具有生物静态室的针单元的制作方法

[0001]
本发明大体上涉及医疗器械，并且更具体地涉及与药物递送装置一起使用的注射针头。


背景技术：

[0002]
用于自施用药物的包括笔注射装置和可附接的笔针单元的注射系统由于通常简单和方便的处理模式而越来越受欢迎。建议此类注射系统的使用者在单次注射后丢弃针单元，以最小化污染风险。因此，在其使用寿命期间，注射装置默认与多个针单元一起使用。
[0003]
针单元通常单独包装和密封，以确保在使用前无菌。因此，关于剂量施用动作，使用者必须打开针单元，将其安装在注射装置上，进行注射，将其从注射装置上卸下，重新包装或以其他方式封装以防止针刺伤，并最终将其丢弃，优选将其丢弃在专用锐利容器中。
[0004]
针单元的准备和后续移除是注射程序中最复杂和最耗时的部分。尤其是对于年轻和老年使用者，处理小物品和箔可能带来挑战，并且使注射任务有点繁琐。因此，一些使用者重复使用针单元数次。事实上，有些使用者只在注射装置为空或针例如出现堵塞或钩住时更换针单元。这减少了这些使用者必须大量执行针处理活动的次数。
[0005]
然而，这也伴随增加的感染和针刺伤的风险，前者由于针污染造成，后者由于使用者通常将原始针单元包装与针的配件一起丢弃，因此在几次重复使用后更换针单元时，没有可用的容器。
[0006]
wo 2015/062845（novo nordisk a/s）公开了一种用于笔注射装置的针单元，其中前针的一部分在注射之间容置在保持含防腐剂的液体的贮存器中。因此，在每次注射动作之后，前针的此部分被含防腐剂的液体清洁并储存在含防腐剂的液体中，从而降低微生物污染的风险。含防腐剂的液体与药筒中存在的药物相同，并且在第一次使用注射装置时从药筒转移到贮存器。
[0007]
虽然此针单元构思允许安全多次重复使用，但wo 2015/062845中呈现的各种实施例需要反对专用弹簧部件的力从近侧移动贮存器壁，或相对于活塞从近侧移动筒体以便填充贮存器，增加了注射装置/针单元系统的复杂性和成本。此外，由于贮存器仅填充一次，但针单元预期用于多次重复使用，例如在数周的时间段内，贮存器中的微生物敌对环境可能由于含防腐剂的液体中的防腐剂组分的蒸发而劣化。


技术实现要素：

[0008]
本发明的目标是消除或减少现有技术的至少一个缺点，或者提供现有技术解决方案的有用替代方案。
[0009]
具体地，本发明的目的是提供用于药物递送装置的针单元，该针单元使得能够或有助于使得能够多次安全重复使用进入皮肤的针部分。
[0010]
本发明的另一目的是提供这样的针单元，该针单元具有简单且成本高效的手段，使得能够为进入皮肤的针部分建立生物静态环境（biostatic environment）。
[0011]
本发明的又一目的是提供这样的针单元，该针单元随着时间推移呈现降低的生物静态环境劣化的风险。
[0012]
本发明的再一目的是提供一种包括药物递送装置和针单元的药物递送系统，所述针单元可与药物递送装置一起重复使用多次，而不会带来增加的微生物污染的风险。
[0013]
在本发明的公开内容中，将描述各方面和实施例，其将解决一个或多个上述目的和/或将解决从以下文本显而易见的目的。
[0014]
在本发明的第一方面，提供了根据权利要求1所述的针单元。
[0015]
因此，提供具有近侧空间类型的针单元，所述近侧空间适于容纳可变体积贮存器（例如药筒）的一部分，例如嵌入药物递送装置的筒保持器中。所述针单元包括：持针器；针管，所述针管固定到所述持针器并且包括用于提供与注射部位的流体连通的远侧针头端；和针罩。所述针单元还可包括联接装置，例如包括螺纹和/或卡口轨道，所述联接装置布置在近侧空间内以用于可释放地或非可释放地保持可变体积贮存器。
[0016]
所述针罩承载密封室，所述密封室构造成容纳所述针管的远侧部分。所述密封室由可穿透自密封隔膜从远侧密封，并且所述针罩和所述持针器能够在第一相对位置与第二相对位置之间进行相对运动，在所述第一相对位置，所述密封室容置所述远侧针头端，在所述第二相对位置，所述远侧针头端通过所述可穿透自密封隔膜从所述密封室突出。
[0017]
所述针单元还包括流动通道，所述流动通道用于建立所述密封室与所述近侧空间之间的流体连通，从而使得能够将流体从容纳药物的筒转移到所述密封室。
[0018]
所述针管还包括侧孔，所述侧孔a）与所述流动通道流体连通，以及b）在所述针罩和所述持针器处于所述第二相对位置时定位在所述密封室内。
[0019]
所述侧孔可例如通过钻孔或电化学蚀刻产生。此外，作为示例，所述针单元可以设计和尺寸设定成使得在针罩和持针器处于第一相对位置时，侧孔定位在所述密封室的近端部分中，在针罩和持针器处于第二相对位置时，侧孔定位在密封室的远端部分中。这将最小化密封室的轴向范围，同时仍提供其所需效果。在任何状况下，侧孔也可在针罩和持针器处于第一相对位置时定位在密封室内。
[0020]
在使用中，当针单元安装在药物递送装置上时，例如携带药筒的笔式注射装置，并且远侧针头端通过自密封隔膜从密封室突出，流动通道和侧孔一起提供药筒、密封室和远侧针头端之间的流体连通。
[0021]
结果，当远侧针头端通过自密封隔膜从密封腔突出，并且通过操作药物递送装置从药筒排出一剂药物时，药物首先进入流动通道，并且输送到密封腔，由此部分剂量继续通过针管，离开远侧针头端。被灭菌并在使用之前含有空气的密封室因此被药物冲洗，并最终部分地填充药物。因此，在完成初始剂量排出后，密封室包含药物和空气/药物烟雾的组合。
[0022]
