CN111278494A - 带有振动发生器的注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种注射装置。所述注射装置包括外壳，所述外壳被配置成接收注射筒，所述注射筒具有筒体和接收在所述筒体中的柱塞。所述注射装置进一步包括振动发生器，当所述注射筒接收在所述外壳中时，所述振动发生器能够操作以振动所述筒体和柱塞中的至少一者。本发明还涉及一种从注射装置分配药剂的方法。

Description

带有振动发生器的注射装置

技术领域

本发明涉及一种注射装置和一种从注射装置分配药剂的方法。

背景技术

注射装置(如自动注射器)在本领域中已知用于将药剂分配到患者的注射部位。这种注射装置通常包括注射筒，所述注射筒具有用于接收药剂的筒体和位于筒体的一端的针。所述注射筒进一步包括接收在筒体内的柱塞和用于在筒体内移动柱塞以分配药剂的弹簧。

为了分配药剂，首先在注射部位将针***患者体内。然后，柱塞在弹簧力的作用下在筒体内滑动，以将药剂推出筒体并通过针，从而将药剂递送到注射部位。柱塞必须与筒体形成紧密密封，以防止药剂在柱塞和筒体之间逸出。

减小必须施加在柱塞上以在筒体内移动柱塞来分配药剂的力的大小是有利的。这是因为减小所述力将减小移动柱塞所需的弹簧的尺寸，因此将减小注射装置的尺寸和重量。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的注射装置和一种从注射装置分配药剂的方法。

根据本发明，提供了一种注射装置，所述注射装置包括：外壳，所述外壳被配置成接收注射筒，所述注射筒具有筒体和接收在所述筒体中的柱塞；和振动发生器，当所述注射筒接收在所述外壳中时，所述振动发生器能够操作以振动所述筒体和柱塞中的至少一者。

有利的是，筒体和/或柱塞的振动可以导致筒体和柱塞之间的摩擦和接触时间减少。筒体和柱塞之间的摩擦和接触时间的减少意味着相对于筒体移动柱塞以分配药剂所需的力更小。因此，可以将注射装置做得更小更轻，和/或可以减少分配药剂所花费的时间。

所述振动发生器能够操作来振动所述筒体。

替代地或附加地，所述振动发生器能够操作来振动所述柱塞。在一个实施方案中，所述振动发生器被配置成当所述注射筒接收在所述外壳中时与所述柱塞接合，使得所述振动发生器能够操作以振动所述柱塞。在一个实施方案中，所述振动发生器附接到所述柱塞以与所述柱塞接合。在另一个实施方案中，所述振动发生器不附接到柱塞，而是与柱塞接触，例如，抵靠柱塞保持，以与柱塞接合。

在一个实施方案中，所述柱塞能够在所述筒体内移动以从所述注射筒分配药剂，并且其中所述振动发生器被配置成在所述药剂分配期间与所述柱塞一起移动。

在一个实施方案中，所述柱塞包括活塞和柱塞杆，并且其中所述振动发生器能够操作以振动所述活塞和所述柱塞杆中的至少一者。

在一个实施方案中，所述振动发生器包括压电换能器。

在一个实施方案中，所述筒体具有本征频率/固有频率，并且其中所述振动发生器能够操作来以不同于所述本征频率的频率并且可选地以大于所述本征频率的频率振动所述筒体和柱塞中的所述至少一者。

在一个实施方案中，所述振动发生器能够操作来以在100至3000Hz范围内的频率振动所述筒体和柱塞中的所述至少一者。已经发现，所述频率范围有利地减少了柱塞和筒体之间的摩擦，同时也减少了使用者对振动的感知。

注射装置可以进一步包括致动器，所述致动器可以由使用者致动以操作振动发生器。所述致动器可以包括例如开关或按钮。在一个实施方案中，所述注射装置进一步包括药剂分配机构，其被配置成当所述注射筒被接收在所述外壳中时相对于所述筒体移动所述柱塞，以分配容纳在所述筒体中的药剂，其中所述致动器的致动操作所述药剂分配机构。

所述注射装置可以进一步包括被配置成向振动发生器供电的能量储存装置。

在一个实施方案中，所述注射装置进一步包括帽，所述帽被配置成当所述注射筒接收在所述外壳中时覆盖所述注射筒的针。所述帽可以可拆卸地附接到外壳上。

在一个实施方案中，当所述注射筒接收在所述外壳中时，所述外壳完全容纳所述注射筒的所述筒体。在一个实施方案中，所述注射筒的筒体的整个轴向长度容纳在所述外壳内。

在一个实施方案中，所述振动发生器接收在所述外壳中。

所述注射装置可以进一步包括接收在所述外壳中的注射筒，其中所述注射筒包括筒体和接收在所述筒体中的柱塞。在一个这样的实施方案中，所述筒体容纳药剂。

在一个实施方案中，所述注射装置是自动注射器。

在一个实施方案中，提供了一种注射装置，所述注射装置包括：外壳，所述外壳被配置成接收注射筒，所述注射筒具有筒体和接收在所述筒体中的柱塞；和振动发生器，其被配置成当所述注射筒接收在所述外壳中时与所述柱塞接合，使得所述振动发生器能够操作以振动所述柱塞。

根据本发明，还提供了一种从注射装置分配药剂的方法，所述注射装置包括注射筒，所述注射筒具有容纳药剂的筒体和接收在所述筒体中的柱塞，所述方法包括：振动所述筒体和柱塞中的至少一者；以及在所述柱塞上施加力以使所述柱塞在所述筒体内滑动。

