Автоматическое устройство для инъекций с инъекционным картриджем и приводной механизм такого устройства
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к медицинской технике, а именно к автоматическим инъекторам, выполненным с возможностью установки в них картриджа. Инъектор содержит цилиндр, иглу и узел плунжера, снабженный уплотнением плунжера, и задающего продольную ось. Причем инъектор содержит корпус; держатель картриджа, способный принимать по меньшей мере часть картриджа и сконфигурированный для перемещения относительно корпуса в направлении, параллельном продольной оси картриджа; салазки плунжера, сконфигурированные для перемещения относительно держателя картриджа и установленные с возможностью контактировать по меньшей мере с частью узла плунжера и приводить ее в движение; по меньшей мере один сопрягающий элемент, выполненный с возможностью селективно связывать держатель картриджа с салазками плунжера для их совместного перемещения; вытянутое вдоль оси приводное устройство, связанное с салазками плунжера и установленное с возможностью обеспечивать перемещение указанных салазок в направлении, параллельном продольной оси картриджа; двигатель и узел передач, связывающий двигатель с вытянутым вдоль оси приводным устройством. При этом по меньшей мере в салазках плунжера и/или в держателе картриджа выполнено отверстие, в которое может селективно вводиться по меньшей мере один сопрягающий элемент для осуществления разъемного присоединения держателя картриджа к салазкам плунжера. 4 н. и 35 з.п. ф-лы, 22 ил.
Реферат
Ссылка на связанные заявки
Даты приоритета данной заявки определяются датами подачи предварительных патентных заявок США №61/683,499, поданной 15.08.2012, и №61/668,303, поданной 5.07.2012. Содержание этих заявок полностью включено в данное описание посредством ссылки.
Область техники
Изобретение относится к многоразовым автоматическим устройствам для инъекций (инъекционным устройствам). Более конкретно, варианты изобретения относятся к электромеханическим автоматическим инъекционным устройствам, которые используют приводные механизмы, работающие от двигателя, содержат сменные инъекционные шприцы и осуществляют одну или более операций по подготовке и позиционированию шприца для инъекции, удалению защитного колпачка, введению иглы и инъекции дозы медикамента (лекарственного средства), а также отведению иглы и/или шприца. Изобретение относится также к приводным механизмам для многоразовых автоматических инъекционных устройств, к способам изготовления таких устройств и к способам их использования.
Уровень техники
Заранее заполненные картриджи для использования вручную коммерчески доступны от многих изготовителей, включая заявителя настоящего изобретения, который разработал также шприц, имеющий интегрированный в него уникальный и удобный механизм для отведения иглы и/или шприца. Обычно срабатывание визуальных, тактильных или аудио индикаторов связано с концом хода шприца или какого-то иного механического перемещения, а не с завершением выдачи дозы, тогда как шприц с интегрированным механизмом отведения иглы отводит иглу в цилиндр шприца, выводя его из кожи пациента по завершении инъекции дозы.
Заранее заполненные картриджи используют при введении растворов медикаментов и суспензий медикамента, вакцин, терапевтических средств и любых других жидких лекарственных веществ посредством парентеральной инъекции. Такие заранее заполненные картриджи имеют камеру для медикамента, гиподермальную иглу, неразъемно прикрепленную к камере для медикамента и сообщающуюся с ней, и поршень, помещенный в данную камеру с возможностью скользящего перемещения. Поршни подобных картриджей часто снабжаются узлом плунжера (в который могут входить внутренняя и наружная части плунжера), предназначенным для вытеснения жидкого медикамента из иглы. Заранее заполненные картриджи обычно выпускаются фармацевтическими фирмами или контракторами, обеспечивающими стерильное заполнение картриджей в специальном стерильном помещении, в котором медикамент и картридж совмещаются в стерильных производственных условиях, предотвращающих микробное загрязнение любых компонентов и растворов медикаментов.
Помимо заранее заполненных картриджей для использования вручную, в продаже имеются также автоматические инъекционные устройства, часто именуемые "автоинъекторы". Такие автоинъекторы, будучи активированными пользователем, используют автоматический механизм, чтобы ввести гиподермальную иглу в тело реципиента в точке инъекции и вывести жидкий медикамент из отделения для медикамента через гиподермальную иглу в тело реципиента. В дополнение к автоматическому введению иглы и инъекции дозы, некоторые автоинъекторы, дополнительно снабженные механизмами отведения, обеспечивают автоматическое отведение иглы после ее использования. Автоинъекторы оказались особенно полезны тем, что позволяют осуществлять парентеральное введение пользователям, не имеющим медицинской подготовки, и создают для пользователей как физиологические, так и физические преимущества.
