[发明专利]自动注射器和用于老化的预填充针筒的注射弹簧

说明书

一种调适被构造成致动预填充针筒的自动注射器的方法，该自动注射器具有偏压构件，该偏压构件具有弹簧常数，该预填充针筒填充有一定体积的治疗用流体，该预填充针筒包括筒体、止挡件、和针头，该止挡件具有行进路径，该偏压构件被布置为使止挡件沿着行进路径移动。一种具有适用于老化的预填充针筒的注射弹簧的自动注射器。

相关申请的交叉引用

本申请是于2019年9月19日提交的PCT国际专利申请，并且要求于2018年9月20日提交的美国临时申请序列号62/734,209的优先权，该美国申请的全部内容通过引用的方式明确地并入本文中。

背景技术

自动注射器是用于将治疗用流体自动地注入患者体内的装置。由于各种因素，近年来自动注射器的普及迅速增加。例如，自动注射器对于护理人员和自我管理治疗用流体的患者都非常方便。自动注射器减少了管理治疗用流体所需的步骤的数量。而且，由于自动注射器被标记并且注射器由药物的供应商预先填充，所以不需要使用治疗用流体的药瓶来手动填充注射器。预填充针筒的使用减少了剂量错误、药物误认、和污染的风险。

在使用时，自动注射器通常装载有预填充针筒，并且具有压缩弹簧或其他用于推动止挡件以排出治疗用流体的偏压构件。按钮或其他致动器连接到用于释放压缩弹簧以使压缩弹簧伸展的机构。随着弹簧的伸展，弹簧驱动活塞杆或柱塞，活塞杆或柱塞进而推动注射器内的止挡件。然后，止挡件将治疗用流体从注射器筒体中排出，通过针头，并且在给药部位处进入患者的组织中。

在将诸如预填充针筒和自动注射器之类的药用产品投放市场之前，公司通常必须获得政府监管机构(例如，美国食品和药物管理局)或国外类似机构的批准。对于预填充针筒中包含的并通过自动注射器系统输送的药物，制药公司通常需要向该机构提供稳定性测试报告，稳定性测试报告中可能包括各种信息，这些信息用于证明在整个产品保质期内的正常性能。必须提供的一些性能特征可能包括在整个产品保质期内在期望的注射时间内的剂量准确性。

通常，在开发过程的早期就限定了包含治疗用流体的预填充针筒。随后选择自动注射器，并且自动注射器中的预填充针筒的注射时间必须满足期望的注射时间。为了满足期望的注射时间，通常使用注射时间模拟。通常，注射时间模拟本质上是数学的，并且基于预填充针筒的几何构造。预填充针筒的几何构造特别包括以下参数：针头长度、针头直径、和针筒直径。这种模拟通常也基于药物的参数，例如，黏度。这些参数能够模拟流体对止挡件施加的流体动力。哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)方程是对流体动力进行建模的公式的示例。通常使用逐步函数来估计输送过程中的摩擦力，以模拟在注射时期开始时的恒定松脱力和在其余注射时期中的恒定滑动力。

实际上，在注射时间模拟中，通常将预填充针筒的止挡件和筒体之间的摩擦力视为恒定的。当止挡件以与对应于期望的注射时间的速度相当的速度运动时，恒定力通常由空的预填充针筒上的测得的挤压力推断出来。一些更复杂的模拟可能使用以下公式估算摩擦力：

(1)其中，μ_oil是润滑剂的黏度，r_b是注射器筒体的内半径，l_stopper是与注射器筒体接触的止挡件的长度，d_oil是润滑剂的厚度，是注射速度(线性活塞速度，其长度尺寸随时间变化)。

通常，对于牛顿流体，忽略在注射器筒体上的压降，可以使用Hagen-Poiseuille方程在给定温度下估计流体动力：

(2)     

其中，μ是流体的黏度，L_m是针头通道的长度，r_b是注射器筒体的内半径，r_n是针头通道的内直径。

注射时间模拟通常也基于自动注射器的特征，例如，由自动注射器施加在预填充针筒筒体的止挡件上的配给力。配给力基于自动注射器的注射弹簧的构造和参数或为自动注射器的注射机构的运动提供动力的其他结构的构造和参数。也可以考虑自动注射器内部的潜在阻力。