Усовершенствованные безыгольные инъекторы



Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы
Усовершенствованные безыгольные инъекторы

 


Владельцы патента RU 2587011:

ЗОДЖЕНИКС, ИНК. (US)

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к безыгольным инъекторам. В соответствии с первым вариантом безыгольный инъектор содержит газовый баллон со сжатым газом; золотник; средство для освобождения золотника таким образом, чтобы обеспечивался впуск сжатого газа в камеру; шток и лекарственный контейнер. Золотник содержит уплотнение для хранения, которое поддерживает газовый баллон в состоянии под давлением во время хранения. Шток расположен с возможностью перемещения со скольжением в камере таким образом, что он является перемещаемым вперед под воздействием выпускаемого сжатого газа. Лекарственный контейнер поддерживает сообщение по текучей среде жидкого лекарственного препарата с отверстием для подачи лекарства. Шток является принудительно перемещаемым выпускаемым сжатым газом, обеспечивая подачу жидкого препарата через отверстие для подачи лекарства. В соответствии со вторым вариантом безыгольный инъектор содержит лекарственную капсулу, содержащую жидкий лекарственный препарат; по меньшей мере отверстие в капсуле, ведущее к жидкому лекарственному препарату; газовый баллон с двумя уровнями давления, имеющий центральную область, содержащую первый сжатый газ при первом давлении, и периферийную область, содержащую второй сжатый газ при втором давлении. Первый сжатый газ контактирует с элементом дозирования лекарства и перемещает его вперед. Причем перемещение элемента дозирования лекарства предотвращается механизмом приведения в действие. Вышеуказанный элемент дозирования не перемещается вперед вышеуказанным вторым сжатым газом до тех пор, пока он не будет освобожден вышеуказанным механизмом приведения в действие. В соответствии с третьим вариантом безыгольный инъектор содержит лекарственную капсулу, содержащую жидкое лекарство; по меньшей мере одно отверстие; источник энергии и механизм приведения в действие, содержащий шариковую опору. Вышеуказанный механизм приведения в действие приводит в действие безыгольный инъектор. Вышеуказанный источник энергии направляет большую часть вышеуказанного жидкого лекарства через вышеуказанное по меньшей мере одно отверстие. Изобретения позволяют исключить случайные срабатывания; устраняют опасность нанесения травмы из-за заедания иглы и перекрестного загрязнения во время инъекции препаратов; обладают более простой конструкцией за счет исключения дополнительных частей; а также легки в использовании за счет устранения трения между рядом элементов. 3 н. и 47 з.п. ф-лы, 15 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к безыгольным инъекторам, способам повышения надежности и технологичности безыгольных инъекторов и безыгольным инъекторам, которые могут обеспечивать подачу увеличенных доз.

Уровень техники

Многие пациенты испытывают неприязнь или чувство страха при виде медицинской иглы или боятся самостоятельно выполнять инъекции с применением иглы. Многие пациенты и/или медицинские работники испытывают другие трудности, включая сюда неумение или отсутствие желания выполнять сложные инструкции или опасность нанесения травмы из-за заедания иглы и перекрестного загрязнения. В результате могут возникнуть проблемы в отношении выполнения требований к лечению. Кроме того, проблемой является то, что пациентам может потребоваться обучение для самостоятельного выполнения инъекций, хотя по некоторым признакам количество инъекций, самостоятельно выполняемых пациентами, было бы незначительным. Кроме того, игла и шприц, в общем, должны быть заполнены, а в отношении некоторых препаратов лекарства в сухом виде требуют растворения, что дополнительно усложняет самостоятельное введение лекарственных средств и выполнение требований к лечению. Эти проблемы часто исключают возможность лечения в домашних условиях или самолечения или лечения, выполняемого необученным попечителем, например членом семьи. Неумение дозировать лекарства в домашних условиях может привести к увеличению расходов на лечение, задержке в выполнении курса лечения, невыполнению требований к лечению, пониженной комфортности и потенциальной опасности возникновения внутрибольничных инфекций.

Ряд биологически активных компонентов в вязких препаратах было бы выгодно подавать с помощью безыгольного инъектора. Эта группа могла бы состоять (без ограничения) из противовоспалительных средств, антибактериальных средств, антипаразитарных веществ, противогрибковых средств, противовирусных средств, противоопухолевых средств, болеутоляющих веществ, анестезирующих средств, вакцин, средств для лечения центральной нервной системы, стимуляторов роста, гормонов, антигистаминных средств, остеоиндуктивных средств, сердечно-сосудистых средств, противоязвенных средств, бронхолитических средств, сосудорасширяющих средств, противозачаточных средств и средств, повышающих рождаемость, интерферона, гормонов роста, противоостеопорозных средств, включая сюда паратгормоны и аналоги, фрагменты паратгормонов, средств против ожирения, средств для лечения психических заболеваний, противодиабетических средств, средств для лечения бесплодия, средств для лечения СПИД, средств для лечения задержки роста у детей, средств против гепатита, средств для лечения склероза, средств для лечения головной боли и средств против аллергических реакций.

Раскрытие изобретения

Аспект изобретения представляет собой безыгольный инъектор, который содержит газовый баллон со сжатым газом, и этот газовый баллон не полностью закрыт в отсутствии золотника и уплотнения. Золотник, содержащий уплотнение для хранения, поддерживает газовый баллон в герметичном состоянии во время хранения. Инъектор включает в себя средство для освобождения золотника с целью выпуска сжатого газа в камеру. Шток расположен в камере с возможностью перемещения таким образом, что шток перемещается вперед под воздействием сбрасываемого давления из газового баллона. Лекарственный контейнер поддерживает сообщение по текучей среде жидкого лекарственного препарата с отверстием подачи лекарства. Когда шток принудительно перемещается выпускаемым сжатым газом, он вытесняет жидкий препарат через отверстие для подачи лекарства узкой струей при достаточной скорости для прокалывания кожи пациента и выполнения безыгольной инъекции жидкого лекарственного препарата.

Аспектом изобретения является то, что не требуется прокалывать баллон под давлением благодаря наличию золотникового клапана.

Другим аспектом изобретения является то, что в устройстве не требуется проставка для обеспечения зазора между соплом и местом инъекции на коже пациента.

Другим аспектом изобретения является то, что устройство включает в себя предохранительный компонент во избежание случайного срабатывания устройства со снятой крышкой.

Другим аспектом изобретения является то, что устройство может обеспечивать выполнение подкожной инъекции.

Другим аспектом изобретения является предохранительный компонент резьбовой крышки, который при снятии не приводит в действие устройство. Крышка может быть привернута к лекарственному контейнеру для поддержания надлежащего уплотнения. В отсутствии какого-либо предохранительного устройства отвертывание крышки совместно с нажатием крышки в направлении остальной части устройства могло бы привести устройство в действие. Однако устройство включает в себя вторую резьбу на корпусе, которая входит в зацепление с крышкой, и когда крышка отвертывается, она также перемещается от устройства. Эта компоновка второй резьбы на корпусе позволяет отказаться от предохранительного механизма, такого как блок, приводимый в действие рычагом, и упрощает пользование устройством.

По аспекту изобретения золотник также содержит дополнительное уплотнение, которое препятствует потере сжатого газа после выпуска газа в камеру. Кроме того, золотник может быть скомпонован таким образом, чтобы сжатый газ удерживал золотник в первом положении с помощью подвижного элемента, который блокирует перемещение золотника перед освобождением золотника.

Аспект изобретения включает в себя средство для освобождения золотника, так что золотник перемещает подвижный элемент и, тем самым, конец золотника оказывается в углублении, и в этом углублении золотник перемещается под воздействием усилия, прикладываемого сжатым газом. Подвижный элемент может перемещаться в результате прижимания отверстия для подачи лекарства устройства к поверхности, такой как кожа пациента.

Аспект изобретения включает в себя инъектор, скомпонованный таким образом, что после освобождения золотника подкожная инъекция выполняется посредством принудительного выпускания жидкого лекарственного препарата из отверстия для лекарства через кожу пациента в месте инъекции.

По аспекту изобретения предусматривается безыгольный инъектор, который содержит лекарственную капсулу, содержащую жидкий лекарственный препарат. Устройство включает в себя отверстие в капсуле, и это отверстие ведет к жидкому лекарственному препарату посредством жидкостного соединения. Используется центральная область газового баллона с двумя уровнями давления, содержащая первый сжатый газ при первом давлении, и первый сжатый газ контактирует с элементом дозирования лекарства и перемещает его вперед. Перемещение элемента дозирования лекарства предотвращается механизмом приведения в действие.

Также имеется периферийная область газового баллона, содержащая второй сжатый газ при втором давлении, в котором элемент дозирования не перемещается вперед вторым сжатым газом до тех пор, пока он не будет освобожден механизмом приведения в действие.

Газовый баллон с двумя уровнями давления выровнен по оси с вышеуказанным элементом дозирования.

По одному аспекту изобретения первое давление, второе давление, расстояние, которое элемент дозирования должен пройти для воздействия на траекторию течения газа, расстояние между элементом дозирования и компонентом поршня и площадь, по меньшей мере, одного отверстия выбираются таким образом, что безыгольный инъектор будет выполнять инъекцию, выбираемую из: внутрикожной инъекции; подкожной инъекции и внутримышечной инъекции.

Изобретение может осуществляться с помощью предварительно заполненного изолированного ручного безыгольного инъектора одноразового использования.

В конкретном предпочтительном варианте выполнения изобретение осуществляется с помощью безыгольного инъектора, который получает энергию от изолированного заряда сжатого газа, элементы которого описаны в патентном документе US 5,891,086 (полностью включенном сюда посредством ссылки). Этот вариант выполнения включает в себя устройство для подачи препаратов посредством безыгольной инъекции, например подкожно (SC), внутрикожно (ID) или внутримышечно (М). Источник энергии используется совместно с лекарственным картриджем для образования безыгольного инъектора. Картридж предварительно заполнен жидкостью, предназначенной для инъекции, при этом картридж имеет, по меньшей мере, один выпуск жидкости и свободный поршень внутри выпуска жидкости, контактирующий с жидкостью.

Источник энергии содержит:

(a) корпус, имеющий передний участок, адаптированный для соединения с картриджем;

(b) ударный элемент, установленный в вышеуказанном корпусе внутри переднего участка таким образом, что он может перемещаться из первого положения к переднему участку для соударения со свободным поршнем, когда присоединен картридж, и для дальнейшего перемещения свободного поршня к выпуску жидкости, в результате чего доза жидкости выбрасывается через выпуск жидкости в картридже;

(c) элемент в вышеуказанном корпусе, который входит в зацепление с вышеуказанным ударным элементом для предотвращения перемещения ударного элемента во время хранения и погрузки, при этом после приведения в действие элемент обеспечивает перемещение ударного элемента.

(d) крышку, которая закрывает инъекционное отверстие или отверстия, сохраняя отверстие в чистоте и обеспечивая стерильность лекарственного препарата;

(e) предохранительный механизм, который предотвращает преждевременное приведение в действие устройства; и

(f) привод для вышеуказанного предохранительного механизма, при этом вышеуказанный привод доступен для пользователя только после удаления крышки отверстия, чтобы операция удаления крышки отверстия случайно не вызвала приведение в действие устройства; или, как вариант:

(f) предохранительный механизм содержит компонент, с помощью которого во время удаления крышки предотвращается случайное приведение в действие устройства.

В настоящем изобретении описываются различные препараты, которые могут подаваться с помощью безыгольного инъектора, включая сюда инъектор из US 5,891,086. Эти препараты включают в себя активные ингредиенты и могут включать в себя различные полимеры, носители и т.д.

Аспектом изобретения является требуемое время подачи, в особенности для высоковязких препаратов. Требуемое время подачи может включать в себя любое время подачи, в которое препарат подается надлежащим образом. Предпочтительное время подачи включает в себя время, меньшее чем время реакции пациента, например менее ~600 мс, более предпочтительно менее 400 мс, наиболее предпочтительно менее 100 мс на каждые 0,5 мл подаваемого препарата.