在一个实施方案中，所述方法包括使用振动发生器振动所述筒体和柱塞中的至少一者。所述振动发生器可以与所述柱塞接合以振动所述柱塞。

参考下文描述的实施方案，本发明的这些和其他方面将变得清楚并得以阐明。

附图说明

现在将参考附图仅通过举例的方式描述本发明的实施方案，其中：

图1A是实施本发明的自动注射器的示意性侧视图，其中帽附接到自动注射器的外壳上；

图1B是在将帽从外壳上移除的情况下图1A的自动注射器的示意性侧视图；

图2是根据本发明第一实施方案的自动注射器的示意性截面侧视图；

图3是根据本发明第二实施方案的自动注射器的示意性截面侧视图；和

图4是根据本发明第三实施方案的自动注射器的示意性截面侧视图。

具体实施方式

如本文所述的药物递送装置可被配置成将药剂注射到患者体内。例如，递送可以是皮下、肌肉内或静脉内的。这种装置可以由患者或护理者(如护士或医师)操作，并且可以包括各种类型的安全注射筒、笔式注射器或自动注射器。装置可以包括基于药筒的***，所述***在使用前需要穿透密封的安瓿。用这些不同的装置递送的药剂体积可以在从约0.5ml至约2ml的范围。又另一种装置可以包括大容量装置(“LVD”)或贴片泵(patch pump)，其被配置成粘附到患者皮肤一段时间(例如，约5、15、30、60或120分钟)以递送“大”体积的药剂(典型地约2ml至约10ml)。

与特定药剂组合，也可定制目前所描述的装置以便在要求的规范内操作。例如，可将所述装置定制成在某一个时间段(例如，对于自动注射器为约3秒至约20秒，对于LVD为约10分钟至约60分钟)内注射药剂。其他规范可包括低水平或最低水平的不适，或与人为因素、保质期、有效期、生物相容性、环境因素等有关的某些条件。此类变化可能因各种因素(例如，药物的粘度范围为约3cP至约50cP)而产生。因此，药物递送装置通常将包括尺寸在从约25至约31规格(Gauge)范围内的空心针。常见大小为17和29规格。

本文所述的递送装置还可包括一个或多个自动化功能。例如，针***、药剂注射和针缩回中的一个或多个可为自动化的。一个或多个自动化步骤的能量可由一个或多个能量来源提供。能量来源可包括例如机械、气动、化学或电气能量。例如，机械能量来源可包括弹簧、杠杆、弹性体或者储存或释放能量的其他机械机构。一个或多个能量来源可组合成单一装置。装置还可包括齿轮、阀门或将能量转换成装置的一个或多个部件的移动的其他机构。

自动注射器的所述一个或多个自动化功能可以各自经由激活机构激活。这种激活机构可以包括致动器，例如，按钮、杠杆、针套筒或其他激活部件中的一种或多种。自动化功能的激活可以是一步或多步过程。也就是说，使用者可能需要激活一个或多个激活部件以便产生自动化功能。例如，在一步过程中，使用者可以将针套筒抵靠他们的身体压下，以便引起药剂的注射。其他装置可能需要多步激活自动化功能。例如，可能需要使用者按下按钮并缩回针护罩，以便引起注射。

另外，一个自动化功能的激活可能激活一个或多个后续自动化功能，从而形成激活顺序。例如，第一自动化功能的激活可能激活针***、药剂注射和针缩回中的至少两个。一些装置可能还需要特定的步骤顺序来引起所述一个或多个自动化功能发生。其他装置可能以一系列独立的步骤操作。

一些递送装置可以包括安全注射筒、笔式注射器或自动注射器的一个或多个功能。例如，递送装置可以包括机械能量来源，其被配置成自动注射药剂(如典型地发现于自动注射器中)和剂量设定机构(如典型地发现于笔式注射器中)。

根据本公开文本的一些实施方案，将示例性药物递送装置10显示于图1A和图1B中。如上文所述，装置10被配置成将药剂注射到患者体内。装置10包括外壳11，外壳典型地包含容纳有待注射药剂的储器(例如，注射筒)和促进递送过程的一个或多个步骤所需的部件。装置10还可以包括能够可拆卸地安装到外壳11的帽组件12。典型地，使用者必须将帽12从外壳11移除，才可以操作装置10。

如图所示，外壳11是大致圆筒形的，并且沿纵向轴线A-A具有基本恒定的直径。外壳11具有远侧区域D和近侧区域P。术语“远侧”是指相对更靠近注射部位的位置，并且术语“近侧”是指相对更远离注射部位的位置。

装置10还可以包括联接到外壳11的针套筒19，以允许套筒19相对于外壳11移动。例如，套筒19可以在与纵向轴线A-A平行的纵向方向上移动。具体地，套筒19在近侧方向上的移动可以允许针17从外壳11的远侧区域D延伸。

针17的***可以经由若干机构发生。例如，针17可以相对于外壳11固定地定位并且最初位于延伸的针套筒19内。通过将套筒19的远端抵靠患者身体放置并在远侧方向上移动外壳11来使套筒19的近侧移动将露出针17的远端。这种相对移动允许针17的远端延伸到患者体内。这种***被称为“手动”***，因为经由患者相对于套筒19手动移动外壳11而将针17手动***。

***的另一种形式是“自动化”，从而针17相对于外壳11移动。这种***可以通过套筒19的移动或通过另一种激活形式(如例如按钮13)引发。如图1A和图1B中所示，按钮13位于外壳11的近端。然而，在其他实施方案中，按钮13可以位于外壳11的一侧。

