CN1185024C - 医用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从高压源输注液体的注射器装置，以及一种进行这种注射的方法。该装置包括：一个储存室(6)，它用于储存液体或液体的前体成分，包含一个具有至少一段基本恒定的横截面的储存筒(16)，该储存筒界定了一个储存室轴线；和一个压力室(4)，它包括一个具有大致上连续的横截面的压力筒(10)，该压力筒界定了一个压力室轴线，用于装纳至少一个活塞并具有一个用于注射液体的前端孔(14)。该压力室具有可以承受液体压力的足够的强度。这两个室为分开的部件，并适于在注射时相互结合在一起，使压力室的轴线与储存室的轴线基本上重合，并且压力筒和储存筒的内径充分接近，以让弹性的活塞密封地从储存室移入压力室。在进行喷射注射时，液体从储存室直接输送到输注室。

Description

医用装置

发明领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的一种注射装置，用来进行注射的一种压力室和一种方法。

发明背景

本发明的原理可用于任何要求使用高压注射液体的注射器。需要用高压来排出高粘度的产品，如油状，凝胶状，糊状，无定形(非晶形)或悬浮液形式的产品，例如作为牙科用途的或是为了在体内形成缓释的沉积。另一种需要使用高压的主要的注射器是用于将加压的液体无针头穿透皮肤的喷射式注射器，下面将进一步讨论。尽管为了方便起见，本发明使用这种喷射式注射器来说明，但本发明不能视为局限于此，而应该理解还包含其他高压应用方式。

使用喷射式注射装置在足够高的压力下将药液对皮下进行喷射式注射，穿透人体或动物的表皮或粘膜并将液体注入表皮以下预定深度的组织中，是数年来业内熟知的技术。

美国专利US-2821981公布了一种使用喷射原理的多剂次注射器械。在这种已知的器械中，待注射的液体以传统注射器的形式从一个近处的药液室注入一个远处的压力室，一个细颈瓶中。用一个机构将液体室的液体输送到压力室，再用另一个机构来进行注射。在输送孔中设有一个止回阀保证没有回流出现。该注射器械的结构复杂，使其制造成本昂贵。这种机械机构复杂的器械的另一个缺点是很难在无菌环境下装配。现在经常要求使那些在注射中会受污染的部件不能重复使用(可抛弃型的，一次性的)。US-2821981所述的这类装置，或凡是机械结构复杂的这类装置，由于都是由大量不同的部件组成的装置，因此很难满足这种要求。

US-3138257所述的一种注射装置与US-2821981的相类似。

US-4447225描述了一种多剂次喷射式注射器，药品从药瓶或小玻璃瓶中输入到转移室。再通过一个单向阀和一个管道将药品泵送至一个药品输注室。然后该药品就准备喷射输注了，通过对药液施加注射力使其从喷射器的小孔中排出去。US-4447225所描述的喷射式注射器的缺点是结构复杂，比如：在注射前对药液进行两次转移，因此其制造成本高。

WO-92/01485描述了一种具有两个隔间的注射器，它带有一个比如用塑料制造的筒，该筒包括一个远端部和一个近端部。一个插入件插入到该筒的近端部，该插入件用可与溶剂或药液相容的材料，比如用玻璃制造。溶剂通过旁路装置输送到远端部，在那里将冻干粉溶解，这样注射器就准备就绪，可以进行常规的皮下针头注射了。可以发现，WO-92/01485所描述的注射器是用于传统针头注射中，即没有任何描述指示出该远端部能够抵御高压注射所需要的高压，比如，具有不能够承受高压的前端封闭件和装置。该设计纯粹适用于在前隔间中进行冻干步骤。

US-2591046描述了一种皮下注射器，带有由被一个旁路段分出的两个腔室。药液通过旁路段输入到一个远处的腔室中。没有哪个独立的腔室能提供不同的性能，如耐高压性。

用于注射的药液在加入注射器进行注射前一般贮存在玻璃容器中。玻璃容器由一个橡胶密封盖密封。因此药液只与玻璃及橡胶直接接触。不用塑料作为药品贮存容器的主要原因是塑料不能完全密封隔绝氧气进入容器或阻止容器内的成分出来。而且制造时一些成分要加入到塑料中，这会影响储存在容器中的液体。另一个原因是塑料可能使微量的成分挥发，在注射准备中是不允许有这种情况的。上述用塑料做医用容器的缺陷，仅是针对使用塑料容器经历常规的药物保存期，如长达2年而言。使用塑料做的注射器时，药液只是在进行注射时与塑料接触，所以上述的缺陷并不存在。