Другим аспектом изобретения является допустимая боль, связанная с инъекцией.

Другой аспект изобретения относится к уменьшению боязни игл, используемых для инъекции препаратов.

Другой аспект изобретения относится к устранению опасности нанесения травмы из-за заедания иглы и перекрестного загрязнения во время инъекции препаратов.

Другой аспект изобретения относится к упрощению подготовки к инъекции препаратов за счет предварительного заполнения инъектора одноразового использования.

Другой аспект изобретения относится к профилю выпуска лекарства во время инъекции высоковязкого препарата замедленного всасывания.

Другой аспект изобретения состоит в повышении надежности безыгольных инъекторов.

Другой аспект изобретения состоит в сведении к минимуму напряжений и сопутствующей деформации и потери надежности элементов источника энергии, которые во время хранения подвергаются воздействию больших усилий, необходимых для выполнения успешной безыгольной инъекции.

Другой аспект изобретения состоит в сведении к минимуму формообразования стекла, необходимого для изготовления лекарственного контейнера безыгольного инъектора, с целью сведения к минимуму дефектов стекла и сопутствующего разрушения стекла при нагнетании давления в лекарственном препарате.

Другой аспект изобретения состоит в устранении сложностей изготовления, связанных с образованием небольших инъекционных отверстий в стекле.

Другой аспект изобретения состоит в устранении возможности поломки, которая может произойти в случае, когда препарат быстро нагнетается для подачи, и пузырек газа находится вблизи инъекционного отверстия, образованного в стекле.

Другой аспект изобретения состоит в повышении технологичности безыгольных инъекторов.

Другой аспект изобретения состоит в обеспечении подачи доз большего объема, используя безыгольную инъекцию.

Другой аспект изобретения состоит в обеспечении использования низких давлений газа для источника энергии безыгольных инъекторов.

Другой аспект изобретения состоит в том, чтобы предложить безыгольный инъектор, который весьма прост в использовании, не требует выполнения многочисленных указаний, предусматривает минимальное количество действий и требует только ловкости рук.

Другой аспект изобретения состоит в том, чтобы предложить безыгольный инъектор с предохранительными компонентами, которые исключают возможность случайного приведения в действие во время хранения или подготовки к подаче.

Другой аспект изобретения состоит в том, чтобы предложить безыгольный инъектор с крышкой для инъекционного отверстия или отверстий, которая сохраняет каждое отверстие в чистоте и стерильном состоянии и поддерживает стерильность лекарственного препарата до тех пор, пока устройство не будет подготовлено к подаче.

Другой аспект изобретения состоит в том, чтобы предложить средство, обеспечивающее, чтобы этапы подготовки инъектора к подаче выполнялись пользователем в требуемом порядке, например, чтобы крышка отверстия удалялась перед удалением предохранительного механизма или одновременно с ним, так чтобы, например, во время удаления крышки исключить приведение в действие устройства.

Другой аспект изобретения состоит в устранении необходимости зарядки безыгольного инъектора посредством прокалывания герметичного закрытого газового картриджа.

Другой аспект изобретения состоит в устранении значительного изменения давления в зависимости от температуры источника энергии, который содержит прокалываемый герметично закрытый картридж с СО2.

Другой аспект изобретения состоит в исключении дополнительных частей и сложности конструкции в отношении газового картриджа, который должен прокалываться на прокалывающем элементе для выпуска газа и подачи медикамента из безыгольного инъектора.

Эти и другие задачи, преимущества и отличительные характеристики изобретения станут понятными специалистам в этой области после изучения подробного описания препаратов и методики, приведенных ниже.

Краткое описание чертежей

Изобретение станет понятным после изучения приведенного ниже подробного описания со ссылкой на приложенные чертежи. Следует подчеркнуть, что согласно общепринятой практике различные компоненты на чертежах выполнены не в масштабе. И наоборот, размеры различных компонентов произвольно увеличиваются или уменьшаются для лучшего понимания. Чертежи включают в себя следующие фигуры:

фиг. 1 - предпочтительный вариант выполнения изобретения с золотниковым клапаном, срезным штифтом и отдельным соплом;

фиг. 2 - детальный вид газового баллона, золотникового клапана и головки штока по варианту выполнения изобретения из фиг. 1;

фиг. 3 - детальный вид направляющей штока, поршня, лекарственной капсулы и крышки отверстия по варианту выполнения изобретения из фиг. 1;

фиг. 4 - другой вариант выполнения изобретения с газовым баллоном, рассчитанным на два уровня давления, и механизмом приведения в действие с шариковыми опорами;

фиг. 5 - другой вариант выполнения изобретения с хрупким уплотнением газового баллона и комбинированными капсулой и цилиндром штока;

фиг. 6 - другой вариант выполнения изобретения с источником энергии с пакетом тарельчатых пружин Belleville и с механизмом приведения в действие с распорками из листового металла;

фиг. 7 - другой вариант выполнения изобретения с центральной механической пружиной и задним механизмом приведения в действие в сборе;

фиг. 8 - другой вариант выполнения изобретения, в котором давление газа воздействует непосредственно на поршень по сравнению с воздействием через шток, как показано в других вариантах выполнения;

фиг. 9 - другой вариант выполнения изобретения с поворотным штоком;

фиг. 10 - другой вариант выполнения изобретения с полым штоком;

фиг. 11 - настольный прототип, предназначенный для изучения динамики варианта выполнения из фиг. 1;

фиг. 12а - два профиля давления пробного препарата, полученные с помощью прототипа из фиг. 11 с использованием стальной лекарственной капсулы 1 мл;

фиг. 12b - профиль давления пробного препарата, полученный с помощью устройства, описанного в US 5,891,086;

фиг. 13 - профиль давления пробного препарата, полученный с помощью прототипа из фиг. 11 с использованием стеклянной капсулы 0,5 мл, аналогичной капсуле, используемой в устройстве, которое обеспечивало получение профиля давления препарата, представленного на фиг. 12b;

фиг. 14 - настольный прототип, предназначенный для изучения динамики варианта выполнения с газовым баллоном, рассчитанным на два уровня давления, который показан на фиг. 4;

фиг. 15 - профиль давления пробного препарата, полученный с помощью прототипа из фиг. 14.

Осуществление изобретения

Прежде чем перейти к описанию препаратов и способов, следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается до конкретных описанных препаратов и способов, которые, по существу, могут варьироваться. Также следует отметить, что используемая здесь терминология служит только для описания конкретных вариантов выполнения и не предназначена для ограничения, поскольку объем настоящего изобретения будет ограничиваться только приложенной формулой изобретения.

Если предусмотрен диапазон значений, следует понимать, что каждое промежуточное значение с точностью до десятой доли единицы перед нижним пределом, если из контекста ясно не следует иное, между верхним и нижним пределами также входит в этот диапазон. Каждый меньший диапазон между заданным значением или промежуточным значением в заданном диапазоне или любым другим заданным или промежуточным значением в этом заданном диапазоне соответствует изобретению. Верхний и нижний пределы этих меньших диапазонов могут быть независимо включены в диапазон или исключены из него, и каждый диапазон, где один из двух пределов включен в меньшие диапазоны, ни тот, ни другой пределы не включены в меньшие диапазоны или оба предела включены в меньшие диапазоны, также соответствует изобретению в зависимости от исключенного предела в заданном диапазоне. Если заданный диапазон включает в себя один или оба предела, диапазоны, исключающие один из двух или оба этих включенных диапазона, также соответствуют изобретению.

Если не указано иначе, все используемые здесь технические и научные термины имеют такое же значение, как это обычно понимают специалисты в данной области, для которых предназначено настоящее изобретение. Несмотря на то, что на практике или при испытаниях настоящего изобретения могут использоваться любые способы и материалы, подобные или эквивалентные описанным здесь способам и материалам, приводится описание предпочтительных способов и материалов. Все упомянутые здесь публикации включены сюда посредством ссылки с целью раскрытия и описания способов и/или материалов применительно к упомянутым публикациям.

Следует отметить, что используемые здесь и в приложенной формуле изобретения формы единственного числа «а», «an» и «the» включают в себя объекты во множественном числе, если из контекста ясно не следует иное. Таким образом, например, ссылка на «препарат» включает в себя некоторое количество таких препаратов, и ссылка на «способ» включает в себя ссылку на один или несколько способов и их эквивалентов, известных специалистам в этой области, и т.д.

Описанные здесь публикации соответствуют исключительно их описанию до даты регистрации настоящей заявки. Ничего не должно истолковываться как допущение, что настоящее изобретение не позволяет датировать такую публикацию более ранним числом на основании предшествующего изобретения. Кроме того, даты представленной публикации могут отличаться от фактических дат публикации, которые, как может потребоваться, должны быть независимо подтверждены.

Определения

Активный фармацевтический ингредиент, API: активное лекарственное вещество, медикамент и т.п. Компонент фармацевтического препарата, который является фармацевтически активным и подается для получения требуемого эффекта.

Привод: механическое устройство для перемещения и регулирования механизма системы. Примером привода является рычаг, который используется в патенте для обеспечения готовности автоматического инъектора к подаче.

Агрегация: образование связанных молекул, удерживаемых вместе силами Ван-дер-Ваальса или химическими связями.

AUC: площадь под кривой или интеграл плазменной концентрации подаваемого лекарства в динамике по времени.

Тарельчатые пружины Belleville, пакет тарельчатых пружин Belleville, пружина Belleville и т.п.: источник энергии для безыгольной инъекции, выполненный из некоторого количества шайб в форме усеченного конуса, которые имеют упругие свойства и сохраняют энергии в сжатом состоянии. Названы по имени автора изобретения Джулиана Бельвилля.

Поддающийся биологическому разложению: способность к химическому разрушению или разложению в теле пациента для образования нетоксичных компонентов. Скорость разложения препарата замедленного всасывания может быть такой же или отличаться от скорости выпуска лекарства.

Биопрепарат: лекарственный препарат, полученный с помощью биологических процессов (в отличие от химических). Примеры включают в себя вакцины, кровь и компоненты крови, аллергены, соматические клетки, генную терапию, ткани, стволовые клетки, иммунные глобулины и рекомбинантные терапевтические протеины. Биопрепараты могут быть изолированы от натуральных источников, таких как люди, животные, растения или микроорганизмы или могут быть получены биотехническими способами.

Двуокись углерода или СО2: бесцветный газ, который не имеет запаха под давлением и присутствует в атмосфере. СО2 часто используется как источник энергии для безыгольных инъекторов. СО2 имеет преимущества, состоящие в том, что он имеется в продаже в герметично закрытых контейнерах. СО2 в этих контейнерах находится в сжиженном состоянии и, тем самым, сохраняет относительно постоянное давление, когда контейнер опорожняется (приблизительно 853 psi при 70°F). Недостаток СО2 состоит в относительно большом изменении давления в зависимости от температуры.

Носитель: неактивная часть препарата, которая может быть жидкостью и которая может действовать как растворитель препарата или в которой препарат находится во взвешенном состоянии. Используемые носители не оказывают отрицательного влияния на активный фармацевтический ингредиент и имеют свойства, которые обеспечивают подачу посредством инъекции, в частности безыгольной инъекции. Предпочтительные носители для инъекции включают в себя воду, соляной раствор и их смеси. Другие носители могут использоваться при условии, что они могут быть составлены таким образом, чтобы образовывать соответствующий препарат и не оказывать отрицательного влияния на активный фармацевтический ингредиент или человеческую ткань.

Сантипуаз и сантистокс: различные единицы измерения вязкости, которые не являются только различными единицами. Сантипуаз является единицей измерения динамической вязкости, в то время как сантистокс является единицей измерения кинематической вязкости. Перевод сантистокса и сантипуаза в единицы системы СИ представлен ниже:

1 сСт=0,0001 м2/с, 1 сП=0,001 Н·с/м2.

