在当今世界上，疫苗和药品在控制疾病上非常有效；然而，不经 胃肠道的注射存在严重的问题，这些问题在1836年Lafargue第一次 进行皮下注射[Aronson JK.Rcutes of Drug Administration：7 subcutaneous administration prescriber’s Journal 38 50-55(1988).]以来一 直持续存在。例如，连接在注射器上的标准中空注射针不仅本来就危 险而不方便，而且需要采用普遍接受的消毒技术来完成十三个不同的 步骤。
而且，只有经过医学训练的人员才能完成这种操作，因为不正确 的稀释、不正确的剂量测量或者使用消毒技术的失误可能将导致灾难 性的后果，如果把重新溶解成原浓度了的药物和疫苗存储了任意一段 时间更是如此。还需要培训和练习以使手法熟练高效率，以减轻注射 的疼痛。因为熟练的人员不足，缺乏训练有素的人员的结果就是阻碍 当前的群体免疫运动的成功。
早在二十世纪二十和三十年代，就发生过几起事故，涉及由于高 压油路中小孔故障而导致意外地将燃油注射入工人的手臂中。在足够 的压力下微细液体流可以成为“液体钉”，能够无痛地穿透皮肤。二 十世纪四十年代以来，许多粗略模仿喷油器的高压射流注射器的设计 不断申请了专利。然而，大多数复杂设计需要具有十几个机器零件的 精确的工艺，内在地昂贵而复杂。在很大程度上，复杂性源于在每次 注射中维持高压的表象需要，这与高压燃料喷射器是一样的。一方面， 1949年Scherer意识到只是在注射开始时需要高压，以便冲出一个小 孔或者说穿过坚韧的表皮上的通道。其余的注射液可以在更低的压力 下沿着该通道注入。(Scherer申请号为2704542的美国专利)
标准高压器械由于其复杂性而不能考虑制造一次性装置。即使的 确有一些简化设计(Alchas等的EP0595508号英国专利，1994)，这 些设备仍然很复杂、昂贵，不能考虑实现一次性。取而代之的是，设 计上的提高更多的是生产坚固可靠的重型设备，能够为大规模免疫运 动进行高效的多次注射(Ismach的3057349号美国专利，1959；Landau 的4266541号美国专利，1988；D`Antonio等的WO98/17322号PCT 专利，1988；Parsons的WO98/15307号PCT专利，1988)。上述现有 技术据称每小时能够进行4000次注射。
当乙肝引起对暴发流行引起疫苗业的广泛关注时，问题不断地威 胁射流注射的地位[Canter J；et al 1990.An outbreak of hepatitis B associated with jet injections in a weight reduction clinic.Arch.Intern. Med.；150：1923-7].在世界卫生组织会议上说明了病毒经射流注射传 播，以及其传播机制。[J Lloyd.Status of Jet Injectors.SEE HYPERLINK (http：//www.who.int/gpv-coldchain/Powerpoint)]。
显然，由于注射突然膨胀组织中出现的高压与射流注射器中的压 力降相一致。最终，这导致组织液的倒流或者“倒吸”，进入注射器。 因为存在这些严重的缺陷，发展出插入机械注射器的一次性小瓶[Parent du Chatelet el al Clinical immunogenicity and tolerance studies of liquid vaccines delivered by jet-injector and a new single-use cartridge(Imule)： comparison with standard syringe injection.Imule Investigators Group. Vaccine，15：449-58(1987)]。用于机械注射器的便宜的、塑性的、可更 换的喷嘴和注射液体管道也得以开展。这些注射器保留了多剂量小瓶 的形式，与Landau的4966581号美国专利(1990)一样。