Пациенты, нуждающиеся в инъекциях медикамента в случае хронических заболеваний, пользуются автоинъекторами со времени выпуска (в девяностых годах прошлого века) первого многоразового автоинъектора. Автоинъектор обеспечивает защиту основного контейнера (обычно заранее заполненного шприца) и позволяет легко осуществить автоматическую инъекцию медикамента. Данные устройства обеспечивают пользователям повышенное удобство и автономность, а также создают конкурентное преимущество для фармацевтических фирм, участвующих в выпуске, за счет дифференциации устройств и увеличивают объемы продаж благодаря соответствию требованиям пациентов в отношении их терапии. Автоинъекторы могут быть также полезны в случае инъекции больших объемов (в настоящее время до 1 мл) и вязких медикаментов. Автоинъекторы способствуют также предотвращению повреждений от уколов иглой благодаря помещению иглы в камеру с возвращением ее в камеру после введения иглы в тело пациента с целью инъекции медикамента, например, благодаря применению реверсивных приводных механизмов.
Некоторые автоинъекторы были сконструированы с возможностью установки в них коммерчески доступных заранее заполненных картриджей с ручной активацией. Подобные конфигурации могут иметь форму картриджей для автоинъекторов (например многоразовых или одноразовых). Шприцы, разработанные и выпускаемые заявителем настоящего изобретения, снабжаются уникальным и эффективным интегрированным механизмом отведения, обеспечивающим защиту от повреждений иглой. В таких автоинъекторах можно использовать много различных конфигураций заранее заполненных шприцев и картриджей, в том числе выпускаемых заявителем настоящего изобретения под торговым наименованием "Unifill" и раскрытых в одном или более из патентов США №№6083199, 7500967, 8021333, 8002745, 8114050, 8052654, 7935087 и 8167937; в патентной заявке США №. 2011/0015572 и в международных заявках PCT/AU2010/001505, PCT/AU2010/001677 и PCT/AU2011/000515. Содержание всех этих документов полностью включено в данное описание посредством ссылки.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к новым автоматическим инъекционным устройствам для выдачи медикамента, в состав которых входит многофункциональный механизм управления приводом. Компоненты автоматических инъекционных устройств сконфигурированы для многоразового использования. Таким образом, автоматические инъекторы согласно изобретению могут быть одноразовыми устройствами, но предпочтительно используются как многоразовые автоматические инъекторы. Соответственно, с автоматическими инъекторами по изобретению можно использовать, в качестве картриджей, большое количество одноразовых шприцев. Многоразовые автоинъекторы по изобретению могут быть адаптированы для использования с отводимыми (безопасными) шприцами любого типа. Однако для упрощения понимания изобретение будет описано применительно к шприцу, аналогичному выпускаемому заявителем настоящего изобретения под торговым наименованием "Unifill." Автоматические инъекторы рассчитаны также на прием, в качестве картриджей, содержащих медикамент, и других различных шприцев.
Встраивание в автоматические инъекторы согласно изобретению новых управляющих механизмов позволяет использовать единственный двигатель и шестерню для обеспечения функционирования ряда компонентов, которое может включать операции подготовки картриджа и позиционирования его в положение для инъекции, введения иглы, выдачи дозы медикамента и отведения шприца и/или иглы. Как вариант, автоматический инъектор может также осуществлять, перед введением иглы, операцию удаления с картриджа защитного колпачка или чехла иглы. Кроме того, автоматический инъектор может быть сконфигурирован для подбора объема доз, например путем выдачи части дозы медикамента в специальный резервуар до введения иглы и доставки дозы медикамента в тело пользователя. Использование единственного механизма управления приводом (далее - управляющий механизм) для управления рядом устройств на различных этапах существенно упрощает функционирование автоматического инъектора, а также повышает его надежность и уменьшает эксплуатационные и производственные расходы применительно к многоразовому автоматическому инъектору. Кроме того, новые автоматические инъекторы по изобретению способны многократно выполнять свои функции, что делает их многоразовыми автоматическими инъекторами. Варианты новых автоматических инъекторов по изобретению могут реализовать все отмеченные преимущества при сохранении внешнего вида и размеров, сопоставимых с продуктами, уже имеющимися на рынке. Простота и возможность многократного применения автоматических инъекторов облегчают их освоение и принятие пациентами, что составляет критические факторы для широкого применения автоматических инъекторов в рамках ухода за пациентами, включая использование в домашних условиях.