在用玻璃容器的喷射注射器中，玻璃容器必须能承受从容器推出液体所用的高压。这种玻璃容器最好是用强化玻璃制作，这样使其昂贵。相反，塑料可以很容易地提供压力室所必需的性能，如强度和韧性以及低破损危险。以玻璃做储存室而用塑料做压力室很适合于做可抛弃型一次性部件。

本发明的目的在于提供一种制造成本比现有技术低廉而容易使用的注射装置。本发明的又一个目的在于提供一种装置，没有上面所提到的在无菌环境下装配部件的缺陷。另一个目的是提供一种注射装置，可以在注射前将药品先加入其中并储存一段时间，该装置与药品接触的或将要接触的所有表面及其部件均可以在生产、储存和使用过程中保持无菌。

本发明还有另一个目的是提供一种装置，具有无菌的不能重复使用的部件，防止发生不必要的污染，以及可能危及患者的转售已使用过的装置的行为。

发明内容

上述目的是通过根据独立权利要求的特征部分所述的一种注射装置，用于进行注射的一种压力室和一种方法来实现的。

从属权利要求阐述了优选实施例。

如此，提供了一种使用方便和制造简单的、具有少量可活动部件的注射器。该注射器可以用于任何高压注射应用中，可以预先加入药物并储存其中而不影响药物的效力，还可以在无菌环境下制造，保存和使用。此装置也适合于一次性使用。

附图简介

图1A-1E是用本发明的注射装置进行注射的方法过程的示意图。

图2显示的是沿图3中A-A线的剖面图，

图3是根据本发明的压力室的示意图。

图4A-4D是用本发明的第二实施例的注射装置进行注射的方法过程的示意图。

图5根据本发明的一个可替换实施力的压力室的示意图。

图6A-6B是一个可替换的实施例的示意图，其中压力室和储存室组合体(组件)相对于包含一个注射机构的壳体部分可活动地设置。

图7A和7B是一个为减少系统的总弹性而改进的顶杆装置的示意图。

发明的优选实施例的详细说明

现在参考附图对本发明进行详细说明。图1A至1E所示为本发明的注射器装置进行注射的程序示意图。该注射器装置包括一个壳体2，其中设有一个压力室4，一个储存室6和一个施压机构8。

如图3单独所示，该压力室包括一个具有基本恒定横截面的压力筒10，其界定了一个压力室轴线12，该压力筒用于装纳至少一个活塞并设有一个用于排出液体的前端孔14。该压力室具有承受在注射阶段液体压力的足够强度。该压力筒具有一个后开口端26(见图3)。该压力室在装配前先被灭菌，清空并充满空气或气体。它最好是可抛弃的，但是也可以是可重复使用的。该前端孔的内径为0.1-0.6mm，最好是约0.15mm。该前端孔可适用于无针头喷射注射，如附图中所示意的，也可以适用于针头注射，在针头注射的情况下，该前端孔设有针头匹接部或连接器。现已知一种长度约在1至3mm的短针头可以穿透皮肤的最外层，从而减少了到达组织中目标深度所必需的喷射速度。

一个储存室6，用于储存液体或液体的前体成分，包括一个储存筒16，其具有至少一段基本恒定的横截面，界定了一个压力室轴线18，用于装纳至少一个活塞20，22。其中还设有一个可选择的旁路段(旁通部，图中未显示)。该储存筒设有一个前开口端和最好一个后开口端。该储存室从前端到后端的横截面最好是基本恒定的，形成如图所示的大致圆筒形。储存筒的内横截面面积与压力室的内横截面面积相适配，以使封闭活塞可以从储存室移动至压力室，比如储存筒小于和最好是等于压力筒，并且它们的横截面面积和形状最好基本上相同。在储存筒的前开口端设有一个前封闭活塞(22)，在后开口端设有另一个后封闭活塞(20)。

在压力室和储存室之间设有液体连通部(连通通路)24，能让液体从储存室输送至压力室。在图中，该液体连通通路是一个设在压力室中的传统的旁路段。图2是沿图3中A-A线的剖面图(示意地显示了压力室)，示出了该旁路段的一个较佳实施例。