这种药物和空气/药物烟雾的组合为针管的远端部分提供了生物静态环境，使其在下次注射之前保持清洁。在下次注射期间，密封室中存在的药物将被冲洗掉，或基本上冲洗掉，并被来自药筒的新体积药物代替，因此密封室中的防腐剂被更新，确保所建立的生物静态环境没有或仅有最小的劣化。
[0023]
此外，由于侧孔允许与剂量排出本身有关地填充和冲洗密封室，避免了对单独的腔室填充过程的需要，并且针单元可相应地用简单、固定体积的密封室实现，没有任何可移动壁。
[0024]
密封室和/或其任何密封件，例如其中具有开口以允许流动通道通过的近侧密封件，可例如由含有不可移动锌（zi
++
）或不可移动银（ag
+
）的丁基橡胶或热塑性弹性体制成。已知这些离子抑制微细菌生长，并且通过例如在流动通道的外表面周围使用如密封件的这些弹性材料，将中和微细菌污染物，即使含防腐剂的药物不能与此表面永久接触。
[0025]
可以由药物递送装置递送并且用于在密封室中建立生物静态环境的含防腐剂的液体药物的非限制性实例有血糖调节剂，例如胰岛素、胰岛素类似物、glp-1、glp-2及其组合，以及生长刺激激素。特别合适的是例如以下可商购的药物产品：novorapid
®
、novolog
®
、levemir
®
、tresiba
®
、novomix
®
、ryzodeg
®
、xultophy
®
、victoza
®
、saxenda
®
、ozempic
®
和norditropin
®
。
[0026]
密封室足够大以容纳针管的远侧部分，但足够小以提供上述流动特性，并且使得能够建立令人满意的微生物敌对环境，即使针管的远侧部分可能未完全浸没在液体药物中，也能防止污染。
[0027]
本发明人已确定，如果密封室具有在5微升至60微升范围内的体积，则获得分别满足针单元大小和药物递送装置/针单元系统的剂量准确度的期望和需求的特别有吸引力的解决方案。例如，密封室可具有在7微升至20微升范围内的体积，其似乎是第一剂量排出期间在清洁能力和药物损失之间的最佳折衷，其中一部分排出剂量沉积在密封室中。
[0028]
在后续剂量期间，由于新剂量冲洗密封室或基本上冲洗密封室，因此很少或没有药物丢失。由于第一剂量排出应当优选为空气激发，因此密封室的药物损失不会对使用者产生物理影响。然而，如果容积在7微升至20微升范围内，即使首次剂量排出不是空气激发，而是定期给药，丢失的药物体积远低于递送如胰岛素的高度强效药物的系统的权威可接受剂量不准确性阈值，因此，丢失不会对使用者产生任何明显影响。
[0029]
密封室可例如为柱形且可例如具有在0.5毫米至2.5毫米范围中的内径。
[0030]
流动通道可包括近侧针头端，该近侧针头端构造成穿透贮存器隔膜，例如药筒隔膜。这将允许在可变体积贮存器（例如，药筒）被引入到针单元的近侧空间中时，在密封室和可变体积贮存器之间简单且不昂贵地建立流体连通。
[0031]
流动通道可构成针管的近侧部分，该近侧部分与远侧部分流体连接。由此，可变体积贮存器、密封室和注射部位之间的流体连通将通过单个针管建立，所述针管实现密封室并由此实现针单元的特别纤细的构造。
[0032]
替代地，流动通道可包括在近侧空间与密封室之间延伸的单独的第二针管。第二针管可例如与针管平行地布置。液体药物因此经由第二针管从可变体积贮存器输送到密封室，并且在某些点处，在已经部分地，例如基本上完全填充密封室之后，通过侧孔进入针管并流到远侧针头端。在这种情况下，可以避免其一部分驻留在可变体积贮存器中的第二针管暴露于周围环境。第二针管可以可滑动地接收在密封室的近侧密封件中，从而允许密封室与第二针管之间的相对轴向运动。
[0033]
密封室的填充水平可通过各种手段优化，例如，涉及密封室的特定构造和/或侧孔的特定形式，以引发从流动通道流入到密封室的期望方向的药物流，和/或侧孔在针管中的特定放置。
[0034]
在其一个实例中，密封室包括近侧柱形区、远侧柱形区和朝向远侧柱形区渐缩的中间锥形区，并且侧孔在针罩和持针器处于第二相对位置时定位在远侧柱形区中。由此，从
流动通道流入密封室中的药物将进入远侧柱形区，并且从远侧柱形区流向近侧柱形区处的较大体积，使空气移位到远侧柱形区，大部分空气将通过侧孔从远侧柱形区逸出。
[0035]
可以通过提供侧孔来实现类似效果，所述侧孔在针罩和持针器处于第二相对位置时定位在密封室的远侧部分中，并且具有将针管的内表面与针管的外表面连接的倾斜边缘部分，其中所述倾斜边缘部分在所述近侧方向上从所述针管的内表面倾斜到所述针管的外表面，因为这样会引发药物从流动通道到密封室的近侧流入。可通过以不同于90
°
的角度（例如以大约45
°
的角度）钻穿针管的侧壁部分来产生像它一样的不对称侧孔。
[0036]
在填充时侧孔在密封室中的放置以及侧孔数量是可用于控制填充水平的其他因素。例如，针管可以包括第二侧孔，并且侧孔和第二侧孔可以布置成使得在针罩和持针器处于第二相对位置时，侧孔定位在密封室的远侧部分（诸如在远端部分）中，并且第二侧孔定位在密封室的近侧部分（诸如在近端部分）中。由于针管中的流动阻力，这将引导大部分流过流动通道的加压药物通过密封室的近侧部分处的第二侧孔直接进入密封室中，并且由于密封室越来越多地填充来自近侧部分的液体，空气通过远侧部分中的侧孔排出，最终在密封室的远侧部分中仅留下少量空气。
[0037]
在特定实例中，针管包括布置在侧孔与第二侧孔之间例如从侧孔延伸到第二侧孔的阻挡结构，以确保在最终离开远侧针头端之前，通过流动通道输送的液体被迫进入密封室。这将实现密封室的几乎完全的除气，并且此外，根据先进先出原则，在每个下一注射动作时，在密封室中提供完全或基本上完全的药物交换。
[0038]
自然地，用于优化密封室的填充水平的各种手段可以以任何适当的方式组合。
[0039]
