CN110958893B - 药物输送装置 - Google Patents

Abstract

用于将一定剂量的药物输送到注射部位中的药物输送装置，包括用于容纳药物的可膨胀的贮存器(130)，用于容纳贮存器(130)的保持器(102)，用于将保持器(102)固定到注射部位的附接装置(104、110)，插管(174)，所述插管能够从插管(174)不从装置(100)突出的收存位置移动到插管(174)在贮存器(130)和注射部位之间提供流体连接的施用位置，以及弹性元件(106)。在使用中，弹性元件(106)被贮存器(130)中的药物保持在应变状态下，并且当插管(174)处于施用位置时，药物通过插管(174)的输送通过弹性元件(106)的松弛来驱动。所述装置优选地为臂带或片体的形式。

Description

药物输送装置

技术领域

本发明涉及药物输送装置。特别地但非排他地，本发明涉及通过注射输送相对大量药物的可穿戴装置。

背景技术

已经开发了通过皮下输注(subcutaneous infusion)或注射来输送药物的多种装置。特别感兴趣的一个领域是适合由患者或未经医学训练的个人在临床环境之外使用的装置。

一些现有的装置，通常称为自动注射器，被设计用于自动注射一定剂量的药物。这样的装置通常包括可施用的针头，呈注射器筒形式的药物容器，用于驱动所述容器的塞子(stopper)的驱动弹簧以及触发器装置，该触发器装置在被操作时使针头从装置中出来以进入注射部位并释放驱动弹簧，以沿着注射器筒驱动塞子，从而将药物排出到注射部位。这种装置相对简单且成本低廉，并且通常打算在使用后丢弃。

自动注射器装置通常具有线性笔型的构造，并且被布置为，为了执行注射将装置的一端保持抵靠注射部位并且然后触发触发器装置。该装置必须保持抵靠注射部位的位置，直到完成药物输送。

输送一定剂量的药物所需的时间随所输送的体积和药物的粘度而增加，并随针头或插管的尺寸以及为排出药物而施加的力而减少。为了患者的舒适，通常希望最小化插管的尺寸和排出力。对于装置的可靠性来说，相对较低的排出力也是优选的。因此，自动注射器装置最适合于所需的药剂剂量可以在相对短的时间(通常为几秒钟)内输送的应用。当要输送大量的药物和/或高粘度的药物时，所需的注射时间通常超过自动注射器装置可以舒适且可靠地抵靠注射部位保持的时间。结果，自动注射器通常不适合输送超过大约1-2mL的剂量体积以及不适合与相对较高粘度的药物一起使用。

还已经开发出用于在更长的时间段(通常为1分钟或更长时间)内输送更大体积的药物(通常为2mL及以上)的装置。通常，在这样的装置中，马达驱动的柱塞使药剂盒的塞子以预编程的速率移动。一些这样的装置被设计成在发生药物输送的同时通过粘合片体附接到注射部位。这些装置相对复杂且昂贵，因此通常不打算用作一次性使用的可丢弃装置。此外，由于它们的技术复杂性，这样的装置可能是相对沉重和大体积的，如果在较长的时间段内附接到患者则使患者不舒服。

因此，期望提供一种适合于在相对长的时间段内输送相对大量的药物的简单、可靠、廉价且针对一次性使用而优化的装置。

发明内容

在该背景下，并且从本发明的第一方面，提供了一种用于将一定剂量的药物输送到注射部位中的药物输送装置，该装置包括用于容纳药物的可膨胀贮存器，用于容纳贮存器的保持器，用于将保持器固定至注射部位的附接装置，插管，所述插管能够从插管不从装置突出的收存位置移动到插管在贮存器和注射部位之间提供流体连接的施用位置，和弹性元件，其中，在使用中，贮存器中药物使弹性元件保持在应变状态下，并且当插管处于施用位置时，药物通过插管的输送通过弹性元件的松弛来驱动。

与现有技术的装置相比，根据本发明的装置可以长时间地由患者舒适地穿戴，以允许输送更大的剂量和/或使用更高粘度的药物。特别地，将弹性元件与可膨胀的贮存器结合使用提供了用于驱动输送相对大量的药物的简单、轻便的装置，并且避免了对驱动弹簧或马达的需求。

通过这种布置，可以通过弹性应变能(elastic strain energy)来驱动药物的输送，所述弹性应变能由作用在弹性元件上的贮存器中的药物体积产生以在弹性元件中引起弹性应变。换句话说，弹性元件布置成通过压缩贮存器来对贮存器中的药物加压。