所示的旁路段(旁通部)包含一个或多个设置在压力室旁路段内表面的槽，即旁路槽。该旁路槽可以是和输送室的纵向平行，如US5501673中所描述的。它们也可以设置成与其纵向成一定的角度，如US5716338中所描述的。槽的数量取决于所要输送的液体的量，最好大约为1至15个。该旁路段可以设置成多种不同形式。它可以如图所示设在压力室的内表面。也可以是设在储存室上部的内表面，起到等同的旁路作用。从现有技术中还可以获知许多种不同的旁路段设置方式。

重要的是由于液体在输送时，会在槽中留下液体，所以不要设置数量太多的槽。为适于减少活塞周边表面隆脊之间的死角(无用空间)，通过隆脊处的直径与通过活塞本体的直径之间应该保持较小的差距。

根据另一个可选择的实施例，旁路段内表面的形状使得活塞经过它时产生变形，从而让液体从储存室流到压力室，如：US5472422和US5817055所描述的。

该储存室是与压力室分开的，并且最好是用不同材料制作的。根据一个较佳实施例，该储存室是用玻璃，如I类(Type I)玻璃制造的，该压力室是用塑料，例如聚碳酸酯制造的。通过将储存室插入到压力室中将两个室装配在一起。为了与压力室形成液密连通避免回流并维持无菌，在两个室之间设有一个封闭件30，最好是一个O形圈。前端孔也设有一个封闭压力室并使其无菌的临时封闭件，如封口或可弄破或可撕去的隔膜。这两个室的装配在无菌环境下进行，比如在生产线上给储存室加药液的地方作为一附加步骤来进行。在组装时，压力室的轴线与线储存室的轴线基本上是重合的。

然后在要注射时，将此组合体装入装有机构8的壳体2中。这个操作过程不一定在无菌环境下进行。使用之后，压力室与储存室的组合体最好被抛弃掉，但是壳体和施压机构可以使用多次。

该压力筒和储存筒的内直径充分接近(相近似)，以便让一个弹性活塞从储存室密封地移动至压力室，只是在经过旁路段或液体连通段时除外。在压力筒中，该施压机构(图中以箭头表示)用于通过活塞杆(顶杆)28对活塞直接或间接地施加力，产生注射用所必须的液体压力。在图中仅是示意性地指出该机构，它可以是由弹簧力加载的，如US-4447225中所描述的。根据另一个原理，注射的力也可以是由压力气体产生的。这两种原理在业内为熟知的技术。注射时压力室内的压力约为4000psi(磅/每平方英寸)。

储存室的活塞并非仅用于封闭储存室，而是还用于将液体输送到压力室中。现在参考图1A-1E，来描述注射过程中进行的不同步骤。

所进行的不同步骤基本上是三个阶段的程序，包括一个液体从储存室输送到压力室的输送阶段，一个从压力室排出空气的阶段和一个注射阶段。液体的输送和空气排出步骤最好是在低压下相当慢地进行，避免造成玻璃破裂、活塞冲过旁路段、液体起泡或是从孔中喷出。只有注射阶段需要在高压下进行。本发明的简单设计，让所有步骤都只需通过支杆28向前移动来完成，如图中所示，尽管不同步骤所要求的速度和压力可以不同。如下面将进一步介绍的，还可以在不同步骤使用不同的机构，分别适用不同的目的。

在输送阶段，储存室的后活塞被施压机构向上推(见图1A)。由于后活塞20的压力，液体迫使前活塞22移入旁路段，液体经旁路通过前活塞22进入压力室(见图1B)。当所有的液体都输入到压力室中后该第一阶段结束，此时活塞20，22相互紧密接合在一起。活塞间相对的表面形状最好是设计成当它们相互接触时，活塞之间没有液体留下。它们之间的接触表面最好是平面以避免在压力下产生反弹。要获得这个效果，可以将表面设计成在没有压力时具有略微向下凹的形状，在径向压缩时压成平面形状，如US5743890中所述的。

在输送阶段，作用在后活塞上的压力，如图所示是由施压机构产生的力。这里仅描述活塞杆28与活塞之间的相对压力或移动。根据另一个较佳实施例，输送阶段的压力是通过一方面推动压力室和储存室的组合体，另一方面使活塞杆28和机构8朝着它相对移动来获得的，在操作中，活塞杆28和机构8之间最好是保持相互静止。这可以通过将组合体设置在不同的壳体部分来做到，这些不同的部分可以相互移动，比如通过两个壳体部分的螺纹相对转动来实现，如US4968299中所描述的，这可以使液体输送得平稳而细致。液体从储存室被推入压力室，而不需要止回阀。最好是也在这两个部分的相对移动的过程中进行排气。这样的设置有利于减少对于机构8的要求，使机构只需为注射阶段使用而设计，比如包括一个强气体弹簧，或机械弹簧和释放弹簧的触发器机构。根据喷射式注射领域现有技术的例子，这些机构是熟知的。