密封室固定地布置在针罩内，例如在其远端部分处。针罩可例如由弹簧构件朝向相对于持针器的第一相对位置偏置。因此，在剂量排出事件之前和之后，当针单元未压在皮肤上时，针罩将自动覆盖针管的远侧部分，即构造成插入使用者中的针管部分，并且密封室将自动容纳针管的远侧部分。
[0040]
所述针单元还可包括布置在所述密封室与所述持针器之间的针支撑件，其中所述针支撑件构造成可滑动地接收至少一个针管。此类针支撑件可抵抗存在于针单元中的任何针管的弯曲。
[0041]
在本发明的第二方面，提供一种用于与药物递送装置一起使用的针单元，所述针单元包括：针毂；针管，所述针管固定到所述针毂并且包括用于提供与药物贮存器流体连通的近侧针头端和用于提供与注射部位流体连通的远侧针头端；和承载密封室的针罩，所述密封室由可穿透自密封隔膜从远侧密封，其中所述针罩和所述针毂能够在相对延伸位置与相对缩回位置之间进行相对运动，在所述相对延伸位置，所述密封室容置所述远侧针头端和所述针管的第一壁部分，在所述相对缩回位置，所述远侧针头端通过所述可穿透自密封隔膜从所述密封室突出，并且所述密封室容置所述针管的第二壁部分，并且其中，所述针管的第二壁部分包括侧孔，所述侧孔提供所述近侧针头端和所述密封室之间的流体连通。
[0042]
由此，可提供针单元，其采用常规用在笔针类型的注射针头单元中的针管，尽管其中布置有侧孔。第一壁部分和第二壁部分可以重叠，并且侧孔可以布置在针管的一部分中，该针管部分形成第一壁部分和第二壁部分两者的一部分，由此侧孔始终即在使用之前、使用期间和使用之间定位在密封室内。这使得在针罩和针毂处于相对延伸位置和处于相对缩回位置时能够填充密封室。
[0043]
在本发明的第三方面，提供了一种注射系统，其包括注射装置和如上所述的针单元。注射装置保持或适于保持含防腐剂的液体药物。针单元可包括第一联接装置，例如包括布置在近侧空间内的螺纹和/或卡口轨道，并且注射装置可包括用于与第一联接装置配合连接的第二联接装置。
[0044]
在本发明的第四方面，提供了一种使得能够为具有远侧针头端和侧孔的注射针头建立生物静态环境的方法。该方法包括i）将所述注射针头固定到持针器，并且提供所述侧孔与能够接收保持含防腐剂液体的药物贮存器的接收空间之间的流体连通，ii）提供用于容纳所述注射针头的远侧部分的密封室，其中所述密封室a）被灭菌并由可穿透隔膜从远侧密封，和b）具有在5微升至60微升范围内的体积；和iii）布置所述密封室和所述持针器，使得所述密封室和所述持针器能够在第一相对位置与第二相对位置之间进行相对运动，在所述第一相对位置，所述密封室容置所述远侧针头端，在所述第二相对位置，所述远侧针头端通过所述可穿透自密封隔膜从所述密封室突出，并且使得所述侧孔在所述密封室和所述持针器处于所述第二相对位置时定位在所述密封室内。
[0045]
通过该方法，在注射动作之间将远侧针头端容置在密封室中，所述密封室通过初始使用者动作至少部分地填充有来自药物贮存器的含防腐剂的液体，并且随后在每次注射期间，冲洗并被另一体积的含防腐剂的液体基本上替换，从而更新密封室中的微细菌生长抑制剂，并维持密封室的清洁能力。
[0046]
因此，简单地通过从药物贮存器通过远侧针头端排出一定剂量的含防腐剂的液体可以建立生物静态环境，因此，一定体积的药物将保留在密封室中，该体积足以使液体药物和药物烟雾中的防腐剂产生并支持一个保守的空间。由于引入含防腐剂的液体是任何使用者引起的剂量排出动作的自动且不可避免的结果，因此在每次施用剂量时将更新密封室中的防腐剂，且生物静态环境的维持因此独立于使用者可能忽略的专用操作步骤。
[0047]
为了避免任何疑问，在本发明的上下文中，术语“医物”表示用于治疗、预防或诊断病症的介质，即，包括在体内具有治疗或代谢作用的介质。此外，术语“远侧”和“近侧”指示在药物输送装置或针单元处的位置或沿药物输送装置或针单元的方向，其中“远侧”是指药物出口端部，并且“近侧”是指与药物出口端部相对的端部。
[0048]
在本说明书中，提及某个方面或某个实施方案（例如，“一个方面”、“第一方面”、“一个实施方案”、“示例性实施方案”等）表示结合相应的方面或实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个方面或实施方案中，或者是其固有的，但不一定包括在本发明的所有方面或实施方案中。然而要强调的是，关于本发明描述的各种特征、结构和/或特性的任何组合由本发明所涵盖，除非本文中明确描述或与上下文明显矛盾。
[0049]
除非另外声明，否则本文的任何和所有实例或示例性语言（例如，诸如等）的使用仅旨在说明本发明，而不是对本发明的范围进行限制。此外，本说明书中的任何语言或措词都不应被解释为表明任何未要求保护的要素对于本发明的实践是必不可少的。
附图说明
[0050]
在下文中，将参考附图进一步描述本发明，其中图1是根据所附的本发明的实施例的具有针单元的注射装置的透视图，图2是图1中所示的针单元的纵向截面图，
图3和图4是用于注射针头的示例性生物静态室的部件的透视图，图5是具有附接的药筒的针单元的纵向截面图，图6描绘了在使用期间处于各种状态的针单元，图7是分别处于储存状态和使用状态的生物静态室和注射针头的纵向截面透视图，图8示出了在使用期间处于各种状态的生物静态室和注射针头，图9示出了在使用期间处于各种状态的在本发明的第二实施例中使用的生物静态室和注射针头，图10示出了在使用期间处于各种状态的在本发明的第三实施例中使用的生物静态室和注射针头，图11是根据本发明的第四实施例在使用期间处于各种状态的针单元的纵向截面图，其中药筒附接到针单元上，图12是根据本发明的第五实施例在使用期间处于各种状态的针单元的纵向截面图，其中药筒附接到针单元上，图13是用在根据本发明的第六实施例的针单元中的子组件的分解、部分纵向截面图，图14是结合图13的子组件的针单元的纵向截面图，以及图15是在针单元的使用期间处于各种状态的子组件的纵向截面图。