其他手动或自动化特征可包括药物注射或针缩回、或两者。注射是如下过程：塞子或活塞14从注射筒18内的近侧位置移动到注射筒18内的更远侧位置，以迫使来自注射筒18的药剂通过针17。在一些实施方案中，在装置10被激活之前，驱动弹簧(未示出)处于压缩状态。驱动弹簧的近端可被固定在外壳11的近侧区域P内，并且驱动弹簧的远端可被配置成将压缩力施加到活塞14的近侧表面上。在激活后，储存在驱动弹簧中的至少一部分能量可被施加到活塞14的近侧表面上。所述压缩力可作用在活塞14上以使其在远侧方向上移动。这种远侧移动用于压缩注射筒18内的液体药剂，从而迫使其从针17离开。

在注射后，针17可以缩回到套筒19或外壳11内。当使用者从患者身体移除装置10时，当套筒19向远侧移动时可以发生缩回。这可以在针17相对于外壳11保持固定定位时发生。一旦套筒19的远端移动通过针17的远端，并且针17被覆盖，就可以锁定套筒19。这种锁定可以包括锁定套筒19相对于外壳11的任何近侧移动。

如果针17相对于外壳11移动，则可以发生另一种形式的针缩回。如果外壳11内的注射筒18相对于外壳11在近侧方向上移动，则可以发生这种移动。这种近侧移动可以通过使用位于远侧区域D中的缩回弹簧(未示出)来实现。压缩的缩回弹簧在被激活时可以向注射筒18提供足够的力以使其沿近侧方向上移动。在充分缩回后，针17与外壳11之间的任何相对移动都可以用锁定机构锁定。另外，可以根据需要锁定按钮13或装置10的其他部件。

参考图2，示出了根据本发明的第一实施方案的注射装置20。注射装置20呈自动注射器20的形式，所述自动注射器具有与上面关于图1A和图1B描述的自动注射器10类似的一些特征，其中相同的特征保留相同的附图标记。

注射装置20包括外壳21和帽22，所述帽可移除地附接到外壳21的远侧区域D。

注射筒23设置在外壳21内。注射筒23包括筒体24和柱塞25。筒体24包括圆柱形周壁26。针17位于注射筒23的针端23A，用于从筒体24分配药剂。

柱塞25包括活塞28和一端连接到活塞28的柱塞杆29。活塞28接收在筒体24中，并且能够从第一位置(图2所示)滑动到第二位置(未示出)。当活塞28处于第一位置时，活塞28与注射筒23的针端23A间隔开，从而在其间形成充满药剂的腔室。当活塞28移动到第二位置时，活塞28朝向注射筒23的针端23A滑动，以将药剂推出筒体24并通过针17。

注射装置20进一步包括配置成将活塞28从第一位置移动到第二位置的药剂递送机构30。药剂递送机构30包括偏置构件31和闩锁32。

偏置构件31是弹簧31的形式。然而，应当认识到，在替代实施方案中，可以实施不同类型的偏置构件31，例如，被压缩或处于张力下以将活塞28朝向第二位置偏置的弹性材料的一部分。

弹簧31的第一端朝向外壳的近侧区域P连接到外壳21。弹簧31的第二端连接到柱塞杆29。当活塞28处于第一位置时，弹簧31被压缩，以在柱塞杆29上施加力，所述力将活塞28推向外壳21的远侧区域D。因此，活塞28被弹簧31偏置到第二位置。

闩锁32被配置成最初抵抗弹簧31的力保持柱塞杆29，使得活塞28保持在第一位置。闩锁32连接到致动器(未示出)，在本实施方案中，所述致动器包括按钮。所述致动器设置在外壳21上，并且可以被使用者按压以释放闩锁32，使得弹簧31的力将活塞28滑向注射筒23的针端23A，以将药剂从针17中分配出来。

注射装置20进一步包括振动发生器33和能量源34。

振动发生器33是压电换能器33的形式。压电换能器33附接到筒体24的周壁26的外表面。在本实施方案中，压电换能器33朝向注射筒23的针端23A定位。然而，应该认识到，压电换能器33可以替代地附接到筒体24的另一部分，例如附接到注射筒23的针端23A，或者附接到筒体24的周壁26的更靠近外壳21的近侧区域P的部分。在一个实施方案中，压电换能器33附接到筒体24的周壁26的内表面。

能量源34设置在外壳21内，并被配置成向振动发生器33供电。能量源34包括电池35和控制电路36。

能量源34被配置成向压电换能器33提供变化的电压的信号，以诱导压电换能器33重复改变波形，使得压电换能器33振动，进而使筒体24的周壁26振动。在本实施方案中，电池35向控制电路36供电，所述控制电路产生通过线缆37输出到压电发生器33的波形。

在一个实施方案中，控制电路36包括波形发生器，并且可被配置成输出例如方波、正弦波或三角波。电池35可输出恒定电压DC信号，并且控制电路36可被配置成将其转换成向压电换能器33供电的变化电压DC信号。在一些实施方案中，控制电路36包括例如振荡器、逆变器或其他波形发生器。然而，应该认识到，其他形式的功率电子器件也能够向压电换能器33提供引起压电换能器33振动的信号。在一个替代实施方案中，省略了电池35，而是将压电换能器33电连接到外部电源，例如波形发生器或AC电源，以引起压电换能器33振动。

为了将药剂递送给患者，首先将帽22从外壳21移除，使得针套筒19从外壳21的远侧区域D突出，以遮蔽针17。然后将针套筒19的远端压靠在患者的注射部位上，使得针套筒19缩回外壳21中并且针17进入注射部位。