优选地，贮存器和弹性元件是分开的部件。在这种情况下，弹性元件不形成贮存器本身的一部分(例如，弹性元件不形成贮存器的壁)，而是与贮存器协作以驱动药物从贮存器输送的物理上分离的部件。贮存器和弹性元件可以是由不同的材料制成的。贮存器可包括壁，该壁至少部分地限定用于容纳药物的贮存器的内部，并且弹性元件可邻近于壁设置。

贮存器的容量例如可以在2mL和50mL之间。优选地，贮存器的容量在3mL和10mL之间。贮存器可以包括柔性袋。

弹性元件优选地是弹性体(elastomeric)材料。例如，弹性元件可以包括热塑性弹性体材料。保持器可以包括弹性元件。

弹性元件可以是可拉伸的，从而使得弹性元件被贮存器中的药物保持在拉伸应变下。替代地，弹性元件可以是可压缩的，使得弹性元件被贮存器中的药物保持在压缩应变下。

优选地，插管包括柔性针。插管可以是超弹性材料，例如镍钛诺(nitinol)。

插管可以包括孔口，该孔口被定位成使得当插管处于施用位置时，孔口被设置在贮存器内。以这种方式，当插管移动到施用位置时，贮存器和插管之间的流体连接可以自动打开，而不需要阀或其他相对复杂的连接。插管可包括尖端，并且孔口可远离尖端在插管的轴部分中。

优选地，当处于收存位置时，插管不侵入贮存器或以其他方式与贮存器配合。插管可以布置成在插管从收存位置运动到施用位置时刺穿贮存器。这样，在使用该装置之前，不需要阀或端口就可以保持贮存器内部的无菌性(sterility)。

该装置可以包括插管插入机构，该插管插入机构可操作以将插管从收存位置移动到施用位置。优选地，插管插入机构还可操作以将插管从施用位置收回。方便地，贮存器可在插管插入机构和所述装置的接触表面之间延伸。

插管插入机构可以包括动力弹簧和曲柄装置，所述曲柄装置由动力弹簧驱动并耦接到插管以使插管在收存位置和施用位置之间移动。以这种方式，可以提供特别紧凑的布置。该装置可以包括触发器部件，该触发器部件具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述触发器部件在所述插管处于收存位置的情况下阻止所述曲柄装置的运动，在所述第二位置，所述触发器部件在所述插管处于施用位置的情况下阻止所述曲柄装置的运动。

附接装置可包括用于将装置固定到注射部位的粘合层。替代地或另外地，附接装置可包括可调节的带。

在一些实施例中，该装置是长形的并且是柔性的，以围绕肢体穿戴。在这种情况下，弹性元件可以包括管状带，并且贮存器的至少一部分可以在所述带内延伸。

在其他实施例中，该装置包括可穿戴的片体。弹性元件可以包括弹性片。保持器可以包括底架，并且贮存器的至少一部分可以在底架和弹性片之间延伸。

该装置可以被布置成使得储存在弹性元件中的弹性应变能的量随位置变化，从而施加到贮存器上的力也随位置变化。因此，弹性元件可以被布置成将随着与插管的距离而变化的驱动力施加到贮存器。例如，弹性元件可以具有可变的厚度。弹性元件的厚度可随着与插管的距离而增加，当插管处于施用位置时，使得贮存器首先从贮存器的最远离插管的部分排空，以确保药物剂量的完全输送。在另一种布置中，贮存器中的药物向弹性元件施加不均匀的应变。例如，当填充了药物时容纳贮存器所需的应变可随着与插管的距离而增加。

所述装置可以包括用于将药物接纳到贮存器中的填充口。例如，填充口可以包括单向阀。填充口可以被布置为与填充注射器配合，并且可以例如包括滑尖(slip-tip)(鲁尔滑动(Luer slip))或鲁尔锁定(Luer lock)连接器。

为此，在第二方面，本发明还扩展到一种套件，该套件包括根据本发明的第一方面的装置和用于将药物转移到该装置的贮存器的填充注射器。

在另一方面，本发明包括一种用于将一定剂量的药物输送到注射部位的方法，该方法包括将药物输送到所述装置的贮存器以引起弹性元件的弹性变形，将装置固定到注射部位，并从装置施用插管以在贮存器和注射部位之间形成流体连接，从而弹性元件的松弛对药物通过插管的输送进行驱动。

