Матрица полых микроигл

Матрица полых микроигл

Иллюстрации

Показать все

Реферат

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одним из объектов настоящего изобретения является устройство, включающее корпус, резервуар с жидкостью, имеющий открываемый конец, аппликатор, имеющий первую основную поверхность, включающую матрицу микроигл, и жидкостный канал, связывающий открываемый конец резервуара с матрицей микроигл. Аппликатор и резервуар размещены в корпусе независимо друг от друга. Устройство также включает первый энергоаккумулирующий элемент, выполненный с возможностью приложения усилия к аппликатору для продвижения его в направлении, в сущности, перпендикулярном первой основной поверхности, и второй энергоаккумулирующий элемент выполненный с возможностью автоматического открывания открываемого конца резервуара с образованием жидкостной связи между открываемым концом и жидкостным каналом, а также проталкивания жидкости через открываемый конец резервуара, жидкостный канал и матрицу микроигл.

Другим объектом настоящего изобретения является устройство, включающее корпус, резервуар с жидкостью, имеющий открываемый конец, аппликатор, имеющий первую основную поверхность, включающую матрицу микроигл, и жидкостный канал, связывающий открываемый конец резервуара с матрицей микроигл. Аппликатор и резервуар размещены в корпусе независимо друг от друга. Устройство также включает первый энергоаккумулирующий элемент, выполненный с возможностью приложения усилия к аппликатору для продвижения его в направлении, в сущности, перпендикулярном первой основной поверхности. Устройство также включает второй энергоаккумулирующий элемент, выполненный с возможностью автоматического открывания открываемого конца резервуара с образованием жидкостной связи между открываемым концом и жидкостным каналом, а также проталкивания жидкости через открываемый конец резервуара, жидкостный канал и матрицу микроигл. Кроме того, корпус устройства включает общий пускатель, функционально связанный с первым и вторым энергоаккумулирующим элементом и способный при воздействии на него активировать первый и второй энергоаккумулирующие элементы.

Еще одним объектом изобретения является способ, содержащий обеспечение корпуса для размещения картриджа с лекарством, выполненного с открываемым концом, и аппликатора, имеющего первую основную поверхность, включающую матрицу микроигл, в соответствии со способом автоматически перемещают матрицу с микроиглами в направлении, перпендикулярном первой основной поверхности, автоматически вскрывают открываемый конец картриджа, образуют жидкостную связь между открываемым концом картриджа и матрицей микроигл и автоматически выталкивают жидкость из картриджа через открываемый конец в матрицу микроигл.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 показан вид в аксонометрии одного из вариантов осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.2 показан вид в аксонометрии представленного на Фиг.1 устройства в разобранном виде.

На Фиг.3 показан вид снизу представленного на Фиг.1 устройства.

На Фиг.4 показан вид с торца представленного на Фиг.1 устройства.

На Фиг.5 показан вид сверху варианта аппликатора, использованного в представленном на Фиг.1 устройстве.

На Фиг.6 показан вид снизу аппликатора, представленного на Фиг.5, показывающий матрицу полых микроигл.

На Фиг.7 показан вид с торца аппликатора, представленного на Фиг.5, показывающий матрицу полых микроигл.

На Фиг.8 показан вид в аксонометрии представленного на Фиг.1 устройства без крышки.

На Фиг.9 показан продольный разрез устройства в соответствии с настоящим описанием во взведенном, но нерабочем состоянии.

Фиг.10 показывает продольный разрез устройства во взведенном состоянии.

На Фиг.11 показан вид сбоку аппликатора, показанного на Фиг.7.

На Фиг.12 дано схематическое изображение в укрупненном виде, иллюстрирующее жидкостную связь между картриджем с лекарством и аппликатором.

На Фиг.13А показан фрагмент поперечного разреза устройства во взведенном состоянии.

На Фиг.13В показан фрагмент поперечного сечения устройства, иллюстрирующий проникновение полых микроигл.

На Фиг.13С показан фрагмент поперечного сечения устройства, показывающий перемещение жидкости из картриджа с лекарством в аппликатор.

На Фиг.14 дано схематическое изображение одного из вариантов выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением во взведенном состоянии.

На Фиг.15 дано схематическое изображение одного из вариантов выполнения устройства в соответствии с настоящим описанием, при этом первый энергоаккумулирующий элемент активирован.

На Фиг.16 дано схематическое изображение, подобное изображению на Фиг.15, но активирован второй энергоаккумулирующий элемент.