然后患者按压致动器(未示出)。这导致能量源34向压电换能器33供电，使得压电换能器33开始振动，这使筒体24的周壁26振动。在一个实施方案中，按压致动器闭合开关(未示出)，以将能量源34电连接到压电换能器33。在另一个实施方案中，对致动器的按压操作控制电路36，使得从控制电路36输出变化电压的信号，以引起压电元件33的振动。

当致动器被患者按压时，闩锁32也被释放，使得压缩弹簧31在活塞杆29上施加力，以使活塞28在筒体24内朝向注射筒23的针端23A滑动。活塞28在筒体24内从第一位置向第二位置的运动迫使筒体24内的药剂流出针17并进入患者的注射部位。

由压电元件33引起的筒体24的振动导致筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间减少。筒体24和活塞28之间的摩擦减小是由于筒体24和活塞28之间的动态摩擦小于筒体24不振动时它们之间的静态摩擦。

筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间的减少意味着在筒体24内滑动活塞28以分配药剂所需的力更小。因此，与注射装置20不包括振动筒体24的振动发生器33的情况相比，弹簧31以及注射装置20可以制造得更小更轻。

替代地，如果弹簧31保持相同的尺寸，那么分配药剂所花费的时间将会更短，因为对于施加到柱塞杆29上的给定力，筒体24和活塞28之间减小的摩擦和接触时间将导致活塞24在筒体24内从第一位置行进到第二位置花费更少的时间。

在上述实施方案中，压电换能器33附接到筒体24，在药剂从针17中分配出的过程中，所述筒体不相对于能量源34移动。因此，使用线缆37在压电换能器33和能量源34之间保持稳定的电连接相对容易。

现在参考图3，示出了根据本发明的第二实施方案的注射装置40。注射装置40呈自动注射器40的形式，所述自动注射器具有与上面关于图2描述的自动注射器20类似的特征，其中相同的特征保留相同的附图标记。不同之处在于，第一实施方案的自动注射器20的振动发生器33被省略，而被替换为替代的振动发生器43。

振动发生器43是压电换能器43的形式。压电换能器43附接到柱塞25。更具体地，压电换能器43附接到柱塞25的活塞28。在本实施方案中，活塞28包括中央凹陷28A，并且压电换能器43位于凹陷28A中。然而，应该认识到，压电换能器43可以替代地附接到活塞28的另一部分，例如，压电换能器43可以附接到活塞28的一端或者可以嵌入活塞28的材料中。在一个实施方案中，压电换能器43粘附到活塞28或通过干涉配合附接到活塞28。在一个实施方案中，柱塞杆29在压电换能器43上施加力，以保持压电换能器43抵靠活塞28。

类似于上面关于图2描述的第一实施方案的注射装置20，能量源34被配置成向压电换能器43提供变化的电压的信号，以引起压电换能器43的振动。然而，由于第二实施方案的压电换能器43的定位，压电换能器43的振动使活塞28振动。

为了将药剂递送给患者，将帽22从外壳21移除，并将针套筒19的远端压靠在患者的注射部位，使得针套筒19缩回到外壳21中，并且针17进入注射部位。

然后患者按压致动器(未示出)。这使得能量源34给压电换能器43供电，使得压电换能器43开始振动，导致活塞28振动。患者对致动器的致动还导致闩锁32被释放，使得压缩弹簧31在活塞杆29上施加力，以使活塞28在筒体24内朝向注射筒23的针端23A滑动。因此，药剂通过针17被分配到患者的注射部位。

由压电换能器43引起的活塞28的振动导致筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间减少。如上关于第一实施方案所述，筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间的减少意味着在筒体24内滑动活塞28以分配药剂所需的力更小。因此，与注射装置40不包括振动发生器43的情况相比，弹簧31以及注射装置40可以制造得更小更轻。替代地，弹簧31可以保持相同的尺寸，以向柱塞杆29施加相同大小的力，在这种情况下，筒体24和活塞28之间减少的摩擦和接触时间将导致活塞28从第一位置移动到第二位置所花费的时间减少，并因此增大药剂递送流率。

在第二实施方案中，压电换能器43被布置成振动活塞28。这提供了技术优势，即不管活塞28在筒体24内的位置如何，筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间的减少保持相对恒定。相比之下，上述第一实施方案的注射装置20的筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间的减少程度取决于活塞28在筒体24内的位置。这是因为当活塞28在筒体24内滑动离开第一位置以分配药剂时，活塞28移动靠近振动的压电换能器33，使得筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间改变。相反，第二实施方案的注射装置40减轻了这一问题，因为压电元件43与活塞28以及筒体24的周壁26之间的距离保持恒定，而不管活塞28在筒体24内的位置如何。

参考图4，示出了根据本发明的第三实施方案的注射装置50。注射装置50呈自动注射器50的形式，所述自动注射器具有与上面关于图2描述的自动注射器20类似的特征，其中相同的特征保留相同的附图标记。不同之处在于，第一实施方案的自动注射器20的振动发生器33被省略，而被替换为替代的振动发生器53。

振动发生器53是压电换能器53的形式。压电换能器53附接到柱塞25。更具体地，压电换能器53附接到柱塞25的柱塞杆29。在本实施方案中，柱塞杆29包括中央凹陷29A，并且压电换能器53位于凹陷29A中。然而，应该认识到，压电换能器53可以替代地附接到柱塞杆29的另一部分。例如，压电换能器53可以附接到柱塞杆29的近端或远端，或者可以嵌入到柱塞杆29的材料中。在一个实施方案中，压电换能器53粘附到柱塞杆29或通过干涉配合附接到柱塞杆29。在一个实施方案中，压电换能器53设置在活塞杆29的外周表面的外侧。

