[发明专利]基于旋转马达的经皮注射装置

说明书

用于注射物输送的设备包括匣、线性致动器、机械地联接到致动器的旋转马达和联接到马达的控制器。控制器在第一间隔、第二间隔、第三间隔和第四间隔中通过控制向马达供给的电输入控制致动器的线性运动，其中在第一间隔期间，旋转马达是静止的，线性致动器与匣接合以将匣中的注射物移出，在第一间隔之后的第二间隔期间，控制器使马达从静止加速到第一速度，第一速度被选择以使来自匣的注射物的射流具有足以刺穿人体组织到达皮下深度的速度，在第三间隔期间，控制器使马达维持在第一速度或第一速度以上，在第四间隔期间，控制器使马达减速到第二速度，以在皮下深度处输送注射物。

相关申请的引用

本申请要求于2017年9月12日递交的美国临时申请No.62/557381的优先递交日的权益，在此通过引用将该美国临时申请的全部内容引入。

背景技术

本发明涉及基于旋转马达的无针经皮注射装置。

皮肤用作身体的保护屏障。在现代医学的领域中，药物通常透过皮肤输送到患者的血液中。传统地，这是通过将针插入患者的皮肤并插入注射的目标区域而实现的。然而，针的使用存在显著的缺点，该缺点的范围从患者恐惧和不适到与处理使用过的针相关联的安全隐患。

已经研发出了无针经皮注射装置作为基于针的注射器的替代方案。典型地，这些装置使用注射物的高压窄射流来穿透患者的皮肤，从而消除了对利用针刺穿患者皮肤的需要。然而，对于改进的无针注射装置仍然存在需要。

发明内容

在整体方面中，用于注射物输送的设备包括：匣，其容纳一定体积的注射物并包含出口；线性致动器，其被构造成用于将注射物从匣的出口输送出来，线性致动器包括连接装置(linkage)；旋转马达，其机械地联接到连接装置；以及控制器，其联接到旋转马达。控制器被构造成在第一间隔、第二间隔、第三间隔和第四间隔响应于控制信号通过控制向马达供给的电输入控制致动器的线性运动，在第一间隔期间，旋转马达是静止的，线性制动器与匣接合以将匣中的注射物移出；在紧接着第一间隔发生的第二间隔期间，控制器使旋转马达从静止加速到第一速度，第一速度被选择以使来自匣的注射物的射流具有至少足以刺穿人体组织到达皮下深度的速度；在第三间隔期间，控制器使旋转马达维持在第一速度或维持在高于第一速度；并且在第四间隔期间，控制器使旋转马达减速到第二速度，第二速度被选择以在皮下深度处输送一定体积的注射物。

方面可以包括如下特征中的一个或多个。

控制器可以被构造成在无需使旋转马达反向运动的情况下从一定体积输送顺序注射的注射物。控制器可以被构造成在时间上彼此接近地从一定体积输送顺序注射的注射物。一定体积可以为至少一毫升。一定体积可以不大于大约0.5毫升。一定体积可以不大于大约0.3毫升。一定体积可以为注射物的治疗量。注射物可以是生物药物。

注射物可以在介于二摄氏度与二十摄氏度之间的温度下具有至少三厘泊的粘度。注射物可以在介于二摄氏度与二十摄氏度之间的温度下具有大约三厘泊至大约二百厘泊的粘度。在第二间隔期间，来自匣的注射物的射流的第二速度可以达到至少二百米每秒。旋转马达可以提供对于以不超过三转到达第一速度而言足够的动力。

第二间隔的持续时间可以小于一百毫秒。第二间隔的持续时间可以小于六十毫秒。第二间隔可以小于十毫秒。线性致动器可以双向联接到旋转马达和匣，以允许匣的内容物双向移位。设备还可以包括多个超级电容器，多个超级电容器联接到旋转马达并被构造成在第二间隔、第三间隔和第四间隔期间向旋转马达提供电力。多个超级电容器可以被构造成并联时充电，串联时放电以向旋转马达供电。旋转马达和多个超级电容器可以被构造成向线性致动器输送至少二百瓦特的峰值功率。