На Фиг.17 дано схематическое изображение, подобное изображению на Фиг.16, иллюстрирующее перемещение поршня.

На Фиг.18 дано схематическое изображение другого варианта выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.19 дано схематическое изображение устройства при его активировании.

На Фиг.20 показана вертикальная проекция в сечении другого варианта выполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением, при этом часть его элементов для ясности изображения удалена.

На Фиг.21 показан в увеличенном виде U-образный листовидный пружинный механизм.

На Фиг.22 в увеличенном виде показан еще один вариант выполнения пружинного механизма в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.23 в увеличенном виде показан еще один вариант выполнения пружинного механизма в соответствии с настоящим изобретением.

На Фиг.24 в увеличенном виде показана компоновка амортизатора в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

На Фиг.25А показан схематический вид одного из вариантов реализации пары пружинящих элементов.

На Фиг.25В показаны другие варианты реализации пружинных механизмов.

На Фиг.26 показано контурное изображение поршня.

На Фиг.27 схематически показаны выступы в аппликаторе для уменьшения остатков жидкости в нем.

На Фиг.28 показан вид сверху внутренней структуры верхней части корпуса устройства, показанного на Фиг.2.

На Фиг.29 показан вид сверху внутренней структуры нижней части корпуса, показанного на Фиг.2.

Фиг.30 иллюстрирует вариант использования пары пружинных механизмов в качестве второго энергоаккумулирующего элемента.

Фиг.31 иллюстрирует вариант использования пропеллента в качестве второго энергоаккумулирующего элемента.

На Фиг.32 показан вид в аксонометрии приспособления для взвода устройства.

На Фиг.33 схематически показано устройство, представленное на Фиг.1, вместе с элементом крепления, закрепляемым на теле пациента.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем описании представлены варианты выполнения устройства, которое можно привести в действие одним движением, при этом обеспечивается автоматическое и надежное прокалывание кожи пациента матрицей микроигл, например матрицей полых микроигл, и затем автоматическое высвобождение и введение под кожу хранящейся в резервуаре жидкости (например, в готовом к использованию картридже с лекарством) в управляемом режиме, что обеспечивает должное усвоение этой жидкости. Удовлетворяемая требованиям потребителя эффективная доставка широкого спектра жидкостей и их индивидуальная для каждого пациента дозировка могут быть достигнуты относительно свободным от травм способом, при этом минимизированы вероятность смещения полых микроигл во время проникновения в кожу и количество жидкости, остающейся в устройстве после ее введения пациенту.

Устройство 100 для управляемого высвобождения жидкости содержит корпус 102, аппликатор 103, связанный с матрицей 104 микроигл, имеющей одну или более полых микроигл 105, и систему 106 хранения и доставки жидкости, включающую резервуар 107 (в некоторых вариантах осуществления изобретения - это картридж с лекарством). Преимущественно устройство 100 выполнено с возможностью установки в нем резервуара 107 производителями, сборщиками или пользователями. Кроме того, устройство 100 выполнено с возможностью замены резервуара 107 и полых микроигл 105 и его повторного использования. Кроме того, в таком исполнении резервуары легче чистить, стерилизовать и неоднократно наполнять, чем в устройствах, где микроиглы и резервуар с лекарством выполнены как единое целое.

Устройство 100 для управляемого высвобождения жидкости выполнено таким образом, чтобы пациент "носил" его во время инъекции жидкости 108 (см., например, Фиг.9-10 и Фиг.13А-13С). В этом варианте осуществления изобретения устройство 100 может быть наложено непосредственно на кожу пациента (см., например, Фиг.12), чтобы обеспечить передвижение пациента в амбулатории при сохранении положения полых микроигл 105 на соответствующей глубине проникновения.

В данном тексте термин "полая микроигла" относится к определенной микроскопической структуре, которая предназначена для прокалывания рогового слоя кожи, чтобы облегчить доставку лекарств через кожу. Так, например, микроиглы могут включать иглу, иглоподобные структуры или иные структуры, способные прокалывать роговой слой кожи и доставлять жидкость.