类似于上面关于图2描述的第一实施方案的注射装置20，能量源34被配置成向压电换能器53提供变化的电压的信号，以引起压电换能器53的振动。然而，由于第三实施方案的压电换能器53的位置，压电换能器53的振动使柱塞杆29振动。活塞28附接到柱塞杆29的远端，因此柱塞杆29的振动引起活塞28的振动。活塞杆29可由刚性材料制成，例如塑料、玻璃或金属，以促进振动通过活塞杆29传递到活塞28。

为了将药剂递送给患者，将帽22从外壳21移除，然后将针套筒19的远端压靠在患者的注射部位，使得针套筒19缩回到外壳21中，且针17进入注射部位。

然后患者按压致动器(未示出)。这使得能量源34给压电换能器53供电，使得压电换能器53开始振动，导致活塞杆29振动，从而导致活塞28振动。患者对致动器的按压还导致闩锁32被释放，使得压缩弹簧31在活塞杆29上施加力，以使活塞28在筒体24内朝向注射筒23的针端23A滑动。因此，药剂通过针17被分配到患者的注射部位。

柱塞杆29的振动以及活塞28的振动导致筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间减少。如上关于第一和第二实施方案所述，筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间的减少导致在筒体24内滑动活塞28以分配药剂所需的力更小。因此，与注射装置50不包括振动发生器53的情况相比，弹簧31以及注射装置50可以制造得更小更轻。或者，弹簧31可以保持相同的尺寸，以向柱塞杆29施加相同大小的力，在这种情况下，筒体24和活塞28之间减小的摩擦和接触时间增大了药剂递送流率。

在第二实施方案中，压电换能器53被布置成振动柱塞杆29，进而振动活塞28。这提供了技术优势，即不管活塞28在筒体24内的位置如何，筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间的减少保持相对恒定。相比之下，上述第一实施方案的注射装置20的筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间的减少程度取决于活塞28在筒体24内的位置。如上所述，这是因为当第一实施方案的活塞28在筒体24内滑动以离开第一位置来分配药剂时，活塞28移动得更靠近压电换能器33，使得筒体24和活塞28之间的摩擦和接触时间被改变。相反，第三实施方案的注射装置50改善了这个问题，因为活塞28与压电换能器53之间的距离保持恒定，而与活塞28在筒体24内的位置无关。

此外，布置成振动柱塞杆29的压电换能器53提供了如下优点，即注射装置50可以容易地与现有的注射筒23一起使用，而不需要修改筒体24或活塞28。例如，外壳21可以包括开口，以允许注射筒23***，所述注射筒包括针17、容纳药剂的筒体24和活塞28。然后，附接有压电换能器53的柱塞杆29与活塞28接触，使得注射装置50在从外壳21移除帽22时就准备好递送药剂。

由振动发生器33、43、53引起的振动可通过针17和/或外壳21传递，使得患者感觉到振动。为了防止或减轻这种情况，在上述实施方案中，振动发生器33、43、53被配置成以大于100Hz的频率振动。已经发现，当振动频率大于100Hz时，患者不容易感觉到振动。在一个实施方案中，振动发生器33、43、53被配置成以小于3000Hz的频率振动。在一个实施方案中，振动发生器33、43、53被配置成以100至3000Hz范围内的频率振动。然而，应该认识到，在替代实施方案(未示出)中，振动发生器被配置成以不同的频率振动。

在一些实施方案中，振动发生器33、43、53被配置成以不同于筒体24的本征频率的频率振动。这有助于防止当振动发生器33、43、53工作时对筒体24的损坏。在一个这样的实施方案中，振动发生器33、43、53被配置成以大于筒体24的本征频率的频率振动。

筒体24的本征频率可以例如在20至150Hz的范围内。例如，在一个实施方案中，筒体24具有1ml的容量和70Hz的本征频率。筒体24的本征频率将取决于筒体24的容量以及用于制造筒体24的材料。典型地，具有较大容量的筒体具有较低的本征频率。

在上述实施方案中，振动发生器33、43、53是压电元件33、43、53的形式。然而，应该认识到，其他类型的振动发生器33、43、53也旨在落入本发明的范围内。在一个实施方案(未示出)中，振动发生器包括电动马达，所述电动马达具有转子，所述转子具有偏心安装在转子上的配重。转子旋转以使配重绕产生振动的偏心旋转路径移动。振动频率取决于转子的转速。

在另一个实施方案(未示出)中，振动发生器包括线性致动器，所述线性致动器以往复运动被驱动以引起振动。线性致动器可被驱动抵靠注射装置的一部分(例如，筒体或柱塞)往复运动，以使注射装置的所述部分振动。在一个实施方案中，线性致动器包括驱动与齿条啮合的小齿轮的电动马达。电动马达交替地在第一和第二旋转方向上旋转小齿轮，以驱动齿条往复运动，从而产生振动。在另一个实施方案中(未示出)，线性致动器包括线性螺线管。线性螺线管被驱动往复运动以产生振动。

在一些实施方案中(未示出)，能量源替代地包括发电机，所述发电机可由曲柄转动以向振动发生器提供动力。或者，振动发生器可连接到主电源。

在上述实施方案中，压电换能器33、43、53通过线缆37电连接到能量源34。然而，在替代实施方案(未示出)中，压电换能器改为通过印刷电路板(PCB)或通过使注射装置的一个或多个部件导电而电连接到能量源。例如，如果压电换能器附接到活塞，那么线缆可以连接到柱塞杆，所述柱塞杆由导电材料制成，以将线缆电连接到活塞。