已经开发了使用人手的中等压力的新原则下进行工作，以产生短 暂的高压脉冲的真正的一次性液体射流注射器。它可以在皮肤上冲压 出一个窄小的通道，以便随后在较低压力下经皮肤注射大量药品(Roser. B，一次性注射器装置，6102896号美国专利)。然而，这些设计仍然 存在一些缺陷。由于“咬合接头片”结构缺陷或者突然超过“咬合环” 的阻力时，手的稳定压力得出的动力会转化成急剧的高压脉冲。需要 注射的液体剂量位于中心处的储藏容器中，而高压筒位于注射器本身 的底部，在注射器底部上还有一个小孔。该发明有制造和装配方面的 要求：液体储藏容器装置和注射器本身都需要无菌加工、设计得能承 受高压脉冲，还需要一个阀门系统以便将高压脉冲与推动该装置的手 进行隔离。这导致加工成本的增加。
另外，完成动力行程依赖于手把压力维持到全部液体剂量被注射 完毕。这就留下了出现失误的空间，即在异常情况下，不能保证手压 力不会出现反射抑制，在需要的剂量都被注射完之前中止注射。这些 问题的优选的解决方案是独立的注射容器，它受驱动时能够通过存储 能量而完成动力脉冲，从而不再需要止回阀。
发明概述
本发明针对上述的缺陷，而且能够便宜地制造和装配。进一步， 有可能将药剂容器和动力部件分开，即注射工具可能包括单个动力装 置和多个药剂容器。尽管表面上与Imule的概念相似[Parent du Chatelet et al Clinical immunogenecity and tolerance studies of liquid vaccines delivered by jet-injector and a new single-use cartridge(Imule)： Comparison with standard syringe injection.Imule Investigators Group. Vaccine，15：449-58(1997)]，但是在本发明中，分离的注射容器的设计 新颖，而且优越得多。
这种改进的核心是一种注射器设计的小孔元件，它迫使小容量药 量在高压下穿过皮肤，以提供一个注射通道，该元件形成低压柱塞的 一部分，低压注射器用于随后注射大量剂量。另外，微细注射小孔配 置在注射容器的另一端，从而使得整个液体通道完全是独立的。重要 地是，柱塞是两部件的伸缩筒式装置，其中窄的柱塞同心地处于环形 的宽柱塞中心。窄柱塞的“小孔端”紧配合在圆柱形的洞中，该圆柱 形洞形成环形宽柱塞的中间部分。与到环形宽柱塞的距离相比，较小 柱塞的主要部分位于到注射小孔的距离要远一些，因此在环形宽柱塞 的中间部分形成一定体积的液体，该液体在注射行程中产生高压射 流。
为了应对完成动力行程缺乏保证的问题，一个解决办案是使用弹 簧临时存储手的压力产生的能量，并且通过咬合装置释放存储的能 量。通过只是在使用的时候压紧弹簧，动力行程过早中止注射的风险 最小化了。这样就不再需要库存时在装置中存储能量，因为库存时在 装置中存储能量会导致材料性能下降和存储能量过期，从而降低了装 置的使用寿命。
不论是常规金属弹簧还是气体弹簧，存储时不受压力作用，不会 发生材料疲劳或者能量损失。相反，在使用时，发送出手给与的最大 势能，并且转化为动能进行传递。
附图简述
在附图中对本发明的几种结构进行了图示和描述，形成本说明书 的一部分。其中：
