[发明专利]表面注射装置

说明书

技术领域

本申请要求于2005年2月11日提交的第60/652,483号美国临时申请的利益。上述申请的全部教导通过引证被并入本文。

背景技术

将液体(例如，药物)注射到病人或农业畜牧动物体中可以用各种不同的方式来进行。其中药物递送的最容易的方式是通过皮肤，皮肤是身体最外面的保护层。皮肤包括表面层，其包括角质层，颗粒层，棘层，基底层，和真皮，其中包括毛细血管层。角质层是由死亡的细胞组织所构成的粗糙的鳞片层。角质层从皮肤表面向外延伸大约10-20微米，而且没有血液供应。由于这一细胞层的厚度，要将化合物越过皮肤输送到体内或从体内输出都是非常困难的。

当前用于通过皮肤递送局部药物的方法包括使用针头或其他的皮肤刺穿装置。侵入性操作，例如，适用针头或手术刀，能有效地克服角质层的屏障功能。然而，这些方法具有以下几个主要缺陷：局部皮肤损伤、出血、注射部位的感染风险，和产生的必须处理的污染的针头和手术刀的问题。而且，当使用上述装置将药物注射到农业畜牧动物体内时，针头有时会断裂并嵌入到动物体内。

因此，其有利于将少量的、精确数量的药物快速通过皮肤注射，而不存在潜在的针头会在动物体内断裂的危险。

发明内容

本发明涉及用于运送物质越过生物体的表面的方法和装置。在某些实施方案中，无针式经皮运送装置包括用于盛装物质的贮液腔。而且该装置包括喷嘴，喷嘴与贮液腔流体连通。所述喷嘴适于依压和无刺穿地按压下生物体的表面。喷嘴包括侧开孔，通过该侧开孔物质能够被侧面地注入。该装置也包括执行器，所述执行器与贮液腔连通。当被激励时，执行器适于在贮液腔中产生压力，因而导致通过刺穿生物体的表面将物质侧面地经过孔注射到生物体中。

执行器可以是任何类型适合的执行器。举例来说，执行器可以是一种线性执行器。执行器也可以是一种电磁式执行器，例如，洛伦兹力执行器，其包括用于在贮液腔中产生压力的电磁力。其他类型的执行器，例如，弹簧负载执行器，形状记忆执行器，电动马达执行器，和发生器式执行器以可以在该装置中使用。为了改变贮液腔中适用的压力，在执行期间，执行器是可以控制的。

喷嘴包括管状物，该管状物有封闭末端而且有贯穿其侧面的孔。管状物用孔塞封闭，该孔塞具有将流动引导到孔的内表面。喷嘴可以包括为数众多的侧开孔。这将允许物质运送到身体中的优选区域中。当喷嘴的轴垂直对准身体的表面时，喷嘴适于产生对于表面的浅层注射。可以回收的套筒与喷嘴连通。

本公开进一步涉及一种用于经皮运送物质越过身体的表面的方法。方法的步骤包括挤压与贮液腔流体连通的喷嘴，使其深入到身体的表面和无刺穿地按压身体的表面。下一步，与贮液腔连通的执行器被激励以在贮液腔中产生压力。最后，物质通过喷嘴上的侧面定向的孔进行注射，以产生物质的侧面的，无针式注射。

物质可以通过喷嘴上为数众多的侧开孔进行注射。同样地，物质可以注射到身体表面下的单层中。物质也可以被注射到限定身体的表面上不同的层之间的平面上。

本公开也涉及一种制造喷嘴的方法，其适于将物质非轴向地运送物质到身体表面。步骤包括首先提供限定中心管腔的伸长部件。下一步，伸长部件的一个端部被定位以致其能及其接近电火花放电(ESD)金属线。最后，ESD金属线被施加电压以使伸长部件的端部被蒸发，因而形成非轴向的适于将物质运送到生物体的表面上孔。

为了在伸长部件上形成椭圆形的孔，在蒸发期间使用线状ESD金属线。椭圆形孔的主轴的优选方向可以通过控制ESD金属线和伸长部件之间的对准来获得。如果需要为数众多的孔，伸长部件的不同部分的端部可以与ESD被重复蒸发以形成孔的阵列。

附图说明

通过以下结合本发明的优选的实施方案的更为详细的描述，本发明的上述和其他的目的、特征和优势将变得更加明显，正如在对应的附图中所举例说明的那样，类似的参考标记指代不同的附图中相同的部分。附图不是严格根据比例绘制的，而是将重点放在说明本发明的原理之上。

附图1显示的是表面注射装置的实施方案；

附图2A-2C举例说明了包括侧开孔的可以效仿的喷嘴；

附图3A-3B举例说明了包括均匀地和呈辐射状分布的孔的可以效仿的喷嘴；

附图4举例说明了具有角度的能够进行浅层注射的侧开孔的可以效仿的喷嘴；

附图5举例说明了使用表面注射装置产生浅层注射的方法；

附图6举例说明了使用表面注射装置在皮肤的各层之间进行注射的方法；

附图7举例说明了具有可回收套管的可以效仿的表面注射喷嘴；