Любое вещество в жидкой форме может быть использовано и доставлено путем подкожных инъекций, включая любые фармацевтические, нутрицевтические, косметические, диагностические и терапевтические средства (далее, для удобства, называемые обобщенным термином "лекарство"). К числу лекарств, которые могут быть использованы в связи с настоящим изобретением, в частности, относятся: адренокортикотропный гормон (например, инъекционный кортикотропин), лютеинизирующий гормон (например, гидрохлорид гонадорелина), гормон роста - высвобождающий гормон (например, ацетат серморелина), холецистокинин (синкалид), гормон околощитовидной железы и его фрагменты (например, ацетат терипаратида), гормон щитовидной железы и его аналоги (например, протирелин), секретин и ему подобные вещества, антитрипсин Альфа-1, антиангиогенезные агенты, антисенс, буторфанол, кальцитонин и его аналоги, цередаза, ингибитор циклооксигеназа-2, дерматологические вещества, дигидроэрготамин, агонисты и антагонисты дофамина, энкефалины и другие опиоидные пептиды, факторы роста эпидермиса, эритропоэтин и его аналоги, фолликулостимулирующий гормон, гранулоцетарный колониестимулирующий фактор, глюкагон, гранулоцито-макрофаго-колониестимулирующий фактор, гранисетрон, гормон роста и его аналоги (включая гормон роста - высвобождающий гормон), антагонисты гормона роста, гирудин и аналоги гирудина, такие как гирулог, супрессоры иммуноглобулина Е, инсулин, инсулинотропин и аналоги, инсулиноподобные факторы роста, интерфероны, интерлейкины, лютеинизирующий гормон, гормон, высвобождающий лютеинизирующий гормон, и его аналоги, гепарины, низкомолекулярные гепарины и другие природные, модифицированные или синтетические гликоаминогликаны, М-спинно-мозговая жидкость, метоклопрамид, мидазолам, моноклональные антитела, пегилированные антитела, пегилированные белки или любые модифицированные белки с гидрофильными или гидрофобными полимерами или дополнительными функциональными группами, гибридные белки, однозвенные фрагменты антител или они же с любой комбинацией присоединенных белков, макромолекул или дополнительных функциональных групп, наркотические анальгетики, никотин, нестероидные противовоспалительные агенты, олигосахариды, ондансетрон, гормон паращитовидной железы и аналоги, антогонисты гормона паращитовидной железы, антогонисты простагландина, простагландины, рекомбинанты растворимых рецепторов, скополамин, агонисты и антагонисты серотонина, силденафил, тербуталин, тромболитические препараты, тканевые активаторы плазминогена, факторы некроза опухолей и их антагонисты, вакцины со стимуляторами и без них, включающие профилактические и лечебные антигены (в том числе субунит протеина, пептид и полисахарид, полисахаридные конъюгаты, токсоиды, генетические вакцины, замедлители обмена веществ, реассортанты, инактивированные цельные клетки, вирусные и бактериальные возбудители инфекций), связанные с пагубными зависимостями, артритом, холерой, кокаиновой зависимостью, дифтерией, столбняком, болезнью Лайма, менингококком, корью, инфекционным паротитом, корью, ветряной оспой, тропической лихорадкой, респираторно-синцитиальным вирусом, клещевым Японским энцефалитом, пневмококками, стрептококками, тифом, гриппом, гепатитом, включая гепатит А, В, С и Е, отитом среднего уха, гидрофобией, полиомиелитом, вирусом иммунодефицита человека, парагриппом, ротавирусом, вирусом Эпштейна-Барра, цитомегаловирусом, хламидиями, нетипируемыми гемофильными бактериями, моракселлой катарраликс, вирусом папилломы человека, туберкулезом, гонореей, астмой, атеросклерозом, малярией, кишечной палочкой, болезнью Альцгеймера, Хеликобактером пилори, сальмонеллой, диабетом, раковой опухолью, герпетической лихорадкой, доброкачественной опухолью, и другие подобные вещества, включая все основные терапевтические вещества, такие как средства для лечения простуды, средства против пагубных привычек, противоаллергические средства, противорвотные средства, вещества для борьбы с ожирением, противоинфекционные вещества, анальгетики, анестетические средства, лекарства, понижающие аппетит, противоревматические лекарства, противоастматические вещества, противосудорожные, антидепрессанты, антидиабетические вещества, антигистаминные препараты, противовоспалительные вещества, противомигренозные препараты, лекарства против укачивания, средства против тошноты, противоопухолевые средства, лекарства для лечения болезни Пакркинсона, снимающие зуд средства, нейролептики, жаропонижающие средства, холиноблокаторы, вещества для лечения мозга, активизирующие костную ткань вещества, стимуляторы центральной нервной системы, гормоны, снотворное, иммунодепрессивные средства, мышечные релаксанты, парасимпатолитические вещества, простагландины, протеины, пептиды, полипептиды и другие макромолекулы, психостимуляторы, успокоительные средства, транквилизаторы и средства борьбы с сексуальной дисфункцией. Настоящее изобретение предполагает, что возможно использование даже веществ в газообразной форме.