图1是有突起片的注射器装置的横剖视图，该装置主要地包括两 部分：具有上盖和中心杆的动力室，含在动力室中的注射容器，该容 器包括位于环形宽柱塞中心的窄柱塞，该柱塞固定在药剂容器上，后 者含有注射的剂。
图2A-C是有突起片的注射器装置的横剖视图，依次示出折断片 屈服让上盖的中心杆碰动窄柱塞；连续的压力驱动窄柱塞通过环形宽 柱塞，直到上盖的中心杆碰到环形宽柱塞的顶部，从而在表皮上冲压 出一个路径；最后，上盖的中心杆驱动复合的窄柱塞和宽柱塞朝向小 孔运动，以便通过注射路径，将大量的药剂注射进去。
图3是有突起片的射流注射器的第二实施例的横剖视图，其中弹 簧辅助支架具有上盖，上盖包含有自由移动隔板，并通过卷簧连接在 支架上，辅助移动上盖和中心杆。
图4A-D是图3的横剖视图，依次示出：弹簧辅助支架向着患者 皮肤移动，从而拉伸卷簧直到折断片屈服；最后，存储在拉长的卷簧 中的功导致隔板的自由移动，以完成动力行程。
图5是有突起片的射流注射器装置的第三实施例的横剖视图，这 种注射器装置经过了修改，因此中心杆是中空的，包括一个自由移动 的元件，在自由移动元件的周围围绕着卷簧。
图6A-D是图5的横剖视图，依次示出：对卷簧压缩；折断片屈 服；存储在卷簧中的能量使动力行程完成。
图7是第四实施例的横剖视图，是击发弹簧注射器装置，包括一 个击发片，击发片压在具有驱动孔的摇杆上；摇杆绕支点转动，中心 杆将力传递到注射容器的窄柱塞上。
图8A-D是图7的横剖视图，相次示出：击发片压迫摇杆，从而 使其绕支点转动直到击发片滑离摇杆，松开的摇杆沿相反的方向突然 退回，导致摇杆推动窄柱塞，然后窄柱塞滑过环形宽柱塞，经表皮冲 压出通道并形成复合柱塞，复合柱塞最终向注射容器的小孔端移动， 以便注射大量的药剂。
图9是第五实施例的一个横剖视图，该实施例是一个可重复使用 的射流注射器动力装置，其中折断片用咬合环取代；通过在重新使动 力室处于待击发状态、并且将上盖拖回到底座上直到咬合环重新接盒 后更换注射容器，所述咬合环让动力室能够重复地使用。
优选实施例
如图1所示，有突起片的注射器装置包括具有上盖1和中心杆2 的动力室。上盖1可以在底座5上移动，但是其移动受折断片3阻止。 底座5包括注射容器，注射容器由窄柱塞6、环形宽柱塞7、药剂容 器8、窄注射小孔10和在药剂容器8的注射小孔10对置端上的整体 套管100组成。窄柱塞6可以在位于环形宽柱塞7的中心的圆柱空间 中移动。窄柱塞6和环形宽柱塞7形成位于药剂容器8内的复合柱塞。 包括注射用剂9的药剂容器8在底端上具有窄小的注射小孔10。
在图2A-C中指出了操作有突起片的注射器装置的三个不同阶 段。在图2A中，当在上盖上施加足够的力时，折断片3屈服，让上 盖1的中心杆2碰到窄柱塞6。后续的压力驱动窄柱塞6，如图2B所 示，经过环形宽柱塞7的圆柱形孔，形成单个复合柱塞。当上盖1的 中心杆2碰到窄柱塞6的顶部时，这种压力存在推动环形宽柱塞7向 后退出药剂容器8的倾向。这由药剂容器8未端上的整体的套管100 阻止。动力行程的这个高压脉冲阶段通过窄注射小孔10射出一股液 体细流，在患者的表皮上冲压出一个通道。最后，在图2C中，上盖1 的中心杆2向小孔驱动复合柱塞，以便通过先前经表皮冲压出的通道 注射大量的药剂。由于这种简单的机理，不再需要限制高压脉冲的止 回阀了，结果是大幅简化了结构，提高了可靠性并降低了成本。
图3描述了一个外弹簧注射器，其中图1中的装置位于弹簧辅助 支架内部，所述支架由包含一个自由移动的隔板12并通过卷簧13连 接于其上的上盖11组成。
