DE69632084T2

DE69632084T2 - Gasbetriebenes nadelloses injektionsgerät.

Info

Publication number: DE69632084T2
Application number: DE69632084T
Authority: DE
Inventors: P. Thomas CASTELLANO; Robert Schumacher
Original assignee: PENJET CORP SANTA MONICA; Penjet Corp
Current assignee: PENJET CORP SANTA MONICA; Penjet Corp
Priority date: 1995-10-10
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2016-10-10
Also published as: CA2234055A1; DE69632084D1; US5851198A; JP2001515370A; US6673034B2; WO1997013537A1; US6063053A; AU7397096A; CA2234055C; ATE262935T1; EP0988074B1; EP0988074A1; ES2216069T3; US6447475B1; US20020099329A1; US5730723A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein nadelloses Druckgas-Injektionsgerät und ein Herstellungsverfahren und insbesondere Ausführungsformen eines Einweg-Gerätes.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Normalerweise werden nadellose Medikationsinjektionen mit "Permanent Gun"-Instrumenten durchgeführt, die im Allgemeinen als "Jet-Injektoren" bezeichnet werden. Diese Geräte benutzen entweder eine Druckfeder oder ein inertes Druckgas, um die Flüssigkeitsmedikation (über einen Druckstangen-Plungerkolben) durch eine kleine Öffnung (eine Injektordüse) zu treiben, die senkrecht zur und an der Injektionsstelle aufliegt. Die Flüssigkeitsmedikation wird im Allgemeinen schnell auf eine Geschwindigkeit von etwa 800 Fuß pro Sekunde (fps) bis 1.200 fps (ungefähr jeweils 244 und 366 m/s) beschleunigt. Dies bewirkt, dass die Flüssigkeit die Hautoberfläche ohne den Einsatz einer Nadel durchdringen kann, wodurch sich die Medikation in einer Blumenstruktur unter der Hautoberfläche ablagert. Dieses Verfahren der Medikationsförderung wird als subkutane Injektion bezeichnet.
Die herkömmlichen Jet-Injektoren sind hinsichtlich des Gebrauchs unpraktisch und unhandlich. Die Vorbereitung eines typischen, wiederverwendbaren Jet-Injektors zur Verabreichung einer Injektion erfordert mehrere Schritte. Beispielsweise muss die Injektordüse, vor jeder Injektion, sterilisiert werden. Der Operator entfernt die Austrittsdüse vom Jet-Injektor und kocht die Düse in Wasser, um einen angemessenen Sterilisationsgrad sicherzustellen. Nachdem die Düse gereinigt ist, bringt sie der Benutzer wieder am Instrument an und bereitet das Instrument für das Laden der Medikation vor, die unter die Haut injiziert werden soll. Ein Problem, das häufig mit der Düse bei diesen wiederverwendbaren Systemen, infolge einer relativ kleinen Öffnung (ungefähr 0,004'' (0,0001 m) oder weniger) in Verbindung gebracht wird, besteht darin, dass die Düse dazu neigt, zu verstopfen, wenn das Gerät eine Zeit lang unbenutzt liegen bleibt oder wenn der Benutzer das Instrument nicht jedes Mal nach dem Gebrauch und vor dessen Wiederverwendung reinigt.
Hinzu kommt, dass das Laden von den bekannten Jet-Injektoren mit Medikation ein zeitaufwendiger und diffiziler Vorgang ist. Zuerst wird ein Adaptor, der eine Nadel enthält, durch das Gummiseptum des Medikationsfläschchen gesteckt. Die Düse des Jet-Injektors wird dann mit dem Nadeladaptor im Medikationsfläschchen verbunden. Der Operator beginnt dann, Medikation in die Förderkammer des Jet-Injektors hineinzuziehen. Dieser Vorgang kann mehrmals wiederholt werden, bis die eingeschlossene Luft in der Förderkammer entfernt ist. Nachdem dieser dem Injektionsvorgang vorausgehende Vorgang abgeschlossen ist, wählt der Operator eine Injektionsstelle aus und verabreicht die Injektion.
Eine gebrauchte und verschlissene Austrittsöffnung kann jedoch die Fördergeschwindigkeit der injizierten Flüssigkeit verringern, was zu einer inadäquaten Durchdringung führt und das Quetschen der Haut an der Injektionsstelle verursacht. Außerdem wird durch den falschen Einsatz des Jet-Injektors eine Quetschung (subkutanes Hämatom) hervorgerufen, wenn die Düse nicht fest gegen die Injektionsstelle gedrückt wird. Zu einer Quetschung kann es auch kommen, wenn die Düsenöffnung (Öffnung) teilweise verstopft oder verschlissen ist.
Herkömmliche Jet-Injektoren sind auch hinsichtlich des Gebrauchs etwas gefährlich, da sie sich entladen können, ohne dass sie an der Hautoberfläche positioniert sind. Mit einer Flüssigkeitsfördergeschwindigkeit von etwa 800 fps (243,8 m/s) oder höher, könnte ein Jet-Injektor das Auge einer Person in einer Entfernung von bis zu 15 Fuß (4,57 m) verletzen. Es ist außerdem anzumerken, dass Jet-Injektoren, die nicht richtig sterilisiert wurden, dafür berüchtigt sind, Infektionen an der Injektionsstelle zu erzeugen. Wenn außerdem ein Jet-Injektor an der Injektionsstelle nicht richtig positioniert wird, kann die Injektion hinsichtlich der Messdosierung einen zu geringen Wert haben, wodurch eine Benetzung auf der Hautoberfläche hervorgerufen wird, die zu weiteren Problemen führt, die mit falschen Dosierungsmengen verbunden sind.
Darüber hinaus ist auch anzumerken, dass die druckfedergetriebenen Jet-Injektoren keine lineare Fördergeschwindigkeit (konstante Geschwindigkeit der injizierten Flüssigkeit) bieten. Neben diesem Problem verringern federgetriebene Jet-Injektoren mit schwachen (z. B. gealterten) Federn häufig die Flüssigkeitsfördergeschwindigkeit, während die Flüssigkeit in die Haut verabreicht wird, was zu einer unsachgemäßen Flüssigkeitsdurchdringung führen kann. Eine verringerte Geschwindigkeit der Flüssigkeit kann eine falsche Dosierung und eine Quetschung an der Injektionsstelle verursachen (wird als subkutanes Hämatom bezeichnet).
Beispiele von bekannten nadellosen Injektoren sind in der PCT-Patentanmeldung WO-A95/03844 und dem US-Patent Nr. US 5.009.637 offenbart. In WO-A-95/03844 wird ein nadelloser Injektor mit einem Auslösermechanismus offenbart, der nur dann eine Injektion initiiert, wenn ein vorgegebener Kontaktdruck zwischen der Injektionsöffnung und der Haut des Patienten erreicht wurde. Es ist eine druckfedergetriebene Ausführungsform im Detail beschrieben und es wird Bezug auf die Möglichkeit von gasgetriebenen Ausführungsformen genommen. US 5.009.637 betrifft speziell einen gasgetriebenen nadellosen Injektor und offenbart insbesondere einen Injektor, der die Merkmale des einleitenden kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung aufweist.
Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Einweg-Jet-Injektor mit vereinfachten Betriebs- und Sicherheitsmerkmalen bereitzustellen, der aus praktischen Zwecken die oben erwähnten Einschränkungen ausschließt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein vorgefülltes druckgasbetätigtes nadelloses Injektionsgerät bereitgestellt, das für die Injektion von Flüssigkeitsmedikation durch die Hautoberfläche einsatzfähig ist, wobei das Gerät Folgendes umfasst:
einen Hauptkörper mit einem ersten Gasraum, einer Bohrung und einem zweiten Gasraum, der über die Bohrung in Gaskommunikation mit dem ersten Gasraum steht, wobei der erste Gasraum ein vorgefülltes Druckgas enthält, das durch die Bohrung austritt und in den zweiten Gasraum gelangt; ein Ventil, das lösbar zum Blockieren der Bohrung angebracht ist, um so lange den
Durchfluss des Druckgases aus dem ersten Gasraum zu verhindern, bis es abgelöst wird, wobei das Ventil zwischen dem ersten Gasraum und dem zweiten Gasraum angeordnet ist;
ein an den Hauptkörper gekoppeltes Kammergehäuse, wobei das Kammergehäuse Folgendes umfasst:
eine Flüssigkeitskammer, die die Flüssigkeitsmedikation aufnimmt;
eine Flüssigkeitsdruckbaugruppe, die in der Flüssigkeitskammer angeordnet ist und die Flüssigkeitsmedikation aus der Flüssigkeitskammer drückt;
eine Öffnung, die in einem Ende des Kammergehäuses ausgebildet ist und in Flüssigkeitskommunikation mit der Flüssigkeitskammer steht, wobei das Ventil dauerhaft abgelöst wird, so dass die Blockierung der Bohrung aufgehoben wird, das Druckgas aus dem ersten Gasraum in den zweiten Gasraum abgegeben wird und das Druckgas auf die Flüssigkeitsdruckbaugruppe drückt, die wiederum die Flüssigkeitsmedikation durch die Öffnung herausdrückt, damit diese die Hautoberfläche durchdringt;
dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungselement auf dem Hauptkörper montiert ist, um sich, beim Drücken auf dasselbe, in Längsrichtung längs des Hauptkörpers zu bewegen, wodurch eine seitliche Kraft erzeugt wird, die dauerhaft das Ventil ablöst, um das Druckgas, bei Ausübung eines vorgegebenen Druckes auf das Betätigungselement, freizusetzen.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen nimmt die Flüssigkeitskammer die vorgefüllte und zuvor abgemessene Flüssigkeitsmedikation auf und steht mit dem Treiber in Flüssigkeitskommunikation. Der Treiber kann als ein in der Flüssigkeitskammer angeordneter und verschiebbarer Kolben und ein in der Flüssigkeitskammer angeordneter und längs mit dem Kolben verschiebbarer Plungerkolben ausgebildet sein, um die Flüssigkeitsmedikation aus der Flüssigkeitskammer durch die Öffnung zu drücken. Die Öffnung ist in einem Ende des Kammergehäuseabschnitts ausgebildet und steht mit der Flüssigkeitskammer in Flüssigkeitskommunikation. Im Betrieb drückt das Druckgas, wenn es aus dem ersten Gasraum abgegeben wird, auf die Flüssigkeitsdruckbaugruppe, die wiederum die Flüssigkeitsmedikation durch die Öffnung herausdrückt, damit sie die Hautoberfläche des Benutzers durchdringt.
Bei der oben erläuterten Ausführungsform weist der Kolben einen Kopf auf, der im zweiten Gasraum angeordnet ist. Der Kopf sorgt für eine luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung, so dass das aus dem ersten Gasraum abgegebene Druckgas im zweiten Gasraum eingeschlossen wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Injektionsgerät mit einem Hebel für den Bruch des Ventils ausgestattet. Bei speziellen Ausführungsformen ist der Hebel durch eine Seitenwand des Hauptkörpers angrenzend an das Ventil so verschiebbar angebracht, dass wenn ein Ende des Hebels eingeschoben wird, das andere Ende des Hebels das Ventil ablöst wird und somit das Druckgas in den zweiten Gasraum freigesetzt wird. Der widerstandsempfindliche Auslöser kann eine schräge Rampenfläche umfassen, die den Hebel nach innen drückt, wenn auf den widerstandsempfindlichen Auslöser gedrückt wird. Bei den bevorzugten Ausführungsformen ist eine Schraubenfeder zwischen dem widerstandsempfindlichen Auslöser und dem Hauptkörperteil angeordnet, um den widerstandsempfindlichen Auslöser in einen nicht gedrückten Zustand vorzuspannen. Eine Feststelleinrichtung, wie z. B. ein Befestigungsring, kann eingesetzt werden, um den widerstandsempfindlichen Auslöser an den Hauptkörperteil zu koppeln und eine Schutzabdeckung, wie z. B. eine Schraubkappe, kann eingesetzt werden, um die Öffnung abzudecken, damit die Sterilität des Injektionsgerätes erhalten bleibt.
Sonstige Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, die exemplarisch verschiedene Merkmale der Ausführungsformen der Erfindung verdeutlichen, offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, in denen die Bezugszahlen entsprechende Teile in mehreren Figuren bezeichnen, detailliert beschrieben.
1 ist eine Querschnittsdarstellung eines Injektionsgerätes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Explosionsdarstellung eines Betätigungselementes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 ist eine Außen-Seitenansicht eines Injektionsgerätes;
4 ist eine Außen-Vorderansicht eines Injektionsgerätes;
5 ist eine Außen-Rückansicht eines Injektionsgerätes;
6 ist eine Außenansicht eines Injektionsgerätes mit einer Schutzkappe.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie dies in den Zeichnungen zu Illustrationszwecken dargestellt ist, ist die Erfindung in einem nadellosen Injektnor realisiert. Bei den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein gasbetriebenes nadelloses Injektionsgerät bereits mit Medikation gefüllt und für den einmaligen Gebrauch ausgelegt.
Vorzugsweise ist der nadellose Injektor für den Gebrauch an Menschen bestimmt. Es wird jedoch anerkannt werden, dass weitere Ausführungsformen der Erfindung an Tieren oder bei sonstigen Anwendungen eingesetzt werden können, die eine nadellose Injektion, wie beispielsweise die Durchleitung von inijzierbaren Substanzen durch eine poröse Membran oder dergleichen, erfordern. Darüber hinaus kann der nadellose Injektor anstelle von Gasenergie Federn, pyrotechnische Ladungen oder etwas Vergleichbares als Injektionsförderkraft einsetzen.
Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, ist ein nadelloses Injektionsgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einem stiftgroßen Gerät realisiert. Das nadellose Injektionsgerät 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist für die subkutane Injektion von Medikation, ohne Durchstechen der Haut (nicht invasiv) mit einer Nadel, nützlich und stellt eine Verbesserung gegenüber den bekannten Geräten dar. Das Gerät 10 lässt sich als Einweg-Injektor mit einer einzigen Dosis einsetzen, um eine Dosierung von Flüssigkeitsmedikation zu fördern. Die bevorzugte Ausführungsform stellt eine genaue Förderung durch eine Öffnung mit einem Durchmesser von ungefähr 0,0032'' (ungefähr 0,08 mm) sicher. Es können jedoch größere oder kleinere Durchmesser verwendet werden, so lange wie die genaue Durchdringung der Haut und die genaue Fördermenge der Medikation beibehalten werden können. Die Flüssigkeit wird mit Hilfe der pneumatischen Propulsion linear beschleunigt. Die Sicherheit wird aufrechterhalten und eine unabsichtliche Aktivierung des Injektionsgerätes 10 wird durch ein druckempfindliches (z. B. widerstandsempfindliches) Auslösemerkmal vermieden, das eine richtige Vorspannung der Düse und Öffnung an der Injektionsstelle vor der automatischen Medikationsauslösung gestattet. Beispielsweise erfolgt die Aktivierung des Injektionsgerätes 10 erst, wenn der Injektor richtig positioniert wurde, um den erforderlichen Widerstand durch die Hautoberfläche des Patienten bereitzustellen, damit eine ausreichende Spannung und ein ausreichender Druck an einem Auslöser des Injektionsgerätes 10 aufgebracht werden kann, um die Dosierung der Medikation zu aktivieren. Die falsche Positionierung, die einen nicht ausreichenden Widerstand durch die Hautoberfläche des Patienten zur Folge hat, verhindert, dass das Injektionsgerät unabsichtlich aktiviert wird. Beispielsweise verhindern enge Toleranzen zwischen einer Auslöserkappe und einem Gehäuse, dass sich die Kappe längs des Gehäuses verschiebt, um das Gerät 10 auszulösen, wenn das Gerät 10 eine Neigung von mehr als 10 Grad gegenüber einer zur Hautoberfläche des Patienten senkrechten Achse aufweist.
Das Gerät nutzt eine Fertigpackung und genau abgemessene Dosierungen für eine Vielzahl von medizinischen Anwendungen. Es können jedoch alternative Ausführungsformen vor der Injektion geladen werden. Das Injektionsgerät 10 lässt sich in verschiedenen kundenspezifischen Größen für eine genaue Medikationsförderung herstellen, bei der ein weiter Bereich von Medikationstypen und Dosierungsmengen zur Anwendung kommen. Bevorzugte Ausführungsformen gestatten eine einmalige Injektion in Mengen, die von 1/20 eines Kubikzentimeters (cc) bis 1,0 cc reichen. Die Ausführung des Injektionsgerätes 10 wird normalerweise bei menschlichen Patienten eingesetzt. Bei alternativen Ausführungsformen kann jedoch ein größeres Injektionsgerät mit einem größeren Medikationsfassungsvermögen gebaut und an Tieren, wie z. B. Vieh oder dergleichen, eingesetzt werden.
1 zeigt ein nadelloses Injektionsgerät 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Injektionsgerät 10 weist einen Hauptkörper 12, ein Kammergehäuse 40, eine Kappe 60, einen Kolben 50, ein Betätigungselement 20 und einen ersten Gasraum 18 auf. Der Hauptkörper 12 umfasst einen ersten Körperabschnitt 13, der integral mit einem zweiten Körperabschnitt 19 verbunden ist (der Hauptkörper 12, der erste Körperabschnitt 13 und der zweite Körperabschnitt 19 können hinsichtlich Konstruktion und Herstellung eine einzige Einheit sein). Bei der bevorzugten Ausführungsform des Gerätes weist der zweite Körperabschnitt 19 einen geringfügig größeren Durchmesser als der des ersten Körperabschnitts 13 auf. Wegen eines größeren Durchmessers des zweiten Körperabschnitts 19 ist ein Flansch 27 ausgebildet. Der erste Körperabschnitt 13 und der zweite Körperabschnitt 19 weisen jeweils eine längliche zylindrische Form auf. Bei alternativen Ausführungsformen können jedoch andere Formen wie rechteckig, dreieckig oder dergleichen eingesetzt werden. Der Hauptkörper 12 weist außerdem einen länglichen Hohlraum 17 auf, der mittig längs der Länge des ersten Körperabschnitts 13 und teilweise längs der Länge des zweiten Körperabschnitts 19 angeordnet ist. Im länglichen Hohlraum 17 ist eine Öffnung ausgebildet, die sich am Ende des Hauptkörpers 12, gegenüber dem zweiten Körperabschnitt 19, befindet. Der längliche Hohlraum 17 hat eine zylindrische Form, deren Durchmesser im Wesentlichen gleich ist. Bei alternativen Ausführungsformen können jedoch andere Formen wie rechteckig, dreieckig oder dergleichen eingesetzt werden. Der Durchmesser des länglichen Hohlraums 17 nimmt allmählich in dem Maße ab, wie sich der längliche Hohlraum 17 dem zweiten Körperabschnitt 19 nähert. Die kleineren Durchmesserabschnitte des länglichen Hohlraums 17 begrenzen die Rückwärtsbewegung des Kolbens 50 und tragen dazu bei, die Beschleunigungsrate zu erhöhen, wenn das Jet-Injektionsgerät 10 zu Beginn aktiviert wird.
Der zweite Körperabschnitt 19 umfasst eine Hebelbohrung 74 und den ersten Gasraum 18, der zur Speicherung eines inerten Druckgases, wie Kohlendioxid, dient. Alternative Ausführungsformen können jedoch andere Gase oder eine Gas-Flüssigkeitskombination einsetzen. Der längliche Hohlraum 17 (der einen zweiten Gasraum 14 enthält) und der erste Gasraum 18 sind aneinander gekoppelt, um über eine Bohrung 30 eine Gaskommunikation miteinander bereitzustellen. Der erste Gasraum 18 des zweiten Körperabschnitts 19 weist eine Öffnung am entgegengesetzten Ende der Bohrung 30 auf, durch den Druckgas in den ersten Gasraum 18 vorgefüllt wird. Eine (vorzugsweise ringförmige) Haltenut 28 ist um den inneren Durchmesser des ersten Gasraums 18 herum ausgebildet, und zwar neben dem Ende der größeren Öffnung im ersten Gasraum. Ein Kammerstopfen 26 ist in der Öffnung des ersten Gasraums 18 angeordnet, um das inerte Druckgas dicht einzuschließen, sobald das Gas geladen worden ist. Der Kammerstopfen 26 sorgt für eine luftdichte Abdichtung im ersten Gasraum 18, indem er in die Haltenut 28 greift. Die Haltenut 28 verhindert außerdem, dass sich der Kammerstopfen 26 selbst vom zweiten Körperabschnitt 19 infolge des Vorhandenseins von Druckgas im ersten Gasraum 18 ablöst. Der Kammerstopfen 26 ist so konfiguriert und bemessen, dass er fest in die Öffnung des ersten Gasraums 18 passt. Bei alternativen Ausführungsformen kann anstelle der Haltenut 28 die Innenfläche des ersten Gasraums mit Gewinde versehen sein, so dass der Kammerstopfen 26 (mit dem entsprechenden Außengewinde) in den ersten Gasraum 18 geschraubt werden kann. Alternativ kann der erste Gasraum 18 eine abgedichtete Kammer sein, in die über ein Ventil Druckgas injiziert wird. Eine Abdichtung lässt sie unter Verwendung eines Klebstoffes oder sonstiger geeigneter Materialien erreichen. Der Kammerstopfen 26 kann aus beliebigen passenden harten Materialien, wie z. B. aus Kunststoff, Gummi, Keramik, Metall, Verbundstoffen und dergleichen, hergestellt werden. Obwohl der Hauptkörper 12 aus Kunststoff mit einem Verfahren wie dem Spritzgießen hergestellt werden kann, können andere geeignete Materialien, wie z. B. Keramik, Glas, Metall, Verbundstoffe o. ä. eingesetzt werden. Außerdem können der erste Körperabschnitt 13 und der zweite Körperabschnitt 19 zusammen als ein Spitzgussteil geformt werden oder können als separate Abschnitte geformt werden, die durch Kleben, Schweißen, Schnapppassungen oder ein ähnliches Fügeverfahren zusammengekoppelt werden. Bei bevorzugten Ausführungsformen würde der Kammerstopfen 26 durch Kunststoffschweißen, Kleben oder sonst wie im ersten Gasraum 18 befestigt, und zwar sofort nachdem der erste Gasraum mit Gas gefüllt ist.