[0051]
在附图中，类似的结构主要由类似的附图标记标识。
具体实施方式
[0052]
当下文中使用诸如“向上”和“向下”以及“左”和“右”的相对性表达时，这些表达参考了附图并且不一定是实际使用情况。所示附图是示意性表示，因此，不同结构的构造以及它们的相对尺寸仅用于说明的目的。
[0053]
图1是注射笔1的透视图，该注射笔具有附接到其上的根据本发明的示例性实施例的针单元10。注射笔1具有容纳注射机构（不可见）的纵向壳体2。筒保持器3附接到壳体2的远端并且支撑保持液体药物的筒60。在当前状况下，筒保持器3固定地附接到壳体2，因为注射笔1是所谓的预填充注射装置类型。然而，在其它情况下，筒保持器3可以可拆卸地附接。以常规方式，注射笔1具有用于选择性地设置待递送的剂量的剂量拨盘按钮4和用于致动布置在其近端部分处的注射机构的注射按钮5，并且当前设定的剂量可通过壳体2中的窗口9查看。可与本文呈现的任何针单元一起使用的注射装置的非详尽实例为由novo nordisk a/s制造的flextouch
®
和flexpen
®
。
[0054]
图2是针单元10在使用前的状态下的纵向截面图。针单元10具有：基部构件11，该基部构件包括内区段12，该内区段限定近侧空间13并且承载用于接收注射笔1的针托6（参考图5）的螺纹14；针毂15，该针毂承载沿着总纵向轴线延伸的注射针头20；和轴向引导件16。针单元10还包括针罩50，该针罩承载由一起限定密封室38的腔室结构30、密封套管40和自密封腔室隔膜39形成的生物静态室子组件。密封套管40由热塑性弹性体制成，并且含有不可移动银（ag
+
），以中和微细菌污染物。
[0055]
针罩50和基部构件11能够进行相对轴向运动，在此运动期间，腔室结构30将由轴向引导件16引导。针罩50包括横向接触面51，该横向接触面构造成与使用者的皮肤部分（未示出）邻接，并且在其中具有孔口55。
[0056]
注射针头20包括：固定地安装在针毂15中的细长针管21；近侧针头端22，该近侧针头端构造成用于穿透自密封筒隔膜61（参考图5）且进入筒内部65（参考图5）；以及构造成插入通过使用者的皮肤的远侧针头端23。
[0057]
在所描绘的针单元10的使用前状态下，注射针头20延伸穿过密封套管40，并且针管21的远侧部分（包括远侧针头端23）驻留在密封室38内，该密封室另外填充有空气。针管21设置有侧孔25，将针管21的内腔分成从近侧针头端22通向侧孔25的近侧流动通道24以及从侧孔25通向远侧针头端23的远侧流动通道26。
[0058]
针罩50和基部构件11能够在相对延伸位置（例如，如图2中所示）和相对缩回位置（例如，如图6c中所示）之间进行相对轴向运动，在相对延伸位置，远侧针头端23和侧孔25两者都容纳在密封室38内，在相对缩回位置，远侧针头端23穿过腔室隔膜39和孔口55突出，并且侧孔25容纳在密封室38内。针罩50和基部构件11由压缩弹簧19朝相对延伸位置偏置。
[0059]
图3a是腔室结构30的透视图，该腔室结构包括：外柱形壁31，其中突起34在其近端部上；以及远侧凸缘32。凸缘32具有圆形形状并且具有一对凹口33，该对凹口以彼此直径相对的方式布置，使得能够将腔室结构30旋转地固定到针罩50。凸缘32轴向地延伸超出外柱形壁31，由此限定用于容纳腔室隔膜39的凹部37。如图2中所见，腔室隔膜39夹在腔室结构30与横向接触面51的内部部分之间。
[0060]
图3b是腔室结构30的纵向截面透视图，示出了形成密封室38的侧壁的内柱形壁36。内柱形壁36的远端形成开口35（参考图3a），在使用针单元10期间远侧针头端23通过该开口离开密封室38。
[0061]
图4a和4b分别是密封套管40的透视图和纵向截面透视图。密封套管40包括具有壁厚的柱形主体41和内腔44，该内腔适于接收在腔室结构30的内柱形壁36与外柱形壁31之间。密封套管40具有近端壁42，该近端壁具有尺寸设定成与针管21可滑动密封连接的贯穿中心孔45。在针单元10中，密封套管40紧密地围绕内柱形壁36配合，从而为密封室38提供后部密封或近侧密封，腔室隔膜39提供前部密封或远侧密封。
[0062]
图5示出了针单元10，其中近侧空间13被筒60的头部部分和筒保持器3的针托6占据，后者与螺纹14配合。在筒保持器3的该位置中，近侧针头端22已穿透筒隔膜61，并且针管21的近端部分延伸到筒内部65中，从而建立与其中含防腐剂的液体药物66的流体连通。
[0063]
图6a-c示出了针单元10的三个不同状态，其中图6a示出了使用前锁定状态，图6b示出了（近）灌注状态，并且图6c示出了药物排出状态。引导件16设置有两个连接的轨道，即倾斜轨道17和轴向轨道18。在锁定状态下，突起34停放在倾斜轨道17中，防止针罩50相对于基部构件11的近侧平移运动。这反映针罩50和基部构件11的相对延伸位置。在针单元10的锁定状态下，使用者不能无意中向后推动针罩50，并且因此没有意外针刺伤的风险。
[0064]
如果使用者相对于基部构件11顺时针旋转针罩50，则由于针罩50与凸缘32之间的旋转互锁关系，腔室结构30的外柱形壁31将相应地旋转。这将使突起34经过倾斜轨道17，由于针罩50与腔室结构30之间的轴向互锁关系，这因此将使针罩50相对于基部构件11在近侧移动短距离。由于针罩50的近侧移动，远侧针头端23穿透腔室隔膜39并且略微穿过孔口55延伸。这反映针罩50的灌注位置，并且在图6b中示出（实际上，图6b示出正好在突起34到达倾斜轨道17的端部之前并且因此正好在针罩50到达灌注位置之前的针单元10）。