在排除空气阶段，两个活塞都被推入旁路段并进一步被推向压力室(见图1C)。活塞被推入压力室的距离取决于输入压力室的液体的体积。重要的是在进行注射时，压力室中不能有空气存在。该活塞提供压力室的紧密封。图1D描述的是空气排出阶段结束时的情况，即压力室内没有剩余的空气。在这个阶段移动活塞可以通过相对于活塞杆28移动壳体或壳体的一部分，即与输送阶段相同的方法，或通过使机构8发挥作用。

在输送液体阶段和排出空气阶段，该装置都最好保持在垂直向上位置，即，压力室的前端孔高过水平面，倾斜或基本上朝上，以避免液体流出。

现在该注射器装置已经准备好注射(见图1D)。通过活塞杆28与活塞连接的压力机构8被启动，一个必要的力作用在活塞上，从压力室的前端孔14推出一个液体喷射流30(见图1E)。在注射时，压力室的上端与患者的皮肤保持紧贴。

当活塞杆推到底时，前活塞22的远端部最好是填满压力室的前端。为在注射时从压力室排出尽量多的液体，这一点很重要。

根据另一个可选择的实施例，储存室被一个第三活塞分成两个独立的隔间并配有旁路段，其中近端的隔间含有一种液体，比如水，而远端的隔间含有一种固体成分，如冻干粉。液体通过旁路段输入到远端隔间中，将固体成分溶解在液体中。这是在具有两个隔间的注射器的技术中熟知的程序。在远端的隔间中混合的液体随后以上述完全相同的方式输送到压力室中。

图4A-4D是用根据本发明的一个可选择实施例的注射器装置进行注射的程序的示意图。

在图4A-4D中仅示出了这些室中的压力室4和储存室6以及活塞和封闭件。根据上述实施例，压力室和储存室的组合体当然是设在一个具有所有进行注射所必须的技术特征的壳体中。

压力室4包括一个具有基本恒定的横截面的压力筒10，该压力筒用于装纳至少一个活塞并具有一个用于注射液体的前端孔14。该压力室具有承受注射时液体压力的充足强度。压力筒设有一个后开口端26(见图3)。

该压力室在使用前消毒并充满空气或气体。它最好是可抛弃的但是也可以是重复使用的。前端孔的内径为0.1-0.6mm，最好约为0.15mm。

压力室6，用于储存液体或液体的前体成分，包括一个横截面基本恒定的储存筒16，用于装纳一个第一或后活塞20，一个第二或前活塞22，以及一个第三或中间活塞23。还设有一个旁路段25。

在压力室和储存室之间设有一个液体连通部24，让液体可以从储存室输送到压力室。该液体连通部可以是设在压力室中的一个传统的旁路段。

通过将储存室插入到压力室的内部而将这两个室组装在一起。为了获得通向压力室的液密封连接，一个封闭件30，最好是一个O形圈，设置在这两个室之间。组装这两个室是在无菌环境下进行，比如作为在生产线上给储存室加入液体和固体成分的一个附加步骤。

现在参考图4A-4D来描述注射程序中所进行的不同步骤。

所进行的不同的步骤与结合图1A-1E中所描述的三个阶段的程序相似，即包括一个将液体从储存室输送到压力室中的输送阶段，，一个从压力室排出空气的阶段和一个注射阶段。在这个实施例中，在输送阶段之前还加了一个准备阶段。

该储存室包括两个由封闭件，中间活塞23分开的隔间。下隔间31包含有液体，比如水，适于溶解固体成分35，如存放在上隔间33中的冻干粉。

在准备阶段(见图4A，4B)，第一活塞20(例如被施压机构或上述其他可选择的方式)被向上推，并通过下隔间31中的液体推动第三活塞进入旁路段25。当液体经过旁路段进入上隔间33时，它将固体成分溶解。当所有的液体输入到上隔间33中时，固体物质被溶解，第一和第三活塞一起通过液体和第二活塞22继续向上推入压力室的旁路段24。在这个位置，液体被输送(输送阶段)至压力室中(见图4C)。