В одном варианте изобретение предлагает управляющий механизм для автоматического инъектора, содержащий ходовой винт, держатель картриджа, салазки плунжера и один или более элементов управления сопряжением (далее - сопрягающие элементы). Для управления перемещениями держателя картриджа и салазок плунжера может быть использован двигатель с зубчатым блоком, содержащим одну или более шестерен, связанных, прямо или непрямо, с ходовым винтом.
Сопрягающие элементы могут иметь, например, вид шарика, цилиндра, диска, пластинки или иных деталей, способных свободно перемещаться между другими компонентами управляющего механизма. Предпочтительно сопрягающие элементы являются цилиндрами (например роликами). Для упрощения изложения сопрягающие элементы могут именоваться далее именно "роликами", хотя их реальные формы и размеры могут отличаться от стандартных цилиндрических объектов. Функции сопрягающих элементов состоят в управлении действиями компонентов управляющего механизма, включая соединение двух объектов и обеспечение их совместного перемещения или удерживания в фиксированном положении. Сопрягающий элемент может удерживаться в кольцевом пространстве внутри компонентов управляющего механизма или между ними. В одном варианте в салазках плунжера выполнено углубление, а в держателе картриджа имеется канал, причем в оба этих объема может временно входить сопрягающий элемент, чтобы осуществлять контроль за функционированием управляющего механизма. Как вариант, чтобы удерживать сопрягающий элемент в положении, в котором он может осуществлять управляющие функции, могут быть использованы дополнительные компоненты. В частности, для этой цели может быть применена направляющая, имеющая соответствующее углубление.
В одном варианте управляющий механизм для автоматического инъектора содержит ходовой винт, держатель картриджа, салазки плунжера, направляющую и два сопрягающих элемента. Сопрягающим элементам могут быть приданы различные формы, например формы роликов. Эти элементы могут удерживаться в кольцевых пространствах в компонентах управляющего механизма или между ними. Так, для обеспечения функционирования управляющего механизма и взаимодействия его компонентов в салазках плунжера могут быть выполнены углубления, в держателе картриджа могут иметься каналы, а в направляющих - углубления для каждого сопрягающего компонента.
Например, на начальном этапе компоненты управляющего механизма пространственно согласованы так, что один или более сопрягающих элементов могут свободно переходить между углублениями в направляющих и углублениями в салазках плунжера через канал в держателе картриджа. При наличии двух или более сопрягающих элементов соответствующее углубление в направляющей, канал и углубление в салазках плунжера имеются для каждого такого элемента. Углубления в салазках плунжера и углубления в направляющих могут иметь много различных конфигураций. В одном варианте изобретения углубление в салазках плунжера и углубление в направляющей представляют собой симметричные выточки в соответствующих компонентах. Каждое углубление можно, например, выполнить расширяющимся наружу, чтобы облегчить "выход" сопрягающего элемента из углубления в направляющей или "вход" в углубление в салазках плунжера. Когда, посредством двигателя и взаимодействующей с ним шестерни или иной передачи, ходовой винт приводится в движение вдоль оси, сопрягающий элемент может быть вытолкнут из углубления в салазках плунжера в положение между углублением в направляющей и каналом держателя картриджа. На другом этапе функционирования углубление в направляющей может находиться напротив канала в держателе картриджа. В результате взаимодействия других частей направляющей и держателя картриджа (как это будет описано далее) сопрягающий элемент может быть вынужден выйти из углубления в направляющей и занять положение между углублением в салазках плунжера и каналом в держателе картриджа. Такое положение данного элемента может привести к тому, что салазки плунжера и держатель картриджа будут перемещаться, как единый компонент. В то время как салазки плунжера и держатель картриджа являются подвижными, направляющая в течение всего функционирования управляющего механизма остается фиксированной.