[0065]
当突起34处于倾斜轨道17的端部处时，该突起进入轴向轨道18。此时，针罩50平移
地解锁，并且可以相对于基部构件11向近侧按压，例如通过将接触面51放置在皮肤上并将筒保持器3朝皮肤按压，以露出针管21的远端部分。这反映了针罩50的剂量排出位置，并且在图6c中示出。
[0066]
图7a和7b是注射针头20和由腔室结构30、密封套管40和腔室隔膜39构成的生物静态室子组件的纵向截面透视图，针罩50和基部构件11分别共同定位在相对延伸位置和相对缩回位置。在这些相对位置的前者中，侧孔25定位在密封室38的近侧部分中，而在所述相对位置的后者中，侧孔25定位在密封室38的远侧部分中。
[0067]
图8a-8f示出了在剂量排出事件期间建立进入使用者的针管21的远侧部分的生物静态环境的原理。结合注射笔1的首次使用，使用者可以准备排出小剂量，以便对针单元10进行灌注。然而，使用者可能忽略进行此灌注，而是立即准备施用适当剂量。无论哪种情况，原则是相同的，并且将在下文中针对情况进行描述，其中使用者施用适当的剂量作为第一动作。为了清楚起见，这些图中仅描绘了注射针头20和生物静态室子组件。
[0068]
已经通过操作剂量拨盘按钮4制备了所需剂量，使用者将接触面51放置在所选注射部位处的皮肤表面上，并将壳体2压靠皮肤。这使针罩50和基部构件11从相对延伸位置（图8a）反对压缩弹簧19的力到达相对缩回位置（图8b）。注射按钮5的按压导致筒60中的液体药物66的加压，该液体药物接着开始流过近侧针头端22并进入近侧流动通道24中。
[0069]
当液体药物66到达侧孔25时，液体药物将流入密封室38中，压缩其中的现有空气70（图8b）。随着更多的液体药物66从筒60按压出来，密封室38被逐渐填充，直到空气70无法被进一步压缩。此时，由于密封室38中的液压压力，离开筒60的液体药物66将直接流过近侧流动通道24，并且进入远侧流动通道26中，绕过侧孔25（图8c）。液体药物66由压力梯度被推动通过远侧流动通道26最终到达远侧针头端23并进入使用者的皮下组织（未示出）（图8d）。
[0070]
在注射动作的结束阶段处，当针腔中的压力减小时，空气70将膨胀并将密封室38中存在的液体药物66中的一些通过侧孔25向后按压（图8e）。最后，当注射程序结束并且使用者通过向后拉动注射笔1来从皮肤移除注射针头20时，压缩弹簧19自动地使针罩50和基部构件11到达相对延伸位置，其中远侧针头端23容纳在密封室38中。图8f示出了所产生的针管21的远侧部分的使用之间的储存状况。可以看出，针管21的内部填充有液体药物66，并且与使用者皮肤接触的针管21的远侧部分的外部储存在密封室38中剩下的液体药物66以及药物烟雾70'的组合中。液体药物66和药物烟雾70'中的防腐剂抑制微细菌生长，并且因此为管腔以及针管21的远侧部分的外表面建立生物静态环境。
[0071]
当在每次后续注射动作期间，制备新剂量并从筒60排出时，新鲜体积的液体药物66将通过侧孔25进入密封室38，压缩药物烟雾70'并与其中已存在的液体药物66混合。在这种注射动作结束时，当药物烟雾70'再次膨胀时，密封室中剩下的液体药物66将至少部分地被更新，这降低了由于防腐剂从密封室38扩散而随时间生物静态环境的潜在劣化的风险。
[0072]
图9a-9e示出了用在根据本发明的第二实施例的针单元中的生物静态室子组件和注射针头120。除了注射针头120之外，根据第二实施例的针单元的所有部分与第一实施例的相同。因此，与先前的生物静态室子组件类似，生物静态室子组件包括腔室结构130、密封套管140和自密封腔室隔膜139，它们一起限定柱形密封室138。另外，注射针头120虽然不同，正如前一个实施例的注射针头20一样，包括针管121，该针管具有近侧针头端122和远侧针头端123。
[0073]
针管121包括侧孔125，该侧孔将针管的内腔分成从近侧针头端122通向侧孔125的近侧流动通道124和从侧孔125通向远侧针头端123的远侧流动通道126。侧孔125与垂直孔方向成大约45
°
的角度钻孔，并且产生的将针管121的内表面与外表面连接的边缘部分朝向密封室138的近端倾斜大约45
°
。从药物贮存器流过近侧流动通道124的液体药物166将由侧孔125的形状被迫在后方或近侧流动方向上进入密封室138中（图9a）。因此，在注射本身发生，即，在液体药物166通过远侧流动通道126从远侧针头端123倾倒时（图9c），密封室138中存在的空气170将以涡旋运动被迫向后且最终将由于紊流作为液体药物166中的气泡通过侧孔125离开（图9b），在密封室138的前部仅留下少量压缩空气170。
[0074]
在注射的结束阶段，当液压压力下降且压缩空气170膨胀时，液体药物166中的一些通过侧孔125排出，且未压缩体积的空气170因此保持在密封室138中，该密封室此时主要填充液体药物166（图9d）。随后注射针头120从皮肤缩回使针管121的远侧部分以类似于上述的方式到达密封室138内的容纳位置，并且因此针管121的那部分在使用之间的时段中几乎完全浸没在含防腐剂的液体药物166中，并且也仅存在少量的药物烟雾170。因此，对于管腔以及针管121的远侧部分的外表面建立生物静态环境，并且如先前实施例，任何后续注射动作将冲洗密封室138，并且至少部分地更新其中的液体药物166，从而维持足够的微细菌生长抑制物质水平。
[0075]