Удобный в использовании и комфортный для пациента корпус 102 выполнен в виде компактного замкнутого устройства, имеющего относительно небольшую толщину и незначительную площадь основания. В показанном на Фиг.1 и Фиг.2 варианте осуществления изобретения корпус 102 включает нижнюю часть 109 и соответствующую ей верхнюю часть 110, которая снабжена крышкой. Нижняя часть 109 и верхняя часть 110 корпуса могут крепиться друг к другу любыми пригодными средствами, например они могут защелкиваться при соединении, соединяться шарнирно, с использованием фрикционной посадки с натягом, или с помощью различных крепежных средств, возможны и другие варианты крепления. Например, нижняя и верхняя части 109 и 110 корпуса могут быть соединены вместе шарниром (не показан), который позволяет им поворачиваться относительно друг друга подобно створкам. Корпус 102 может быть изготовлен из подходящих легких материалов, пригодных для доставки жидкостей тех видов, которые указаны выше. К таким материалам, в частности, относятся пластмассы, металлы, композитные материалы и их комбинации. Нижняя часть 109 корпуса может включать основание 114 (Фиг.2), которое обычно может быть плоским, с отверстием 115, сквозь которое могут перемещаться полые микроиглы 105 с помощью первого энергоаккумулирующего элемента 134. Основание 114 определяет относительно большую и, как правило, плоскую поверхность, первую основную поверхность 116 (см. Фиг.2). В некоторых вариантах реализации основание 114 выполнено с возможностью надежно поддерживать устройство 100, что обеспечивает комфортность его ношения.

Ко всей первой основной поверхности 116 или к ее части может быть присоединен адгезивный слой 118. Адгезивный слой 118 (Фиг.2) для описанных здесь целей может быть любого подходящего типа. В одном из вариантов осуществления изобретения адгезивный слой 118 может быть выполнен в виде самоотклеивающегося адгезивного слоя и покрыт отделяемым защитным слоем (не показан), который может быть удален перед наложением на кожу пациента самоотклеивающегося адгезивного слоя. Как показано, самоотклеивающийся адгезивный слой 118 обычно по размеру соответствует первой основной поверхности 116. В проиллюстрированном варианте также предполагается, что самоотклеивающийся адгезивный слой 118 может находиться в непосредственной близости к отверстию 115.

В адгезивном слое 118 можно использовать различные чувствительные к давлению адгезивы, в частности такие, как полиакрилаты, полиизобутилены, полисилоксаны и др.

Адгезивный слой 118 может также включать кольцеобразную часть 118а, окружающую отверстие 119 (Фиг.2). Отверстие 119 может быть выставлено относительно отверстия 115 в нижней части 109 корпуса. Кольцеобразная часть 118а может иметь более высокую адгезионную способность по сравнению с остальной частью адгезивного слоя 118 для обеспечения более надежного сцепления с кожей в области, окружающей зону проникновения игл. Понятно, что могут быть сделаны изменения в рецептуре адгезивного слоя 118 для варьирования силой сцепления устройства 100 с кожей пациента, а также с другими телесными тканями.

На Фиг.2 показана также сборка 120 опорных стенок, которая поднимается от основания 114 и размещена вдоль его краев. Сборка 120 включает пару стенок 120а и 120b, расположенных, как правило, напротив друг друга, имеющих изогнутые ребра 123 для поддержки и направления резервуара 107 вдоль продольной оси 107а (Фиг.12). Стенки 120а и 120b расположены внутри боковой выступающей вверх внешней стенки 126, включающей части 126а и 126b, обычно параллельные частям 120а и 120b. Внешняя стенка 126 может включать закругленную часть 126с и заднюю часть 126d. В закругленной части 126с при ее изготовлении может быть отформована пара расположенных напротив друг друга участков 128 с обращенными внутрь канавками, ограниченными соответствующими ребрами 129, обращенными внутрь. Внешняя стенка 126 может включать заднюю часть 126d, имеющую отверстие 126е.