В другом варианте изобретение предлагает автоматический инъектор, который содержит корпус с направляющей, управляющий механизм, узел передач, двигатель и источник энергии. Автоматический инъектор может также содержать некоторые стандартные компоненты, например микропроцессор или аналогичную систему управления типа известных обычному специалисту. Корпус может дополнительно содержать крышку картриджа. Управляющий механизм может содержать группу компонентов, включая ходовой винт, держатель картриджа, салазки плунжера и один или более сопрягающих элементов. Держатель картриджа принимает картридж, в частности шприц, в котором содержится медикамент (лекарственное средство) для введения пациенту. Более конкретно, фиксатор держателя картриджа образует соединение с соответствующей частью картриджа. Как известно специалистам, может использоваться, например, шлицевое соединение. Фиксатор картриджа и держатель картриджа могут быть отдельными компонентами, соединенными друг с другом, или представлять собой цельный компонент. Автоматический инъектор может содержать также некоторые опционные компоненты, например сенсор картриджа и сенсор пациента, которые будут описаны далее.
Двигатель может являться электродвигателем, подключенным к источнику энергии, которым может быть, например, неперезаряжаемая или перезаряжаемая батарейка. Двигатель, управляющий механизм и другие компоненты автоматического инъектора могут использоваться для обеспечения усилия, необходимого для осуществления многоразовых инъекций в течение длительного периода. Коммерчески доступные электродвигатели с вращением выходного вала в прямом и обратном направлениях могут применяться в сочетании с программируемым контроллером, таким как микропроцессор, с целью управления этапами функционирования, необходимыми для осуществления инъекции медикамента и отведения иглы и/или шприца.
Многоразовый автоинъектор может быть адаптирован к использованию с отводимым (безопасным) шприцем любого типа; однако, для облегчения понимания изобретение будет описано для случая применения шприца, подобного поставляемым заявителем настоящего изобретения под торговым наименованием "Unifill." Поскольку компоненты автоматического инъектора и его управляющий механизм способны многократно принимать, использовать и сбрасывать картриджи для медикамента, который должен вводиться пациенту, соответствующие автоматические инъекторы рассматриваются как многоразовые.
В другом своем аспекте изобретение относится к способу изготовления автоматических инъекторов. Способ включает операции сборки управляющего механизма, который содержит ходовой винт, салазки плунжера, держатель картриджа и один или более сопрягающих элементов. Управляющий механизм может дополнительно содержать направляющую, в которой выполнены одно или более углублений, причем одно или более углублений могут быть выполнены и в салазках плунжера вместе с одним или более каналами в держателе картриджа. Один или более сопрягающих элементов могут иметь, например, вид шариков, цилиндров, дисков, пластинок или иных деталей, способных свободно перемещаться между другими компонентами управляющего механизма. Предпочтительно сопрягающие элементы являются цилиндрическими роликами. Размеры и конфигурации названных компонентов выбраны такими, чтобы сопрягающие элементы удерживались в управляющем механизме и направляющей. Так, держатель картриджа может быть тонким объектом, имеющим сквозные прямоугольные отверстия, служащие каналами. Сопрягающие элементы могут находиться в каналах, но без возможности перемещаться в поперечном направлении в осевой плоскости держателя, поскольку они удерживаются в своем положении с четырех сторон. Размеры сопрягающих элементов таковы, что эти элементы всегда разъемно сопряжены одновременно с двумя компонентами управляющего механизма и/или с направляющей. Способ дополнительно включает операции прикрепления направляющей и корпуса к управляющему механизму. Способ может также дополнительно включать операции закрепления одного или более из следующих компонентов: источника энергии, двигателя, узла передач и системы управления, например микропроцессора, причем узел передач должен контактировать с ходовым винтом. Чтобы облегчить загрузку и сбрасывание картриджа, к автоматическому инъектору могут также быть прикреплены крышка картриджа и/или узел его сбрасывания.
