本申請(qǐng)涉及一種藥物注射器，尤其涉及一種具有橫流藥液推動(dòng)裝置的藥物注射器。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的治療過(guò)程中，很多藥物被制成緩釋膠囊以達(dá)到延遲藥效的目的。這種方法簡(jiǎn)單但是藥量不能被準(zhǔn)確恒定釋放，因此對(duì)需要準(zhǔn)確釋放藥量的治療并不合適。有時(shí)候?yàn)榱诉_(dá)到持續(xù)恒定注射藥液的目的，病人必須住在醫(yī)院里，通過(guò)復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行比較準(zhǔn)確的注射，比如點(diǎn)滴或者電子泵。這樣的方法不但大量占用醫(yī)療資源，而且將病人束縛在病床上，使得病人無(wú)法正常的工作和生活。

對(duì)于需要長(zhǎng)期做恒定量藥物注射的患者，必須有一個(gè)可以使其獨(dú)立操作的方法，從而脫離醫(yī)院和醫(yī)生的監(jiān)護(hù)，使治療不致影響其正常的工作和生活。

目前已有的恒流藥物泵，比如靠電子編程的胰島素泵，使用復(fù)雜，價(jià)格昂貴，并且由于體積大而造成患者生活的不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的在于提供一種能夠至少克服現(xiàn)有技術(shù)中的一些缺陷的藥物注射器。

本申請(qǐng)的一個(gè)方面提供了一種藥物注射器。該藥物注射器包括具有容積空間的藥物容器以及在所述容積空間中設(shè)置有活塞。在所述容積空間位于所述活塞的一側(cè)為用于容納藥物的藥物腔，在所述活塞的另一側(cè)上設(shè)置有恒力提供裝置，用于向所述活塞提供恒定的推力，以推動(dòng)所述活塞沿著容積空間的延伸方向移動(dòng)，從而將所述藥物腔中的藥物推出。

在一個(gè)實(shí)施方式中，可利用大壓縮比彈簧，短距離行程的恒力彈簧作為所述恒力提供裝置。在另一個(gè)實(shí)施方式中所述恒力提供裝置可包括：套筒， 以及設(shè)置在所述套筒上相互鄰接的第一彈簧(小)和第二彈簧(大)。所述第一彈簧(小)具有比第二彈簧(大)小的剖面，從而使得在所述第一彈簧(小)和所述第二彈簧(大)被壓縮時(shí)，受到壓縮的第一彈簧收縮到受到壓縮的第二彈簧(大)內(nèi)。

根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的藥物注射器還可包括限流器。該限流器設(shè)置在所述藥物腔的藥液流體接收方向，用于限制從所述藥物腔推送出的藥液的流量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，所述限流器具有細(xì)管的構(gòu)造，從而利用毛細(xì)管的限流作用，使得藥液的流量達(dá)到精確的恒流效果。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述限流器包括用于接收從所述藥物腔推送出的藥液的細(xì)管；以及設(shè)置于所述細(xì)管內(nèi)的柱體。所述柱體與所述細(xì)管的內(nèi)管壁形成允許所述接收的藥液通過(guò)的間隙。所述柱體位于所述細(xì)管內(nèi)的長(zhǎng)度預(yù)先設(shè)定，從而調(diào)節(jié)通過(guò)所述間隙的藥液流量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在所述限流器的流體流出方向上具有針軟管，用于通過(guò)連接到該軟管上的針將藥液輸送到人體。

根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)方面還提供了一種藥物注射器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括如上所述的藥物注射器；以及用于支撐所述藥物注射器的基底。基底具有預(yù)設(shè)的開(kāi)口使得所述藥物注射器的針軟管從中穿過(guò)，當(dāng)所述藥物注射器系統(tǒng)通過(guò)粘結(jié)部件粘貼在患者皮膚上，藥物由所述針軟管進(jìn)入病人體內(nèi)。

本申請(qǐng)進(jìn)一步簡(jiǎn)化機(jī)械式恒流泵/藥物注射器，以最簡(jiǎn)單的機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的持久恒定注射?？赏ㄟ^(guò)例如膠布粘貼的方式將藥物注射器附著在患者的皮膚上，藥物由留置軟管進(jìn)入病人體內(nèi)，從而使患者可以自由的在其正常生活和工作狀態(tài)中得到可靠和有效的治療。