Im länglichen Hohlraum 17 ist ein vorstehendes Freisetzungsteil 16 (oder Ventil) an der Wand angebracht, um die Bohrung 30 zu blockieren und abzudichten. In seiner normalen Position blockiert das vorstehende Freisetzungsteil 16 den Gasdurchfluss aus dem ersten Gasraum 18 in den länglichen Hohlraum 17. Nachdem das vorstehende Freisetzungsteil 16 abgelöst oder von seiner ursprünglichen Position weggebrochen ist, wird das Druckgas aus dem ersten Gasraum 18 in den länglichen Hohlraum 17 abgegeben. Genauer gesagt wird das Druckgas in einen zweiten Gasraum 14 abgegeben, der Teil des länglichen Hohlraums 17 ist. Das vorstehende Freisetzungsteil 16 ist vorzugsweise ausreichend groß, um die Öffnung in der Bohrung 30 vollständig abzudecken, wodurch ein Gasleck verhindert wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann das vorstehende Freisetzungsteil 16 zusammen mit dem Hauptkörper 12 geformt werden. Alternativ kann das vorstehende Freisetzungsteil 16 an der Wand durch ein beliebiges geeignetes Verfahren, wie z. B. Kleben, Schweißen oder einem ähnlichem Verfahren, angebracht werden. Das vorstehende Freisetzungsteil 16 wird vorzugsweise dadurch abgelöst oder weggebrochen, dass Kraft an einer Seite aufgebracht wird, sollte aber fest genug angebracht sein, um dem Druck standhalten zu können, der durch die Druckluft im ersten Gasraum 18 oder einen Stoß infolge eines Falls ausgeübt wird. Außerdem sollte das vorstehende Freisetzungsteil 16 so lange einer Abscherung standhalten, bis das Injektionsgerät 10 mit der Haut eines Patienten in Berührung gebracht wurde und ein ausreichender Widerstand vorliegt, damit sich das Injektionsgerät 10 durch Aufbringen eines ausreichenden Drucks zum Abscheren des vorstehenden Freisetzungsteils 16 aktivieren lässt.
Die Hebelbohrung 74 ist normalerweise an der Seitenwand des Hauptkörpers 12 ausgebildet und verläuft unter einem leicht schrägen Winkel von der Außen- zur Innenfläche des zweiten Körperabschnitts 19. Es können jedoch andere Konfigurationen eingesetzt werden. Die Hebelbohrung 74 ist ausgelegt und konfiguriert, um einen Hebel 70 aufzunehmen, der durch die Hebelbohrung 74 hindurch hervorsteht. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Hebel 70 eine zylindrische Stange mit einem abgerundeten Ende 72. Das abgerundete Ende 72 steht aus dem zweiten Körperabschnitt 19 hervor. Der Hebel 70 hat vorzugsweise den nahezu gleichen Querschnitt und Durchmesser wie die Hebelbohrung 74, damit er fest in die Bohrung 74 passt, um eine ausreichende luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung bereitzustellen, damit die effektive Leistungsfähigkeit der Injektionsgerätes 10 nicht beeinträchtigt wird. Es kann jedoch ein gewisses Spiel zwischen dem Hebel 70 und der Bohrung 74 geben, um einen zu hohen Gasdruck über eine Zeitspanne abzubauen, sobald das Injektionsgerät 10 eingesetzt worden ist. Bei einer alternativen Ausführungsform kann eine Vielzahl von Hebeln 70 durch eine Vielzahl von Hebelbohrungen 74 hindurch angeordnet sein, um die Entfernung eines vorstehenden Freisetzungsteils 16 sicherzustellen. Beispielsweise kann der Hauptkörper 12 zwei Hebel, die zueinander unter einem Winkel von 90 Grad angeordnet sind, aufnehmen, so dass die kombinierte Kraft von diesen Hebeln eine sachgemäße Ablösung des vorstehenden Freisetzungsteils 16 sicherstellt. Außerdem kann der Hebel 70 und die Bohrung 74 mit einer Vierkantstangen-Form oder sonstigen geeigneten Formen geformt werden. Der Hebel 70 kann aus elastischem Kunststoff oder sonstigen geeigneten Materialien hergestellt werden.
Das Kammergehäuse 40 umfasst einen länglichen röhrenförmigen Körper 43, einen Halsabschnitt 45 und eine Flüssigkeitskammer 41 zur Speicherung und Aufnahme von z. B. Flüssigkeitsmedikation (nicht dargestellt). Das Kammergehäuse 40 hat eine Öffnung 42 (oder Düse) an einem Ende sowie eine Öffnung, die konfiguriert ist, um den Kolben 50 aufzunehmen, am anderen Ende. Die Öffnung 42 ist mittig an einer Injektor-Stirnseite 49 angeordnet. Die Injektor-Stirnseite 49 hat eine ebene Fläche, mit der Ausnahme, dass der mittlere Bereich um die Öffnung 42 herum etwas erhöht ist. Die erhöhte Fläche um die Öffnung 42 herum stellt einen festen Kontakt an einer Aufnahmefläche, wie z. B. der Hautoberfläche (nicht dargestellt), her. Dies hilft sicherzustellen, dass der Injektor richtig positioniert ist und erst aktiviert wird, wenn ein ausreichender Druck am Injektionsgerät 10 aufgebracht wird.
Der Außendurchmesser des Halsabschnitts 45 ist kleiner als der Außendurchmesser des länglichen röhrenförmigen Körpers 43, der einen Schulterabschnitt 47 bildet, wo sich die Teile aneinander fügen. Der Schulterabschnitt 47 liegt an der Fläche der Öffnung an, die durch den länglichen Hohlraum 17 des Hauptkörpers 12 gebildet wird. Der Außendurchmesser des Halsabschnitts 45 ist im Wesentlichen gleich dem des Innendurchmessers des länglichen Hohlraums 17 des Hauptkörpers 12, so dass der Halsabschnitt 45 fest in den länglichen Hohlraum 17 passt. Um den Halsabschnitt 45 des Kammergehäuses 40 fest mit dem länglichen Hohlraum 17 des Hauptkörpers in Eingriff zu bringen, hat der mittlere Abschnitt des Halsabschnitts 45 einen etwas größeren Außendurchmesser, der in eine Nut 15 passt, die im länglichen Hohlraum 17 ausgebildet ist. Sobald beide Teile miteinander gekoppelt sind, lässt sich das Kammergehäuse 40 nur noch vom Hauptkörper 12 trennen, wenn eine sehr hohe Kraft aufgebracht wird. Bei alternativen Ausführungsformen wird der erhöhte Außendurchmesser des Halsabschnitts abgeändert, um Gewindegänge am Außendurchmesser des Halsabschnitts 45 zu formen und dazu passende Gewindegänge werden im länglichen Hohlraum 17 geformt, um das Kammergehäuse 40 einzuschrauben. Dies hat den Vorteil, dass sich das Gerät 10 dann, wenn es erforderlich ist, oder erst vor der Verabreichung einer Injektion, zusammenbauen lässt. Durch diese Montageoption kann der Benutzer eine Vielfalt von unterschiedlichen Medikationen oder Dosierungen auswählen und dies bei gleichzeitiger Minimierung der Anzahl von kompletten Injektoren 10, die getragen oder gelagert werden müssen. Es würde auch die Herstellung des Gerätes 10 erleichtern, da die Herstellung des Injektors 10 und des Kammergehäuses 40 zu unterschiedlichen Zeitpunkten möglich wäre. Ferner kann der Hauptkörper 12 und das Kammergehäuse 40 durch jedes geeignete Verfahren, wie Kleben, Schweißen o. Ä., aneinander angebracht und abgedichtet werden. Es wird ein auch Ringschweißstoß 48, in Form eines Kunststoffschweißwulstes, eingesetzt, um die Anbringung des Kammergehäuses 40 am Hauptkörper 12 weiter zu verstärken. Bei der bevorzugten Ausführungsform stößt der Ringschweißstoß 48 am Schulterabschnitt 47 und an der Öffnungsfläche des länglichen Hohlraums 17 an. Der Ringschweißstoß 48 sorgt für eine zusätzliche Festigkeit, um das Kammergehäuse 40 im Hauptkörper 12 festzuhalten. Obwohl dies nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, kann ein O-Ring zwischen dem Schulterabschnitt 47 des Kammergehäuses 40 und der Öffnungsfläche des länglichen Hohlraums 17 angeordnet werden, um eine zusätzliche luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung bereitzustellen.