本发明各方面的优选和/或任选特征也可以单独或以合适的组合用于本发明的其他方面。

附图说明

现在将参考附图仅以举例的方式描述本发明的实施例，在附图中，相同的附图标记用于相同的部件，并且其中：

图1是根据本发明的第一实施例的药物输送装置的透视图，其处于佩戴和已填充的状态。

图2是处于打开的空的状态的图1的装置的透视图。

图3是处于打开的空的状态的图1的装置的侧视图。

图4是处于打开的空的状态的图1的装置的侧视截面图。

图5是分解透视图，示出了图1的装置的保持器和贮存器部件。

图6是分解透视图，示出了图5的保持器和贮存器部件的填充端部件。

图7是图1的装置的填充口的截面透视图。

图8是处于穿戴状态的图1的装置的透视图，其中注射器与填充口接合。

图9(a)和9(b)分别是在填充之前和之后处于穿戴状态的图1所示装置的横截面侧视图。

图10是分解透视图，示出了图1的装置的插管插入机构的部件。

图11是图10的机构的横截面侧视图，其中插管处于收存位置。

图12(a)和12(b)是图10的机构的透视图，其中插管处于收存位置。

图13是图10的机构的横截面侧视图，其中插管处于施用位置。

图14(a)和14(b)是图10的机构的透视图，其中插管处于施用位置。

图15是图1的装置的透视图，其中插管处于施用位置。

图16是图1的装置的一部分的剖视图，其中插管处于施用位置。

图17是根据本发明的第二实施例的药物输送装置的透视图。

图18是图17的装置的另一个透视图。

图19是图17的装置的截面透视图。

图20是图17的装置的分解透视图。

图21是图17的装置的透视图，其中注射器与填充口接合。

图22(a)和图22(b)是填充后的图17的装置的截面侧视图，其中插管分别处于收存位置和施用位置。

具体实施方式

图1至图4示出了根据本发明的第一实施方式的药物输送装置。装置100为臂带的形式，该臂带包括长形的主体或保持器102，该长形的主体或保持器102可以缠绕在使用者的手臂(或其他肢体)上，并用一体的带104固定。图1示出了处于使用状态或穿戴状态的装置100，其中保持器102以大体圆形的构造缠绕在用户的手臂上，并且带104被紧固，并且图2至图4示出处于打开的、线性构造的装置100。

保持器102包括扁平管形式的在第一端和第二端之间延伸的带106。带106的第一端附接到保持器102的紧固件端108，所述紧固件端108具有向外突出的钩(catch)110和填充口112。带106的相反的第二端附接到用于插管插入机构120(参见图4)的壳体114，并且插入机构120的触发器部件190延伸穿过壳体114外表面上的孔124。壳体114的内侧表面提供了装置100的接触表面126，该接触表面126将在使用中抵靠注射部位放置。带104附接到壳体114并从壳体114延伸开，使得当装置100缠绕在用户的手臂周围时，带104中的多个凹口或孔128中的一个可以被紧固到紧固件端108的钩110，以在接触表面126抵靠注射部位的状态下将装置100固定在适当的位置。

带106，并且可选地带104，由弹性的、可拉伸的材料形成，例如热塑性弹性体材料，当其缠绕在手臂上时可以被拉伸以确保装置100被牢固地保持在适当位置。方便地，紧固件端108和壳体114由相同或相似的材料制成，并且保持器102的部件可以被共模制(co-moulded)或通过焊接、粘合剂或另一种合适的方法被结合。

参照图4并且另外参考图5，保持器102收容了药物贮存器130。贮存器130，其在图5中与保持器102分开示出，包括柔性袋，该柔性袋具有长形主体部分132，该长形主体部分132是在保持器102的带106内延伸的扁平管形的。在主体部分132的第一端，将贮存器袋130被模制为形成增大的填充端端子134，该填充端端子134被容纳在保持器102的紧固件端108内。在主体部分132的相反的第二端，贮存器袋130被模制以形成增大的端室(endchamber)136，该端室136在插管插入机构120的下方被容纳在保持器102的壳体114中的槽状腔138中。

贮存器袋130优选地是热塑性材料。合适的材料包括但不限于乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯(PP)和共聚酯弹性体。贮存器袋130形成贮存器的壁，该壁围住内部或贮存器以接收药物。

图6是放大分解图，示出了保持器102的紧固件端108和贮存器袋130的填充端端子134。填充口112包括阀140，该阀140允许药物被接纳到袋130中。阀140可以是已知的设计。在该示例中，阀140包括两部分的、大体管状的阀壳体。阀壳体的内部部分142延伸到贮存器袋130的填充端端子134中的开口144中。阀壳体的外部的较小直径部分146穿过保持器102的紧固件端108中的孔口148伸出。阀壳体的外部部分146的尺寸设计成可接收滑尖(鲁尔滑动)注射器的尖端。提供O形圈150以在阀140和贮存器袋130之间形成密封。