上述技術(shù)方案和現(xiàn)有的彈簧驅(qū)動(dòng)恒流泵類似，但在并不需要液壓部分。在液壓部分被取消之后，為了彌補(bǔ)增大的彈簧工作行程給精確度造成的問(wèn)題，利用套筒復(fù)合彈簧來(lái)大大增加彈簧的自由長(zhǎng)度，以此減小恒力彈簧在工作行程兩端之間的誤差。

附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的藥物注射器100的示意圖。

圖2所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的恒力提供裝置40的組成示意圖。

圖3所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的管式限流器的平面示意圖。

圖4所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的藥物注射器系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)本申請(qǐng)的實(shí)施方式進(jìn)一步描述。在附圖中，相同的附圖標(biāo)號(hào)使用相同的附圖標(biāo)記，并且為了清楚起見(jiàn)，在附圖中省略了一些元器件。

如圖1所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的藥物注射器100的示意圖。如圖1所示，藥物注射器100包括藥物容器10。藥物容器10可具有例如管狀的容積空間。在該容積空間中設(shè)置有可沿其延伸方向移動(dòng)的活塞20，活塞20沿著空間的移動(dòng)使得在容積空間的一側(cè)形成體積變化的、用于容納藥物的藥物腔30。在容積空間的另一側(cè)，恒力提供裝置40直接固定在藥物活塞上。恒力提供裝置40能夠向藥物活塞施加恒定的力，推動(dòng)活塞20沿著容積空間的延伸方向移動(dòng)，從而通過(guò)該變藥物腔30的容積，而將藥物腔30中的藥物推出。

在該實(shí)施方式中，和現(xiàn)有的技術(shù)相比，由于液壓部分被去掉，藥物腔的容積比(液壓部分)的液壓腔的容積增加了數(shù)倍之多。如果直徑變比是四比一的話，現(xiàn)在直接推動(dòng)藥物活塞等于是一比一，體積增加四倍。如果藥物腔的直徑不能增加很多(受裝置厚度限制)，那么彈簧的作動(dòng)距離就增加了幾倍。在彈簧自由長(zhǎng)度不能增加的情況下，彈簧從開(kāi)始推進(jìn)到結(jié)束推進(jìn)的過(guò)程中，保持恒力就很困難。如果此時(shí)還認(rèn)為彈簧是恒力彈簧的話，那么這個(gè)恒力在開(kāi)始和結(jié)尾的誤差就會(huì)很大。所以，必須重新設(shè)計(jì)恒力提供裝置來(lái)保證裝置有足夠的精確度。

在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中，恒力提供裝置可包括大壓縮比、短距離行程的恒力彈簧。圖2所示為根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施方式的恒力提供裝置40的組成示意圖。如圖2所示，恒力提供裝置40包括套筒401，分別設(shè)置在套筒401上的第一彈簧402(小)和第二彈簧403(大)。套筒可用金屬或者abs等塑料形成。套筒401的一端具有用于限制第二彈簧403的突起4031和用于限制第一彈簧的凸起4032。第一彈簧402和第二彈簧403在套筒上相互鄰接，并且第一彈簧402(小)具有比第二彈簧403(大)小的剖面，從而使得在兩個(gè)彈簧被壓縮時(shí)，受到壓縮的第一彈簧402(小)收縮到受到壓縮的第二彈簧 403(大)內(nèi)?？赏ㄟ^(guò)設(shè)置在套筒上的推桿(未示出)來(lái)壓縮兩個(gè)彈簧。兩個(gè)彈簧可用一般彈簧鋼或者不銹鋼形成，并且它們的剛性系數(shù)完全相同。圖2還單獨(dú)示出了套筒401的配置結(jié)構(gòu)和第一彈簧402(小)和第二彈簧403(大)逐步壓縮的狀態(tài)示意圖。

由于尺寸的限制，有時(shí)候裝置內(nèi)留給彈簧的空間是有限的。而恒力彈簧的設(shè)計(jì)需要盡可能的增加彈簧的自由長(zhǎng)度，因此彈簧的壓縮長(zhǎng)度也隨之增加。采用如上圖所示的彈簧套彈簧的設(shè)計(jì)：一個(gè)直徑比較大的彈簧在外，一個(gè)直徑略小的彈簧在內(nèi)，兩個(gè)彈簧用一個(gè)連接套桶首尾相聯(lián)，在給定尺寸的情況下，大大增加彈簧的長(zhǎng)度。