Участки 128 с канавками поддерживают и направляют аппликатор 103 для перемещения в направлении, показанном стрелкой А на Фиг.9 и Фиг.10, по существу перпендикулярном первой основной поверхности 116. Вертикальная ось 130 по существу перпендикулярна продольной оси 107а. Несмотря на то что один из вариантов осуществления изобретения предписывает движение аппликатора 103 по существу под углом 90° по отношению к первой основной поверхности 116, понятно, что путь аппликатора может несколько отклоняться от нормали, чтобы достичь ориентации, которая может обеспечить достаточно глубокое проникновение для доставки требуемой дозы. Такой путь обычно гарантирует точное проникновение под кожу на заданную глубину. Соответственно, улучшается последующее усвоение и эффективность управления потоком жидкости.

В устройстве 100 для управляемого высвобождения жидкости на Фиг.2, Фиг.9 и Фиг.29 показан первый энергоаккумулирующий элемент 134, предназначенный для приложения силы к аппликатору 103 в направлении, по существу перпендикулярном к первой основной поверхности 116. В некоторых вариантах осуществления изобретения такое приложение силы обеспечивает управляемое движение аппликатора 103, который, в свою очередь, передает эти направленные усилия на полые микроиглы 105, обеспечивая их проникновение под кожу пациента.

Заявители обнаружили, что недостаток применяемых известных ранее аппликаторов состоит в том, что пользователи, нажимая вниз на микроиглы дозирующих устройств (не показано), могут прикладывать слишком большое или слишком маленькое усилие, в результате чего происходят нежелательные изменения в усилии и глубине проникновения. Описываемое устройство для управляемого дозирования жидкости преодолевает этот недостаток.

В одном из вариантов осуществления изобретения первый энергоаккумулирующий элемент 134 выполнен в виде листовидной плоской пружины, выполненной с возможностью приложения к аппликатору заданной силы, обеспечивающей проникновение игл на заданную глубину. В примере, представленном на Фиг.12, Фиг.24 и Фиг.29, первый энергоаккумулирующий элемент 134 выполнен в виде U-образной листовидной пружины. Образующая петлю часть 134а первого энергоаккумулирующего элемента 134 опирается непосредственно на аппликатор 103 или как-то иначе с ним связана и им поддерживается.

Как показано на Фиг.29, первый энергоаккумулирующий элемент 134 включает две ножки 134b и 134с, расположенных между стенками 120а и 120b и боковыми частями 126а и 126b внешней стенки 126. Такое расположение первого энергоаккумулирующего элемента 134 внутри корпуса 102, в непосредственной близости к резервуару 107, не только упрощает конструкцию и сборку устройства 100 для управляемого высвобождения жидкости, но также обеспечивает ему небольшую толщину и площадь основания, значительно улучшая конструкцию в целом.

Например, в одном из вариантов реализации первый энергоаккумулирующий элемент 134 выполнен в виде пружины из проволоки из нержавеющей стали длиной 7,5 см и наружным диаметром 0,0625" (0,159 см). При осуществлении настоящего изобретения можно использовать множество подобных пружин и пружинных конструкций.

Как упоминалось выше, изобретатели учли, что аппликаторы с микроиглами имеют обратный ход после воздействия на кожу, вызванный пружинящими свойствами первого энергоаккумулирующего элемента 134 и упругостью кожи. Большим преимуществом является также то, что полые микроиглы 105 проникают на определенную глубину в слой дермы и остаются на этой глубине (или внутри определенного диапазона глубин) во время вливания лекарства. В некоторых вариантах осуществления изобретения предусмотрено демпфирование обратного хода аппликатора для обеспечения более аккуратного вкалывания в кожу матрицы с микроиглами.

В одном из рассматриваемых вариантов осуществления изобретения первый энергоаккумулирующий элемент 134 не закреплен на аппликаторе 103. В результате после срабатывания первый энергоаккумулирующий элемент 134 может свободно отходить вверх и колебаться, не выдергивая, частично или полностью, полые микроиглы 105 из кожи и не поднимая их с заданной глубины проникновения. Этим может быть уменьшена, минимизирована или даже ликвидирована опасность возникновения протечки жидкости на поверхность кожи. В альтернативном варианте первый энергоаккумулирующий элемент 134 может быть выполнен с возможностью оказывать повышенное давление на аппликатор 103 во время отдачи кожи и проникновения в нее, при этом исключается опасность частичного или даже полного выдергивания микроигл.