图4D显示，该注射器装置已经准备好进行注射，第二活塞22从旁路段推出，与压力室的远端部分的内表面形成液密封。在装置准备好注射时，活塞在压力室中的确切位置取决于输入到压力室内的液体的体积。在这个位置，基本上所有的空气都已经从前端孔14排出。

在图4A至4D中的实施例中，压力筒的内径比储存筒的内径略大一些，第二活塞22具有一个直径较大的上或前部，适用于配合压力室的直径，以及一个直径较小的下或后部，适用于配合储存筒的直径，使它能够封闭这两个室。较小的第一活塞20和第三活塞23继续移动进入压力筒，而第二活塞则在其中提供密封。

在本发明的整个上述描述中，该装置产生高压喷射流穿透患者的皮肤。但是，本发明的基本原理也可以同样应用于使用针头注射高粘度的药液，如凝胶液。如今，如果使用针头注射器注射凝胶液，则所需使用的针头的内径比较大，使患者感觉很痛苦。图5中显示了本发明的一种可选择的压力室实施例。在这个实施例中，一个皮下注射针头41连接于注射器装置的前端孔。为了抵御注射时压力室的压力，该连接43是牢固的。该针头最好是在制造比如在模制压力室时连接到压力室上。其注射程序和上述无针头喷射式注射是一样的。使用设有与压力室的前端孔相似的内径针头的压力室，使得高粘度的液体可以用比以前更细的针头来注射。这对于减轻患者的痛苦非常有效。

根据可选择的实施例，进行针头注射所需要的压力取决于针头的内径和凝胶液的粘度。

压力室典型的压力一般在25atm(2.5MPa)以上，经常在50atm(5MPa)或100atm(10MPa)以上。通常该压力在1000atm(100MPa)以下，经常在800atm(80MPa)或500atm(50MPa)以下。

图6A-6B显示一个可选择实施例的示意图，其中储存室和压力室的组合体相对于包含注射机构的壳体部分可移动地设置。和其他实施例一样，压力室4和储存室6形成一个组合体，储存室同轴地并相对静止地插在压力室的后端。在这个实施例中，压力室后端设有外螺纹61。一个壳体62装有用于向前推进活塞杆28的机构8，并且例如可以包括一个弹簧和一个触发装置。壳体62设有对应于压力室4的外螺纹61的内螺纹。图6A描述的是该装置在输送液体前的状态，比如在预先加药并提供给最终使用者的情况。使用者将压力室4和壳体61螺紧在一起从而启动该装置，活塞杆28不动并相对于壳体静止。这样就使后活塞22向前移动，与上述其他实施例一样完成准备阶段，即前活塞移至液体连通部24，将液体输送至压力室，并将压力室的空气排出。现在该装置处在图6B所示的状态，机构8和活塞杆28处在准备注射的初始位置。利用触发储存在机构8中的能量进行注射，使活塞杆28向前移动，将压力室4内的液体排出。

图7A和7B描述的是为减少注射阶段中系统的总弹性而改进的活塞杆装置。图7A是和图1所示相似的，即具有一个压力室4和一个储存室6，其间设有一个液体连通部24，以及可配合在这两个室中移动的前后活塞22和20。在图7A中，压力室和储存室的内径基本上是一样的，这就意味着活塞在储存室和压力室中的径向压缩基本相等，该压缩当然应该能足够保持这两个室内壁被密封。如右侧的剖面图所描述的，该活塞可以填满这两个室的内部横截面。上面的剖面图是当活塞完全处在压力筒中，通过压力室4的筒身部10和前活塞22的截面，除了介于活塞密封隆脊之间的部分外，活塞填满整个截面。类似地，下面的剖面图是当活塞在液体连通部时，在液体连通部24通过压力室4和后活塞20的截面，该活塞20填满了除液体连通槽以外的横截面。显然，活塞所在的位置，是所有的液体均已经从储存室输送到压力室，而两个活塞都向前移动了一些，比如为排出空气和准备注射。当施压机构在后活塞20上施加力时，两个活塞由于前活塞表面与侧壁之间摩擦移动的阻力而变形，并且由于轴向的作用力倾向于使活塞径向膨胀，因此该变形相当大。活塞的数量和大小还可以加剧这个作用，比如对于图4所示的双隔间的储存室而言。在注射中，弹性会增加压力分布的跳动和振动，产生任意而不很可靠的效果。图7B描述了一些克服这些问题的改进。