如在图7中最清楚地示出的，阀140包括具有截头圆锥形表面154的阀元件152，阀元件152被弹簧156偏压以抵坐由阀壳体的外部部分146的内端面形成的阀座158。弹簧156作用在阀元件152和弹簧座160之间，弹簧座160横跨阀壳体的内部部分142地延伸。

阀140构造成使得阀元件152通常被保持为抵坐在阀座158上。如图8所示，为了向装置100填充药物，将包含药物的滑尖(slip-tip)填充注射器162与阀壳体的外部部分146接合。填充注射器162的柱塞164被压下以将药物从注射器162转移到贮存器袋130的内部，同时阀元件152在流入的药物的压力下远离阀座158移动。在填充完成之后，阀元件152移回为与阀座158接合以关闭阀140，并且填充注射器162可以被移除。因此，阀140在填充之前保持贮存器袋130内部的无菌性，并在填充之后防止药物从装置100泄漏。

参照图9，药物到装置100的转移导致贮存器袋130从如图9(a)所示的初始状态膨胀到如图9(b)所示的膨胀状态。在初始状态下，袋130的主体部分132在保持器102的带106的外壁106a和内壁106b之间被保持为基本平坦的。在膨胀状态下，袋130的主体部分132成为管状的构造，同时带106的外壁106a和内壁106b分开运动以容纳药物。从图9中可以看出，带106的外壁106a的厚度从保持器102的紧固件端108朝向壳体114减小。在所示的示例中，带106的内壁106b具有基本恒定的厚度。可选地，内壁106b可以被增强，例如用由合适的材料(例如弹簧钢)制成的无弹性带，或者内壁106b可以比外壁106a实质上厚，从而内壁106b的变形被限制或被减少并且药物的体积基本上通过拉伸外壁106a来容纳。在其他布置中，在外壁106a的基础上或作为外壁106a的替代，内壁106b可具有变化的厚度。

当贮存器袋130在填充期间膨胀时，保持器102的带106的材料弹性地拉伸以适应贮存器袋130的增加的体积。因此，袋130中的药物被作用在袋130上的压缩力加压，所述压缩力是保持器102的带106的弹性拉伸的结果。换句话说，带106被袋130中的药物保持在弹性应变状态下。

尽管图8显示了装置100在穿戴状态(即，当紧固到患者的手臂时)下被填充，但是也可以在将装置100固定在手臂上之前，在打开状态下填充装置100。在任一情况下，在紧固到手臂上的过程中，装置100都被定位成使得接触表面126(见图3、图4和图9；在图8中不可见)被保持为抵靠期望的注射部位。可选地，接触表面126可带有防滑特征或粘合层(未示出)以帮助将接触表面126固定为抵靠注射部位。

一旦填充的装置100在手臂上就位，就通过插管插入机构120的操作来触发向患者的药物输送，如将在下面描述的。

参照图10、图11和图12，插管插入机构包括引导体166，所述引导体166具有大体上圆柱形的弹簧室168和从弹簧室168沿引导体166的锥形部分径向向外延伸的引导槽170。动力弹簧(平绕弹簧(flat-wound spring))172安装在弹簧室168中。

动力弹簧172通过曲柄装置(crank arrangement)驱动插管174的插入和缩回运动。弹簧172的外端终端172a固定到弹簧室168的内壁。弹簧172的内端终端172b与管状驱动轴175(见图11)接合，所述管状驱动轴175从盘176向下延伸。盘176可旋转地在动力弹簧172上方安装在弹簧室168中，并且轴175接受在附接至引导体166的直立轴178上。弹簧172偏压盘176使其相对于引导体166进行顺时针旋转(在图示的定向中)。

轴180设置在盘176的顶表面上。轴180的第一端通过曲柄销182连接到盘176，曲柄销182与靠近盘176的外围的孔176a接合。轴180的相反的第二端与引导销184接合，引导销184被容纳在引导体166的引导槽170中的。包括柔性管状针的插管174附接至轴180的第二端并远离第二端延伸，从而使插管174的第一部分174a平行于引导槽170并在其上方延伸。插管174的第二部分174b向下延伸穿过插管通道186(见图11)，插管通道186超过引导槽170的端部地形成在引导体166中。在该示例中，通道186在引导体166内以倾斜的角度延伸，使得插管174的第一部分174a和第二部分174b之间形成的角度约为85度。