Еще в одном своем аспекте изобретение относится к способу использования автоматического инъектора. Способ включает следующие операции: установку (загрузку) картриджа в держатель картриджа, находящийся в корпусе автоматического инъектора, и активирование автоматического инъектора для инициирования одного или более из следующих действий: удаление чехла иглы, введение иглы в тело пациента, доставка медикамента через иглу в тело пациента, отведение иглы из тела пациента в корпус и удаление картриджа из держателя картриджа. Как вариант, данный способ может включать операцию выдачи части дозы медикамента в специальный резервуар или в окружающую среду до введения иглы и доставки (инъекции) дозы медикамента в тело пользователя, чтобы уменьшить или подобрать объем медикамента. Способ может также включать операцию открывания крышки картриджа для получения доступа к внутреннему объему автоматического инъектора перед загрузкой картриджа в держатель картриджа и операцию запирания крышки картриджа после загрузки картриджа в держатель. Соответственно, способ может включать операцию открывания крышки картриджа для получения доступа к внутреннему объему автоматического инъектора после отведения иглы, чтобы удалить использованный картридж. Как вариант, после использования шприца (т.е. завершения инъекции медикамента) пользователь может снова установить на картридж чехол иглы. После удаления использованного шприца с держателя картриджа автоматический инъектор возвращается в исходное состояние, в котором он готов к принятию следующего картриджа.
Рассматриваемые далее примеры иллюстрируют только некоторые конкретные варианты изобретения, которое охватывает и другие сходные варианты. Как это будет нетрудно понять обычному специалисту, описанные выше различные параметры, формы и размеры могут быть модифицированы без выхода за границы изобретения.
Автоматический инъектор способен принимать картридж, у которого имеются цилиндр, игла и узел плунжера, включающий уплотнение плунжера. Картридж задает продольную ось. Автоматический инъектор содержит корпус, держатель картриджа и салазки плунжера. Держатель картриджа способен принимать по меньшей мере часть картриджа и сконфигурирован для перемещения относительно корпуса в направлении, параллельном продольной оси картриджа. Салазки плунжера сконфигурированы для перемещения относительно держателя картриджа и установлены с возможностью контактировать по меньшей мере с частью узла плунжера и приводить ее в движение. По меньшей мере один сопрягающий элемент выполнен с возможностью селективно связывать держатель картриджа с салазками плунжера для их совместного перемещения. Вытянутое вдоль оси приводное устройство связано с салазками плунжера и установлено с возможностью обеспечивать перемещение салазок в направлении, параллельном продольной оси картриджа.
Способ функционирования автоматического инъектора с целью выведения текучей среды из картриджа включает: установку картриджа в автоматический инъектор таким образом, что по меньшей мере часть цилиндра картриджа находится в держателе картриджа, узел плунжера находится в положении, обеспечивающем его взаимодействие с салазками плунжера, конец картриджа, несущий иглу, образует дистальный конец автоматического инъектора, а противоположный конец картриджа образует его проксимальный конец; присоединение держателя картриджа к салазкам плунжера; использование единственного приводного механизма для перемещения салазок плунжера и держателя картриджа с целью продвижения картриджа в осевом направлении в сторону дистального конца; отсоединение держателя картриджа от салазок плунжера; использование приводного механизма для перемещения салазок плунжера в осевом направлении в сторону дистального конца для выдачи текучей среды и отведение салазок плунжера в осевом направлении в сторону проксимального конца.
Другой вариант способа функционирования автоматического инъектора включает: установку первого картриджа в корпус автоматического инъектора; активирование автоматического инъектора для выдачи текучей среды из первого картриджа; удаление первого картриджа из корпуса; установку в корпус второго картриджа и активирование автоматического инъектора для выдачи текучей среды из второго картриджа.
Краткое описание чертежей
Далее, со ссылками на прилагаемые чертежи, будут описаны неограничивающие варианты изобретения.
На фиг. 1 представлен, в пространственном изображении, многоразовый автоматический инъектор согласно варианту изобретения с закрытой крышкой картриджа и готовый к функционированию.
На фиг. 2 представлен, в пространственном изображении, многоразовый автоматический инъектор согласно тому же варианту с крышкой картриджа, открытой для загрузки картриджа-шприца.
На фиг. 3 на частичном виде показан дистальный конец многоразового автоматического инъектора с крышкой картриджа в закрытом положении.
На фиг. 4 представлены, в пространственном изображении, с разделением на компоненты, корпус и детали управляющего механизма согласно одному варианту.
На фиг. 5 представлена, в пространственном изображении, нижняя часть многоразового автоматического инъектора согласно варианту по фиг. 1-5.
На фиг. 6 представлены, в пространственном изображении, компоненты управляющего механизма согласно варианту изобретения, а именно двигатель и узел передач.
На фиг. 7-8 компоненты, показанные на фиг. 6, представлены на видах сверху и снизу соответственно.