Zur leichteren Abmessung und Überwachung der Medikationsmenge in der Flüssigkeitskammer 41 umfasst der längliche röhrenförmige Körper 43 eine Skalenteilung, so dass der Benutzer die im Injektionsgerät 10 enthaltene Medikationsmenge bestimmen kann. Das Kammergehäuse 40 kann aus Glas oder anderen geeigneten Materialien, wie z. B. Kunststoff, Keramik, Polycarbonat oder einem ähnlichen Material geformt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Kammergehäuse 40 durchsichtig, so dass die Flüssigkeitsmedikation und die verschiedenen, sich bewegenden Teile in der Flüssigkeitskammer 41 visuell geprüft werden können. Ferner ist das Kammergehäuse 40 wegwerfbar; allerdings kann das Kammergehäuse recycliert werden, falls dies gewünscht wird.
Eine Kappe 60 kann auf dem Ende des Kammergehäuses 40 angebracht werden, um die Öffnung 42 abzudecken. Die Kappe 60 sorgt für die Sterilität des Injektionsgerätes 10, erhält diese aufrecht und verhindert eine versehentliche Entladung der in der Flüssigkeitskammer 41 befindlichen Flüssigkeitsmedikation durch Stoß, Evaporation oder Versickern. Zur Befestigung der Kappe 60 befinden sich Gewindegänge 44 auf der Außenfläche des Endabschnitts des Kammergehäuses 40. Die Kappe 60 weist die dazu passenden Gewindegänge 62 auf der Innenfläche auf, so dass die Kappe 60 am Endabschnitt des Kammergehäuses 40 aufgeschraubt werden kann. Nach dem Aufschrauben sorgt die Kappe 60 um den Bereich der Öffnung herum für eine luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung, damit verhindert wird, dass Fremdmaterial in die Flüssigkeitskammer 41 gelangt. Bei alternativen Ausführungsformen können die Kappe 60 und der Endabschnitt des Kammergehäuses 40 so konfiguriert werden, dass die Kappe 60 nicht aufgeschraubt, sondern aufgeklipst wird. Die Kappe 60 kann aus einem beliebigen geeigneten harten Material, wie z. B. Kunststoffpolymeren, Gummi, Keramik oder einem ähnlichen Material, hergestellt werden.
Der Kolben 50 hat einen länglichen zylindrischen Körper 51 mit einer eingekerbten Stirnfläche 52 an einem Ende und einem Kopf 54 am entgegengesetzten Ende. Der Kopf 54 umfasst eine hintere Fläche 55, die vorzugsweise konkav ist. Bei alternativen Ausführungsformen können die vorderen und hinteren Flächen eben sein, oder sonstige geeignete Formen aufweisen. Der längliche zylindrische Körper 51 des Kolbens 50 ist in der Flüssigkeitskammer 41 angeordnet, um längs deren Länge verschiebbar zu sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen hat der längliche zylindrische Körper 51 im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie der Durchmesser der Flüssigkeitskammer 41, um eine ungehinderte Verschiebebewegung längs der Länge der Flüssigkeitskammer 41 bereitzustellen. Wegen einer luft- und flüssigkeitsdichten Abdichtung um einen Plungerkolben 56 herum ist die luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung um den Kolben 50 herum gegebenenfalls nicht erforderlich. Der Kopf 54 des Kolbens 50 hat im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser wie der Innendurchmesser des länglichen Hohlraums 17, damit eine luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung mit einer minimalen Reibung zwischen dem Kopf 54 und der Wand des länglichen Hohlraums 17 gebildet wird. Der zwischen dem Kopf 54 und der hinteren Wand des länglichen Hohlraums 17 definierte Raum ist der zweite Gasraum 14. Der Kopf 54 ist im länglichen Hohlraum 17 so angeordnet, dass das in den zweiten Gasraum 14 eingeleitete Druckgas den Kopf 54 gegen die Wandfläche des länglichen Hohlraums 17 ausdehnt, wodurch eine zusätzliche Dichtung bereitgestellt wird, so dass das in den zweiten Gasraum 14 eingeleitete Druckgas den Kolben 50 nach vorne drückt.
Da, wo der untere Abschnitt 82 des Kopfes 54 in Kontakt mit dem Halsabschnitt 45 des Kammergehäuses 40 kommt, können die beiden Abschnitte so konfiguriert sein, dass sie aufeinander passend abgestimmt sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform bildet die Stirnfläche 80 des Halsabschnitts 45 eine konkave Fläche, während der untere Abschnitt 82 des Kopfes 54 eine konvexe Fläche bildet. Die zueinander passenden Formen tragen dazu bei, dass im Wesentlichen die gesamte Medikation zur Injektionsstelle gefördert wird. Bei alternativen Ausführungsformen können andere geeignete Formen, wie z. B. eine ebene Fläche, eingesetzt werden, und der Kolben 50 kann aus einem beliebigen geeigneten Material, wie z. B. Kunststoff, Glas, Keramik, Metall, Verbundstoffen oder einem ähnlichen Material, hergestellt werden.