机构120由盖188封闭，盖188封闭插管174、轴180、盘176和相关部件。触发器部件190设置在盖188的顶部。如在图10中最清楚地看到的，触发器部件190包括框架192，该框架相对于导向槽170对角地/斜向地(diagonally)延伸。框架的每个端部都包括支腿194a、194b，支腿194a、194b延伸穿过盖188中的相应的横向槽188a、188b。每个支腿194a、194b终止于相应的阻挡结构196a、196b。框架192还向上延伸，穿过壳体114中的槽124(见图5)，并附接到滑块或钮部198。止动或卡扣机构(未示出)被提供以将触发器部件190保持在第一位置或第二位置中，以使触发器部件190在第一位置和第二位置之间的移动需要用户向钮部198施加适当的侧向力。

现在参考图12(b)，其中为了清楚起见省略了盖子188，在第一位置中，触发器部件190被设置成使得阻挡结构的第一个196a接触轴180的第一端以防止盘176沿顺时针方向旋转。在这种情况下，插管174保持为收存在引导体166内。

当触发器部件190横向移动到第二位置时，支腿194a、194b的每个在其各自的槽188a、188b中横向滑动。现在，第一阻挡结构196a移动离开轴180的第一端，从而允许盘176顺时针旋转。这驱动了轴180的第二端的线性运动，该第二端由引导销184和引导槽170引导，该运动使插管174进给通过通道186以从引导体166的底表面延伸。图13和图14示出了在插管174已经被施用之后的插管插入机构120。

如在图14(b)中最清楚地看到的，当触发器部件190处于第二位置时，第二阻挡结构196b现在与轴180的第一端接合以将盘176的顺时针旋转程度限制在大约180度。这将插管174锁定在伸出位置。

插管174优选地由超弹材料，例如镍钛诺(nitinol)，制成。插管174在不受约束时可以具有笔直的构造，并且插管174在其初始收起构造中和在插管174的施用期间的弯曲通过所述材料的弹性变形来适应，使得在施用之后插管174的暴露部分是笔直的。

如图15和图16所示，当装置100被紧固就位、接触表面126抵靠注射部位时，插管插入机构120的操作使得插管174从接触表面126延伸。以这种方式，插管174被插入注射部位。优选地，插管174的插入深度为大约10mm。考虑到接触表面126的大致弯曲的形状，通道186的倾斜的角度使插管174大致垂直于注射部位地被施用。

如在图16中最清楚地看到的，在施用时，插管170刺穿贮存器袋130以延伸穿过袋130的端室136。插管174包括侧孔口174c，侧孔口174c被定位成使得在施用插管174之后，孔口174c被设置在袋130的端室136内以打开用于使药物从袋130的内部通过插管174流到注射部位的路径。插管174的附接到轴180上的端部被封闭以防止药物流向错误的方向。

因为贮存器袋130中的药物被保持器102的拉伸的带106加压，所以药物被驱动通过插管174进入注射部位。换句话说，药物输送是由存储存在保持器102的可拉伸元件中的弹性势能驱动的。随着带106中的弹性应变(elastic stain)的松弛，药物输送继续进行，直到保持器102已经基本恢复到其初始形状使在带106的外壁106a和内壁106b之间的袋130的主体部分132变平。

由于保持器106的带106的外壁106a的变化的厚度，施加到贮存器袋130的压缩力在最接近保持器102的紧固件端108的位置处是最大的，并且随着朝向壳体114的距离的减小而减小。因此，药物被有效地从袋130的填充端端子134挤出，同时袋130的填充端134首先排空。这有助于确保药物的整个剂量都被通过插管174输送，特别是当药物的粘度相对较高时。在所述装置的变型中(未示出)，保持器102的带106的外壁106a和内壁106b均具有恒定的厚度。

将理解的是，一些药物在递送之后可以留在袋130中。特别是，少量的药物可能残留在袋130的增大的填充端端子134中，并且可能残留在在插管插入机构120下方布置在袋130的增大的端室136中。装置100中的药物残留量是可预测的，并且在装置之间是可再现的(repeatable)，并且因此可以在确定装置100输送的剂量时对其加以考虑。

一旦完成药物输送，就可以通过将触发器部件190从其第二位置(被示出在图14(b)中)横向滑动回到其初始位置(图12(b))来从注射部位撤回插管174。在这样做时，第二阻挡结构196b移动离开轴180的第一端，从而允许盘176在动力弹簧172的驱动下顺时针旋转另一180度，以使轴180将插管174收回到壳体114中。盘176的进一步顺时针旋转然后被第一阻挡结构196a阻挡。在这种状态下，插管174被再次收存在插管插入机构120的引导体166内。