На фиг. 9 представлен, в пространственном изображении, держатель картриджа, образующий часть управляющего механизма согласно изобретению.
На фиг. 10A-10E показаны компоненты управляющего механизма многоразового автоматического инъектора согласно варианту по фиг. 11-15 на различных этапах, включая загрузку картриджа-шприца, удаление чехла иглы, введение иглы, выдачу дозы медикамента и отведение иглы.
На фиг. 11A многоразовый автоматический инъектор согласно варианту изобретения представлен на виде сбоку, в конфигурации загрузки картриджа-шприца.
На фиг. 11B многоразовый автоматический инъектор по фиг. 11A показан на виде сверху.
На фиг. 12A многоразовый автоматический инъектор согласно тому же варианту изобретения показан на виде сбоку, в конфигурации удаления чехла иглы.
На фиг. 12B многоразовый автоматический инъектор по фиг. 12A показан на виде сверху.
На фиг. 13A многоразовый автоматический инъектор согласно тому же варианту изобретения показан на виде сбоку, в конфигурации введения иглы.
На фиг. 13B многоразовый автоматический инъектор по фиг. 13A показан на виде сверху.
На фиг. 14A многоразовый автоматический инъектор согласно тому же варианту изобретения показан на виде сбоку, в конфигурации выдачи медикамента.
На фиг. 14B многоразовый автоматический инъектор по фиг. 14A показан на виде сверху.
На фиг. 15A многоразовый автоматический инъектор согласно тому же варианту изобретения показан на виде сбоку, в конфигурации отведения шприца/иглы.
На фиг. 15B многоразовый автоматический инъектор по фиг. 15A показан на виде сверху.
На фиг. 16A-16B показан, на видах сбоку, корпус с вариантом узла сбрасывания картриджа в положениях загрузки и сбрасывания картриджа соответственно.
На фиг. 17 представлен, на виде сбоку, альтернативный вариант автоматического инъектора согласно изобретению.
На фиг. 18 показаны, на частичном виде, компоненты механизма управления приводом по фиг. 17.
На фиг. 19 представлен, на виде снизу, другой вариант автоматического инъектора согласно изобретению.
На фиг. 20 представлен, на виде сверху, еще один вариант автоматического инъектора согласно изобретению.
На фиг. 21 представлен, на виде сверху, следующий вариант автоматического инъектора согласно изобретению.
На фиг. 22A-22E представлены виды корпуса, иллюстрирующие механизм удерживания крышки картриджа согласно варианту изобретения.
Осуществление изобретения
Рассматриваемые варианты изобретения относятся к автоматическим инъекционным устройствам для выдачи медикамента, компоненты которых сконфигурированы для многократного срабатывания. При этом автоматические инъекторы сконструированы с возможностью приема различных контейнеров с медикаментом, таких как шприцы и картриджи. В контексте данного описания термин "картридж" будет использоваться в широком смысле, охватывая как шприцы, имеющие шток плунжера для осуществления выдачи медикамента из цилиндра путем перемещения уплотнения плунжера, так и цилиндры, содержащие медикамент, но не имеющие штока плунжера для активации уплотнения плунжера.
Автоматические инъекторы по изобретению могут быть одноразовыми устройствами, однако, они предпочтительно используются как многоразовые автоматические инъекторы. Более конкретно, варианты изобретения относятся к электромеханическим автоматическим инъекционным устройствам, которые используют приводные механизмы, работающие от двигателя, содержат сменные инъекционные шприцы и осуществляют одну или более операций по: подготовке и позиционированию картриджа для инъекции, удалению защитного колпачка или чехла иглы, введению иглы, инъекции дозы медикамента и отведению шприца и/или иглы. Оснащение автоматических инъекторов по изобретению новыми управляющими механизмами позволяет посредством единственного двигателя и узла передач приводить в действие несколько компонентов, упрощая, тем самым, функционирование устройства и улучшая его надежность при снижении эксплуатационных и производственных затрат применительно к многоразовому автоматическому инъектору. Изобретение относится также к приводным механизмам для автоматических инъекционных устройств, к способам изготовления таких устройств и к способам их использования. Кроме того, как вариант, автоматический инъектор может быть сконфигурирован с возможностью подбора объема дозы, например, путем выведения части медикамента в резервуар перед введением иглы и инъекцией дозы медикамента пользователю.