在上述注射装置20、40、50的第一、第二和第三实施方案中，振动发生器33、43、53仅附接到筒体24、活塞28和柱塞杆29中的一者。然而，在替代实施方案(未示出)中，注射装置可以包括附接到筒体和/或柱塞的多个振动发生器。例如，第一振动发生器可以附接到筒体，第二振动发生器可以附接到活塞。

在上述实施方案中，振动发生器33、43、53直接附接到筒体24或柱塞25的活塞28或柱塞杆29上。然而，应该认识到，在替代实施方案(未示出)中，振动发生器可以附接到注射装置的另一部分，所述部分传递振动以引起筒体或柱塞振动。

在一些实施方案中，注射装置20、40、50的筒体24容纳具有高粘度的药剂。已经发现，具有高粘度的药剂可能增大药物递送时间和/或增大为了将药剂推出针17必须施加在活塞28上的力。本发明的振动发生器33、43、53减少了注射时间和/或必须施加在活塞上以分配药剂的力。因此，本发明有助于减轻与递送高粘度药剂相关的增大的药物递送时间和/或增大的递送力。在一些实施方案中，药剂具有大于6cP的粘度。药剂的粘度可以大于10cP、20cP、30cP、40cP或50cP。然而，应该认识到，本发明也适用于具有不同于上述粘度的药剂。

在上述实施方案中，注射装置20、40、50包括按钮形式的致动器(未示出)，所述致动器被按压以操作振动发生器并开始递送药剂。在替代实施方案中，致动器包括替代配置，例如，以开关或杠杆的形式。在一个实施方案中(未示出)，针套包括致动器。因此，当针套被压靠在患者的注射部位时，振动发生器***作和/或药剂通过针被分配以递送到注射部位。在一个实施方案中，在从注射装置的外壳移除帽时，振动发生器即操作。例如，注射装置可以包括开关，当帽从外壳移除时，所述开关闭合以操作振动发生器。在一个实施方案中(未示出)，注射装置包括可被致动以操作振动发生器的第一致动器和可被致动以分配药剂的第二致动器。

在上述实施方案中，针17相对于外壳21固定定位，并且最初位于针套筒19内。通过将套筒19的远端抵靠患者的身体放置并且在远侧方向上移动外壳21来使针套筒19朝近侧移动将露出针17的远端。如以上关于图1A和图1B所讨论的，这种相对运动允许针17的远端延伸到患者体内，并且这种***被称为“手动”***，因为针17是通过患者相对于针套筒19手动移动外壳21而手动***的。然而，在替代实施方案中(未示出)，***是“自动”的，使得针相对于外壳移动以进入注射部位。这种***可以通过针套的运动或者通过另一种形式的激活来触发，例如，由控制振动发生器和药物递送的致动器或者由另一个致动器来控制。

在上述实施方案中，注射装置20、40、50是自动注射器20、40、50的形式。然而，应当认识到，在替代实施方案中，注射装置可以包括不同形式的药物递送***，例如大容量装置(LVD)。

术语“药物”或“药剂”在本文中用于描述一种或多种药学活性化合物。如下文所述，药物或药剂可以包括用于治疗一种或多种疾病的在各种类型配制品中的至少一种小分子或大分子或其组合。示例性药物活性化合物可以包括小分子；多肽、肽和蛋白质(例如，激素、生长因子、抗体、抗体片段和酶)；碳水化合物和多糖；以及核酸、双链或单链DNA(包括裸露和cDNA)、RNA、反义核酸如反义DNA和RNA、小干扰RNA(siRNA)、核酶、基因和寡核苷酸。可以将核酸掺入分子递送***(如载体、质粒或脂质体)中。还可以设想这些药物中的一种或多种的混合物。

术语“药物递送装置”应涵盖任何类型的装置或***，所述装置或***被配置成将药物分配到人体或动物体中。非限制性地，药物递送装置可以是注射装置(例如，注射筒、笔式注射器、自动注射器、大体积装置、泵、灌注***、或配置成用于眼内、皮下、肌肉内或血管内递送的其他装置)、皮肤贴片(例如，渗透、化学、微针)、吸入器(例如，鼻或肺部)、可植入(例如，涂层支架、胶囊)、或用于胃肠道的摄食***。使用包括针(例如小规格针)在内的注射装置，目前描述的药物可能特别有用。

可将所述药物或药剂包含在适配为与药物递送装置一起使用的初级封装体或“药物容器”中。药物容器可为例如药筒、注射筒、储器或其他器皿，其被配置成提供用于储存(例如，短期或长期储存)一种或多种药物活性化合物的合适腔室。例如，在一些情况下，可将腔室设计成将药物储存至少一天(例如，1天到至少30天)。在一些情况下，可将腔室设计成将药物储存约1个月至约2年。储存可发生在室温(例如，约20℃)或冷藏温度(例如，从约-4℃至约4℃)。在一些情况下，药物容器可以是或可以包括双腔室药筒，所述双腔室药筒被配置成单独储存药物配制品的两种或更多种组分(例如，药物和稀释剂、或两种不同类型的药物)，每个腔室中储存一种。在这样的情况下，可将双腔室药筒的两个腔室配置成允许在分配到人体或动物体中之前和/或期间在药物或药剂的两种或更多种组分之间混合。例如，可以将两个腔室配置成使得它们彼此处于流体连通(例如，通过两个腔室之间的导管的方式)，并且允许使用者在分配之前在需要时混合两种组分。可替代地或另外地，可将两个腔室配置成允许在将组分分配到人体或动物体内时进行混合。