Ferner ist in der Flüssigkeitskammer 41 ein Plungerkolben 56 angeordnet. Der Plungerkolben 56 hat einen Außendurchmesser, der im Wesentlichen mit dem Innendurchmesser der Flüssigkeitskammer 41 übereinstimmt, um eine luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung zu formen. Der Plungerkolben 56 zwischen dem Kolben 50 und der Öffnung 42 angeordnet. Die Medikation befindet sich vor dem Plungerkolben 56 (d. h. zwischen der Öffnung 42 und dem Plungerkolben 56), so dass die Vorwärtsbewegung des Plungerkolbens 56 die Flüssigkeitsmedikation in Richtung der Öffnung 42 drückt. Die vordere Fläche des Plungerkolbens 56 kann so konfiguriert werden, dass sie zur Öffnung passt, die durch eine Öffnungsführung 46 definiert wird. Bei bevorzugten Ausführungsformen hat die vordere Fläche des Plungerkolbens 56 eine konvexe Fläche, die zur konkaven Form der Öffnungsführung 46 passt, deren Scheitel die Öffnung 42 ist. Die Form der Öffnungsführung 46 fokussiert die Flüssigkeitsmedikation und erhöht deren Geschwindigkeit, während sie aus der Öffnung 42 austritt. Die zueinander passenden Formen der Öffnungsführung 46 und des Plungerkolbens 56 tragen zur Minimierung der Vergeudung der Medikation, da die meiste Medikation durch die Öffnung 42 herausgedrückt wird. Die Form der hinteren Fläche des Plungerkolbens 56 ist passend zur vorderen Fläche 52 des Kolbens 50. Die ähnlich geformte Konfiguration sorgt für eine gleichmäßige Druckverteilung auf der hinteren Fläche des Plungerkolbens 56, wenn sich der Kolben 50 vorwärts bewegt. Dies trägt dazu bei, Störungen durch Verstopfungen oder eine Verformung zu minimieren, während der Plungerkolben 56 nach vorne getrieben wird. Der Plungerkolben 56 ist im Allgemeinen aus Gummi oder sonstigen geeigneten Materialien, wie z. B. Kunststoff, Verbundstoffen oder einem ähnlichen Material, hergestellt. Bei alternativen Ausführungsformen sind der Plungerkolben 56 und der Kolben 50 als integriertes Teil geformt, indem entweder der Plungerkolben 56 am Kolben 50 angebracht wird oder die Kolbenbaugruppe so geformt wird, dass sie den Plungerkolben 56 enthält.
Ein widerstandsempfindlicher Auslöser umfasst ein Betätigungselement 20, das ein längliches röhrenförmiges Element ist, das sich über den zweiten Körperabschnitt 19 des Hauptkörpers 12 schiebt. Das Betätigungselement 20 weist einen Auslöserabschnitt 22, eine erhöhte Schiene 76 (siehe 2) und einen Halteschlitz 25 auf. Das Betätigungselement 20 ist an einem Ende umschlossen und hat eine Öffnung am anderen Ende. Auf der Innenfläche des umschlossenen Endes ist eine Federfläche 23 zum Halten oder Einbauen einer Schraubenfeder 24 vorhanden. Ferner umfasst der widerstandsempfindliche Auslöser eine Schraubenfeder 24, die zwischen einer Federfläche 23 und dem Kammerstopfen 26 angeordnet ist und eine rückstellfähige Vorspannung in Richtung des hinteren Endes bereitstellt. Der richtige Gebrauch des Injektionsgerätes 10 erfordert, dass das Injektionsgerät 10 im Wesentlichen senkrecht zur Hautoberfläche angeordnet wird, bevor die Medikation in die Injektionsstelle injiziert wird. Deshalb sollte die Spannungsfestigkeit der Schraubenfeder 24 ausreichend hoch sein, damit die versehentliche Auslösung verhindert wird, wenn das Injektionsgerät 10 nicht richtig angeordnet ist. Normalerweise ist ein aufgebrachter Mindestdruck von 2,2 lbs/in² (1,0 kg/2,5 cm²) erforderlich, um den Injektor zu entladen. Es können jedoch niedrigere oder höhere Mindestwerte erforderlich sein, und zwar in Abhängigkeit von der Haut des Patienten oder der Stelle, an der die Injektion zu verabreichen ist. Bei alternativen Ausführungsformen können anstelle der Schraubenfeder 24 alternative Widerstandselemente, wie z. B. verformbarer Gummi oder Kunststoff, Dehnungsmessstreifen oder etwas Ähnliches, eingesetzt werden.
In der vorderen Öffnung des Betätigungselementes 20 ist ein Halteschlitz 25 für den Einbau einer Feststelleinrichtung 75 vorhanden. Der Halteschlitz 25 ist um den inneren Umfang des Betätigungselementes 20 herum ausgebildet, das sich von einer Seite der erhöhten Schiene 76 zur anderen Seite erstreckt. Die Feststelleinrichtung 75, die die Form einer dünnen, kreisförmig gebogenen Stange aufweist, ist in den Halteschlitz 25 eingebaut. Die Umfangslänge der Feststelleinrichtung 75 stimmt im Wesentlichen mit der des Halteschlitzes 25 überein. Nachdem das Betätigungselement 20 auf dem zweiten Körperabschnitt 19 angebracht ist, liegt die Feststelleinrichtung 75 im Allgemeinen am Flansch 27 an. Dies verhindert, dass sich das Betätigungselement 20 selbst vom zweiten Körperabschnitt 19 aufgrund der durch die Schraubenfeder 24 ausgeübten Kraft in Rückwärtsrichtung ablöst. Die Feststelleinrichtung 75 kann aus Kunststoff oder sonstigen geeigneten Materialien, wie z. B. Metall oder etwas Ähnlichem, hergestellt sein. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Feststelleinrichtung 75 und das Betätigungselement 20 durch ein Gießverfahren oder sonstige geeignete Verfahren als ein integrales Element geformt werden. Das Betätigungselement 20 wird normalerweise aus Kunststoff oder sonstigen geeigneten harten und rückstellfähigen Materialien, wie z. B. Glas, Verbundstoff Keramik oder Metall, hergestellt. Der Auslöserabschnitt 22 befindet sich auf der äußeren Stirnfläche des Betätigungselementes 20. Er ist vorzugsweise ist Form einer konkaven Fläche ausgeführt und ist mit einem strukturierten Material überzogen, damit die Betätigungsdruckkraft, die z. B. durch einen Daumen aufgebracht wird, nicht wegrutschen kann.
2 zeigt eine Explosionsdarstellung des Betätigungselementes 20 des widerstandsempfindlichen Auslösers. Wie in 2 dargestellt ist, verläuft die erhöhte Schiene 76 längs der Länge der Außenfläche des Betätigungselementes 20. Ein Kanal 78 ist längs der Länge der erhöhten Schiene 76 ausgebildet. Die Form und Abmessung des Querschnittes des Kanals ist so gestaltet, dass der hervorstehende Abschnitt des Hebels 70 aufgenommen wird. Die erhöhte Schiene 76 hat eine Dicke, die sich längs ihrer Länge ändert. Die Dicke der erhöhten Schiene 76 ist in der Nähe der Öffnung des Betätigungselementes 20 geringer. Zum hinteren Abschnitt des Betätigungselementes 20 hin, wo sich ein Hebel 70 befindet, ist ein zunehmend schräger Bereich 21 auf der Innenfläche der erhöhten Schiene 76 ausgebildet. Wenn nicht auf das Betätigungselement 20 gedrückt wird, liegt der Hebel 70 an der ebenen dünnen Innenfläche der erhöhten Schiene 76 auf. Dies ist der normale Zustand des Injektionsgerätes 10 vor der Injektion. Wenn auf das Betätigungselement 20 gedrückt wird, verschiebt sich das Betätigungselement 20 nach vorne und der schräge Bereich 21 drückt den Hebel 70 zur Mitte des zweiten Körperabschnitts 19. Die nach innen erfolgende Bewegung des Hebels reißt (oder bricht) das vorstehende Freisetzungsteil 16 ab und folglich wird das Druckgas freigesetzt und in den ersten Gasraum 18 abgegeben. Die erhöhte Schiene 76 kann als integraler Teil des Betätigungselementes mit Hilfe eines Gießverfahrens oder sonstiger geeigneter Verfahren geformt werden.