Следует иметь в виду, что амплитуда и частота упругого отскока и колебаний в первую очередь прямо пропорциональны таким параметрам, как длина свободной части пружины, масса и свойства материала, усилие натяжения или предварительное натяжение. К другим факторам относятся форма пружины и ее конфигурация, например в виде собранной в стопу из многих элементов плоской пружины, например плоской многослойной пружины, одиночного куска проволоки, например куска круглой закаленной пружинящей проволоки, проволочной пружины U-образной формы и т.п. Кроме того, первый энергоаккумулирующий элемент 134 может иметь любое поперечное сечение, например круглое, квадратное или прямоугольное, кроме того, поперечное сечение может иметь вид правильного или неправильного многоугольника и даже переменную форму вдоль своей длины. Такая форма профиля может придавать жесткость и прочность тем участкам, где это необходимо.

Первый энергоаккумулирующий элемент может быть выполнен из различных материалов, включая углеродистую сталь (например, струнную проволоку), закаленные сплавы (например, беррилиево-медный сплав, фосфористая бронза) или другие пригодные сплавы (например, Elgiloy™ кобальтовый сплав, поставляемый кампанией Elgin Specialty Metals, г. Элгин, шт. Иллинойс, США. В то время как ради компактности устройства в рассматриваемом варианте его реализации используют металлическую пружину с относительно высокой жесткостью, в иных случаях возможно использование менее компактного, неметаллического (например, пластикового) пружинящего элемента, например такого пружинящего элемента, который взводится и высвобождает энергию за короткий интервал времени.

Как правило, до того момента, когда аппликатор 103 с полыми микроиглами 105 ударяет по коже пациента, приведенный в действие первый энергоаккумулирующий элемент 134 имеет скорость в диапазоне от примерно 2 м/с до примерно 20 м/с. Чаще, полые микроиглы 105 ударяют по коже пациента на скорости в диапазоне от примерно 4 м/с до примерно 12 м/с.

Фиг.24 иллюстрирует другой пример подхода к предотвращению отскока, который потенциально, как уже говорилось выше, может привести к частичному или даже полному выдергиванию микроигл. Как видно из Фиг.24, первый энергоаккумулирующий элемент 134 опирается на верхнюю поверхность аппликатора 103, а деформируемая амортизирующая сборка 135 связана с нижней поверхностью аппликатора 103 для уменьшения колебаний, которые могут негативно сказаться на желаемом проникновении полых микроигл. Для изготовления деформируемой амортизирующей сборки 135 могут быть использованы самые разнообразные амортизирующие материалы. К таким материалам, в частности, относятся вспененный материал с закрытыми порами и открытыми порами, эластомеры или иные энергопоглощающие элементы, которые могут гасить отскок и колебания после удара микроигл.

В одном примере осуществления изобретения деформируемая амортизирующая сборка 135 включает пару независимых упругих подушек, которые могут быть выполнены из различных подходящих материалов, к которым, в частности, относятся кремнийорганический пенопласт, вязкоупругие вспененные материалы, твердая силиконовая резина и др. Эти упругие материалы должны иметь подходящую толщину для достижения требуемой амортизации. В частности, толщина может варьироваться от примерно 0,1 мм до примерно 3,0 мм, чаще от примерно 0,5 мм до примерно 1,5 мм.

В рассматриваемом примере амортизирующий материал может быть смонтирован на нижней части 109 корпуса (не показано) и расположен так, чтобы низ аппликатора 103 мог войти с ним в соприкосновение. В альтернативном варианте или в дополнение к описанному выше, на верхней поверхности аппликатора 103 могут быть размещены упругие подушки, которые могут входить в соприкосновение с первым энергоаккумулирующим элементом 134.

Теперь обратимся к Фиг.1, Фиг.2, Фиг.4 и Фиг.8. Верхняя часть корпуса 110 может иметь конструкцию, которая, как показано, может охватываться нижней частью 109 корпуса и соединяться с нею. Верхняя часть 110 корпуса может быть изготовлена из единого куска, при этом ее конструкция напоминает раковину, размер и форма которой обычно соответствует нижней части 109 корпуса для стыковки с ней. В этом примере верхняя часть 110 корпуса также может быть изготовлена из пластика, такого как поликарбонат, акрил и другие аналогичные материалы. Кроме того, верхняя часть 110 корпуса может быть выполнена прозрачной, чтобы обеспечить пользователю возможность визуально контролировать объем введенной жидкости. В альтернативном варианте верхняя часть 110 корпуса может иметь окно (не показано), которое аналогично позволяет пользователю визуально наблюдать за поступлением жидкости и за перемещением поршня, как будет описано. Это особенно удобно в ситуациях, связанных с инъекциями, осуществляемыми в течение относительно длительного периода времени.