储存室6的内径，至少是储存室的前端部的内径略小于压力室的内径，这就意味着，径向压力对于任何从储存室移至压力室的活塞减少了。另外，前活塞22被设计为在储存室中保持密封，但是在压力室中不密封，而后活塞设计为在储存室和压力室中均保持密封。这种情况在右面的剖面图中示出。在图7B中，上面的剖面图是当活塞完全处在压力筒中，通过压力室4的筒身部10和前活塞22的截面，可以看出，活塞大致为三角形，使其在接触点71与压力室4的内壁点接触，留下空隙72让液体通过。下面的剖面图是通过压力室4和后活塞20的截面，在这个位置，活塞填满了截面密封了压力室的内壁。在所示实施例中，当前活塞移入压力室即相应起到液体连通的作用，由于空隙72可以让液体从储存室流到压力室，所以就不需要在压力室内壁上设置旁路槽来提供液体连通的通路。消除或减少的前活塞的摩擦阻力将减少该活塞在注射时的变形，因而减少整个系统的弹性。尤其是，压力室的压力可以分布于前活塞的所有侧面，减少了活塞的变形。

也可采用除了图7B所述的设计以外的其他设计，来满足所述目的。最低要求是该前活塞表面对于侧壁的摩擦力就充分和安全地封闭该压力室所需要的摩擦力来说被减小了，比如，通过几乎刚好与侧壁相接触或在其间保持很小的公差，这种情况下，又需要在压力筒内壁上设置旁路。该设计最好是能让压力均衡地分布在至少前活塞的轴向侧面，这就比仅仅是减少摩擦力需要更大的空隙。最好是该活塞能在侧壁之间留出较大的足够液体通过的环行空隙，相应地起到液体连通部的作用，虽然，它最好还是保持一些与侧壁相接触的压力接触点，如点间隔件，或轴向线接触，如轴向或螺旋形隆脊，以避免活塞向压力筒前部翻转或意外移动，比如图中所示的由于其所具有的非圆形的截面，或者反过来，由于在非圆形的筒或内壁具有隆脊的筒中设有圆形的活塞。该前活塞可以设有传统的环行隆脊，虽然它也可为了有利于膨胀时的活塞不密封性而消除或减少隆脊。活塞在轴向的延伸越少和越靠近它的后面位置，接触面的损坏越少，比如一串环行隆脊或裙部也可以接受。相反，在膨胀后也要密封的活塞可以被赋予改进的性能，比如它足够大，可变形或被开沟(rilled)，以便在膨胀后仍可以填满压力筒。任何这样的适应性修改无法穷举，然而，由于随后施加在活塞上的压力会使活塞有所膨胀，故而增强了密封性。当然，这仅仅是要求活塞密封于压力室中。而这也可以是在相对于储存室中的密封位置没有膨胀的情况下获得的。举例说，在压力室和储存室的内部截面相等的实施例中，储存室的前部和/或压力室的后部设有一个收缩部，适用于以一个较小的前活塞进行密封，因此对于后活塞的要求仅仅是能够通过该收缩部，然后重新伸展开，只要该收缩部是连续的或光滑的，至少是在向后部的进入侧。

多种装置或设计可以用来达到减少活塞变形的目的。如上所述，该压力室的内截面面积比储存室对应的面积大，至少在压力室的后部或储存室的前部，该面积或是呈阶梯状变化或是连续递增。如图4所示，如果活塞在储存室的外面具有加大的部分，面积上的配合就必须对应于加大的部分来制定。另外或除了面积的改变之外，筒的横截面形状的改变也可以使活塞相对于筒的形状，从在储存室中的高配合度变化为在压力室中的较低的配合度。

为达到上述目的，所述减少变形的原理应该应用于至少一个活塞，但也可以用于一个以上活塞，比如用于图4的实施例中前活塞和中间活塞。总之，在压力筒中可能设有多于一个的封闭活塞，虽然经常是设有一个就足够了，最好是设有一个可减少死角的第二前活塞。为了可靠和永久地密封，活塞通常是用弹性的而不是塑性的可变形材料，比如橡胶制造。概括地说，活塞的材料最好是可变形的，但又是不可压缩的，例如，避免使用有气穴或发泡的成分。还有，有利的是减少活塞上密封隆脊之间的死角(死空间)或用其他可适用的结构来取代它，比如用柔软或可压缩的表皮。

本发明并不仅限于上述的较佳实施例。各种替换，改进以及等同物都可以采用。所以，上述实施例并非用来作为对本发明范围的限定，本发明由所附的权利要求来界定。

Claims (36)