Коэффициент температурного расширения, температурный коэффициент расширения и т.п.: относительное изменение размера материала (ΔL/L) на градус С.

Коэффициент трения: коэффициент пропорциональности, относящийся к нормальному усилию, действующему между двумя материалами, и усилию трения, действующими между этими материалами. В общем, считается, что трение не зависит от других факторов, таких как площадь контакта. Коэффициент статического трения характеризует силу трения между материалами в неподвижном состоянии. Эта сила, в общем, является силой, которая необходима для начала относительного перемещения.

Коэффициент динамического трения характеризует силу трения между материалами, которые перемещаются относительно друг друга. В общем, коэффициент статического трения выше коэффициента динамического трения.

Герметизация контейнера, система герметизации контейнера, лекарственный контейнер, капсула и т.п.: лекарственный контейнер, который предназначен для сохранения стерильности и исключения возможности загрязнения лекарственного препарата. Что касается систем герметизации контейнеров, которые содержат водные препараты, система герметизации контейнера также должна иметь достаточно низкую скорость водопаропроницаемости, так чтобы концентрация препарата заметно не изменялась в течение срока хранения продукта. Предпочтительные материалы являются материалами с относительно низкой вымываемостью, чтобы они не загрязняли препарат во время хранения. Предпочтительные материалы для систем герметизации контейнеров включают в себя стекло, более предпочтительно боросиликатное стекло или фторсодержащие материалы, такие как политетрафторэтилен (PTFE).

Целостность герметизации контейнера: способность системы герметизации контейнера сохранять стерильность, исключать возможность загрязнения и сводить к минимуму потерю носителя во время хранения.

CPV-испытание: 400 subject-испытание, предназначенное для подтверждения предсказуемостной способности IVIVC-корреляции по настоящему изобретению.

Фаза подачи: постоянное или медленно изменяющееся давление препарата, при котором доза препарата подается из безыгольного инъектора (см. фиг. 2). В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения инъекция является подкожной инъекцией. Это, в общем, требует от предыдущей фазы более высокого давления (см. «фаза прокалывания»), во время которой образуется отверстие, через которое подается вводимое вещество.

Инъекция вещества замедленного всасывания, вещество замедленного всасывания и т.п.: инъекция, обычно, подкожная, внутривенная или внутримышечная фармакологического вещества, которое высвобождает свой активный состав соответствующим образом в течение длительного периода времени. Инъекции веществ замедленного всасывания могут выполняться с использованием определенных форм лекарств, таких как деканоатные соли или эфиры. Примеры инъекций вещества замедленного всасывания включают в себя Depo Provera и галоперидол деканоат. Вещества замедленного всасывания могут, но не всегда, локализоваться в одной точке на теле пациента.

DosePro, Intraject, система US 5,891,086 и т.п.: предварительно заполненный безыгольный инъектор одноразового использования, выпускаемый в настоящее время компанией Zogenix corporation. Картридж предварительно заполняется жидкостью, которая должна быть введена пациенту, и имеет выпуск жидкости и свободный поршень, контактирующий с жидкостью. Инъектор содержит источник энергии, содержащий ударный элемент, приводимый в действие пружиной и сжатым газом, при этом пружина временно удерживается до приведения устройства в действие; ударный элемент может перемещаться в первом направлении под воздействием усилия пружины до соударения со свободным поршнем и затем продолжает перемещать поршень в первом направлении для выпуска дозы жидкости через выпуск жидкости, при этом пружина обеспечивает сохранение внутренней энергии и может перемещаться из состояния, в котором она обладает большей энергией, в состояние, в котором она обладает меньшей энергией, но не наоборот. Источник энергии может содержать средство приведения в действие для активирования устройства и, тем самым, инициировать инъекцию, только когда устройство прижато к коже пациента. Элементы и варианты DosepPro описаны патентном документе US 5,891,086 (′086), и дополнительное описание, усовершенствования и варианты представлены в документах US 6620135, US 6554818, US 6415631, US 6409032, US 6280410, US 6258059, US 6251091, US 6216493, US 6179583, US 6174304, US 6149625, US 6135979, US 5957886, US 5891086 и US 5480381, включенных сюда посредством ссылки.

Источник энергии: механическая часть автоматического инъектора, которая обеспечивает энергию для инъекции и приведения в действие устройства и создает надлежащий профиль давления во время подачи. Источник энергии может содержать предохранительный механизм, который должен быть настроен перед подачей. Следует отметить, что в некоторых существующих устройствах эта часть носит название привод. Однако здесь эта часть носит название источник энергии, во избежание путаницы, например, в отношении привода предохранительного механизма.

Формообразующее средство: любое вещество, включая сюда носитель, добавляемый к активному лекарственному веществу, чтобы смесь могла достигнуть надлежащих физических характеристик, необходимых для эффективной подачи активного лекарственного средства.

Масса фильтровальной бумаги или FPW: мера количества вводимого вещества, оставшегося на коже пациента после безыгольной инъекции. Для измерения FPW вещество, которое не было введено пациенту, впитывается фильтровальной бумагой, образец взвешивается, после чего вычитается масса тары. Если на образце видна кровь, на это обращают внимание и, в общем, результаты не используются, поскольку кровь будет причиной завышенного значения FPW. FPW может использоваться для корректирования VAS, см. определение VAS и Пример 1.

Препарат, вводимое вещество и т.п.: вещество в любом жидком, твердом или другом состоянии, которое может быть введено пациенту с помощью инъекции. Предпочтительные препараты являются жидкими препаратами, включая сюда без ограничения растворы, суспензии, включающие в себя наносуспензии, эмульсии, полимеры и гели. Препараты включают в себя, без ограничения, те фармацевтические формообразующие вещества, которые пригодны для инъекции и содержат один или несколько активных фармацевтических ингредиентов.

В форме усеченного конуса: элемент, имеющий форму конуса, вершина которого срезана плоскостью, параллельной основанию. См. тарельчатые пружины Belleville.

Герметично закрытый контейнер и т.п.: контейнер для сжатого газа, используемого в качестве источника энергии для безыгольной инъекции, который является непроницаемым во избежание утечки содержащегося газа. Как правило, герметично закрытые контейнеры изготавливаются из оцинкованной стали посредством глубокой вытяжки и содержат сжатые газы, такие как азот, или сжиженные газы, такие как двуокись углерода или оксид азота. Они часто используются в пищевой промышленности для приготовления газированной воды или взбитых сливок, а также в медицине, в таких областях, как аэрозольные ингаляции (см. US 6,981,660) или безыгольные инъекции (см. us 3.10. US 6607510). Обычно эти контейнеры имеют компонент, который предназначен для прокалывания с целью доступа к содержимому, находящемуся под давлением.

Иммуногенность: способность вещества (антигена) вызывать иммунную реакцию. Связанные биологические лекарственные средства могут быть иммуногенными, даже когда несвязанная молекула не является иммуногенной.

Зазор на соударение и т.п.: ширина зазора между ударным элементом (см. шток) и поршнем, используемого для образования всплеска давления в препарате. Во время подачи для выполнения безыгольной инъекции ударный элемент перемещается через зазор, например, под воздействием сжатого газа или другого источника энергии, и подает эту энергию препарату во время соударения, образуя заблаговременный всплеск давления. См. также «Фаза прокалывания».

In vivo (от латинского «на живом»): проведение экспериментов с использованием, в целом, живого организма, в отличие от части организма или мертвого организма или эксперимента in vitro. In vivo исследование включает в себя испытание на животных и клинические испытания на организме человека. In vivo исследование часто является предпочтительнее in vitro исследования, поскольку результаты могут быть более предсказуемыми.

In vitro (от латинского «в стекле»). Процедура, выполняемая не на живом организме (см. in vivo), а в контролируемой среде, например в пробирке или другом экспериментальном лабораторном устройстве. In vitro исследование часто является предпочтительнее in vivo исследования из-за меньших расходов и меньшей опасности для человека и/или животных.

In vivo/in vitro correlation, IVIVC и т.п.: модель, предпочтительно математическая модель, которая прогнозирует in vivo характеристики на основе in vitro измерений, расчетных параметров и т.п. Прогнозируемая модель IVIVC позволяет получить прогнозируемое значение при vivo измерениях без необходимости дорогостоящих и потенциально опасных для людей и животных клинических испытаниях. IVIVC предпочтительно основана на метаанализе нескольких клинических испытаний, предпочтительно на человеческом организме, с использованием различных форм лекарства, технологии подачи лекарства или других технологий в отношении медицинских устройств. С целью настоящего описания может быть взята модель IVIVC, которая означает модель in vivo характеристик инъекции безыгольного инъектора на основе расчетных параметров инъектора и стендовых измерений характеристик.

Испытание с использованием струи, измеритель струи, способ испытания с использованием струи и т.п.: лабораторное оборудование, которое измеряет усилие на преобразователе, на который попадает струя жидкости во время имитации подачи лекарства. Используя эти данные, можно измерять давление препарата в динамике по времени. Испытание с использованием струи часто выполняется одновременно с испытанием с использованием датчика деформации.

Безыгольный инъектор, струйный инъектор и т.п.: система подачи лекарства, которая подает лекарство для выполнения подкожной, внутримышечной или внутрикожной инъекции без использования иглы для подкожных инъекций. Инъекция выполняется за счет создания, по меньшей мере, одной высокоскоростной струи жидкости со скоростью, достаточной для проникновения через кожу, границу слоя кожи или мышцу на требуемую глубину. Системы безыгольной инъекции включают в себя без ограничения систему DosePro® производства Zogenix Corporation, устройства Bioject® 2000, Iject или Vitaject производства Bioject Medical Technologies, Incorporated, устройства Mediject VISION и Mediject VALEO производства Antares, устройство PenJet производства Visionary Medical, устройство CrossJect производства Crossject, устройство MiniJect производства Biovalve, устройство Implaject производства Caretek Medical, устройство PowderJect произвоства AlgoRx, устройство J-tip производства National Medical Products, устройство AdvantaJet производства Activa Systems, устройство Injex 30 производства-Equidyne и устройство Mhi-500 производства Medical House Products.

Поршень: компонент безыгольного инъектора, который под воздействием усилия от источника энергии перемещает жидкий препарат из отверстия для выполнения безыгольной инъекции. В предпочтительном варианте выполнения безыгольный инъектор предварительно заполняется препаратом, и затем поршень становится поверхностью контакта системы герметизации контейнера с лекарством. В конкретном предпочтительном варианте выполнения поршень имеет дополнительную функцию передачи энергии от ударного элемента препарату для создания всплеска давления, см. «Фаза прокалывания». Предпочтительно поршень содержит PTFE.

Политетрафторэтилен (PTFE), Teflon и т.п.: синтетический фторполимер из политетрафторэтилена. PTFE наиболее хорошо известен под именем Teflon, который является зарегистрированной торговой маркой корпорации DuPont. PTFE является высокомолекулярным твердым фторуглеродом, полностью состоящим из углерода и фтора. PTFE имеет один из самых низких коэффициентов трения по сравнению с любым твердым веществом. PTFE также показал, что его поверхность может контактировать со многими лекарственными препаратами.

Профилактика: введение лекарства, используемого для предотвращения случаев заболеваний.

Фаза прокалывания, начальный всплеск давления и т.п.: начальный всплеск давления в препарате в безыгольном инъекторе, который образует струю с достаточной энергией для ее прохождения на требуемую глубину в кожу или через кожу (см. фиг. 12, 13 и 15). В предпочтительном варианте выполнения изобретения инъектор предназначен для выполнения подкожных инъекций. Для достижения эффективной повторяемой подкожной инъекции важно, чтобы струя была достаточно мощной для прохождения в кожу. Однако важно, чтобы основная часть препарата подавалась при более низком давлении, чтобы образование отверстие прекратилось, прежде чем инъекция станет болезненной внутримышечной инъекцией.