Корпус 102 также включает пускатель 138 (см. Фиг.1, Фиг.2 и Фиг.8). Пускатель 138 имеет приспособленный для пальца участок 140, способный закрывать отверстие 142 (Фиг.2, Фиг.8-10), выполненное в верхней части 110 корпуса. Петлевая часть 144 простирается от приспособленного для пальца участка 140 и шарнирно соединена с возможностью поворота вокруг петлевой шпильки 146 (Фиг.8-10), установленной в верхней части 110 корпуса. Это позволяет поворачивать пускатель 138 из положения, соответствующего взведенному состоянию (показано на Фиг.9), в положение, соответствующее состоянию проникновения полых микроигл 105 аппликатора 103, показанному на Фиг.10.

Как видно на Фиг.8-10 и Фиг.28, настоящее изобретение включает спусковой механизм 147 для освобождения первого энергоаккумулирующего элемента 134 из его взведенного состояния. В данном примере осуществления изобретения спусковой механизм 147 включает шток 148, на который воздействует приспособленный для пальца участок 140. Размеры и форма штока 148 и его установка обеспечивают возможность освобождения аппликатора 103, когда он движется вниз после нажатия на приспособленный для пальца участок 140. Во время движения вниз шток 148 входит в зацепление с упругим зацепляющим элементом 150, таким как цельная пружина защелки. Упругий зацепляющий элемент 150 обычно имеет U-образную форму и может быть закреплен внутри верхней части 110 корпуса так, чтобы находиться непосредственно под отверстием 142 пускателя, как показано на Фиг.28. Упругий зацепляющий элемент 150 имеет пару упругих ножек 150а и 150b, как правило, разнесенных и параллельных, и выполненных с возможностью взаимодействия со штоком 148, раздвигающим эти ножки, когда он при нажатии движется вниз между ними. Упругие ножки 150а и 150b входят во внешнюю проточку 151 (Фиг.9) на верхнем поддерживающем элементе 152 аппликатора 103, образуя при этом зацепление, удерживающее аппликатор во взведенном положении.

Когда пользователь приступает к инъекции, он нажимает на приспособленный для пальца участок 140, чтобы освободить аппликатор 103, как это видно на чертежах. В результате шток 148 разводит упругие ножки 150а и 150b настолько, чтобы они вышли из проточки 151 верхнего поддерживающего элемента 152 (Фиг.9). Это освобождает первый энергоаккумулирующий элемент 134, позволяя ему двигаться, прикладывая к аппликатору 103 усилие, направленное обычно вниз вдоль вертикальной оси 130, такое чтобы полые микроиглы 105 могли быть в освобожденном положении (см., например, Фиг.12). Упругие ножки 150а и 150b, подвергнутые напряжению, когда они находились во внешней проточке 151, могут вернуться в обычное состояние, после того как к аппликатору 103 приложено усилие со стороны первого энергоаккумулирующего элемента 134.

Настоящее изобретение предполагает, что аппликатор 103 может быть взведен до поставки от производителя или сборщика устройства для управляемого высвобождения жидкости, но допускает также возможность пользователю взвести устройство вручную, как будет описано ниже. Для взведения аппликатора 103 на него должно быть оказано направленное вверх усилие (например, аппликатор может быть вытолкнут или вытащен) до уровня, пока верхний поддерживающий элемент 152 не раздвинет ножки 150а и 150b в разные стороны, в результате чего последние за счет своей упругости защелкиваются в проточке 151, тем самым поддерживая аппликатор 103 в его взведенном состоянии. Настоящее изобретение предусматривает другие виды спусковых механизмов, которые могут быть использованы для удерживания аппликатора 103 во взведенном состоянии. К таким механизмам относится широкий круг упругих поддерживающих элементов, в частности таких, как задвижки, защелки, кольцевые защелки и другие подобные устройства. Понятно, что необязательно поставлять или хранить аппликатор 103 во взведенном состоянии. Он может поставляться и невзведенным.

Обратимся к Фиг.5-7, Фиг.9, Фиг.10, Фиг.12 и Фиг.13А-13С, иллюстрирующим полые микроиглы 105 аппликатора 103 в позиции их выпуска, что может быть полезным, например, чтобы показать положение игл при проникновении под кожу пациента и при подаче или распределении жидкости 108 из готового к использованию резервуара 107 к пациенту. Как уже отмечалось, резервуар 107 легче очищать, стерилизовать, заполнять и пополнять, в сравнению с теми микроигольчатыми устройствами, которые имеют выполненные заодно с ними жестко фиксированные или специализированные резервуары с лекарствами.