假設(shè)直徑大的彈簧其自由長(zhǎng)度為l1壓緊長(zhǎng)度為l0；直徑小的彈簧其自由長(zhǎng)度為l2，壓緊長(zhǎng)度也為l0；連接套桶的長(zhǎng)度大約等于l0。那么裝配在一起的彈簧總自由長(zhǎng)度就是l1+l2-l0。其壓緊后的長(zhǎng)度就是l0。則彈簧在工作狀態(tài)的總壓縮長(zhǎng)度l＝l1+l2-2×l0。

如果l1＝200mm，l2＝150mm，l0＝25mm，l＝200+150-50＝300mm

假如彈簧的行程是△l＝20mm

誤差＝△l/l＝20÷300＝0.067＝±3.3％

如果不用復(fù)合彈簧設(shè)計(jì)，而是用單個(gè)彈簧，那么

l＝200-25＝175mm

相同的行程:△l＝20mm

因此就會(huì)得到一個(gè)大得多的誤差＝△l/l＝20÷175＝0.114＝±5.7％

還如圖1所示，在藥物腔30的藥液流體接收方向設(shè)置有限流器50，用于限制從藥物腔30推送出的藥液的流量。限流器50通過(guò)常規(guī)的連接部件60和藥物腔30流體相通。連接部件60例如可用適合藥物的塑膠材料比如聚丙烯等制成。

在一個(gè)實(shí)施方式中，限流器50可具有毛細(xì)管的構(gòu)造，從而利用毛細(xì)管限流作用，即用長(zhǎng)度補(bǔ)償內(nèi)徑誤差達(dá)到精確恒流效果。流體經(jīng)過(guò)一個(gè)截面為圓形的細(xì)管時(shí)，如果流速很慢，則這樣的流動(dòng)屬于層流。圓管內(nèi)流體的流量與管兩端的壓力差，流體本身的粘性，管子的長(zhǎng)度，和圓管的直徑有關(guān)。將其用作限流器時(shí)，其確切流量可由下面的方程式計(jì)算：

q＝0.014625×(d4×δp)/(η×l)

q流量(μl/day)

δp限流器50上的壓降(psi)

η流過(guò)限流器50的液體的黏度(cp)

l限流器50的圓管長(zhǎng)度

d圓管的半徑(μm)

在另一個(gè)實(shí)施方式中，限流器50可包括細(xì)管501和插入到毛細(xì)管501中的柱體(例如金屬絲)502。細(xì)管501與插入的柱體502之間形成允許藥液流通的間隙。例如，細(xì)管501可例如為圓管，柱體502可例如是圓柱體，則圓管和插入的圓柱體就形成環(huán)狀流管式限流器，圖3為管式限流器的平面示意圖。

如圖3所示，限流器50通過(guò)圓管和圓柱的疊加長(zhǎng)度l來(lái)調(diào)節(jié)限流器的流量。應(yīng)該理解，疊加長(zhǎng)度l可根據(jù)具體的需要預(yù)先進(jìn)行設(shè)定。在流速緩慢(層流)時(shí)，環(huán)狀流管內(nèi)的液體流動(dòng)規(guī)則為：

q＝(πδp)/8ηl[ro4-ri4–(ro2–ri2)2/ln(ro/ri)]

q流量

δp限流器上的壓降

h流過(guò)限流器液體的黏度

l限流器長(zhǎng)度：圓管和圓柱的疊加長(zhǎng)度

ro圓管的半徑

ri圓柱的半徑

ln是以e為底自然對(duì)數(shù)

再回到圖1，在限流器50的流體流出方向上還可以留置針軟管70，用于通過(guò)連接到該接口上的針將藥液輸送到人體。針軟管70可通過(guò)常規(guī)的連接手段與限流器50流體相通而連接在一起。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式，如圖4所示，藥物注射器100可設(shè)置在基底80上，基底80具有預(yù)設(shè)的開(kāi)口使得針軟管70從中穿過(guò)?？赏ㄟ^(guò)在基底80 底部設(shè)置例如膠布的粘結(jié)部件90，而將藥物注射器100粘貼在患者皮膚上，藥物由留置軟管70進(jìn)入病人體內(nèi)，從而使患者可以自由的在其正常生活和工作狀態(tài)中得到可靠和有效的治療。

以上對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施方式的藥物注射器和藥物注射器系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明，然而，應(yīng)該理解，以上所述僅為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)對(duì)本發(fā)明所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。