Шток, ударный элемент и т.п.: компонент, который при воздействии на него давления перемещается вперед через воздушное пространство (см. «Зазор на соударение») перед соударением с поршнем подачи лекарства. По существу, вся энергия, образованная расширяющимся газом при перемещении штока через зазор на соударение, передается препарату, когда шток соударяется с поршнем, создавая всплеск давления (см. «Фаза прокалывания»), что приводит к образованию отверстия в коже пациента на требуемую глубину, например до границы слоя кожи. Затем сжатый газ перемещает шток и поршень вперед, подавая препарат через отверстие в требуемую ткань.

Упругий: возвращающийся к исходной форме или положению после изгибания, сжатия или растягивания.

Относительная плотность: отношение плотности компаунда к плотности воды.

Золотниковый клапан: клапан, в котором давление источника энергии в виде сжатого газа в безыгольном инъекторе перемещает компонент, который блокирует газ, вперед, но перемещению компонента, блокирующего газ, препятствует дополнительный элемент устройства. Когда дополнительный компонент устройства удаляется, предпочтительно за счет относительного перемещения дополнительного компонента устройства, когда безыгольный инъектор прижимается к коже пациента, компонент, блокирующий газ, может перемещаться вперед, воздействуя на отверстие для выпуска газа, что позволяет сжатому газу течь к механизму подачи лекарства, обеспечивая подачу лекарства. В варианте выполнения «уравновешенный золотниковый клапан» ближний и дальний концы компонента, который блокирует газ, подвергаются воздействию давления источника энергии, и поверхности различной площади подвергаются воздействию сжатого газа, что позволяет регулировать усилие срабатывания и потенциально оптимизирует и/или сводит к минимуму воздействие силы трения на дополнительный компонент устройства, блокирующего перемещение компонента, который блокирует газ.

Пружина: механизм, который может сохранять энергию для ее использования в перемещении медикамента в шприце в кожу и через кожу и далее в тело пациента, при этом усилие, создаваемое за счет сохранения энергии, пропорционально перемещению. Этот механизм может быть механическим, например сжимаемым металлическим компонентом, таким как цилиндрическая пружина или пакет тарельчатых пружин Belleville. Предпочтительно, механизм является пружиной с использованием сжатого газа, при этом в пружине сохраняется энергия, которая высвобождается при расширении газа.

Жесткий: имеющий высокий модуль упругости или низкую сжимаемость. В этом случае материал может эффективно передавать ударную энергию через среду.

Испытание с датчиком деформации, способ использования датчика деформации и т.п.: способ измерения давления препарата во время in vitro подачи, при этом датчик деформаций крепится к контейнеру препарата, откалиброванному на давление препарата, и затем используется для измерения профиля давления препарата в динамике по времени. Испытание с использованием датчика деформации обычно выполняется параллельно с испытанием с использованием струи.

Подкожная ткань, граница слоя кожи, подкожная клетчатка или подкожная фасция и т.п.: слой ткани, который расположен непосредственно под дермой кожи и состоит из рыхлой соединительной ткани и жировых долек. Граница слоя кожи является целью подкожной инъекции.

Визуальный подсчет, VAS и т.п.: полуколичественный способ подсчета безыгольных инъекций по шкале 0-4 на основе наблюдения. Любая инъекция, оцененная в интервале 0,1-2, считается неудовлетворительной (см. «Влажная инъекция» ниже), в то время как попадание в интервал 3-4 считается успешной инъекцией. Подсчет инъекций определяется следующим образом:

0 = 100% разбрызгивание вводимого вещества, отсутствие отверстия в эпидерме;

1 = отверстие в эпидерме очень маленькое, если вообще имеется проникновение вводимого вещества;

2 = некоторое проникновение вводимого вещества ((от ~5% до <90%);

3 = проникновение вводимого вещества (от ~90% до <95%);

4 = проникновение вводимого вещества ~95%.

Скорость водопаропроницаемости (WVTR) - скорость в установившемся состоянии, при которой водяной пар проникает через материал. Значение выражаются в г/100 дюйм2/24 ч в стандартных единицах США и г/м2/24 ч в метрических единицах.

Влажная инъекция: неудовлетворительная безыгольная инъекция, при которой более 10% вводимого вещества не проникло в границу слоя кожи. Соответствующее определение - инъекция, визуальный подсчет (VAS) которой составляет менее 3 единиц.

Изобретение в целом

Настоящее изобретение относится к усовершенствованиям предварительно заполненных безыгольных инъекторов с целью повышения надежности, безопасности и технологичности.

Вариант выполнения изобретения показан на фиг. 1. Этот вариант выполнения имеет ряд усовершенствований по сравнению с существующими устройствами.

Одно усовершенствование относится к газовому баллону 20. По сравнению с другими устройствами газовый баллон 20 имеет больший диаметр и изготовлен с помощью менее глубокой вытяжки. Это обеспечивает больший объем и, тем самым, меньшее изменение давления по мере подачи. В то же время баллон, получаемый с помощью менее глубокой вытяжки, легче изготавливать по сравнению, например, с газовым баллоном для устройства, описанного в ′086. Предпочтительно, газовый баллон 20 изготавливается глубокой вытяжкой алюминия, хотя могут использоваться другие способы без ограничения до ударного выдавливания, литья под давлением или механической обработки. Как показано на фиг. 1, газовый баллон 20 и блок 19 клапана могут быть отдельными компонентами, но может потребоваться их объединение, используя механическую обработку, возможно, в сочетании с глубокой вытяжкой.

Во время хранения газ содержится в газовом баллоне 20 и выпускается в случае приведения устройства в действие с помощью золотникового клапана 21. В отличие от некоторых существующих устройств, золотниковый клапан 21 функционально отделен от компонента, который преобразует давление газа в газовом баллоне 20, в энергию, необходимую для выполнения безыгольной инъекции, в штоке 12 по этому варианту выполнения. Это обеспечивает, что усилия, воздействию которых подвергается золотниковый клапан 21 во время хранения газа, будут значительно меньше усилий, воздействию которых подвергался бы шток 12, если бы во время хранения на него воздействовал сжатый газ из-за большого различия в пощади, которая подвергается воздействию сжатого газа. Это значительно уменьшает возможность деформации и ползучести и, тем самым, уменьшает возможность преждевременного приведения в действие или отсутствия приведения в действие. Эти проблемы могут быть усилены высокими температурами во время хранения или повышенной фармацевтической стабильностью. Этот аспект изобретения может исключать потенциальную необходимость этапа заправки устройства, что позволяет решить эти проблемы.

Золотниковый клапан действует следующим образом. Когда устройство удерживается его корпусом (не показано), и инъекционное отверстие или отверстия 27 прижимаются к коже пациента в том месте, которое предназначено для инъекции, подвижный элемент 15 перемещается вниз. Это подвергает золотник 17 воздействию удерживающего кожуха 18, что, в свою очередь, позволяет золотнику 17 перемещаться влево, как показано на фиг. 1. Это подвергает выпуск 22 газа в нижней части блока 19 клапана воздействию сжатого газа из газового баллона 20, через впуск 23 газа в верхней части блока 19 клапана, позволяя газу перемещаться и создавать усилие, прикладываемое к головке 14 штока.

Блок 19 клапана предпочтительно изготавливается из алюминия посредством механической обработки, но может изготавливаться без ограничения литьем под давлением и может комбинироваться с газовым баллоном 20 и/или цилиндром 13 штока.

Существующие устройства, например, описанные в US 6607510 (510), имеют герметично закрытый газовый картридж, в который «заряжено» устройство за счет прокалывания картриджа прокалывающим элементом для выпуска газа. В изобретении, описанном в ′510, крышка отверстия удаляется и затем ввертывается в противоположный конец устройства, прикладывая усилие к герметично закрытому газовому картриджу в направлении прокалывающего элемента. По существу, дополнительные компоненты клапана не требуют надлежащего уплотнения, например уплотнительного кольца круглого сечения, и в ′510 не описываются никакие уплотнения. Однако в описанном здесь варианте выполнения золотниковый клапан является первичным уплотнением, которое препятствует утечке сжатого газа во время хранения, и, тем самым, требует дополнительных уплотнительных элементов 24 и 25 в золотнике 17 (см. фиг. 2). Эти уплотнительные элементы 24 и 25 могут быть, без ограничения, уплотнительными кольцами круглого сечения или уплотнительной смазкой, но предпочтительно образуются многослойным литьем на золотнике 17, или потенциально могут быть уплотнением каждого типа, поскольку требования к постоянному уплотнению 24 являются более строгими, по сравнению с временными уплотнениями 25, которые должны только выдерживать давление не более нескольких сотен миллисекунд во время подачи. Золотник 17 предпочтительно изготавливается из латуни посредством механической обработки, хотя могут быть использованы другие материалы, включая, без ограничения, другие металлы или полимеры, и могут использоваться другие способы изготовления, включая без ограничения литье под давлением.

Удерживающий кожух 118 золотника предпочтительно изготавливается штамповкой, но возможно изготовление без ограничения литьем под давлением полимеров или металлов.

В устройстве, описанном в ′086, шток является прямым круглым цилиндром, при этом шток и вертикальные компоненты имеют характеристики, описанные выше. Поскольку шток имеет постоянную и относительно небольшую площадь сечения, давление газа, необходимое для создания требуемого давления препарата, и давление фазы прокалывания являются достаточно высокими, создавая проблемы в отношении деформации компонентов и утечки газа. Для уменьшения давления газа сжатый газ в варианте выполнения настоящего изобретения, показанном на фиг. 1, подается к штоку 12 через головку 14 штока, которая имеет значительно больший диаметр, чем шток 12 (см. фиг. 1 и 2). Это позволяет оптимизировать длину, диаметр и массу штока 12 для его направления в направляющей 11 штока и согласовать эти параметры с требуемым ходом поршня 8 в капсуле 6 с учетом зазора на соударение, необходимого для создания требуемого давления фазы прокалывания, достигая при этом требуемого усилия в отношении фазы прокалывания и фазы подачи при значительно уменьшенном давлении газа. Головка 14 штока герметизирует внутреннюю сторону цилиндра 13 штока с помощью уплотнения 26 штока, используя способ уплотнения с применением, без ограничения, уплотнительного кольца круглого сечения или уплотнения, получаемого многослойным литьем. Предпочтительными материалами для изготовления уплотнительного кольца круглого сечения являются PTFE, Nitrile или силикон с покрытием FEP. Как вариант, уплотнение 26 штока могло бы быть диском или шайбой, которые крепятся сверху к головке 14 штока в качестве однопроходного клапана или «обратного клапана» подобно велосипедному насосу. Это могло бы обеспечить заполнение после головки 14 штока.

Шток 12 и головка 14 штока предпочтительно изготовлены из одной алюминиевой заготовки посредством механической обработки, но как вариант могут быть отдельной частью, полученной холодным деформированием, отдельными деталями, полученными механической обработкой, деталями из магния или цинка, изготовленными литьем под давлением, или головкой, полученной многослойным литьем полимера на механически обработанном валу. Предпочтительно шток 12 вставлен в направляющую 11 штока после заполнения сжатым газом и после проверки на утечку и после крепления цилиндра 13 штока к блоку 19 клапана, но как вариант шток может быть собран перед заполнением сжатым газом, если уплотнение 26 штока является однопроходным клапаном, или может быть вставлен в цилиндр 13 штока перед креплением цилиндра 13 штока к блоку 19 клапана.