在撤回插管174之后，可以通过从钩110松开带104来将装置100从患者身上取下。然后装置100可以被安全地丢弃。

在图17至22中示出了根据本发明的第二实施例的装置200。首先参考图17至19，图17至19示出了处于未填充状态的装置200；并且参考图20，图20是填充药物之后的装置200的分解图，装置200包括本体或保持器202，本体或保持器202包括底架托盘205和框架207。底架托盘205的底表面载有粘合层210并提供在使用中抵靠注射部位放置的接触表面226。可移除的背衬层(未示出)被施加到粘合层210上以保护粘合剂，直到装置200准备好使用为止。

框架207包括附接至底架托盘205的相对侧的支腿部分207a。支腿部分207a支撑壳体214，壳体214被悬在底架托盘207的中央部分的上方。上面参照图10至图14描述的类型的插管插入机构120被布置在壳体214中并且由盖215保持，其中触发器部件190的钮部198被布置在盖215上方。

可拉伸的弹性片206横跨底架托盘205的顶部地延伸并且其在框架207的下方。弹性片206(优选地由热塑性弹性体材料制成)被围绕托盘205的周围地固定到托盘205，例如通过粘合剂。在托盘205的上表面与弹性片206的下表面之间设置有在图19和图20中可见的贮存器袋230，从而由袋230形成的贮存器的壁与弹性片206相邻。

基本上如上面参考图7所述的阀140被安装在框架207的凹入部分207b中，并且所述阀被用O形圈150密封以提供装置200的填充口212。阀140被安装为使其外端基本上与框架207的上表面齐平。

如在图19中最清楚地示出的，在其初始的、未填充状态下，贮存器袋230是基本平坦的，例外是填充部分231，填充部分231从袋230的顶侧向上延伸以围绕阀140的内部壳体部分142形成密封。

可以使用填充注射器162填充贮存器袋230，以通过填充口212将药物转移到袋230中，如图21所示。填充后，阀140关闭以重新密封袋230的内部。

药物向贮存器袋230的转移导致袋230从如图19所示的其初始的、平坦的状态膨胀到如图20和22(a)所示的膨胀状态。袋230的膨胀导致弹性片206弹性地拉伸成基本上与框架207的底侧形状相符的形状。弹性片206的被拉伸的材料向贮存器袋230施加压缩力以对袋230内的药物加压。

通过移除背衬纸并将接触表面226的粘合层210施加到患者的皮肤上，可以将装置200附接到注射部位。可以在将装置200附接到注射部位之前或之后将药物转移到装置200。

一旦固定到注射部位，通过如上所述地将触发器部件190从第一位置移动到第二位置来操作插管插入机构120，向患者的药物输送被触发。

如图22(b)所示，在插入机构120的操作时，插管174延伸以穿过框架207、弹性层206、底架托盘205和粘合剂层210中的孔以从接触表面226突出并进入注射部位。在这样做时，插管174刺穿贮存器袋230，并且插管174中的孔口174c被移动到袋230内部的位置。以这种方式，药物的流动路径通过插管174被在袋230和注射部位之间建立。

拉伸的弹性片206施加到贮存器袋230上的压缩力驱动药物通过插管174。药物的输送会继续进行直到弹性片206松弛回到其初始的、平坦的构造。

一旦药物输送完成，就可以通过将触发器部件190移回第一位置来撤回插管174，然后装置200可以被从注射部位移出并被处理。

根据本发明的装置可以具有任何对于输送期望体积的药物来说方便的尺寸。由于该装置可以长时间连接到注射部位而无需用户干预，所以它们特别适合在相对较长的时间段(例如，从大约10秒到大约1小时)输送相对较大量的药物(例如，约2mL至约50mL)，尽管更小或更大的体积以及更短或更长的输送时间都是可能的。

可以根据需要选择装置的弹性元件(即，图1至图16的装置的保持器的带106或图17至图22的装置的弹性片206)的特性，以实现合适的输送速率。特别地，可以根据需要选择弹性元件的厚度和形状、材料的弹性以及对该元件的机械约束。其他弹性元件布置是可能的。例如，贮存器可容纳在两个可拉伸的弹性片之间，或在可拉伸的弹性气球中。

在其他实施例中，弹性元件可以是可压缩的。例如，在一种布置中，保持器包括用于容纳贮存器的腔室，以及安装在腔室中或形成腔室的一个或多个壁的一部分的一个或多个可压缩元件。当贮存器填充了药物时，贮存器压在可压缩元件上以使所述元件处于压缩应变(compressive strain)下，并且药物的输送通过压缩的放松来驱动。