Wie in den 1, 2 und 4 dargestellt ist, umfasst der zweite Körperabschnitt 19 drei Keilnutfedern 100 und das Betätigungselement 20 umfasst drei korrespondierende Keilnuten 102, die dafür ausgelegt sind, die Keilnutfedern 100 des zweiten Körperabschnitts 19 verschiebbar aufzunehmen. Die Keilnutfedern 100 und Keilnuten 102 werden bereitgestellt, um die Verschiebung des Betätigungselementes 20 längs des zweiten Körperabschnitts zu unterstützen, während auf das Betätigungselement 20 zur Durchführung einer Injektion gedrückt wird. Die Keilnutfedern 100 und Keilnuten 102 verhindern im Wesentlichen, dass sich das Betätigungselement 20 um den zweiten Körperabschnitt 19 dreht, um die Blockierung des Betätigungselementes 20 während einer Injektion zu verhindern. Außerdem verhindern die Keilnutfedern 100 und Keilnuten 102 eine Drehbewegung des Betätigungselementes 20 um den zweiten Körperabschnitt 19, wenn die Kappe 60 entfernt oder auf das Kammergehäuse 40 aufgeschraubt wird. Dies begrenzt die Höhe der auf den Hebel 70 in der Bohrung 74 wirkenden Torsionsbeanspruchung während einer Injektion oder beim Entfernen oder Aufschrauben der Kappe 60 auf das Kammergehäuse 40. Bei alternativen Ausführungsformen kann eine andere Anzahl von Keilnutfedern und Keilnuten verwendet werden. Außerdem können die Keilnutfedern und Keilnuten entfallen, falls der Hebel 70 eine ausreichend hohe Festigkeit aufweist. Bei weiteren alternativen Ausführungen können die Keilnutfedern 100 und/oder Keilnuten 102 mit einem Schmierstoff beschichtet oder aus Materialien mit niedrigen Reibungskoeffizienten geformt werden, um die Verschiebebewegung des Betätigungselementes 20 längs des zweiten Körperabschnitts 19 zu erleichtern. Bei den bevorzugten Ausführungsformen haben die Keilnutfedern 100 und Keilnuten 102 ein Vierkantprofil. Bei alternativen Ausführungsformen können die Keilnutfedern und Keilnuten jedoch andere Profile, wie z. B. ein Dreikant-, Sägezahn-, Schwalbenschwanz- oder ein ähnliches Profil haben, um der Drehbewegung des Betätigungselementes 20 um den zweiten Körperabschnitt 19 standzuhalten.
Es wird jetzt die Arbeitsweise des nadellosen Injektionsgerätes gemäß der bevorzugten Ausführungsform erläutert. Am Fertigungsstandort erfolgte zunächst das Vorfüllen des Injektionsgerätes, wobei Medikation in die Flüssigkeitskammer 41 und Druckgas in den ersten Gasraum 18 gefüllt wurde. Der Benutzer (oder ein Operator) schraubt (oder klipst) die Kappe 60 vom Hauptkörper 12 ab, wodurch die Öffnung 42 des Injektionsgerätes 10 freigegeben wird. Der Benutzer positioniert dann das Injektionsgerät 10 senkrecht auf der Hautoberfläche, um für einen festen und sicheren Kontakt der Öffnung 42 an der Hautoberfläche zu sorgen. Für die Nutzung des Injektionsgerätes 10 ist es erforderlich, dass das Gerät 10 richtig ausgerichtet ist und mit der Haut des Patienten in Berührung steht, da das Injektionsgerät 10 so ausgelegt ist, dass es sich nicht aktivieren oder entladen lässt, ohne dass das Gerät 10 an der Hautoberfläche positioniert ist. Ansonsten könnte ein Jet-Injektor, bei einer Flüssigkeitsfördergeschwindigkeit von etwa 800 fps (243,8 m/s) oder höher, das Auge oder ein sonstiges Körperteil einer Person verletzen. Hinzu kommt, dass wenn der Jet-Injektor nicht richtig an der Injektionsstelle positioniert wurde und das Injektionsgerät aktiviert würde, die Dosierung bezogen auf die Messdosierung einen zu geringen Wert haben kann, wodurch eine Benetzung auf der Hautoberfläche hervorgerufen wird, die zu weiteren Problemen führt, die mit falschen Dosierungsmengen verbunden sind.
Während auf den Auslöserabschnitt 22 des Betätigungselementes 20 gedrückt wird, hält die Hautoberfläche des Patienten dem am Betätigungselementes 20 des widerstandsempfindlichen Auslösers aufgebrachten Druck stand und die Schraubenfeder 24 wird zwischen dem Kammerstopfen 26 und der Federfläche 23 zusammengedrückt. Es muss ein ausreichender Druck (im Allgemeinen mit einem Betrag von mindestens 2,2 lbs/in² (1,0 kg/2,5 cm²)) am Auslöserabschnitt 22 aufgebracht werden, um die Spannung der Schraubenfeder 24 zu überwinden. Gleichzeitig wird, da der schräge Bereich 21 gegen den Hebel 70 drückt, der Hebel 70 nach innen und zur Mittelachse des Hauptkörpers 12 hin gedrückt. Während das Betätigungselement 20 noch weiter gegen die Hautoberfläche gedrückt wird, drückt der Hebel 70 gegen die Seite des vorstehenden Freisetzungsteils 16, wodurch das vorstehende Freisetzungsteil 16 abgerissen (oder abgebrochen) wird. Dadurch wird die Öffnung der Bohrung 30 freigelegt und das im ersten Gasraum 18 gespeicherte Druckgas wird in den zweiten Gasraum 14 abgegeben. Nachdem ein ausreichender Druck im zweiten Gasraum 14 aufgebaut wurde, wird der Kolben 50 nach vorne gedrückt, so dass er sich nach vorne in die Flüssigkeitskammer 41 verschiebt. Die Dichtung um den Kopf 54 des Kolbens 50 herum verhindert im Wesentlichen, dass Gas durch undichte Stellen in die anderen Teile des länglichen Hohlraums eindringen kann. Die Vorwärtsbewegung des Kolbens 50 bewirkt, dass die vordere Fläche 52 des Kolbens 50 mit der hinteren Fläche des Plungerkolbens 56 in Kontakt kommt und somit den Plungerkolben 56 nach vorne verschieben kann. Während sich der Plungerkolben 56 nach vorne verschiebt, tritt die Flüssigkeitsmedikation aus der Öffnung 42 mit einer hohen Geschwindigkeit aus und dringt an der Injektionsstelle durch die Hautoberfläche.
Die 3 bis 5 zeigen Außenansichten des Injektionsgerätes 10, und zwar jeweils von der Seite, von vorne und von hinten. Wie in diesen Figuren dargestellt ist, ist das Injektionsgerät 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kompakt und deshalb einfach tragbar. Außerdem liefert die auf der Fläche des Kammergehäuses 40 in 3 dargestellte Skalenteilung eine Angabe darüber, wie viel Medikation im Injektionsgerät 10 gespeichert ist.
