殼體102旋轉，注射按鈕105被迫保持其關于殼體102的軸向位置。換言之，一旦使用者致動注射機構，注射按鈕105保持抵壓殼體102。在驅動件110向遠側運動期間，活塞桿107通過棘爪176而從動，且由此活塞108 移位距離H(參見圖18)，其對應于輸送給使用者的期望體積的藥物。活塞桿107相對于殼體102的移位引起點擊指1 之一越過一組齒195，由此為使用者提供了注射實際上正在進行的可聽見的指示。在劑量輸送過程期間，活塞桿107因此移位總距離A，A等于E+H。活塞桿107、驅動件110、以及導引構件120是相對定位的并配置成使得E遠小于H，即在任何時候啟注劑量僅是治療劑量的一小部分。當驅動件110在殼體102內向遠側運動時，驅動件110沿相同方向推動推進元件 112。最初，以及只要注射在持續，當使用者通過窗口 199觀察時，推進元件112對于使用者是可見的。然而，恰巧在滑動構件173移動成與劑量止動件125末端鄰接處的點，驅動件 110推動推進元件112完全通過窗口 199，由此當用戶通過窗口 199觀看時用戶將僅可看見驅動器110。由于驅動件110是綠色的而推進元件112是黑色的，窗口 199中的顏色當劑量完成時變化，以指示使用者注射一直是通暢的/未受阻礙的。同時，點擊指126的尖端127 越過劑量末端點擊齒196，提供了可聽見的點擊聲，該點擊聲也為使用者指示了劑量已被攜載通過。如果當使用者移除帽115時注射針沒被安裝在針轂接口 143處，驅動件110將會在遠側方向上由彈簧111推迫，直至棘爪176嚙合齒191、以及活塞桿腳147與活塞108鄰接。如果在活塞桿腳147和活塞108之間沒有初始松弛，則驅動件110的遠側移動為D-E (參見圖18)。如果活塞桿腳147和活塞108之間存在初始松弛δ (未示出)，于是驅動件110的遠側移動為D-E+ δ。在任何情形中，活塞桿107將會經由活塞桿腳147在活塞108上施加壓力，但由于藥筒104的內裝物的不可壓縮性，活塞108將不會移動。然而，由于彈簧111 在驅動件110上施加恒定壓力、直至使用者將注射針106附接在到針轂接口 143，則藥筒 104保持受加壓。當注射針106刺穿隔膜142時，藥筒104內的超壓減少，導致彈簧111能夠進一步向遠側推動驅動件110、直至滑動構件173到達劑量架123。在該點上，驅動件110 被帶到止動件并且彈簧被保持處于新的、略低壓縮狀態。類似于上文描述的情形，這引起活塞108移位距離E(如果在活塞桿腳147和活塞108之間沒有初始松弛)或距離E- δ (如果活塞桿腳147和活塞108之間存在初始松弛)，導致小體積的藥物從藥筒104中排出。注射設備100現已被自動啟注，以及后續注射程序將與一個上文所描述的相同。在注射后將帽115重新安裝在帽接納部109上將會引起設定下一劑量，如下文所解釋。在將帽115重新安裝在帽接納部109上期間的一些點，帽邊緣182將鄰接支腿113 的接觸底板116，以及當帽邊緣182朝注射設備100的近端進一步逐漸移動時，推進元件 112將因此向近側移位。推進元件112的近側移位將引起驅動件110的近側移位，其克服彈簧111的軸向偏壓。由此，驅動件110被推離窗口 199，以及滑動構件173沿縱向導引表面 124從劑量止動件125的末端朝著邊緣1 行進。當滑動構件173已行進距離H并到達邊緣128，彈簧111的旋轉偏壓將迫使驅動件110關于殼體102逆時針旋轉。在該旋轉期間， 驅動件110將沿推進元件112上的螺旋形導引部117滑動。當驅動件110沿螺旋形導引部 117行進時，棘爪176以組合的平移和旋轉運動從恰好低于下一對齒192的位置向近側移動距離D到略高于齒192的位置。由此在棘爪176和齒192之間引入了小間隙(該間隙的軸向長度取決于加載過程是否已在活塞桿腳147和活塞108之間引入了松弛)。由于接觸表面172與凸起133之間的嚙合，驅動件110的逆時針旋轉引起了聯接環130的相同逆時針旋轉。由于凸起134與螺旋形軌道151之間的相互作用，聯接環130 的旋轉引起了注射按鈕105在殼體102外沿近側的平移運動。該由此引起的注射按鈕105 的軸向運動被凸出167在縱向狹槽157內的行進所限制。當凸出167達到縱向狹槽157的遠端，由于注射按鈕105不能再從殼體102中更多地凸出，注射按鈕105的運動停止。聯接環130的旋轉也因此停止，以及因此驅動件110的旋轉也停止。彈簧111現在旋轉地被保持在初始預應力狀態。下一次使用者決定進行注射時，簡單地將帽115從帽接納部109上卸下，并將注射針106附接到針轂接口 143，據此上述自動啟注將由注射設備100執行。使用者因此不必記得執行注射設備100的手工啟注，并且能直接進行注射程序。