如图4A-D所示，为了操作外弹簧注射器，在弹簧辅助支架的上 盖11上的手动压力向着患者皮肤驱动上盖11。整体卷簧13在注射器 上滑动并且由于与患者的皮肤接触而制动时，整体卷簧13被作用在 弹簧辅助支架的上盖11上的手动力张紧(图4A)。此时，通过可自由 移动的隔板12和卷簧13施加在压力注射器装置的上盖11上的压力 足以折断折断片3。这导致上盖11的中心杆2碰撞内部的窄柱塞6引 起在液体存储容器中的压力的急剧上升，建立起高压注射脉冲(图 4B)，由卷簧13提供的持续压力驱动窄柱塞6通过环形宽柱塞7以完 成高压注射脉冲，当上盖1的中心杆2碰到环形宽柱塞7时，所述高 压注射脉冲终止，见图4C。在弹簧辅助支架的卷簧13上的持续张力 向注射容器的端部驱动复合柱塞，从而将全部药剂剂量注射完毕，见 图4D。
弹簧装置也可以是气体弹簧，通过在弹簧辅助支架上的可移动隔 板12和上盖11之间进行密封，可以很容易地实现所述气体弹簧。弹 簧辅助支架内的气体体积可以进行能量存储，最终以与图3和4中的 卷簧13完全相同的方式实现完全注射。
图5中的装置是内弹簧注射器，具有连接在上盖1上的修改过的 中心杆14，以便弹簧加载。中心杆14是中空的，包含一个自由移动 的元件16。在中空的中心杆14和移动元件16之间有卷簧15。自由 移动元件16受到位于中心的折断片17的阻止，不能向着小孔10移 动，而是位于窄柱塞6的上方。
图3中的卷簧13(受拉)和/或图5中的卷簧15(受压)都可由 人造橡胶弹簧代替。人造橡胶可以是合成的也可以是天然的橡胶，优 选地是合成橡胶，因为天然橡胶存在容易损坏的问题。
图6A-D描述了内部弹簧注射器的操作。在该实施例中，在注射 器上盖1最初运动的过程中拉力存储在弹簧内，它将力从折断片17 上转移开，直到弹簧被完全压紧。在此处，手的压力直接传递到折断 片17上，薄片最终让开。存储在卷簧13中的能量的释放加上上盖的 继续移动，完成注射的操作。在图6A中，当在上盖1上施加足够的 压力后，弹簧15受到压缩而折断片17屈服。如图6B中可见，折断 片完全屈服，让移动元件16碰撞窄柱塞6的顶部。窄柱塞6移动通 过环形宽柱塞7，见图6C，在表皮上冲击出一个通道，直到移动元件 16的底部到达环形宽柱塞的顶部形成一个复合柱塞。该复合柱塞继续 其向下移动，在卷簧15的弹力作用下，通过小孔10将药剂9全部注 射完毕，见图6D。
在图7中可以看到一个击发的弹簧注射器装置，它具有可以重复 利用的附加优点。它具有上盖1，和上盖连接在一起的是击发片18， 击发片压在具有配重的球形端部的摇杆19上，摇杆具有一个驱动孔20 和击发片18作用于其上的自由端或称对端。摇杆19绕支点转动，在 螺旋弹簧24内产生拉力。弹簧24顶着立柱22被固定在位，而支点23 穿过弹簧24。中心杆2位于摇杆19的远端，并且具有一个位于驱动 孔20内的横向杆21，杆21承受中心杆2和注射容器的窄柱塞6的重 量，见图8A。
在操作击发的弹簧注射器时，在上盖1上施加向下的压力，这个 压力导致击发薄片18向下压在摇杆19的自由端上。这最终导致摇杆 19绕着支点23转动，这在弹簧24内产生拉力，直到击发片18滑离 摇杆19的自由端，见图8A。松开的摇杆19沿与绕支点23转动的相 反方向突然向后退回，这导致摇杆19的配重球形端通过中心杆2和 横向杆21推动窄柱塞6，见图8B。在弹簧24的连续拉力迫使窄柱塞 6移动通过环形宽柱塞7，见图8C，形成一个复合柱塞，并且经表皮 冲压出一个通道。最后复合柱塞在弹簧拉力的作用下向着注射容器的 小孔10运动，注射药剂容器8内的大量药剂，见图8D。
图9描述了一个可重复使用的射流注射器动力室。通过重新设计 咬合部件，它可以很简单地转化成可重复使用的动力室。咬合环25 代替了折断片，通过在底座5上抽出折断片1，直到咬合环25重新接 合，使得动力室重新处于彼击发状态，在更换注射容器后，就可以重 新使用动力室了。
尽管为了解释的目的，这里揭示了本发明的特定实施例，但是在 研究了本说明书后，本领域技术人员可以理解本发明的各种修改。