图10a-10c示出了用在根据本发明的第三实施例的针单元中的生物静态室子组件和注射针头220。除了生物静态室子组件的一部分之外，根据第三实施例的针单元的所有部分与第一实施例的那些部分相同。因此，注射针头220包括针管221，该针管具有近侧针头端222、远侧针头端223和侧孔225，该侧孔关于垂直于针管221的纵向轴线的轴线对称。侧孔225将注射针头20的内腔分成从近侧针头端222通向侧孔225的近侧流动通道220和从侧孔225通向远侧针头端223的远侧流动通道226。生物静态室子组件包括腔室结构230、密封套筒240和自密封腔室隔膜239，它们一起限定密封室238。
[0076]
腔室结构230具有与第一实施例的外柱形壁31相同的外柱形壁231和内壁236。内壁236具有柱形外表面，密封套筒240以类似于上述的方式配合在所述柱形外表面周围，但内壁具有变化的厚度，提供密封室238，该密封室具有第一直径的远侧柱形区236a、比第一直径大的第二直径的近侧柱形区236c、以及桥接远侧柱形区236a和近侧柱形区236c的中间锥形区236b。
[0077]
该第三实施例呈现了获得密封室238的与根据第二实施例的密封室138的填充水平基本上相同的填充水平的替代方式。三个腔室区的效果与偏斜侧孔125的效果类似，即流动通过近侧流动通道224的液体药物266进入侧孔225，并且在密封室238中被迫使向后朝向较大的近侧柱形区236c，由此密封室中存在的空气朝远侧推动，并且最终作为液体药物266中的气泡离开侧孔225（图10a）。
[0078]
随着注射进展，密封室238几乎完全填充液体药物266（图10b），并且在结束时，密封室238中仅保留小体积的空气。在使用之间的时段中，因此针管221的远侧部分几乎完全浸没在含防腐剂的液体药物266中，也仅存在小体积的药物烟雾270'。
[0079]
图11a-11e是根据本发明的第四实施例的针单元310的纵向截面图，所述针单元附接到筒保持器303的针托306，所述针单元形成例如先前描述类型的注射装置的一部分。针单元310具有：基部构件311，该基部构件在很大程度上类似于结合本发明的第一实施例描
述的基部构件11，即，包括内区段312，该内区段限定用于接收针托306而形成的近侧空间；承载注射针头320的针毂315；和轴向延伸引导件316。针单元310还包括针罩350，该针罩承载由一起限定密封室338的腔室结构330、密封套管340和自密封腔室隔膜339形成的生物静态室子组件。密封套管340由热塑性弹性体制成，并且含有不可移动锌（zi
++
），以中和微细菌污染物。
[0080]
针罩350和基部构件311能够进行相对轴向运动，在此运动期间，腔室结构330将由引导件316以与结合本发明的第一实施例所描述的相同方式引导。
[0081]
注射针头320包括：固定地安装在针毂315中的细长针管321；构造成用于穿透自密封筒隔膜并进入筒内部的近侧针头端322，从而建立与液体药物366的流体连通；以及构造成插入通过使用者的皮肤的远侧针头端323。
[0082]
在针单元310的使用前状态下，注射针头320延伸穿过密封套管340，并且针管321的远侧部分（包括远侧针头端323）驻留在密封室338内，该密封室另外填充有空气。针管321设置有远侧侧孔325和近侧侧孔327，将针管321的内腔分成从近侧针头端322通向近侧侧孔327的近侧流动通道324，从近侧侧孔327通向远侧侧孔325的中间流动通道328，以及从远侧侧孔325通向远侧针头端323的远侧流动通道326。远侧侧孔325与近侧侧孔327之间的轴向距离与密封室338的轴向尺寸相关，使得在针管321相对于腔室结构330的至少一个特定位置中，远侧侧孔325定位在远端部分中，并且近侧侧孔327定位在密封室338的近端部分中。
[0083]
针罩350和基部构件311能够在相对延伸位置（例如，如图11e中所示）和相对缩回位置（例如，如图11a中所示）之间进行相对轴向运动，在相对延伸位置，远侧针头端323和远侧侧孔325两者都容纳在密封室338内，在相对缩回位置，远侧针头端323通过腔室隔膜339突出，远侧侧孔325以及近侧侧孔327容纳在密封室338内。针罩350和基部构件311由压缩弹簧319朝相对延伸位置偏置。
[0084]
针罩350与基部构件311之间的相对运动通过与结合本发明的第一实施例描述的方式相同的方式来实现。因此，将省略关于本实施例的此相对运动的详细描述。
[0085]
图11a示出了在第一药物注射事件期间处于初始状态的针单元310。使用者已经将针单元310靠在皮肤上放置，并将注射装置压向皮肤，从而使针罩350和基部构件311到达相对缩回位置，在该位置远侧针头端323穿过腔室隔膜339突出并驻留在使用者内的皮下包埋（subcutaneous compartment）中（未示出）。当筒360变得加压并且液体药物366因此流过近侧流动通道324时，近侧侧孔327将允许液体药物366进入密封室338的近端部分中。事实上，针管321中的流动阻力将主要激励药物流入密封室338，而不是进入中间流动通道328，并且由于液体药物366因此从密封室的近端部分开始填充密封室338，因此最初存在于密封室338中的空气370逐渐被迫使通过远侧侧孔325（图11b）离开，由此，密封室338在液体药物366继续通过远侧侧孔325离开进入远侧流动通道326中并且穿过远侧针头端323时几乎完全除气（图11c）。
[0086]
