[发明专利]具有自动能力的无针注射器装置

说明书

发明领域

本发明要求于2006年9月1日提交的、申请号为60/841,794 的美国临时申请的利益。上述申请的全部教导在此作为整体被并 入本文作为参考。

背景技术

通过向药物施加压力并快速地将它注射穿过一个狭窄的孔， 借此产生能够很容易穿透皮肤以及下面组织的高速射流来完成 液体药物的无针递送。典型地，这种技术需要在几毫秒内向药物 施加10到60MPa的压力，并维持100ms。

无针药物递送相比于基于有针递送来说具有很多的优点，尤 其是当需要多次连续注射时或者注射的舒适度成为主要关注的 问题时。然而，为了让无针注射器装置成为普遍的，它们需要是 可控制的、可重复的、便携的且便宜的。

直到最近，大多数用于射流注射的便携式装置还是要依靠弹 簧或者压缩的气体来存储，然后快速地传送能量以产生所需要的 高压。形状记忆合金和磁铁驱动的应用已经被提出用于在射流注 射器中进行驱动。

发明内容

多数便携式注射器装置在注射的时间进程期间很少允许对 施加给药物的压力的控制。具有可控磁铁和线圈电磁驱动器的无 针透皮传送装置允许在将物质递送给生物体表面中进行更多的 控制。无针透皮传送装置包括用于盛装将被注射的物质的舱室。 该无针透皮传送装置进一步包括与所述的舱室进行流体连通的 喷嘴。还有一个药物存贮器用来存储将被递送给舱室的物质。

无针透皮传送装置还包括与舱室连通的可控磁铁和线圈电 磁驱动器。所述的驱动器接收电输入并产生一个力作为响应。所 述的这个力会导致物质从舱室到生物体的无针递送。这个力在驱 动期间随着所接收到的输入的变化而变化。驱动器还将把物质从 药物存贮器中抽出。所述的抽出受到精确地控制以将物质移动到 舱室中用以注射。

无针透皮传送装置可以进一步包括一个压力来源，所述的压 力来源用于自动地对药物存贮器中的物质进行施压从而将其从 药物存贮器递送到舱室中。驱动器可以包括移动线圈组件和固定 磁铁，或者作为替代的，可以包括移动磁铁组件和固定线圈组件。

在包括移动线圈和固定磁铁的情况下，在线圈组件中所产生 的力是根据接收到的电输入的变化而动态变化的。在接收到的电 输入中的变化与反馈相一致。

在一个实施方案中，可控电磁驱动器是双向的，并且产生反 应第一电输入的正力以及反应第二电输入的负力。电磁驱动器对 物质施加力使其穿过一个产生射流的喷嘴，所述的射流具有足够 的速度以穿破生物体的表面。

无针透皮传送装置可以进一步包括一个再充电电源，其用于 产生电输入。

无针透皮传送装置包括在位于压力来源和药物存贮器之间 的第一阀门。该第一阀门可以是一个螺线管阀门。再者，该装置 可以包括位于药物存贮器和舱室之间的单向阀门。该装置可以进 一步包括用于感应舱室内压力的压力传感器。

该装置可以进一步包括用于将物质从喷嘴中推出用以传送 的活塞。一种位置传感器可以监控无针注射器内活塞的位置。在 一个实施方案中，一种处理器可以根据来自活塞传感器的反馈来 自动地修整驱动器的位置。

该装置还可以包括一个与可控电磁驱动器电连通的伺服控 制器，其中这个伺服控制器提供电输入。该装置可以提供多个独 立的无针传送，其中每一次传送是相对于先前的一次传送而迅速 连续发生的。

该装置可以进一步包括在喷嘴上的一个自动控制的掀盖，其 中所述的掀盖在用物质装填舱室期间是关闭的，在注射物质期间 是打开的。

在另一个实施方案中，无针透皮传送装置包括与舱室连通的 可控磁铁和线圈电磁驱动器。所述的驱动器接收电输入并产应一 个力作为响应。这个力会导致物质从舱室到生物体的无针递送。 在驱动期间这个力随着接收到的输入的变化而变化。通过一个压 力来源，对将被注射的物质施压以从药物存贮器到舱室中。

一种传递物质穿过身体表面的方法，该方法包括用可控磁铁 和线圈电磁驱动器将物质从药物存贮器中抽出的步骤，其中抽出 受到精确的控制以将物质移动到无针注射器的舱室中。一个电输 入此时被提供给驱动器。驱动器随后产生一个机械力，其中这个 力对应于所述的电输入。最后，所述的机械力被应用到舱室上， 该舱室在一端上被耦合到一个喷嘴上。所述的机械力在舱室内产 生压力。这个力使得物质从舱室到生物体的无针递送，并且这个 力是可变的以响应在驱动期间在接收到的输入中的变化。