Для того чтобы шток 12 оставался на месте в собранном виде для поддержания требуемого зазора на соударение, шток 12 должен удерживаться или с помощью компонента, который разламывается под действием сжатого газа, или удерживаться на месте силой трения, которая является достаточно большой, чтобы удерживать шток 12 во время транспортирования и хранения, но является незначительной по сравнению с усилием сжатого газа, воздействующего на головку 14 штока. Вариантом выполнения такого компонента, показанным на фиг. 1, является срезной штифт или штифты 52, которые разламываются под воздействием усилия сжатого газа на головку 14 штока. Соответствующим решением было бы использование штампованного или протравленного разрушающегося диска, установленного в направляющей 11 штока по фрикционной посадке. Дополнительные решения включают в себя детали из полимера, полученные многослойным литьем или установленные по фрикционной посадке и прикрепленные к направляющей 11 штока.

Направляющая 11 штока предпочтительно изготавливается литьем под давлением из цинка или алюминия, хотя другие решения включают в себя, без ограничения, изготовление из полимеров или металлов литьем под давлением или из стали или алюминия посредством механической обработки. Головка 14 штока направляется цилиндром 13 штока, и предпочтительно цилиндр 13 штока изготавливается из трубы, хотя другие решения включают в себя, без ограничения, глубокую вытяжку или ударное выдавливание, литье под давлением полимеров, механическую обработку, включая сюда механическую обработку части блока 19 клапана, литье под давлением или экструзию.

Предпочтительно цилиндр 13 штока является трубой с обжатыми концами, приваренными к блоку 19 клапана и прикрепленными к направляющей 11 штока с помощью обжимного кольца 10. Альтернативные варианты могут включать в себя, без ограничения, сварку с направляющей 11 штока и/или обжимание блока 19 клапана.

Шток 12 направляется с помощью направляющей 11 штока для соударения и приведения в движение поршня 8 с целью подачи жидкого лекарственного препарата 28, содержащегося в лекарственном контейнере, образованном и закрытом с помощью поршня 8, капсулы 6, сопла 5 и резинового уплотнения 4. Капсула 6 усилена втулкой 7 капсулы, которая также служит для удерживания сопла 5 в контакте с капсулой 6 в тех вариантах выполнения изобретения, где сопло 5 является отдельной частью, как показано на фиг. 1.

Втулка 7 капсулы предпочтительно является пластиковым компонентом, изготовленным посредством литья под давлением, но возможны другие решения, включающие в себя без ограничения штамповку стали или литье под давлением цинка или магния. Втулка 7 капсулы предпочтительно навертывается на направляющую 11 штока, но также может быть прикреплена с помощью обжимного кольца или другого способа крепления. Втулка 7 капсулы также имеет дополнительные характеристики, которые обеспечивают крепление крышки 1 (см. ниже).

Основная часть лекарственной капсулы 6 предпочтительно изготовлена из стекла, более предпочтительно из боросиликатного стекла. В варианте выполнения стороны капсулы 6 являются простыми секциями стеклянной трубки, также известной как «тростник». В этом варианте выполнения сопло 5 является отдельной частью, удерживаемой на месте втулкой 7 капсулы. Этот вариант выполнения имеет преимущества, состоящие в несложном изготовлении, а также имеет преимущество, состоящее в получении непрерывного конуса от впуска сопла 5 до инъекционного отверстия или отверстий 27, что позволяет получить улучшенные характеристики течения жидкости. Предпочтительно сопло 5 изготавливается из полимера посредством механической обработки, более предпочтительно из политетрафторэтилена (PTFE). В других вариантах выполнения используются другие полимеры или металлы и могут применяться литье под давлением, механическая обработка, штамповка и другие способы изготовления. Как вариант, сопло 5 может включать в себя металлическое опорное кольцо для сведения к минимуму деформации инъекционного отверстия 27 при нагнетании давления. Капсула 6 и втулка 7 капсулы предпочтительно собираются посредством вставления дополнительного опорного кольца, дополнительного сопла 5 и затем капсулы 6 во втулку 7 капсулы по посадке с натягом. Инъекционное отверстие или отверстия 27 предпочтительно изготавливаются механической обработкой, но они также могут изготавливаться без ограничения посредством электронно-лучевой обработки, лазерным сверлением или резкой с помощью высоконапорной струи жидкости. Как вариант, качество отверстия, изготавливаемого одним из вышеуказанных способов, может быть повышено с помощью операции травления, включая сюда без ограничения химическое травление или плазменное травление, или с помощью вращения детали во время изготовления отверстия.

В другом предпочтительном варианте выполнения лекарственная капсула 6 не имеет отдельного сопла 5 и вместо этого образована из отдельного куска стекла, в котором изготавливаются инъекционное отверстие или отверстия 27. Несмотря на то, что эта конфигурация имеет определенные недостатки в отношении обрабатываемости резанием, образования инъекционного отверстия и поломки при нагнетании препарата 28, она имеет преимущество, подтвержденное, например, в устройстве, описанном в ′086. Как и в случае с капсулой 6 в вышеописанном варианте с отдельным соплом 5 из полимера, этот вариант выполнения предусматривает сборку посредством вставления стеклянной капсулы 6 во втулку 7 капсулы по прессовой посадке. В этом варианте выполнения инъекционное отверстие или отверстия 27 предпочтительно изготавливаются лазерным сверлением, более предпочтительно лазерным сверлением в ультрафиолетовом диапазоне, наиболее предпочтительно сверлением с использованием эксимерного лазера, но также возможно изготовление с помощью способа, выбранного без ограничения из электроннолучевой обработки, механической обработки или резки струей высоконапорной жидкости. Как вариант, качество и центрирование отверстия 27 может быть повышено посредством вращения капсулы 6 во время изготовления отверстия. Кроме того, как вариант, качество отверстия или отверстий 27, изготавливаемых с помощью одного из вышеуказанных средств, может быть повышено с помощью операции травления, включая сюда, без ограничения химическое травление или плазменное травление.

Поршень 8 предпочтительно изготавливается из PTFE посредством механической обработки. Это имеет определенные преимущества, включая сюда свойства PTFE, касающиеся скольжения, тот факт, что PTFE не вступает в реакцию и, тем самым, имеет надлежащую поверхность для контакта с лекарством, а также то, что PTFE является материалом, который, по существу, не имеет упругости, когда он подвергается воздействию медленно прикладываемого усилия, но имеет высокую упругость, когда он подвергается воздействию быстро прикладываемого усилия (см. US 5,891,086), что позволяет медленно вставлять поршень в стеклянную капсулу 6 по очень плотной прессовой посадке, но при этом поршень почти мгновенно может передавать основную часть энергии соударения со штоком 12 препарату 28.

Для сохранения стерильности препарата 28, ограничения водопаропроницаемости и защиты отверстия или отверстий 27 от посторонних частиц отверстие или отверстия 27 предпочтительно закрыты резиновым уплотнением 4. Резиновое уплотнение 4 крепится к крышке 1 с помощью вращающегося элемента, вращающейся крышки 3. Вращающаяся крышка 3 предотвращает деформирование и связанные с ним утечки из резинового уплотнения 4, которые могут возникать, когда резиновое уплотнение 4 устанавливается на сопло 5 посредством навертывания крышки 1 на резьбу, которая является частью втулки 7 капсулы.

Несмотря на то, что предпочтительно удалять крышку 1, отвертывая ее с помощью резьбы, как показано на фиг. 1, существуют другие способы, включая сюда без ограничения отламывание, отщелкивание или обеспечение прохождения струи жидкости через барьер без удаления крышки 1. В варианте выполнения крышка 1 крепится ко всей вторичной упаковке или к части вторичной упаковки, такой как коробка или обертка из полимерной пленки, и действие по удалению устройства из вторичной упаковки приводит к удалению крышки 1 или аналогичным образом требует удаления крышки 1.

Во избежание случайного приведения в действие устройства во время хранения, транспортирования или удаления крышки 1 предусмотрен предохранительный механизм 9. Предохранительный механизм 9 блокирует перемещение корпуса относительно внутренних компонентов и, тем самым, предотвращает приведение в действие устройства. В варианте выполнения, показанном на фиг. 1, предохранительный механизм 9 содержит рычаг, который приводится в действие пользователем для установки устройства в положение готовности к приведению в действие. Вершина рычага предохранительного механизма 9 зажата в крышке 1 (см. фиг. 1), и это обеспечивает, что крышка 1 должна быть удалена перед тем, как устройство будет установлено в положение готовности к состоянию подачи, устраняя возможность случайного и преждевременного приведения в действие устройства в результате удаления крышки 1. Предпочтительно предохранительный механизм 9 изготовлен из полимера посредством литья под давлением и крепится к корпусу в результате зажимания между двумя захватными компонентами корпуса, хотя могут использоваться другие материалы, способы изготовления и/или способы крепления. В варианте выполнения изобретения, показанном на фиг. 1, предохранительный механизм удерживается на месте, после того как он был перемещен в положение готовности к приведению в действие, зажимом 54 рычага. Другой вариант выполнения предохранительного устройства 9 имеет исполнительный рычаг, отделенный от компонента, который блокирует перемещение корпуса. Этот вариант выполнения имеет преимущество безотказной работы в случае утери отдельного компонента рычага.

В еще одном варианте выполнения устройства отдельный предохранительный механизм 9 не предусмотрен. Вместо этого крышка 1 привернута как к корпусу 2, так и к втулке 7 капсулы таким образом, что когда крышка навертывается, она с усилием прижимает резиновое уплотнение 4 к соплу 5, герметизируя инъекционное отверстие. Резьба на корпусе воздействует на крышку 1 и втулку 7 капсулы и, следовательно, на внутренние компоненты сверху вниз (как показано на фиг. 1) во время сборки (и, в частности, во время крепления крышки 1), хранения, погрузки и транспортирования и во время удаления крышки 1, предотвращая случайное приведение в действие устройства. Это дает преимущество в уменьшении количества деталей, а также облегчает использование устройства, поскольку исключается этап перемещения рычага предохранительного механизма 9.

Корпус (не показан) предпочтительно является компонентом, состоящим из двух идентичных пластиковых деталей, изготавливается посредством литья подавлением и предпочтительно крепится к внутренним компонентам по фрикционной посадке, хотя могут использоваться другие способы крепления, включая сюда без ограничения защелкивание, клеевые соединения или сварку трением. Предпочтительно направляющая 11 штока имеет компоненты, которые предотвращают вращение внутренних компонентов относительно корпуса, но альтернативные варианты включают в себя, без ограничения, компоненты на цилиндре 13 штока, блоке 19 клапана, компоненты на подвижном элементе 15 или компоненты на втулке 7 капсулы. Аналогично, корпус предпочтительно взаимодействует с цилиндром 13 штока для линейного направления внутренних компонентов относительно корпуса, когда инъекционное отверстие или отверстия 27 прижаты к коже пациента, но альтернативные варианты включают в себя, без ограничения, взаимодействие с блоком 19 клапана, подвижным элементом 15 или компонентами на втулке 7 капсулы. Кроме того, реакционноспособный полимер, или более предпочтительно вязкая смазка или смазка Kilopoise, предпочтительно помещены между цилиндром 13 штока и корпусом или, как вариант, между цилиндром 13 штока и подвижным элементом 15. Это создает многочисленные преимущества, включая сюда:

- поддержание минимального допустимого усилия приведения в действие, когда устройство прижимается к коже пациента;

- поддержание правильного натяжения кожи во время приведения в действие;

- предотвращение случайного приведения в действие после настройки устройства в состояние готовности к приведению в действие перед подачей;

- смягчение обратного движения инъекционного отверстия 27 от кожи после приведения в действие.

Другие способы поддержания минимального допустимого усилия приведения в действие, поддержания правильного натяжения кожи и предотвращения случайного приведения в действие включают в себя без ограничения пружину или защелку между внутренними компонентами и корпусом. Другие способы сведения к минимуму случайного приведения в действие включают в себя без ограничения выдвижное предохранительное приспособление, аналогичное приспособлению, используемому для предотвращения получения травмы при заклинивании иглы в шприце с иглой.