Используемые далее при описании приводных механизмов, автоматических инъекторов, картриджей или любых относительных положений компонентов согласно изобретению термины "осевой" или "в осевом направлении", как правило, относятся к продольной оси "А", вокруг которой предпочтительно размещен, необязательно осесимметрично, многоразовый автоматический инъектор. Термины "проксимальный", "задний", "назад", "обратно" или "в обратном направлении", как правило, относятся к осевому направлению в сторону штока плунжера или узла передач. Термины "дистальный", "спереди", "вперед", "отжатый" или "передний", как правило, относятся к осевому направлению в сторону иглы или чехла иглы. Термин "поперечно" относится к направлению в плоскости, нормальной по отношению к продольной оси "А." Термин "радиальный" относится к направлению, по существу, перпендикулярному к оси "А".
Термин "стекло" в контексте изобретения следует понимать как охватывающий и другие аналогичные инертные материалы, пригодные для использования в приложениях, связанных с фармацевтическими препаратами, которые обычно требуют применения стекла. Термин "пластик" может охватывать как термопластичные, так и термореактивные полимеры. Термопластичные полимеры, в отличие от термореактивных, могут быть повторно размягчены до их первоначального состояния посредством нагрева. В данном описании термин "пластик" относится преимущественно к формуемым термопластичным полимерам, таким как, например, полиэтилен и полипропилен или акриловая смола, которые, как правило, содержат также и другие ингредиенты, например отверждающие агенты, наполнители, армирующие агенты, красители и/или пластификаторы, и которые могут быть сформированы или отформованы с применением тепла и давления. При этом термин "пластик" не охватывает стекло или каучукоподобные эластомеры, одобренные для использования в таких областях применения, где они находятся в прямом контакте с терапевтическими текучими средами, которые могут взаимодействовать с пластиками или которые могут быть повреждены вследствие наличия заместителей, которые какими-то иными способами могут попасть из пластика в жидкость. Термины "эластомер", "эластомерный" и "эластомерный материал" в контексте описания относятся преимущественно к сшитым термореактивным каучукоподобным полимерам, которые являются легче деформируемыми, чем пластики, но которые одобрены для использования с текучими средами фармацевтической чистоты и которые не подвержены выщелачиванию или миграции газа.
Термин "текучая среда" относится в данном описании преимущественно к жидкостям, но может также охватывать суспензии твердых веществ, диспергированных в жидкостях, или газы, растворенные в жидкостях, или иным образом в них присутствующих внутри тех частей картриджей, которые содержат текучую среду. Термины "лекарство", "лекарственный препарат" и "медикамент" охватывают любое вещество, которое инъецируется из картриджа через иглу или канюлю, и не ограничены чисто фармацевтическими препаратами, а могут охватывать, например, витамины или минералы.
Используемые в описании термины "автоматический инъектор" и "автоинъектор" охватывают одни и те же многоразовые устройства. Термин "ролик", используемый как наименование элемента управляющего механизма, не ограничивает строго форму этого элемента, который, в одном или более вариантах изобретения, может быть шариком, цилиндром, коноидом или иметь иную функциональную форму, которая может потребоваться для обеспечения свободного перемещения при воздействии на данный элемент со стороны одной или более смежных поверхностей.
На фиг. 1 и 2 представлен автоматический инъектор 50 согласно изобретению. Автоматический инъектор 50 содержит корпус 52, рассчитанный на установку в него и удерживание инъекционного шприца (картриджа) 54, а также различных компонентов инъекционной системы. С многоразовым автоматическим инъектором 50 по изобретению можно использовать различные картриджи 54, в том числе со средствами автоматического отведения. В частности, совместно с многоразовым автоматическим инъектором 50 применим безопасный шприц с интегрированной функцией отведения иглы. Пример такого картриджа 54 в форме безопасного шприца, проиллюстрированный на фиг. 2 и на фиг. 11A-15B, содержит цилиндр 56, иглу 58, жесткий чехол 60 иглы и узел 62 плунжера, в состав которого входят уплотнение 64 плунжера, шток 66 плунжера и головка 68 плунжера. У картриджа 54 имеется продольная ось А. В представленном варианте цилиндр 56 картриджа 54 снабжен выступающим фланцем 70, подобным фланцам, обычно имеющимся в стандартизованных конструкциях цилиндра 56. Картридж 54 может быть заполнен медикаментом заранее или заполняться пользователем перед пользованием им, т.е. непосредственно перед его установкой в многоразовый автоматический инъектор 50. В качестве примеров альтернативных вариантов картриджей 54 можно отметить картриджи, имеющие цилиндр 56 с уплотнением 64 плунжера, но не имеющие штока 66 плунжера (см., например, фиг. 21 и приводимое далее пояснение).