1.一种从高压源输注液体的注射器装置，该装置包括：

a)一个压力室(4)，它包含一个具有基本恒定的横截面的压力筒(10)，该压力筒界定一个压力室轴线(12)，用于装纳至少一个活塞，并具有一个用于注射液体的前端孔(14)，该压力室具有承受液体压力的足够的强度；

b)一个储存室(6)，它用于储存液体或液体的前体成分，包含一个具有至少一段基本恒定的横截面的压力筒(16)，该压力筒界定一个储存室轴线(18)，用于装纳至少一个活塞(20，22)，并且可选择地设有一个旁路段；

c)一个设在储存室和压力室之间的液体连通部(24)，它让液体可以从储存室输送到压力室；

d)至少一个第一活塞，它设置成用于在压力筒中移动，以及

e)一个机构(8)，它设置成用于对压力筒中的活塞直接或间接地施加力，以产生液体压力，其特征在于，其改进包括：

i)压力室的轴线和储存室的轴线基本上是重合的；

ii)压力室和储存室的内径是充分接近的，让一个弹性活塞能够密封地从储存筒中移动到压力筒中，除了在可选择的旁路或连通部分；以及

iii)该储存室和压力室是分开的。

2.根据权利要求1所述的注射器装置，其特征在于，前端孔(14)设计成结合一种长度为1至3mm的短针头或一种皮下注射针头形成液体喷射流。

3.根据上述任意一项权利要求的注射器装置，其特征在于，该前端孔覆盖有一个可撕去或可弄破的封口或密封物。

4.根据权利要求3的注射器装置，其特征在于，该压力筒设有一个后开口端，该储存筒设有一个前开口端。

5.根据权利要求4的注射器装置，其特征在于，该液体连通部包括一个旁路(24)，其设置成让液体可以从储存室，绕过前活塞(22)的周围流到压力室中。

6.根据权利要求5的注射器装置，其特征在于，该压力室和储存室是用不同材料制造的，最好是分别由塑料和玻璃制作。

7.根据权利要求6的注射器装置，其特征在于，在压力室和储存室之间设有一个密封件。

8.根据权利要求7的注射器装置，其特征在于，至少一个第二活塞设置成用于在储存室中运动，并且能与第一活塞配合以封闭该储存室。

9.根据权利要求8的注射器装置，其特征在于，该储存室为设有两个隔间的储存室，该储存室设有一个旁路段和至少一个将储存室分成两个分室的第三活塞。

10.根据权利要求9的注射器装置，其特征在于，该压力室具有比在可选择的混合之后储存室中液体体积更大的容积。

11.根据权利要求10的注射器装置，其特征在于，该液体连通部包括一个该活塞的旁路结构。

12.根据权利要求11的注射器装置，其特征在于，该机构(8)作用于后活塞(20)。

13.根据权利要求12的注射器装置，其特征在于，该机构(8)包括一个机械弹簧或加压的气体。

14.根据权利要求13的注射器装置，其特征在于，该机构(8)也设置成用于输送液体。

15.根据权利要求1的注射器装置，其特征在于，一个皮下注射针头连接于前端孔，以便能进行皮下注射。

16.一种从高压源输注液体的注射器装置，该装置包括：

a)一个压力室(4)，它包括一个具有基本恒定的横截面的压力筒(10)，该压力筒界定一个压力室轴线(12)，用于装纳至少一个活塞并具有一个用于注射液体的前端孔(14)，该压力室具有承受液体压力的足够的强度；

b)一个储存室(6)，它用于储存液体或液体的前体成分，包括一个具有基本恒定的横截面的压力筒(16)，该压力筒界定一个储存室轴线(18)，用于装纳至少一个活塞(20，22)，并且可选择地设有一个旁路段；

c)一个设在储存室和压力室之间的液体连通部(24)，让液体可以从储存室输送到压力室；

d)至少一个前活塞和一个后活塞，它们设置成用于在压力筒和储存筒中移动，以及

e)一个机构(8)，用于对压力筒中的活塞直接或间接地施加力，以产生液体压力，其特征在于，其改进包括：

i)压力室的轴线和储存室的轴线基本上重合，形成一个组合室；

ii)该机构(8)包括一个活塞杆(28)，该活塞杆设置成可相对于该装置的一部分至少沿轴向向前方向移动，该装置的一部分形成该移动的基准点；

iii)该组合室连接在一起可相对于该基准点至少沿轴向向后移动；

iv)活塞杆和该组合室相对于该基准点的相对位置，可让该组合室可以向后移动，使活塞杆和后活塞相接触，而活塞杆则保持静止，还可以让该活塞杆向前移动和后活塞相接触，而该组合室则保持静止。