Для выполнения инъекции под кожу аппликатор 103 может включать матрицу 104 микроигл на днище или стороне проникновения коллекторного держателя 162. В одном из вариантов осуществления матрица 104 микроигл может быть закреплена на аппликаторе 103 постоянно или присоединена к нему с возможностью съема. В другом варианте матрица 104 микроигл содержит плату 163 микроигл аппликатора. Выполненная в аппликаторе плата 163 микроигл представляет собой матрицу торчащих из нее полых микроигл 105.

В одном из вариантов осуществления изобретения полые микроиглы 105 имеют длину более 100 мкм до примерно 3 мм. В других вариантах полые микроиглы 105 могут иметь длину в диапазоне от примерно 250 мкм до примерно 1500 мкм, обычно от 500 мкм до 1000 мкм. В некоторых вариантах полые микроиглы 105 могут проникать в кожу на глубину примерно от 150 мкм до 1500 мкм. Типичная глубина проникновения микроигл в кожу примерно от 50 мкм до 400 мкм, чаще - примерно от 100 мкм до 300 мкм. Нужно понимать, что глубина проникновения полых микроигл 105 может быть не равна полной длине самих полых микроигл.

Типичное расстояние между соседними полыми микроиглами 105 может составлять примерно не менее 0,7 мм. Как правило, в матрице 104 микроигл полые микроиглы 105 расположены в среднем на расстоянии по меньшей мере 2 мм друг от друга. Полые микроиглы 105 могут иметь в среднем площадь поперечного сечения канала (не показан) от 10 мкм² до 500 мкм², обычно от 80 мкм² до 300 мкм². Пространственная плотность полых микроигл 105 может составлять от 3 до 18 микроигл на 1 см². Канал (не показан) может иметь пропускную способность потока жидкости примерно от 20 мкл/мин до 500 мкл/мин. Канал может заканчиваться выходным или выпускным отверстием (не показан), расположенным на боковой стенке каждой полой микроиглы или ее части, расположенной рядом с кончиком микроиглы.

Настоящее изобретение предусматривает все формы микроигл, через которые может доставляться жидкость. Кроме того, понятно, что вышеуказанные величины приведены в качестве примеров и ими не ограничены. Из дальнейшего описания станет ясно, что настоящее изобретение предполагает помимо полых микроигл использование и других сборок игл для инъекций и вливаний. Поэтому иглы могут иметь большую длину, чем отмечалось выше. Глубина проникновения полых микроигл 105 также может варьироваться от иглы к игле. Полые микроиглы обычно способны проникать в кожу пациента таким образом, чтобы свести к минимуму или уменьшить травму. Понятно, что существует взаимосвязь между травмой и различными параметрами вливания/инъекции, такая как описанная в часто упоминаемой и находящейся в стадии рассмотрения заявке на изобретение US 61/115840.

Теперь обратимся к Фиг.12 и Фиг.13А-13С, иллюстрирующим прокалывающую иглу 165, которая может быть выполнена в виде, по меньшей мере, одной трубочки, или входной трубки коллектора, или в иной форме прокалывающей иглы. Прокалывающая игла 165 выполнена как входной патрубок коллекторного держателя 162. Прокалывающая игла 165 обеспечивает путь жидкости 108 из резервуара 107 в резервуар 166 коллекторного держателя, находящийся над матрицей 104 микроигл, по каналу 168, как показано. Предусмотрена возможность использования одной или нескольких прокалывающих игл 165. Таким образом, путем вливания/инъекции через полые микроиглы 105 жидкость 108 может быть распределена под кожей пациента (обозначена буквой "S" на Фиг.12). В одном варианте реализации прокалывающая игла 165 может иметь внутренний канал 170 (например, на Фиг.5 и Фиг.12). Внутренний канал 170 жидкостно связан с каналом 168. Прокалывающая игла 165 имеет длину, обеспечивающую открывание герметично закрытого, но открываемого конца резервуара 107, как будет объяснено ниже. Прокалывающая игла 165 также должна быть достаточно прочной, чтобы выполнять свою функцию без деформации или иных повреждений. Для изготовления прокалывающей иглы 165 может быть использованы разнообразные материалы. К числу таких материалов, в частности, относятся металлы, включая нержавеющую сталь, пластмассы, керамику, композитные материалы и их комбинации.

Как показано на Фиг.12, матрица 104 микроигл может быть закреплена на коллекторном держателе 162 постоянно, например посредством ультразвуковой сварки.