在注射动作的结束阶段，当针腔中的压力减小时，密封室338中存在的小体积的空气370将膨胀（图11d），并且当注射针头320从皮肤取出并且针罩350和基部构件311返回到相对延伸位置（图11e）时，针管321的远侧部分浸没在含防腐剂的液体药物366中，该液体药物与药物烟雾370'一起将在使用之间的时段为针管321的该部分提供生物静态环境。与先前实施例一样，任何后续注射动作将冲洗密封室338并且至少部分地更新其中的液体药物
366，从而维持足够的微细菌生长抑制物质水平。
[0087]
在针单元310的使用之间的状态下，远侧侧孔325定位在密封室338内，而近侧侧孔327和针管321的限定中间流动通道328的大部分定位在密封套管340中。然而，密封套管340中的不可移动锌（zi
++
）将提供该区域中的潜在微细菌污染物的中和，即使含防腐剂的药物366不与其永久接触。
[0088]
图12a-12c是根据本发明的第五实施例的针单元410的纵向截面图，所述针单元附接到筒保持器403的针托406，所述针单元形成例如先前描述的类型的注射装置的一部分。针单元410是上文结合本发明的第四实施例描述的针单元310的变形。该针单元具有：基部构件411，该基部构件包括内区段412，该内部区段限定用于接收针托406而形成的近侧空间；承载注射针头420的针毂415；以及轴向延伸引导件416。针单元410还包括针罩450，该针罩承载由一起限定密封室438的腔室结构430、密封套管440和自密封腔室隔膜439形成的生物静态室子组件。密封套管440由热塑性弹性体制成，并且含有不可移动锌（zi
++
），以中和微细菌污染物。
[0089]
针罩450和基部构件411能够进行相对轴向运动，在此运动期间，腔室结构430将由引导件416以与结合本发明的第一实施例所描述的相同方式引导。
[0090]
注射针头420包括：固定地安装在针毂415中的细长针管421；构造成用于穿透自密封筒隔膜并进入筒内部的近侧针头端422，从而建立与液体药物466的流体连通；以及构造成插入通过使用者的皮肤的远侧针头端423。
[0091]
在针单元410的使用前状态下，注射针头420延伸穿过密封套管440，并且针管421的远侧部分（包括远侧针头端423）驻留在密封室438内，该密封室另外填充有空气。针管421设置有远侧侧孔425和近侧侧孔427，因此针管421的内腔被分成从近侧针头端422通向近侧侧孔427的近侧流动通道424和从远侧侧孔425通向远侧针头端423的远侧流动通道426。然而，与本发明的第四实施例相比，针管421在近侧侧孔427与远侧侧孔425之间的管腔包括块429，所述块防止流体在近侧侧孔427与远侧侧孔425之间流过针管421。
[0092]
远侧侧孔425与近侧侧孔427之间的轴向距离与密封室438的轴向尺寸相关，使得在针管421相对于腔室结构430的至少一个特定位置中，远侧侧孔425定位在远端部分中，并且近侧侧孔427定位在密封室438的近端部分中。
[0093]
针罩450和基部构件411能够在相对延伸位置与相对缩回位置（例如，如图12a中所示）之间进行相对轴向运动，在相对延伸位置，远侧针头端423和远侧侧孔425两者都容纳在密封室438内，在相对缩回位置，远侧针头端423穿过腔室隔膜439突出，远侧侧孔425以及近侧侧孔427容纳在密封室438内。针罩450和基部构件411由压缩弹簧419朝相对延伸位置偏置。
[0094]
针罩450与基部构件411之间的相对运动通过与结合本发明的第一实施例描述的方式相同的方式来实现。因此，将省略关于本实施例的此相对运动的详细描述。
[0095]
图12a示出了在第一药物注射事件期间处于初始状态的针单元410。使用者已经将针单元410靠在皮肤上放置，并将注射装置压向皮肤，由此使针罩450和基部构件411到达所示的相对缩回位置，在该位置，远侧针头端423穿过腔室隔膜439突出并驻留在使用者内的皮下包埋中（未示出）。当筒460变得加压并且液体药物466因此流过近侧流动通道424时，近侧侧孔427将允许液体药物466进入密封室438的近端部分中。事实上，块429的存在将迫使
液体药物466从近侧流动通道424进入密封室438中，并且由于液体药物466因此从密封室的近端部分开始填充密封室438，因此最初存在于密封室438中的空气逐渐被迫使通过远侧侧孔425离开（图12b），由此，密封室438在液体药物466继续穿过远侧侧孔425离开进入远侧流动通道426中并且穿过远侧针头端423时实际上完全除气（图12c）。
[0096]
因此，在注射针头420从皮肤的首次注射动作和缩回之后，针管321的远侧部分实际上浸没在密封室438内的含防腐剂的液体药物466中，所述含防腐剂的液体药物466在使用之间的时段为针管421的该部分提供生物静态环境。在这种情况下，任何后续的注射动作将完全冲洗密封室438，并且根据先进先出原理，或基本上完全地更新其中的液体药物466，以随时间推移维持足够的微细菌生长抑制物质水平。
[0097]
在针单元410的使用之间的状态下，远侧侧孔425定位在密封室438内，而近侧侧孔427和针管421的限定中间流动通道428的大部分定位在密封套管440中。然而，密封套管440中的不可移动锌（zi
++
）将提供该区域中的潜在微细菌污染物的中和，即使含防腐剂的药物466不与其永久接触。
[0098]
图13是用在根据本发明的第六实施例的针单元510（参考图14）中的腔室子组件590的分解部分纵向横截面图。腔室子组件590包括针毂515和毂支撑件575，所述毂支撑件包括毂托架576，该托架具有周向突起577，该周向突起构造成与针毂515中的周向凹槽599接合，从而将针毂515轴向固定在毂支撑件575中。
[0099]