17.根据权利要求16的注射器装置，其特征在于，该相对位置设置成让该组合室向后移动时，至少可以把液体从储存室输送到压力室，和可选择地把压力室的空气排出，以及在活塞杆向前移动时，让液体从压力室排出。

18.根据权利要求16的注射器装置，其特征在于，该组合室的向后移动是手动操作的，最好是包括一个螺丝-螺纹连接部分。

19.根据权利要求18的注射器装置，其特征在于，该活塞杆的向前移动是通过触发释放所储存的能量来操作的，该能量最好是来自压缩气体或压缩的机械弹簧。

20.根据权利要求16的注射器装置，其特征在于，一个皮下注射针头连接于前端孔，以便能进行皮下注射。

21.一种用于喷射式注射药液的压力室，包括

一个具有基本恒定的横截面的压力筒，它用于装纳至少一个活塞并设有一个用于注射液体的前端孔，该压力室具有承受液体压力的足够强度，其中该压力筒设有一个后开口端，适于容纳用于储存液体或液体的前体成分的储存室。

22.根据权利要求21的压力室，其特征在于，所述室是由塑料制造的。

23.根据权利要求21或22的压力室，其特征在于，在压力室和储存室之间设有一个液体连通部，让液体可以从储存室输送到压力室。

24.根据权利要求23的压力室，其特征在于，该液体连通部包括一个设在压力筒上的旁路装置，让液体可以从活塞的周围通过。

25.根据权利要求21或24的压力室，其特征在于，该液体连通部的后部配合一个设在压力室和储存室之间的封闭件。

26.根据权利要求21的压力室，其特征在于，一个皮下注射针头连接于前端孔，以便能进行皮下注射。

27.进行液体注射的方法，该方法包括下列步骤：

i)将一个液体储存室和一个压力室组装在一起形成一个组合室，该储存室界定了储存室的轴线并含有液体，该压力室界定了压力室的轴线，使这两个轴线相重合；

ii)将该组合室组装于一个注射器装置中，该注射器装置具有一个用以产生作用力的施压机构；

iii)通过该组合室与该施压机构的相对移动，把液体输送到压力室中；

以及

iv)从施压机构对压力室施加必要的力以进行注射。

28.根据权利要求27的方法，其特征在于，该组合室与施压机构之间的相对移动是在施压机构闲置的条件下进行的。

29.根据权利要求28的方法，其特征在于，步骤iv)是通过启动施压机构并保持该组合室相对于施压机构保持静止来进行的。

30.用一种注射装置从高压源输注液体进行注射的方法，该方法包括步骤：

a)将液体或液体的前体成分封闭在一个储存室中，

b)把液体从储存室输送到一个初时含有气体的压力室，该压力室具有一个用于注射液体的前端孔，并具有承受液体压力的足够的强度，以及

c)对压力室施加压力以产生液体压力，

其特征在于，其改进包括步骤：

i)维持压力室中初始的气体量，

ii)将液体从储存室输送到压力室，以将压力室中的气体从前端孔中排出，以及

iii)在保持储存室相对于压力室静止的同时，对压力室中的液体施加压力，用于将液体从该孔中排出。

31.根据权利要求30的方法，其特征在于，该压力室在初始时基本上充满气体。

32.根据权利要求30或31的方法，其特征在于，在步骤i)前，混合在储存室中的成分，以形成该液体。

33.根据权利要求32的方法，其特征在于，步骤iii)中所作用的力大于步骤ii)中所作用的力。

34.根据权利要求33的方法，其特征在于，该压力室包括一个具有基本恒定的横截面的压力筒，该压力筒用于装纳至少一个活塞，该输送步骤包括使液体通过该活塞的步骤。

35.根据权利要求34的方法，其特征在于，该储存室包括一个具有基本恒定的横截面的储存筒，该储存筒用于装纳至少一个活塞，该通过步骤包括通过向前移动插在储存筒中的一个第二活塞来推移液体的步骤。

36.根据权利要求35的方法，其特征在于，该施压步骤包括使活塞和第二活塞一起在压力筒中向前移动的步骤。

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