Как вариант, корпус 52 может закрываться крышкой 72 картриджа, которая может иметь любую подходящую форму. Чтобы пользователь мог визуально определять состояние автоматического инъектора 50, крышка 72 картриджа может быть полностью или частично просвечивающей или прозрачной. Альтернативно, она может быть полностью или частично непрозрачной. У крышки 72 картриджа по фиг. 1 и 2 имеется окно 74, которое, по существу, прилегает к цилиндру 56 установленного картриджа 54, позволяя пользователю следить за процессом выдачи медикамента. Как вариант, окно 74 или часть крышки 72 картриджа, примыкающая к окну, может иметь деления, позволяющие пользователю определять объем медикамента, содержащегося в картридже 54 перед выдачей, во время и/или после выдачи дозы.
В представленном варианте крышка 72 картриджа прикреплена к корпусу 52 петлями, хотя возможен и иной вариант ее крепления. Так, либо крышку 72, либо корпус 52 картриджа можно снабдить выступами, а, соответственно, либо корпус 52, либо крышку 72 картриджа - ответными гнездами для приема этих выступов. Такие выступы и гнезда можно использовать самостоятельно или в сочетании с петлями, причем их можно разместить в любых подходящих местах в зоне сопряжения корпуса 52 и крышки 72 картриджа. В одном таком варианте, представленном на фиг. 3, дистальное гнездо 76 с ответным выступом 78 можно выполнить на дистальном конце автоматического инъектора 50 или вблизи него, чтобы обеспечить надежное соединение дистального конца крышки 72 картриджа с корпусом 52 и, соответственно, их плотное сопряжение, по существу, по всей поверхности контакта между крышкой 72 картриджа и корпусом 52. В то время как корпус 52 и крышка 72 картриджа могут быть выполнены, как отдельные компоненты, альтернативно, их можно выполнить, как единую деталь, содержащую так называемый пленочный шарнир (не изображен).
Автоматический инъектор 50 может дополнительно содержать кожух 80, который обеспечивает гладкую наружную поверхность вокруг корпуса 52. Кожух 80 может быть выполнен отдельно от корпуса 52 и формировать внутренний объем, в котором находится корпус 52, или же корпус 52 и кожух 80 могут быть выполнены, как единая деталь. Должно быть понятно, что в случае, когда автоматический инъектор 50 содержит крышку 72 картриджа, эта крышка 72 может быть связана с корпусом 52 посредством кожуха 80. Другими словами, крышка 72 картриджа может быть соединена с кожухом 80, в который помещают корпус 52. Как и корпус 52 с крышкой 72 картриджа, кожух 80 и крышка 72 картриджа могут быть выполнены, как отдельные части или как единая деталь, т.е. соединены, например, пленочным шарниром (не изображен).
В варианте по фиг. 1 и 2 крышка 72 картриджа удерживается в положении, в котором она закрывает корпус 52, посредством селективно активируемого замка 86. В представленном варианте на крышке 72 картриджа имеется выступ 88, входящий в паз 90 в корпусе 52. Задвижка 92 замка может сдвигаться в сторону или отжиматься, чтобы обеспечить запирание крышки 72 картриджа или ее расцепление с корпусом 52.
Автоматический инъектор 50 может дополнительно содержать пользовательский интерфейс 96 с таким функциональным элементом, как актуатор 98 запуска, который может быть отжат, чтобы инициировать включение автоматического инъектора 50 или выбор других его функций. Примеры других функций могут включать идентификацию настроек в зависимости от используемой в картридже 54 иглы 58 или определение объема медикамента, содержащегося в картридже 54 и объема подлежащей выдаче дозы, как это будет более подробно пояснено далее. Автоматический инъектор 50 может дополнительно содержать один или более источников 100 света, или аналогичных элементов, служащих индикаторами функционирования автоматического инъектора 50.
Корпус 52 может иметь любую подходящую конструкцию, причем он может быть выполнен, как единая деталь, или соде