На фиг. 4 показан другой вариант выполнения устройства с механизмом 432 приведения в действие, имеющего две шариковые опоры, и с газовым баллоном 420, рассчитанным на два уровня давления. Несмотря на то, что механизм 432 приведения в действие, имеющий шариковые опоры, и газовый баллон 420, рассчитанный на два уровня давления, показаны вместе на фиг. 4. понятно, что они являются независимыми и могут по отдельности комбинироваться с вариантами выполнения, описанными выше и ниже. Действие других компонентов, например поршня 408, лекарственной капсулы 406, сопла 405, инъекционного отверстия или отверстий 427, жидкого препарата 428, крышки (не показана) и корпуса 402, сходно с действием аналогичных компонентов, показанных на фиг. 1, описанной выше.

В варианте выполнения с механизмом приведения в действие, имеющим шариковые опоры и показанным на фиг. 4, шток 412 имеет механически обработанную криволинейную поверхность 433, что вынуждает шариковые опоры 432 перемещаться наружу в радиальном направлении под действием усилия сжатого газа, вынуждающего шток 412 перемещаться вправо, как показано на фиг. 4. Подвижный элемент 434, прикрепленный к капсуле 406, захватывает шариковые опоры 432, и, тем самым, шток 412, препятствуя перемещению штока 412 вправо, как показано на фиг. 4а. После подготовки устройства к подаче, предпочтительно способом, описанным выше, сопло 405 прижимается к требуемому месту инъекции. Это вынуждает подвижный элемент 434 перемещаться относительно шариковых опор 432 до тех пор, пока шариковые опоры 432 не достигнут секции подвижного элемента 434, которая больше не ограничивает их радиальное перемещение, как показано на фиг. 4b. Под действием усилия, прикладываемого криволинейной поверхностью 433 в штоке 412, шариковые опоры 432 перемещаются в радиальном направлении, освобождая шток 412. Теперь шток 412 проходит через зазор на соударение и сталкивается с поршнем 408, как в вариантах выполнения, описанных выше, создавая всплеск давления, связанный с фазой прокалывания. Затем шток 412 и поршень 408 движутся влево, как показано на фиг. 4с, под действием давления газа, создавая фазу прокалывания. Кроме того, как показано на фиг. 4, этот вариант выполнения имеет дополнительное выпускное отверстие 436, которое обеспечивает выпуск сжатого газа после завершения подачи.

На фиг. 4 также показан вариант выполнения газового баллона, рассчитанного на два уровня давления. В этом варианте выполнения шток 412 подвергается воздействию первого усилия во время хранения, приведения в действие и когда он проходит через зазор 443 на соударение за счет давления в центральной области 437 газового баллона. В дальнейшем во время фазы подачи шток 412 подвергается воздействию второго, предпочтительно меньшего усилия, которое является следствием совместного воздействия газа из центральной области 437 и газа из периферийной области 438 газового баллона. Этот вариант выполнения обеспечивает дальнейшую независимую оптимизацию свойств фаз прокалывания и подачи. В соответствующем варианте выполнения (не показан) центральный участок 438 газового баллона 435 содержит механическую, а не газовую пружину, например цилиндрическую пружину или пакет тарельчатых пружин Belleville. Этот вариант выполнения обеспечивает полную взаимонезависимость первого и второго усилий. Если пружина проходит через свою нулевую точку до того, как шток 412 соударяется с поршнем 408, шток 412 впоследствии будет перемещаться только вперед под действием давления газа в периферийной области 438 газового баллона 435.

На фиг. 5 показан вариант выполнения изобретения, в котором функции цилиндра штока, направляющей штока и стеклянной капсулы скомбинированы в капсуле/цилиндре 506 штока и в котором приводящий в действие механизм содержит хрупкое уплотнение 539 газового баллона, которое отламывается под действием нажимной кнопки 540. Несмотря на то, что вариант выполнения приводящего в действие механизма и вариант выполнения направляющей штока/лекарственного контейнера показаны вместе на фиг. 5, понятно, они являются независимыми и могут комбинироваться по отдельности с вариантами выполнения, описанными выше и ниже. Действие других компонентов, например газового баллона 520, поршня 508, сопла 505, инъекционного отверстия или отверстий 527, жидкого препарата 528, крышки (не показана) и корпуса 502, сходно с действием аналогичных компонентов, показанных на фиг. 1, описанной выше.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 5, стеклянная трубка капсулы/цилиндра 506 штока является удлиненной, и шток 512 направляется и герметизируется парой уплотнений 526 штока, контактирующих со стеклянной трубкой. Шток 512 может быть изготовлен из любого материала, включающего в себя металлы или полимеры.

Уплотнения 526 штока могут быть выполнены многими способами, включая сюда уплотнительные кольца круглого сечения, уплотнительную смазку или полимер, полученный многослойным литьем. В варианте выполнения шток и уплотнения изготовлены из отдельной заготовки из PTFE посредством механической обработки. В другом варианте выполнения шток 512 изготавливается из латуни посредством механической обработки, при этом на штоке изготавливаются уплотнения 526 штока посредством многослойного литья или, как вариант, уплотнения 526 штока являются уплотнительными кольцами круглого сечения. При хранении и во время погрузки и подготовки к поставке положение штока 512 поддерживается с помощью воздушного зазора, образуемого разрывной диафрагмой слева от штока 512, как показано на фиг. 5а, и воздушного зазора, образуемого штоком 512 и поршнем 508 справа. Если шток 512 перемещается, разность давлений будет увеличиваться, создавая восстанавливающее усилие, которое будет стремиться вернуть шток 512 в равновесное положение. Как показано на фиг. 5b, когда устройство приводится в действие, давление воздуха из газового баллона 520 разрывает разрывную диафрагму 541 и затем прикладывает давление к штоку 512. Далее шток 512 под действием усилия давления газа вынужден перемещаться вправо, как показано на фиг. 5с, где он соударяется с поршнем 508, создавая фазу прокалывания, и затем подает жидкий препарат 528 под воздействием усилия сжатого газа во время фазы подачи.

На фиг. 5 также показан вариант выполнения механизма приведения в действие, в котором газовый баллон 520 герметизирован хрупким уплотнением 539. На фиг. 5а показано устройство в положении готовности к подаче со снятой крышкой отверстия. В этом варианте выполнения пользователь прижимает устройство к требуемому месту инъекции и затем нажимает нажимную кнопку 540 для приведения в действие. Как показано на фиг. 5b, нажатие нажимной кнопки 540 приводит к отламыванию хрупкого уплотнения 539 газового баллона, позволяя газу вытекать и приводя в действие устройство.

На фиг. 6 показан вариант выполнения изобретения, в котором источником энергии является пакет тарельчатых пружин 620 Belleville, при этом альтернативным вариантом выполнения механизма приведения в действие является механизм 632 приведения в действие с распорками из листового металла. Несмотря на то, что этот механизм приведения в действие и источник энергии показаны вместе на фиг. 6, понятно, что они являются независимыми и могут по отдельности комбинироваться с вариантами выполнения, описанными выше и ниже. Действие других компонентов, например поршня 608, инъекционного отверстия или отверстий 627, жидкого препарата 628, лекарственной капсулы 696, крышки (не показана) и корпуса 602, сходно с действием аналогичных компонентов, показанных на фиг. 1, описанной выше.

В варианте выполнения, показанном на фиг. 6, энергия для инъекции обеспечивается пакетом тарельчатых пружин 620 Belleville. Этот вариант выполнения источника энергии имеет определенные преимущества, включающие в себя тот факт, что не может произойти утечка, и отпадает необходимость в герметичных уплотнениях. Действие системы аналогично действию системы, показанной на фиг. 1 и описанной выше: на фиг. 6а показана система в положении готовности к подаче со снятой крышкой. Когда устройство приводится в действие, пакет тарельчатых пружин 620 Belleville вынуждает шток 612 перемещаться через зазор 643 на соударение и соударяться с поршнем 608, как показано на фиг. 8b, создавая всплеск давления фазы прокалывания. Затем пакет тарельчатых пружин 620 Belleville перемещает поршень 608 с помощью штока 612 и подает жидкий препарат 628 во время фазы подачи. Использование пакетов тарельчатых пружин 620 Belleville с различными жесткостями обеспечивает некоторую регулировку параметров подачи. Как показано на фиг. 6b, могут быть предусмотрены пакеты тарельчатых пружин Belleville за счет замены отдельных тарельчатых пружин Belleville двумя или большим количеством встроенных тарельчатых пружин. Точно отрегулированные усилия пружин могут быть получены за счет замены нескольких или всех тарельчатых пружин Belleville встроенными тарельчатыми пружинами.

На фиг. 6 также показан альтернативный вариант выполнения механизма приведения в действие, механизм 632 приведения в действие с распорками из листового металла. Этот вариант выполнения до некоторой степени аналогичен описанному выше механизму приведения в действие, имеющего шариковые опоры, но шариковые опоры 432 заменены механизмом 632 приведения в действие с распорками из листового металла, показанным на фиг. 6. На фиг. 6а устройство показано в положении готовности к приведению в действие. Криволинейные поверхности 633 кулачка 612 вынуждают распорки из листового металла перемещаться наружу, но их перемещение блокируется подвижным элементом 634, который механически крепится к лекарственной капсуле 606. Когда устройство прижимается к требуемому месту инъекции, подвижный элемент 634 перемещается влево, как показано на фиг. 6b, устраняя ограничение подвижного элемента 634, удерживающего распорки 632 на месте, что, в свою очередь, позволяет распоркам 632 перемещаться наружу в радиальном направлении под воздействием усилия криволинейных поверхностей 633, освобождая шток 612 и приводя в действие устройство. Теперь шток 612 перемещается через зазор 643 на соударение и соударяется с поршнем 608, как в вышеописанных вариантах, создавая всплеск давления, связанный с фазой прокалывания.

На фиг. 7 показан дополнительный вариант выполнения устройства. В этом варианте выполнения, до некоторой степени относящемся к варианту выполнения, показанному на фиг. 4 и описанному выше, источником энергии является газовый баллон 720, рассчитанный на два уровня давления, с центральной механической пружиной 735 (показана) или газовой пружиной (не показана). Действие других компонентов, например штока 712, поршня 708, капсулы 706, сопла 705, инъекционного отверстия или отверстий 727, жидкого препарата 728, крышки (не показана) и корпуса 702, сходно с действием аналогичных компонентов, показанных на фиг. 1, описанной выше. Здесь центральная пружина 735 намотана на центральную штангу 742, которая соединена с механизмом 744 приведения в действие в сборе с левой стороны устройства с кнопкой 740 механизма приведения в действие, как показано на фиг. 7а. Во избежание случайного приведения в действие кнопка 740 механизма приведения в действие поворачивается непосредственно перед подачей, чтобы установить устройство в положение готовности к подаче. Сопло 705 прижимается к требуемому месту подачи, и кнопка 740 механизма приведения в действие нажимается для освобождения центральной штанги 742, которая затем перемещает шток 712 вправо через зазор 743 на соударение, как показано на фиг. 7b. Остальное описание подачи приводится выше. Как и в вышеприведенном описании из фиг. 4 усилие пружины в центральной области 735 и периферийной области 738 газового баллона 720 может регулироваться независимо для настройки характеристик профиля давления подачи. В предпочтительном варианте выполнения усилие, создаваемое центральной пружиной 735, является достаточным для перемещения штока 712 вправо, как показано на фиг. 7b, при этом к штоку прикладывается давление периферийной области 738 газового баллона 720, при котором давление периферийной области 738 обеспечивает энергию для фаз прокалывания и подачи. Это сводит к минимуму усилие, прикладываемое к штоку 712 и механизму 740 приведения в действие в сборе перед подачей, обеспечивая повышение надежности механизма приведения в действие и сведение к минимуму усилия, прикладываемого к механизму приведения в действие, а также сведение к минимуму ползучести и деформации компонентов устройства во время хранения.