针毂515具有贯穿孔598和用于接收和保持注射针头520的底座597，所述贯穿孔中固定地安装有入口针580。入口针580包括入口针管581，该入口针管具有构造成用于穿透药物贮存器隔膜的尖头近侧入口针头端582以及远侧入口针头端583。入口针管581轴向延伸通过毂托架576，并且近侧入口针头端582因此定位在毂支撑件575的近侧，而远侧入口针头端583定位在贯穿孔598的远侧。
[0100]
注射针头520包括针管521，该针管具有就位于底座597中的近侧针头端522、构造成穿透皮肤屏障的远侧针头端523以及侧孔525。腔室子组件590还包括针支撑件585、腔室结构530、密封盘540和具有轴向延伸的腔室支撑构件556的针罩550。
[0101]
图14是针单元510在使用前的状态下的纵向截面图。针单元510由基部构件511、腔室子组件590和压缩弹簧519组成。基部构件511包括：内区段512，该内区段限定近侧空间513并且承载用于接收注射笔1的针托6（参考图5）的螺纹514；以及构造成用于接收毂支撑件575的远侧杯形结构516。内区段512还包括分隔近侧空间513和杯形结构516的横向壁517。横向壁517具有中心孔，入口针580穿过该中心孔延伸。
[0102]
腔室结构530具有可穿透自密封腔室隔膜539，且与密封套管540一起限定密封室538，该密封室固定地布置在针罩550的远端部分中。入口针580从近侧空间513延伸穿过针毂515中的贯穿孔598以及针支撑件585和密封盘540中的相应专用孔，并且使远侧入口针头端583定位在密封室538的近端部分中。由此，入口通道524设置在近侧空间513与密封室538之间，使得含防腐剂的液体药物566（参考图15a）能够从所接收的注射笔1流动到密封室538。
[0103]
注射针头520从底座597延伸穿过针支撑件585和密封盘540中的相应专用孔且进入密封室538中。在针单元510的所示使用前状态下，远侧针头端523定位在远端部分中，且侧孔525定位在密封室538的近端部分中。
[0104]
密封套管540由热塑性弹性体制成，并且含有不可移动银（ag
+
），以中和针表面区域中不与含防腐剂的液体药物566永久接触的微细菌污染物。
[0105]
针罩550包括横向接触面551，该横向接触面构造成与使用者的皮肤部分（未示出）邻接。横向接触面551在其中具有孔口555，针管521的远侧部分在剂量注射动作期间穿过该孔口延伸。针罩550和基部构件511能够在相对延伸位置（图14）与相对缩回位置之间进行相对轴向运动，在相对延伸位置，远侧针头端523和侧孔525两者都容纳在密封室538内，在相对缩回位置，远侧针头端523穿过腔室隔膜539和孔口555突出，侧孔525容纳在密封室538内。针罩550和基部构件511由压缩弹簧519朝相对延伸位置偏置。
[0106]
图15a-15c示出了在剂量排出事件期间建立进入使用者的针管521的远侧部分的生物静态环境的原理。为了清楚起见，在这些图中仅描绘了腔室子组件590。
[0107]
结合注射笔1的首次使用，使用者最初准备好排出小剂量，以便对针单元510进行灌注。这通过操作剂量拨盘按钮4来完成。后续按压注射按钮5导致注射笔1中的液体药物566的加压，接着开始流过近侧入口针头端582并进入入口通道524中。当液体药物566到达远侧入口针头端583时，液体药物倒入密封室538中并逐渐填充密封室538，同时压缩最初存在于其中的空气（图15a）。当灌注剂量已经转移到密封室538时，使用者一只手握住注射笔1，将针罩550朝近侧反对压缩弹簧519的力按压，以允许远侧针头端523穿透腔室隔膜539并暴露于周围环境。密封室538中的压缩空气立即膨胀通过侧孔525并且经由远侧针头端523离开注射针头520。然后，使用者释放针罩550，所述针罩由于压缩弹簧519自动地返回到其初始位置（相对延伸位置）。密封室538现在实际上填充有液体药物566，并且注射程序可以开始。
[0108]
在通过操作剂量拨盘按钮4设置所需剂量之后，使用者将接触面551放置在皮肤表面上所选注射部位处，并将壳体2压靠在皮肤上。这使针罩550和基部构件511从相对延伸位置（在图15a中指示）反对压缩弹簧519（未示出）的力到达相对缩回位置（在图15b中指示）。此时，侧孔525和远侧入口针头端583都定位在密封室538的远端部分中。
[0109]
通过按压注射按钮5激活注射笔1的剂量排出机构，现在使得设定的剂量流过入口通道524并进入密封室，在此，迫使已经存在的液体药物566通过侧孔525离开，进入针管521并通过远侧针头端523离开（图15b）。因此，密封室538由从注射笔1排出的剂量冲洗，除了在注射动作结束时保持在密封室538中的小体积剂量之外。
[0110]
当注射程序结束并且使用者通过向后拉动注射笔1而从皮肤移除注射针头520时，压缩弹簧519自动地使针罩550和基部构件511到达相对延伸位置，在此远侧针头端523容纳在密封室538中。图15c示出了所产生的针管521的远侧部分和远侧入口针头端583的使用之间的储存状况。可以看出，针管521的内部填充有液体药物566，并且与使用者皮肤接触的针管521的远侧部分的外部储存在密封室38中剩下的液体药物566以及药物烟雾570'的组合中。液体药物566和药物烟雾570'中的防腐剂抑制微细菌生长，并且因此为管腔以及针管521的远侧部分的外表面建立生物静态环境。
[0111]
在每次后续注射动作期间，密封室538将被冲洗，并且最终，新鲜体积的液体药物566将保持在其中。这降低了由于来自密封室538的防腐剂扩散而随时间推移生物静态环境的潜在劣化的风险。