贮存器本身的材料可以是可拉伸的，以在填充后容纳一定体积的药物，在这种情况下，贮存器可以用作药物的附加加压装置，或者甚至作为唯一的可拉伸元件。替代地，贮存器可以由柔性材料制成，该柔性材料在填充了药物时不会明显地拉伸。在这种情况下，贮存器袋在其初始的空状态时可以被折叠、打褶、卷起或以其他方式被塌缩，使得贮存器袋在填充期间可以顺应以容纳药物的体积。

贮存器不必是柔性袋的形式。例如，替代地，贮存器可以由基本上刚性的材料制成，在这种情况下，贮存器可以包括两个或更多个相对于彼此可移动的部分或壁，以允许贮存器在填充药剂时膨胀，并且然后在输送期间在弹性元件施加的力的作用下收缩。在这种情况下，贮存器可包括一个或多个可移动活塞或一个或多个伸缩部件。

如上所述，在某些情况下，可能希望储存在弹性元件中的弹性应变能会随位置而变化，以使得施加到贮存器上的力是不均匀的。这允许控制贮存器的排空行为，例如，迫使贮存器的最远离插管的部分首先排空，以避免药物被困在贮存器的末端。在图1至图16所示的实施例中，这种行为是通过厚度(或横截面积)随着与插管的距离的增加而增加的弹性元件实现的。对于给定的应变，存储在弹性元件较厚部分中的弹性能量较高，因此施加在贮存器上的力也较高。替代地，同样的效果可以通过使贮存器和弹性元件被布置成使得当贮存器被填充时在弹性元件中引起的应变随位置而变化来实现。例如，在一种变型中，弹性元件被布置成在填充之前其与贮存器间隔开可变的间隙。远离插管的位置间隙很小或为零，并且朝着插管移动时间隙增加。以此方式，当贮存器被填充时，远离插管移动时弹性元件经受更大的变形。另一种可能是随位置改变弹性元件的弹性模量。

所述装置可以作为套件(kit)的一部分提供，所述套件还包括一个预填充的填充注射器，填充注射器中装有要输送的药物。优选地，贮存器的尺寸设置成可容纳填充注射器中的所有药物，从而使用者可以在使用前将注射器的全部内容物转移至所述装置。然而可能的是，该装置由容量超过了贮存器的容量的注射器填充。

填充注射器可以通过使用任何合适的布置以能够与阀接合。例如，所示实施例的滑尖(鲁尔滑动)装置可以用鲁尔锁定装置或其他合适的连接器系统代替。阀本身可以是合适的已知类型的阀。优选使用无针填充注射器，因为这降低了药物被通过直接从填充注射器注射而输送的风险。然而，可以想到的是，该装置的填充阀可以包括可刺穿的隔膜，在这种情况下，填充注射器可以包括用于刺穿该隔膜以将药物转移到该装置的针。

尽管所示的装置旨在在使用前不久被填充药物，但是在其他实施例中，在装置的制造过程中，贮存器被预填充有药物。在这些情况下，填充阀在装置制成后不需要是用户可使用的，或者可以完全省略填充阀。

用于将装置抵靠注射部位保持在适当位置的其他布置也是可能的。例如，在具有如图1至16所示的臂带构造的装置中，所述带和钩的布置可以用钩和环紧固、粘合紧固、带和扣(buckle)结构，扣合(clasp)结构、按扣(press stud)紧固或任何其他合适的紧固来替代。可松开的紧固可以被完全省略，并且该装置可以以可伸展的环的形式提供，或者以包括一个或多个可伸展的部分的环的形式提供，以允许该装置被伸展套在肢体上然后保持在适当的位置。尽管已经将这样的装置描述为臂带，但是应当理解，可以适当地确定装置的尺寸以用于不同的身体部位，例如患者的腿、手指、脖子或躯干。如图17至22所示的具有片状构造的装置也可以安装一条带，以帮助将装置固定到位。

可以提供任何合适的插管插入机构。例如，插管的插入和/或缩回可以由一个或多个拉伸或压缩弹簧驱动。可以在已经递送药物之后自动地触发插管的缩回，例如通过使用计时器装置或对贮存器排空作出响应的机械触发器。还可以想到的是，插管的插入和/或缩回可以由使用者手动进行。在插管被通道引导弯曲的情况下，所述通道可以以任何合适的角度布置，使得在施用时插管从接触表面以合适的定向延伸。在所示的示例中，通道使插管弯曲成锐角，但是在其他布置中，插管可以弯曲成直角或钝角。可能的是，插管在收存位置和施用位置都可以保持笔直。可以想到，参照图10至14描述的插管插入机构可以用于除本文所述之外的类型的药物输送装置中。