На фиг. 8 показан вариант выполнения, по существу, весьма схожий с вариантом выполнения, показанным на фиг. 7 и описанным выше, за исключением того, что давление газа действует непосредственно на поршень, когда шток 812 освобождается механизмом 844 приведения в действие в сборе, воздействуя на газовый байпас 845 и обеспечивая течение сжатого газа через газовый байпас 845.

На фиг. 9 показан вариант выполнения изобретения, в котором шток 912 является поворотным ударным штоком с регулировкой времени удара и выпуска газа. Несмотря на то, что этот вариант выполнения показан с вариантом выполнения механизма приведения в действие с золотниковым клапаном 921, понятно, что он может использоваться с другими вариантами выполнения, например с клапаном 539 с хрупким газовым уплотнением. Действие других компонентов, например поршня 908, лекарственной капсулы 906, инъекционного отверстия 927, крышки (не показана), газового баллона 920, жидкого препарата 928 и корпуса 902, сходно с действием аналогичных компонентов, показанных на фиг. 1, описанной выше. На фиг. 9а показано устройство в положении готовности к конфигурации приведения в действие со снятой крышкой отверстия и предохранительными механизмами в положении готовности конфигурации приведения в действие. Когда устройство приводится в действие, ударный шток 912 подвергается воздействию торсионной пружины 946 и поворачивается против часовой стрелки, как показано на фиг. 9b, прикладывая ударное усилие к передающему компоненту 947, который передает ударное усилие штока 912 поршню 908, в результате чего в препарате создается всплеск давления для фазы прокалывания. Одновременно шток 912 соударяется с приводом 948 клапана, который приводит в действие клапан 921 давления, выпуская сжатый газ из газового баллона 920, перемещая поршень 908 вниз, как показано на фиг. 9с, и подавая жидкий препарат 928 для фазы подачи. Этот вариант выполнения имеет преимущества, состоящие в том, что полностью устраняется зависимость функционирования ударного элемента от усилия подачи, и исключаются требования в отношении использования газовых уплотнений для ударного элемента 912.

На фиг. 10 показан дополнительный вариант выполнения изобретения с полым штоком 1012 и установленным с задней стороны механизмом 1044 приведения в действие в сборе. Действие других компонентов, например поршня 1008, лекарственной капсулы 1006, крышки (не показана), инъекционного отверстия или отверстий 1027, зазора 1043 на соударение, жидкого препарата 1028, цилиндра 1013 штока и корпуса 1002, сходно с действием аналогичных компонентов, показанных на фиг. 1, описанной выше. В этом варианте выполнения газовый цилиндр 1020 является кольцевой областью снаружи цилиндра 1013 штока с учетом внутренней области полого штока 1012. Полый шток 1012 смещается вправо под действием сжатого газа, как показано на фиг. 10а, но удерживается выступами 1049 штока. На фиг. 10а показано устройство в положении готовности к конфигурации приведения в действие со снятой крышкой отверстия и предохранительным механизмом (например, поворачивание кнопки 1040 механизма приведения в действие, см. фиг. 7 и вышеприведенное описание) в положении готовности к состоянию приведения в действие. Инъекционное отверстие или отверстия 1027 прижимаются к требуемому месту подачи, и нажимается кнопка 1040 механизма приведения в действие, как показано на фиг. 10b. Нажатие кнопки 1040 механизма приведения в действие отсоединяет полый шток 1012 с выступами 1049 штока. В варианте выполнения, показанном на фиг. 10, это выполняется посредством деформирования конца полого штока 1012 таким образом, что выступы 1049 штока больше не входят в зацепление с цилиндром 1013 штока, хотя возможны другие варианты выполнения, например конец цилиндра 1013 штока деформируется наружу. Когда полый шток 1012 выходит из зацепления выступами 1049 штока, он свободно перемещается вправо, как показано на фиг. 10с, и соударяется поршнем 1008 для создания всплеска давления для фазы прокалывания, и затем сжатый газ продолжает перемещать шток 1012 и поршень 1008 по капсуле 1006, подавая препарат 1028 во время фазы подачи. На фиг. 10 показаны уплотнения 1026 штока снаружи полого штока 1012, хотя они могут быть установлены внутри цилиндра 1013 штока.

Примеры

В следующих примерах, предназначенных для специалистов в этой области техники, полностью раскрывается и описывается внедрение и использование настоящего изобретения; эти примеры не предназначены для ограничения объема того, что авторы изобретения рассматривают в качестве изобретения, и представленные ниже эксперименты не являются всеми и единственными выполненными экспериментами. Были приложены усилия обеспечить точность в отношении использованных данных (например, количеств, температуры и т.д.), но должны быть приняты во внимание некоторые экспериментальные погрешности и отклонения. Если не указано иначе, части являются весовыми частями, молекулярный вес является средневесовым молекулярным весом, температура выражается в градусах по Цельсию, и давление является атмосферным или близко к атмосферному.

Пример 1

В Примере 1 испытание выполнялось на лабораторном прототипе с важными компонентами источника энергии системы, показанными на фиг. 1 и описанными выше. Внешний вид прототипа показан на фиг. 11а. Для имитации эффекта приведения в действие посредством прижатия устройства к коже пациента предусмотрено простое кольцо 1150 с целью освобождения золотника 1117. Капсула 1106 с препаратом была изготовлена из стали и содержала 1 мл жидкого препарата 1128 и включала в себя инъекционное отверстие 1127 диаметром 0,41 мм. В газовом цилиндре 1120 было выполнено нагнетание давления до 6 МПа (до 60 бар) с помощью соединения 1151 с источником газа. Шток 1112 удерживался на месте срезным штифтом 1152. Действие прототипа показано на фиг. 11с. Кольцо 1150 перемещается вверх, освобождая золотник 1117 и позволяя ему перемещаться влево, как видно на фиг. 11с. Это позволяет сжатому газу вытекать из газового баллона 1120 через впуск 1123 газа, через область, освобожденную золотником 1117 и из выпуска 1122 газа, в результате чего сжатый газ прикладывает усилие к штоку 1112 через головку 1114 штока. Это усилие было достаточным для разламывания срезного штифта 1152 и освобождения штока для его соударения с поршнем 1108 и последующего перемещения жидкого препарата 1128 через инъекционное отверстие 1127. Профиль давления жидкого препарата 1128 как функция времени показан на фиг. 12а. Его можно сравнить с фиг. 12с, на которой показаны аналогичные данные для системы такого типа, которая описана в ′086, с объемом препарата 0,5 мл. Всплеск давления фазы прокалывания, как показано на фиг. 12а, меньше требуемого значения (см. фиг. 12b). Однако он может быть увеличен за счет увеличения зазора на соударение. Давление во время фазы подачи сопоставимо с системой из ′086, и время подачи приблизительно в два раза больше в соответствии с расчетами, когда объем препарата в два раза больше.

Пример 2

В Примере 2 испытание выполнялось с применением лабораторного устройства, описанного в Примере 1, но использовалась стеклянная капсула для препарат 0,5 мл, идентичная капсуле, которая использовалась в устройстве из ′086. Результаты этого испытания показаны на фиг. 13, и можно видеть, что они вполне сравнимы с результатами для устройства из ′086 (фиг. 12b), хотя и с некоторым уменьшением давления фазы прокалывания, показанного в Примере 1.

Пример 3

В Примере 3 испытание выполнялось на лабораторном прототипе (см. фиг. 14а, где показан внешний вид), предназначенном для имитации газового баллона, рассчитанного на два уровня давления, который показан на фиг. 4 и описан выше. Два давления были достигнуты посредством заполнения центральной области 1435 газового баллона при первом давлении Р1 и последующем заполнении периферийной области 1438 газового баллона при втором более низком давлении Р2. Шток 1414 (следует отметить, что уплотнения штока не показаны для упрощения чертежа) удерживался на месте с помощью защелки 1453. Капсула 1406 для препарата была изготовлена из стали и содержала жидкий препарат 1428 объемом 1 мл и включала в себя инъекционное отверстие 1427 диаметром 0,4 мм. Центральная область 1435 газового цилиндра была заполнена при давлении Р1, равном 200 МПа. Периферийная область 1438 газового цилиндра была заполнена при давлении Р2, равном 180 МПа. Когда защелка 1453 была нажата справа, как показано на фиг. 14с, шток 1414 был освобожден и двигался с ускорением через зазор 1443 на соударение под воздействием усилия сжатого газа центральной области 1435 газового цилиндра и далее соударялся с поршнем 1408 для создания всплеска давления фазы прокалывания. Затем, как показано на фиг. 14d, шток 1414 и поршень 1408 продолжали перемещаться вниз под воздействием усилия комбинированного давления газов центральной области 1435 газового цилиндра и периферийной области 1438 газового цилиндра, перемещая жидкий препарат 1428 через инъекционное отверстие 1427 и создавая всплеск давления. На фиг. 15 показаны результаты измерения давления препарата как функции времени, которые можно сравнить с фиг. 12b, где представлены результаты подобного измерения, выполненного с использованием устройства такого типа, которое описано в ′086, с объемом лекарственного препарата 0,5 мл. Как можно видеть на фиг. 14, система с газовым баллоном, рассчитанным на два уровня давления, обеспечивала давление фазы прокалывания, почти идентичное давлению системы из ′086 и, тем самым, должна обеспечивать аналогичные результаты подкожной инъекции. Продолжительность фазы подачи для системы, рассчитанной на два уровня давления, была приблизительно в два раза больше по сравнению с системой из ′086, как предполагается, из-за вдвое большего объема лекарственного препарата. Однако во время фазы подачи давление было почти постоянным для системы, рассчитанной на два уровня давления, по сравнению с системой из ′086, которая показала значительное уменьшение давления во время фазы подачи. Экстраполяция фиг. 12b на подачу 1 мл предполагает получение почти нулевого давления в конце подачи.

Настоящее изобретение проиллюстрировано и описано здесь, как считается, с помощью наиболее практичных и предпочтительных вариантов выполнения. Однако предполагается, что могут быть предусмотрены отклонения, которые соответствуют объему изобретения, и что после изучения описания специалисты в этой области техники могут предложить понятные модификации.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты выполнения, специалистам в этой области техники понятно, что могут быть выполнены различные изменения и могут быть использованы эквиваленты без отклонения от сущности и объема изобретения. Кроме того, может быть предусмотрено множество модификаций для применения конкретной ситуации, материала, состава, процесса, этапа или этапов процесса к задаче, сущности и объему настоящего изобретения. Предполагается, что все такие модификации соответствуют объему приложенной формулы изобретения.

1. Безыгольный инъектор, содержащий
газовый баллон со сжатым газом;
золотник, содержащий уплотнение для хранения, которое поддерживает газовый баллон в состоянии под давлением во время хранения;
средство для освобождения золотника таким образом, чтобы обеспечивался впуск сжатого газа в камеру;
шток, расположенный с возможностью перемещения со скольжением в камере таким образом, что он является перемещаемым вперед под воздействием выпускаемого сжатого газа; и
лекарственный контейнер, поддерживающий сообщение по текучей среде жидкого лекарственного препарата с отверстием для подачи лекарства,
в котором шток является принудительно перемещаемым выпускаемым сжатым газом, обеспечивая подачу жидкого препарата через отверстие для подачи лекарства.

2. Инъектор по п. 1, в котором золотник также содержит дополнительное уплотнение, предотвращающее потерю сжатого газа после того, как газ был выпущен в камеру.

3. Инъектор по п. 2, в котором золотник выполнен таким образом, что сжатый газ удерживает золотник в первом положении с помощью подвижного элемента, который блокирует перемещение золотника до освобождения золотника.

4. Инъектор по п. 3, в котором средство для освобождения золотника перемещает подвижный элемент, в результате чего конец золотника оказывается в углублении и в этом углублении золотник перемещается под воздействием усилия, прикладываемого сжатым газом.