6 zeigt eine Außenansicht des Injektionsgerätes 10 mit einer Schutzkappe 90. Die Schutzkappe 90 verhindert eine versehentliche Entladung des Injektionsgerätes 10, indem sie die Vorwärtsbewegung des Betätigungselementes 20 verhindert. Die Schutzkappe 90 kann mit einem Taschenklipp versehen sein, so dass das Injektionsgerät 10 bequem in einer Hemdtasche transportiert werden kann. Wenn die Schutzkappe 90 anfangs am Injektionsgerät 10 angebracht wird, kann eine Versiegelung, wie z. B. eine Kunststoffheißpistolen-Versiegelung oder etwas Ähnliches, an mehreren Stellen um die Verbindungsstelle herum angebracht werden, die durch die Schutzkappe 90 und das Betätigungselement 20 gebildet wird. Die Zustand der Versiegelung dient zum Nachweis einer eventuellen Manipulation des Injektionsgerätes 10. Die Schutzkappe 90 kann aus ähnlichen Materialien wie sie bei anderen Teilen des Injektionsgerätes 10 verwendet wurden, wie z. B. Kunststoff, Fiberglas, Polycarbonat oder etwas Ähnlichem, hergestellt werden.
Obwohl sich die Beschreibung nur auf spezielle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezieht, wird deutlich gemacht, dass viele Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch deren Intention beeinträchtigt wird. Die zugehörigen Patentansprüche dienen dazu, solche Abwandlungen abzudecken, wie sie in den wirklichen Schutzbereich und die entsprechende Intention der vorliegenden Erfindung fallen.
Die vorliegend offenbarten Ausführungsformen sind deshalb in jeder Hinsicht nur als erläuternde und nicht als einschränkende Beispiele zu betrachten. Der Schutzbereich der Erfindung wird nicht durch die vorhergehende Beschreibung, sondern durch die beigefügten Patentansprüche angegeben und alle Änderungen, die in die Auslegung und den Äquivalenzbereich der Patentansprüche fallen, sollen deshalb darin enthalten sein.

Claims

Vorgefülltes druckgasbetätigtes nadelloses Injektionsgerät, einsatzfähig für die Injektion von Flüssigkeitsmedikation durch die Hautoberfläche, wobei das Gerät Folgendes umfasst: einen Hauptkörper (12) mit einem ersten Gasraum (18), einer Bohrung (30) und einem zweiten Gasraum (14), der über die Bohrung (30) in Gaskommunikation mit dem ersten Gasraum (18) steht, wobei der erste Gasraum (18) ein vorgefülltes Druckgas enthält, das durch die Bohrung (30) austritt und in den zweiten Gasraum (14) gelangt; ein Ventil (16), das lösbar zum Blockieren der Bohrung (30) angebracht ist, um so lange den Durchfluss des Druckgases aus dem ersten Gasraum (18) zu verhindern, bis es abgelöst wird, wobei das Ventil (16) zwischen dem ersten Gasraum (18) und dem zweiten Gasraum (14) angeordnet ist; ein an den Hauptkörper (12) gekoppeltes Kammergehäuse (40), wobei das Kammergehäuse (40) Folgendes umfasst: eine Flüssigkeitskammer (41), der die Flüssigkeitsmedikation aufnimmt; eine Flüssigkeits-Druckbaugruppe (50, 52, 56), die in der Flüssigkeitskammer (41) angeordnet ist und die Flüssigkeitsmedikation aus der Flüssigkeitskammer (41) herausdrückt; eine Öffnung (42), die in einem Ende des Kammergehäuses (40) ausgebildet ist und in Flüssigkeitskommunikation mit der Flüssigkeitskammer (41) steht, wobei das Ventil (16) dauerhaft abgelöst wird, so dass die Blockierung der Bohrung (30) aufgehoben wird, das Druckgas aus dem ersten Gasraum (18) in den zweiten Gasraum (14) abgegeben wird und das Druckgas auf die Flüssigkeits-Druckbaugruppe (50, 52, 56) drückt, die wiederum die Flüssigkeitsmedikation durch die Öffnung (42) herausdrückt, damit diese die Hautoberfläche durchdringt; dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungselement (20) auf dem Hauptkörper (12) montiert ist, um sich, bei Drücken auf dasselbe, in Längsrichtung längs des Hauptkörpers (12) zu bewegen, wodurch eine seitliche Kraft erzeugt wird, die dauerhaft das Ventil (16) ablöst, um das Druckgas, bei Ausübung eines vorgegebenen Druckes auf das Betätigungselement (20), freizusetzen.
Nadelloses Injektionsgerät nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeits-Druckbaugruppe Folgendes umfasst: einen in der Flüssigkeitskammer (41) angeordneten und verschiebbaren Kolben (50), und einen in der Flüssigkeitskammer (41) angeordneten und zusammen mit dem Kolben (50) verschiebbaren Plungerkolben (56), um die Flüssigkeitsmedikation durch die Öffnung (42) aus der Flüssigkeitskammer (41) herauszudrücken.
Nadelloses Injektionsgerät nach Anspruch 2, wobei der Kolben (50) einen Kopf (54) umfasst, der im zweiten Gasraum (14) angeordnet ist und für eine luft- und flüssigkeitsdichte Abdichtung sorgt, so dass das aus dem ersten Gasraum (18) abgegebene Druckgas im zweiten Gasraum (14) eingeschlossen wird.
Nadelloses Injektionsgerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die Flüssigkeitskammer (41) mit einer vorbemessenen Menge der Flüssigkeitsmedikation vorgefüllt wird.
Nadelloses Injektionsgerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Gasraum (18) mit Druckgas bis zu einem Druck vorgefüllt wird, der ausreichend ist, um die Flüssigkeitsmedikation auf eine Geschwindigkeit zu beschleunigen, die ausreicht, um die Hautoberfläche zu durchdringen.
Nadelloses Injektionsgerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das Druckgas ein Inertgas ist.
Nadelloses Injektionsgerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, das außerdem einen Hebel (70) zum Ablösen des Ventiles (16) umfasst, das an das Betätigungselement (20) gekoppelt ist, wobei der Hebel (70) durch die Seitenwand des Hauptkörpers (12) angrenzend an das Ventil (30) so verschiebbar angebracht ist, dass wenn ein Ende (72) des Hebels (70) durch das Betätigungselement (20) eingeschoben wird, das andere Ende des Hebels (70) dauerhaft das Ventil (16) ablöst, so dass die Blockierung der Bohrung (30) aufgehoben wird und somit das Druckgas in den zweiten Gasraum (14) freigesetzt wird.
Nadelloses Injektionsgerät nach Anspruch 7, das außerdem ein elastisches Element (24) umfasst, das an das auf dem Hauptkörper (12) montierte Betätigungselement (20) gekoppelt ist, um das Betätigungselement (20) nach außen vorzuspannen und dem Druck des Betätigungselementes (20) Widerstand entgegenzusetzen, wenn auf das Betätigungselement (20) gedrückt wird und es sich in Längsrichtung längs des Hauptkörpers (12) bewegt.
Nadelloses Injektionsgerät nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei das Betätigungselement (20) eine geneigte Fläche (21) umfasst, die den Hebel (70) nach innen drückt, während auf das Betätigungselement (20) gedrückt wird.
Nadelloses Injektionsgerät nach Anspruch 8, wobei das elastische Element eine Schraubenfeder (24) ist, die zwischen dem Betätigungselement (20) und dem Hauptkörper (12) angeordnet ist, um das Betätigungselement (20) in einem nicht gedrückten Zustand vorzuspannen.
Nadelloses Injektionsgerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das Betätigungselement (20) außerdem eine an den Hauptkörper (12) gekoppelte Halteeinrichtung (75) aufweist, um das Betätigungselement (20) am Hauptkörper (12) zu befestigen.
Nadelloses Injektionsgerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Schutzabdeckung (60) die durch das Kammergehäuse (40) definierte Öffnung (42) abdeckt.
Nadelloses Injektionsgerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das Injektionsgerät für einen einmaligen Gebrauch bestimmt ist.