本文所述的药物递送装置和药物可以用于治疗和/或预防许多不同类型的障碍。示例性障碍包括例如糖尿病或与糖尿病相关的并发症(例如糖尿病视网膜病变)、血栓栓塞障碍(如深静脉或肺血栓栓塞)。另外的示例性障碍是急性冠状动脉综合征(ACS)、心绞痛、心肌梗塞、癌症、黄斑变性、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿性关节炎。

用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病相关的并发症的示例性药物包括胰岛素(例如人胰岛素、或人胰岛素类似物或衍生物)；胰高血糖素样肽(GLP-1)、GLP-1类似物或GLP-1受体激动剂、或其类似物或衍生物；二肽基肽酶-4(DPP4)抑制剂、或其药学上可接受的盐或溶剂化物；或其任何混合物。如本文所用，术语“衍生物”是指与原始物质在结构上充分类似以便具有基本类似的功能或活性(例如，治疗有效性)的任何物质。

示例性胰岛素类似物是Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素(甘精胰岛素)；Lys(B3)、Glu(B29)人胰岛素；Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素；Asp(B28)人胰岛素；人胰岛素，其中在位置B28处的脯氨酸被Asp、Lys、Leu、Val或Ala替代并且其中在位置B29处的Lys可以被Pro替代；Ala(B26)人胰岛素；Des(B28-B30)人胰岛素；Des(B27)人胰岛素和Des(B30)人胰岛素。

示例性胰岛素衍生物是例如B29-N-肉豆蔻酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-棕榈酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-肉豆蔻酰人胰岛素；B29-N-棕榈酰人胰岛素；B28-N-肉豆蔻酰LysB28ProB29人胰岛素；B28-N-棕榈酰-LysB28ProB29人胰岛素；B30-N-肉豆蔻酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B30-N-棕榈酰-ThrB29LysB30人胰岛素；B29-N-(N-棕榈酰-γ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(N-石胆酰-γ-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(ω-羧基十七酰)-des(B30)人胰岛素和B29-N-(ω-羧基十七酰)人胰岛素。示例性GLP-1、GLP-1类似物和GLP-1受体激动剂是例如：利西拉肽/AVE0010/ZP10/Lyxumia、艾塞那肽/Exendin-4/Byetta/Bydureon/ITCA650/AC-2993(39个氨基酸的肽，其由毒蜥(Gila monster)的唾液腺产生)、利拉鲁肽/Victoza、索马鲁肽(Semaglutide)、他司鲁肽(Taspoglutide)、Syncria/阿必鲁肽、杜拉鲁肽(Dulaglutide)、rExendin-4、CJC-1134-PC、PB-1023、TTP-054、兰格拉肽(Langlenatide)/HM-11260C、CM-3、GLP-1Eligen、ORMD-0901、NN-9924、NN-9926、NN-9927、Nodexen、Viador-GLP-1、CVX-096、ZYOG-1、ZYD-1、GSK-2374697、DA-3091、MAR-701、MAR709、ZP-2929、ZP-3022、TT-401、BHM-034。MOD-6030、CAM-2036、DA-15864、ARI-2651、ARI-2255、艾塞那肽-XTEN和胰高血糖素-Xten。

示例性寡核苷酸是例如：米泊美生(mipomersen)/Kynamro，它是一种用于治疗家族性高胆固醇血症的胆固醇还原性反义治疗剂。

示例性DPP4抑制剂是维达列汀、西他列汀、地那列汀(Denagliptin)、沙格列汀、小檗碱。

示例性激素包括垂体激素或下丘脑激素或调节活性肽及其拮抗剂，如***(促滤泡素、促黄体素、绒毛膜***、促生育素)、促生长激素(生长激素)、去氨加压素、特利加压素、戈那瑞林、曲普瑞林、亮丙瑞林、布舍瑞林、那法瑞林和戈舍瑞林。

示例性多糖包括葡糖胺聚糖(glucosaminoglycane)、透明质酸、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物、或硫酸化多糖(例如上述多糖的多硫酸化形式)、和/或其药学上可接受的盐。多硫酸化低分子量肝素的药学上可接受的盐的例子是依诺肝素钠。透明质酸衍生物的例子是Hylan G-F20/Synvisc，它是一种透明质酸钠。

如本文所用，术语“抗体”指的是免疫球蛋白分子或其抗原结合部分。免疫球蛋白分子的抗原结合部分的例子包括F(ab)和F(ab')2片段，其保留结合抗原的能力。所述抗体可以是多克隆抗体、单克隆抗体、重组抗体、嵌合抗体、去免疫或人源化抗体、完全人抗体、非人(例如鼠类)抗体或单链抗体。在一些实施方案中，所述抗体具有效应子功能，并且可以修复补体。在一些实施方案中，所述抗体具有降低的或没有结合Fc受体的能力。例如，抗体可以是同种型或亚型、抗体片段或突变体，其不支持与Fc受体的结合，例如，它具有诱变的或缺失的Fc受体结合区。