5. Инъектор по п. 4, в котором подвижный элемент является перемещаемым в результате прижимания отверстия для подачи лекарства к поверхности.

6. Инъектор по п. 5, в котором поверхность является требуемым местом инъекции на коже пациента.

7. Инъектор по п. 6, выполненный таким образом, что после освобождения золотника подкожная инъекция выполняется посредством принудительного выпускания жидкого лекарственного препарата из отверстия для лекарства через кожу пациента в месте инъекции.

8. Инъектор по п. 7, в котором перед освобождением золотника шток отделен воздушным зазором от компонента поршня с помощью воздушного пространства, и в котором компонент поршня находится в контакте с жидким лекарственным препаратом, и в котором компонент поршня герметизирует жидкое лекарство в лекарственном контейнере.

9. Инъектор по п. 8, дополнительно содержащий крышку, закрывающую отверстие для подачи лекарства.

10. Инъектор по п. 9, в котором крышка является удаляемой перед освобождением золотника.

11. Инъектор по п. 10, в котором крышка является удаляемой посредством действия, выбранного из: отвертывания; отламывания; отщелкивания и оттягивания.

12. Инъектор по п. 11, в котором крышка содержит первую резьбу и является удаляемой посредством отвертывания.

13. Инъектор по п. 12, в котором крышка содержит дополнительный элемент, который обеспечивает, что во время удаления крышки устройство не будет случайно приведено в действие.

14. Инъектор по п. 13, дополнительно содержащий корпус, по существу, закрывающий инъектор и содержащий механизм, который действует таким образом, что он смещает отверстие для подачи лекарства в направлении, противоположном направлению перемещения, необходимого для освобождения золотника.

15. Инъектор по п. 9, в котором удаление крышки воздействует на предохранительный механизм, который требует приведения в действие с помощью привода перед освобождением золотника.

16. Инъектор по п. 15, в котором привод содержит рычаг, и этот рычаг содержит вершину, которая зажимается крышкой перед удалением крышки.

17. Инъектор по п. 16, в котором предохранительный механизм содержит блокирующий элемент, останавливающий перемещение подвижного элемента, когда отверстие для подачи лекарства прижимается к поверхности, и в котором, дополнительно, приведение в действие предохранительного механизма с помощью привода удаляет блокирующий элемент.

18. Инъектор по п. 8, в котором освобождение золотника вынуждает сжатый газ перемещать шток к поршню с целью его соударения с поршнем, вызывая начальный всплеск давления в жидком лекарственном препарате.

19. Инъектор по п. 18, в котором шток содержит головку штока, характеризующуюся тем, что площадь ее сечения подвергается воздействию сжатого газа при освобождении золотника.

20. Инъектор по п. 19, в котором площадь головки штока, давление сжатого газа, площадь отверстия для подачи лекарства и длина воздушного зазора, отделяющего шток от компонента поршня, выбраны таким образом, что начальный всплеск давления выбрасывает жидкий лекарственный препарат из отверстия таким образом, что в подкожной области под кожей образуется отверстие.

21. Инъектор по п. 20, в котором длина зазора поддерживается во время хранения устройства с помощью удерживающего элемента, который удерживает шток на месте перед освобождением золотника и освобождает шток после освобождения золотника.

22. Инъектор по п. 21, в котором удерживающий элемент освобождает шток с помощью механизма, выбранного из: срезания; деформирования; преодоления трения между штоком и удерживающим элементом; приведения в действие приводом и их комбинации.

23. Инъектор по п. 8, в котором лекарственный контейнер является отдельным компонентом, который содержит отверстие для подачи лекарства.

24. Инъектор по п. 23, в котором контейнер содержит боросиликатное стекло.

25. Инъектор по п. 5, в котором контейнер подачи лекарства содержит компонент сопла, содержащий отверстие для подачи лекарства, и отдельный компонент из боросиликатного стекла, при этом компонент из боросиликатного стекла является круглой трубкой;
причем вышеуказанный компонент сопла удерживается достаточно жестко на компоненте из стекла, что исключает утечки препарата во время хранения, и
дополнительно вышеуказанный компонент сопла удерживается достаточно жестко на компоненте из стекла, что исключает утечки препарата во время приведения в действие инъектора.

26. Инъектор по п. 12, в котором крышка содержит упругий уплотнительный элемент, который герметизирует отверстие подачи лекарства.

27. Инъектор по п. 26, в котором крышка дополнительно содержит: вращающийся элемент, который предотвращает деформирование и связанные с ним утечки из упругого уплотнительного элемента, которые могли бы возникать при навертывании крышки на устройство.

28. Инъектор по п. 1, в котором контейнер предварительно заполнен 0,6 мл или более жидкого лекарственного препарата.

29. Инъектор по п. 1, в котором контейнер предварительно заполнен от 0,9 мл примерно до 1,6 мл жидкого лекарственного препарата.

30. Инъектор по п. 1, в котором контейнер предварительно заполнен примерно 1,0 мл жидкого лекарственного препарата.

31. Инъектор по п. 14, в котором вышеуказанный дополнительный элемент содержит вторую резьбу.

32. Инъектор по п. 31, в котором вышеуказанная первая резьба входит в зацепление с соответствующей резьбой, которая характеризуется признаком, выбранным из:
является частью лекарственного контейнера;
крепится к лекарственному контейнеру;
крепится к компоненту безыгольного инъектора, который жестко удерживается на постоянном расстоянии от лекарственного контейнера.

33. Инъектор по п. 32, в котором вышеуказанный механизм является резьбой, которая входит в зацепление со второй резьбой.

34. Безыгольный инъектор, содержащий:
лекарственную капсулу, содержащую жидкий лекарственный препарат;
по меньшей мере отверстие в капсуле, ведущее к жидкому лекарственному препарату;
газовый баллон с двумя уровнями давления, имеющий центральную область, содержащую первый сжатый газ при первом давлении, и периферийную область, содержащую второй сжатый газ при втором давлении; при этом первый сжатый газ контактирует с элементом дозирования лекарства и перемещает его вперед; причем перемещение элемента дозирования лекарства предотвращается механизмом приведения в действие; причем вышеуказанный элемент дозирования не перемещается вперед вышеуказанным вторым сжатым газом до тех пор, пока он не будет освобожден вышеуказанным механизмом приведения в действие.

35. Инъектор по п. 34, в котором вышеуказанное первое давление превышает вышеуказанное второе давление.

36. Инъектор по п. 35, в котором вышеуказанный газовый баллон с двумя уровнями давления выровнен по оси с вышеуказанным элементом дозирования.

37. Инъектор по п. 35, выполненный таким образом, что после того, как элемент дозирования лекарства освобожден механизмом приведения в действие, элемент дозирования лекарства перемещается вперед, воздействуя на траекторию течения газа, что позволяет второму сжатому газу перемещать вперед элемент дозирования лекарства.

38. Инъектор по п. 37, в котором траектория течения газа также направляет первый сжатый газ ко второму сжатому газу, и затем элемент дозирования перемещается вперед под воздействием смешанных первого и второго сжатых газов.

39. Инъектор по п. 38, в котором элемент дозирования лекарства находится в контакте с жидким лекарственным препаратом.

40. Инъектор по п. 38, в котором элемент дозирования лекарства не контактирует с жидким лекарственным препаратом, а находится в контакте с компонентом поршня, и вышеуказанный компонент поршня находится в контакте с жидким лекарственным препаратом.

41. Инъектор по п. 38, в котором первое давление, второе давление, расстояние, которое элемент дозирования должен пройти для воздействия на траекторию течения газа, расстояние между элементом дозирования и компонентом поршня и площадь по меньшей мере одного отверстия выбираются таким образом, что безыгольный инъектор будет выполнять инъекцию, выбираемую из:
внутрикожной инъекции;
подкожной инъекции и
внутримышечной инъекции.

42. Инъектор по п. 38, в котором механизм приведения в действие содержит по меньшей мере одну шариковую опору.

43. Безыгольный инъектор, содержащий
лекарственную капсулу, содержащую жидкое лекарство;
по меньшей мере одно отверстие;
источник энергии;
механизм приведения в действие, содержащий шариковую опору,
в котором, когда вышеуказанный механизм приведения в действие приводит в действие безыгольный инъектор, вышеуказанный источник энергии направляет большую часть вышеуказанного жидкого лекарства через вышеуказанное по меньшей мере одно отверстие.

44. Инъектор по п. 43, в котором вышеуказанный источник энергии содержит пружину.

45. Инъектор по п. 44, в котором пружина выбрана из:
механической цилиндрической пружины;
пакета тарельчатых пружин Belleville и
пружины со сжатым газом.

46. Инъектор по п. 45, дополнительно содержащий элемент дозирования лекарства, являющийся перемещаемым вперед под воздействием пружины и также содержащий углубление, в котором с помощью подвижного компонента удерживается по меньшей мере одна шариковая опора.

47. Инъектор по п. 46, в котором во время перемещения подвижного компонента шариковая опора больше не удерживается в углублении.

48. Инъектор по п. 47, в котором углубление содержит криволинейную поверхность, которая перемещает шариковую опору от элемента дозирования с помощью пружины, перемещающей элемент дозирования вперед.

49. Инъектор по п. 48, в котором во время перемещения подвижного компонента шариковая опора перемещается от элемента дозирования, позволяя элементу дозирования перемещаться под воздействием пружины, тем самым приводя в действие устройство.

50. Инъектор по п. 49, в котором подвижный компонент является перемещаемым за счет прижимания по меньшей мере одного отверстия к поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к безыгольным одноразовым инъекторам. Безыгольный одноразовый инъектор содержит корпус, в котором расположены механический накопитель энергии, цилиндропоршневой блок, приводной шток-упор поршня и пусковой блок.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к одноразовым инъекторам. Цилиндро-поршневой блок одноразового инъектора выполнен по меньшей мере с одним сквозным отверствием, соединяющим внутреннее пространство цилиндра с расположенным на торцевой стороне соплом.

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для использования при одноразовых инъекциях. Безыгольный одноразовый инъектор с корпусом, который включает, по меньшей мере, один стержень, работающий на сжатие, с блоком цилиндр-поршень, с плунжером, управляющим поршнем, со спусковым устройством и с предварительно напряженным, заблокированным стержнем, работающим на сжатие, приводимым в действие с помощью спускового устройства.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к одноразовым инъекторам. Инъектор содержит с корпусом, в котором расположены механический накопитель энергии, цилиндро-поршневой блок, приводной шток-упор поршня и пусковой блок, причем находящийся под упругим воздействием пружины приводной шток-упор поршня упирается в корпус с возможностью разъема.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к устройству для доставки фиксированной дозы или регулируемой дозы жидкого лекарственного препарата пациенту.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к одноразовым инъекторам. Предложенный одноразовый инъектор содержит корпус, в котором или на котором - соответственно, по меньшей мере, местами - расположены, по меньшей мере, один механический пружинный энергоаккумулятор с, по меньшей мере, одним предварительно напряженным пружинным элементом, по меньшей мере, один периодически заполняемый активным веществом блок, имеющий цилиндр и поршень, по меньшей мере, один плунжер управления поршнем и, по меньшей мере, один пусковой блок, расположенные с возможностью взаимосвязи с периодически заполняемым активным веществом блоком.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к одноразовому устройству для инъекций. Одноразовый инъектор с корпусом, в котором или на котором - соответственно, по меньшей мере, местами -расположены, по меньшей мере, один механический пружинный энергоаккумулятор, по меньшей мере, один - по меньшей мере, периодически заполняемый активным веществом - блок цилиндр-поршень, по меньшей мере, один плунжер управления поршнем и, по меньшей мере, один пусковой блок.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к одноразовым устройствам для инъекций. .

Изобретение относится к хирургии и может быть использовано во время проведения оперативных вмешательств. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ампуле, пригодной для использования в качестве шприца для безыгольной инъекции и т.п. .
Наверх