上面未明确描述的不脱离所附权利要求书所限定的本发明的范围的进一步的修改和变化也是可能的。

Claims (27)

1.一种用于将一定剂量的药物输送到注射部位的药物输送装置(100；200)，该装置包括：

可膨胀的贮存器(130；230)，用于容纳药物；

保持器(102；202)，用于容纳贮存器(130；230)；

附接装置(104、110；210)，用于将保持器(102；202)固定到注射部位；

插管(174)，所述插管能够从插管(174)不从装置(100；200)突出的收存位置移动到插管(174)在贮存器(130；230)和注射部位之间提供流体连接的施用位置；和

弹性元件(106；206)；

其中，在使用中，弹性元件(106；206)是与贮存器(130；230)分开的部件并且贮存器(130；230)中药物使弹性元件(106；206)保持在应变状态下，并且当插管(174)处于施用位置时，药物通过插管(174)的输送通过弹性元件(106；206)的松弛来驱动。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述贮存器包括柔性袋(130；230)。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述弹性元件(106；206)由弹性体材料制成。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述贮存器(130；230)包括壁，所述壁至少部分地限定所述贮存器(130；230)的用于容纳所述药物的内部，并且其中，所述弹性元件(106；206)与所述壁相邻设置。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述弹性元件(106；206)是可拉伸的，使得所述弹性元件(106；206)被所述贮存器(130；230)中的药物保持在拉应变下。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述保持器包括所述弹性元件(106；206)。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述插管(174)包括柔性针。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述插管(174)由超弹(superelastic)材料制成。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述插管(174)包括孔口(174c)，所述孔口(174c)被定位成使得当所述插管(174)处于施用位置时，所述孔口(174c)被设置在所述贮存器(130；230)内。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述插管(174)被布置成当所述插管(174)从所述收存位置移动到所述施用位置时刺穿所述贮存器(130；230)。

11.根据权利要求1所述的装置，包括插管插入机构(120)，所述插管插入机构(120)能够操作以将所述插管(174)从所述收存位置移动到所述施用位置。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述插管插入机构(120)还能够操作以将所述插管(174)从所述施用位置收回。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述贮存器(130；230)在所述插管插入机构(120)和所述装置的接触表面(126；226)之间延伸。

14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述插管插入机构(120)包括动力弹簧(172)和曲柄装置(176、180、182、184)，所述曲柄装置由所述动力弹簧(172)驱动并耦接到插管(174)以使插管(174)在收存位置和施用位置之间移动。

15.根据权利要求14所述的装置，包括具有第一位置和第二位置的触发器部件(190)，在所述第一位置，所述触发器部件(190)在所述插管(174)处于收存位置的情况下阻止所述曲柄装置(176、180、182、184)的运动，在所述第二位置，所述触发器部件(190)在所述插管(174)处于施用位置的情况下阻止所述曲柄装置(176、180、182、184)的运动。

16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述附接装置包括用于将所述装置(200)固定到所述注射部位的粘合层(210)。

17.根据权利要求1所述的装置，其中，所述附接装置包括能够调节的带(104)。

18.根据权利要求1所述的装置，其中，所述弹性元件包括弹性片(206)。

19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述保持器包括底架(205)，并且其中，所述贮存器(230)的至少一部分在所述底架(205)和所述弹性片(206)之间延伸。

20.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置(200)包括可穿戴的片体。

21.根据权利要求1至19中任一项所述的装置，其中，所述装置(100)是长形的并且是柔性的，以被围绕肢体穿戴。

22.根据权利要求1至17中任一项所述的装置，其中，所述装置(100)是长形的并且是柔性的，以被围绕肢体穿戴，所述弹性元件包括管状的带(106)，并且其中，所述贮存器(130)的至少一部分(132)在所述管状的带(106)内延伸。

23.根据权利要求1至20中任一项所述的装置，其中，所述弹性元件(106)布置成向所述贮存器(130)施加随距所述插管(174)的距离而变化的驱动力。

24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述弹性元件(106)具有可变的厚度。

25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述弹性元件(106)的厚度随着距所述插管(174)的距离而增加。

26.根据权利要求1至20中的任一项所述的装置，包括用于将药剂接纳到所述贮存器(130；230)的填充口(112；212)。

27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述填充口(112；212)包括单向阀(140)。

Images