權利要求
1.一種醫療注射設備，包括-可變體積儲器，其包含液體藥物并包括出口和可動壁，-注射機構，其可操作以注射液體藥物的劑量并且包括致動構件，致動構件其適于引起可動壁的移位；驅動構件，適于引起致動構件的移動；以及偏壓器件，用于產生對于驅動構件的定向偏壓， -可卸載帽，以及-帽接納部，其適于當帽安裝在注射設備上時與帽接合以便覆蓋所述出口， 其中帽接納部設置用于提供帽與注射機構之間的有效聯接，該有效聯接包括帽鄰靠著或嚙合著與注射結構相關聯的部分，以及其中驅動構件適于響應于帽與帽接納部之間的相對運動而從第一位置移動到第二移位。
2.根據權利要求1所述的注射設備，其中帽與帽接納部之間的相對運動包括相對平移運動。
3.根據權利要求1或2所述的注射設備，其中帽與帽接納部之間的相對運動包括從帽接納部拆卸下帽。
4.根據前述任一項權利要求中所述的注射設備，還包括導引器件，其適于影響驅動構件的運動，其中當儲器與環境成流體連通時，第二位置由導引器件限定。
5.根據權利要求4所述的注射設備，其中帽包括接觸接口，用于與注射機構相聯接，并且導引器件包括第一平臺，用于支撐驅動構件，并且其中第一位置至少部分地由接觸接口加以限定以及第二位置由第一平臺限定。
6.根據權利要求5所述的注射設備，其中導引器件還包括第二平臺，用于支撐驅動構件，并且其中當操作注射機構以注射劑量時，驅動構件從第一平臺移位至第二平臺，第一平臺和第二平臺之間的距離對應于注射期間從出口排出的藥物的容積。
7.根據權利要求6所述的注射設備，其中致動構件包括多個軸向間隔開的齒，其適于由驅動構件嚙合，并且其中介于兩個連續齒之間的距離大于介于第一平臺與第二平臺之間的距離。
8.根據前述任一項權利要求中所述的注射設備，還包括劑量設定器件，其可操作以設定劑量。
9.根據權利要求8所述的注射設備，其中劑量設定器件配置成用以當操作時設定預定劑量。
10.根據前述任一項權利要求中所述的注射設備，其中偏壓器件包括彈簧構件，其適于儲存和釋放能量，用于平移和/或旋轉運動。
11.一種用于啟注注射設備的方法，該方法包括 -提供一種注射設備，其包括可變體積儲器，其包含藥物量并且包括出口和可動壁， 致動器件，其可操作以引起可動壁的運動，和可卸載帽，其適于當帽安裝在注射設備上時聯接至致動器件，以及 -從注射設備拆卸下帽。
12.根據權利要求11所述的方法，其中儲器還包括出口封閉件，以及其中該方法還包-采用尖銳的物體刺穿出口封閉件。
全文摘要
本發明涉及一種注射設備(1，100)，其配置成用以從殼體(2，102)的帽接納部(9，109)移除保護帽(15，115)時執行自動啟注。當帽安裝在注射設備(1，100)上時，帽(15，115)限定了針對驅動構件(10，110)相對于殼體(2，102)的第一位置，在該位置驅動構件(10，110)能夠引起活塞桿(7，107)在儲器(4，104)內使得活塞(8，108)前進。提供器件(13，120)以限定驅動構件(10，110)相對于殼體(2，102)的第二位置。在從帽接納部(9，109)移除帽(15，115)期間，驅動構件(10，110)在彈簧(11，111)的影響下從第一位置移動向第二位置，由此引起活塞桿(7，107)對儲器(4，104)加壓。
文檔編號A61M5/32GK102548599SQ201080030757
公開日2012年7月4日 申請日期2010年7月8日 優先權日2009年7月8日
發明者B·奧斯特加爾德, C·P·恩格加爾德, J·K·詹森, S·尼曼 申請人:諾沃-諾迪斯克有限公司