术语“片段”或“抗体片段”是指衍生自抗体多肽分子的多肽(例如，抗体重链和/或轻链多肽)，其不包含全长抗体多肽，但仍包含能够结合抗原的全长抗体多肽的至少一部分。抗体片段可以包括全长抗体多肽的切割部分，尽管该术语不限于此类切割片段。可用于本发明的抗体片段包括，例如，Fab片段、F(ab')2片段，scFv(单链Fv)片段、线性抗体、单特异性或多特异性抗体片段(如双特异性、三特异性和多特异性抗体(例如，双链抗体、三链抗体、四链抗体))、微型抗体、螯合重组抗体、三抗体或双抗体、胞内抗体、纳米抗体，小模块化免疫药物(SMIP)、结合域免疫球蛋白融合蛋白、骆驼化抗体和含有VHH的抗体。抗原结合抗体片段的另外的例子在本领域中是已知的。

术语“互补决定区”或“CDR”是指重链多肽和轻链多肽两者的可变区内的短多肽序列，其主要负责介导特异性抗原识别。术语“框架区”是指重链多肽和轻链多肽两者的可变区内的氨基酸序列，其不是CDR序列，并且主要负责维持CDR序列的正确定位以允许抗原结合。尽管框架区本身典型地不直接参与抗原结合，如本领域中已知的，但是某些抗体的框架区内的某些残基可以直接参与抗原结合或可以影响CDR中的一个或多个氨基酸与抗原相互作用的能力。

示例性抗体是抗PCSK-9mAb(例如，阿利库单抗(Alirocumab))、抗IL-6mAb(例如，萨瑞鲁单抗(Sarilumab))和抗IL-4mAb(例如，Dupilumab)。

本文所述的化合物可以用于药物配制品中，所述药物配制品包含(a)一种或多种化合物或其药学上可接受的盐，和(b)药学上可接受的载体。所述化合物还可以用于包括一种或多种其他活性药物成分的药物配制品中或用于其中本发明的化合物或其药学上可接受的盐是唯一活性成分的药物配制品中。因此，本公开文本的药物配制品涵盖通过混合本文所述的化合物和药学上可接受的载体制备的任何配制品。

本文所述的任何药物的药学上可接受的盐也预期用于在药物递送装置中使用。药学上可接受的盐是例如酸加成盐和碱性盐。酸加成盐是例如HCl或HBr盐。碱性盐是例如具有如下阳离子的盐，所述阳离子选自：碱金属或碱土金属，例如，Na+、或K+、或Ca2+，或铵离子N+(R1)(R2)(R3)(R4)，其中R1至R4彼此独立地表示：氢、任选地经取代的C1 C6-烷基基团、任选地经取代的C2-C6-烯基基团、任选地经取代的C6-C10-芳基基团、或任选地经取代的C6-C10-杂芳基基团。药学上可接受的盐的另外的例子是本领域技术人员已知的。

药学上可接受的溶剂化物是例如水合物或链烷醇盐(alkanolate)，如甲醇盐(methanolate)或乙醇盐(ethanolate)。

本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的全部范围和精神的情况下，可对本文所述的物质、配制品、仪器、方法、***和实施方案的各种组件/组分进行修改(添加和/或去除)，本发明涵盖包括这些修改及其任何和所有等同物。

Claims (18)

1.一种注射装置，其包括：

外壳，所述外壳被配置成接收注射筒，所述注射筒具有筒体和接收在所述筒体中的柱塞；和

振动发生器，当所述注射筒接收在所述外壳中时，所述振动发生器能够操作以振动所述筒体和柱塞中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述振动发生器能够操作来振动所述筒体。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的注射装置，其中所述振动发生器能够操作来振动所述柱塞。

4.根据权利要求3所述的注射装置，其中所述柱塞包括活塞和柱塞杆，并且其中所述振动发生器能够操作以振动所述活塞和所述柱塞杆中的至少一者。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的注射装置，其中所述振动发生器被配置成当所述注射筒接收在所述外壳中时与所述柱塞接合，使得所述振动发生器能够操作以振动所述柱塞。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的注射装置，其中所述柱塞能够在所述筒体内移动以从所述注射筒分配药剂，并且其中所述振动发生器被配置成在所述药剂分配期间与所述柱塞一起移动。

7.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其中所述振动发生器包括压电换能器。

8.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其中所述筒体具有本征频率，并且其中所述振动发生器能够操作来以不同于所述本征频率的频率并且可选地以大于所述本征频率的频率振动所述筒体和柱塞中的所述至少一者。

9.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其中所述振动发生器能够操作来以在100至3000Hz范围内的频率振动所述筒体和柱塞中的所述至少一者。

10.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其进一步包括致动器，其能够由使用者致动以操作所述振动发生器。

11.根据权利要求10所述的注射装置，其进一步包括药剂分配机构，其被配置成当所述注射筒被接收在所述外壳中时相对于所述筒体移动所述柱塞，以分配容纳在所述筒体中的药剂，其中所述致动器的致动操作所述药剂分配机构。

12.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其进一步包括被配置成向振动发生器供电的能量储存装置。

13.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其进一步包括帽，所述帽被配置成当所述注射筒接收在所述外壳中时覆盖所述注射筒的针。

14.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其中当所述注射筒接收在所述外壳中时，所述外壳完全容纳所述注射筒的所述筒体。

15.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其中所述振动发生器接收在所述外壳中。

16.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其进一步包括接收在所述外壳中的注射筒，其中所述注射筒包括筒体和接收在所述筒体中的柱塞，并且其中所述筒体容纳有药剂。

17.根据任何前述权利要求所述的注射装置，其中所述注射装置是自动注射器。

18.一种从注射装置分配药剂的方法，所述注射装置包括注射筒，所述注射筒具有容纳药剂的筒体和接收在所述筒体中的柱塞，所述方法包括：

振动所述筒体和柱塞中的至少一者；以及

在所述柱塞上施加力以使所述柱塞在所述筒体内滑动。

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