BR122022007398B1 - Dispositivo médico de administração com elemento de acionamento axialmente expansível - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo médico de administração para avanço de um êmbolo em um recipiente de medica-mento para expelir um medicamento. Uma estrutura de suporte suporta o recipiente e um conjunto de acionamento que avança o êmbolo. O conjunto de acionamento inclui uma fita de acionamento que pode ser retraída e estendida. A fita retraída define uma espiral e a fita estendida define uma hélice. A fita de acionamento é incrementalmente móvel entre a configuração de espiral quando retraída e a configuração de hélice quando estendida. Um acionamento mecânico gira a fita de acionamento para, seletivamente, estender e retrair a fita. Um elemento de impulso, tendo uma rampa helicoidal encaixa uma borda proximal da fita de acionamento onde faz a transição entre uma espiral e uma hélice. Um elemento de rolamento na extremidade distal da fita de acionamento exerce uma força axial sobre o êmbolo, quando a fita é estendida.

Description

[001] O presente pedido reivindica prioridade de pedido de patente provisório dos Estados Unidos N° de série 62/310.961, depositado em 21 de março de 2016, intitulado MEDICAL DELIVERY DEVICE WITH AXIALLY EXPANDABLE DRIVE MEMBER, a exposição do qual é aqui incorporada através de referência,

ANTECEDENTES

[002] A presente invenção refere-se a dispositivos médicos de administração, tais como dispositivos de injeção.

[003] Dispositivos de injeção convencionais são usados, frequentemente, para injetar um medicamento em um paciente.

[004] Por exemplo, canetas de injeção que recebem cartuchos descartáveis que contêm insulina são muitas vezes utilizados por pacientes com diabetes. Tais canetas geralmente incluem uma haste alongada que atua sobre um êmbolo no interior do cartucho. À medida que a haste avança o pistão, o medicamento dentro do cartucho é distribuído através de uma agulha e no paciente.

[005] A haste deve se projetar para fora do cartucho para encaixar um mecanismo de acionamento dentro da caneta durante o processo de injeção, incluindo quando a vareta tiver atingido o limite de avanço para a frente para dentro do cartucho. A haste deve também ser acomodada no interior da caneta quando tiver sido totalmente retraída de modo que a haste pode ser inserida em um novo cartucho que é enchido com um medicamento. Como resultado, as canetas de injeção convencionais são geralmente alongadas e finas com o comprimento da caneta de injeção sendo mais do que o dobro do comprimento do cilindro do cartucho em que o medicamento está contido. Da mesma forma, para dispositivos de injeção, recarregáveis, não em forma de caneta, o comprimento do dispositivo é geralmente mais do que o dobro do comprimento do cilindro do cartucho em que o medicamento está contido.

[006] Quando tais dispositivos de injeção são utilizados para autoadministrar o medicamento em diferentes momentos ao longo do dia, é desejável que o dispositivo de injeção seja facilmente transportado pelo usuário. Por exemplo, os pacientes com diabetes frequentemente autoadministram insulina usando dispositivos de injeção e transportar os dispositivos com eles ao longo do dia. Enquanto canetas de injeção convencionais e dispositivos semelhantes são suficientemente pequenas para serem portáteis, o comprimento de tais dispositivos, muitas vezes faz com que o transporte dos dispositivos seja desconfortável.

SUMÁRIO

[007] A presente invenção proporciona um dispositivo médico de administração compacto e facilmente transportado.

[008] A invenção compreende, em uma de suas formas, um dispositivo para administrar um medicamento para utilização com um recipiente de medicamento. O recipiente de medicamento tem um corpo de recipiente que contém o medicamento, define uma saída, e inclui ainda um êmbolo disposto no interior do corpo do recipiente, em que o avanço do êmbolo no corpo do recipiente expele medicamento através da saída. O dispositivo de liberação inclui uma estrutura de suporte adaptada para suportar o recipiente de medicamento e um conjunto de acionamento apoiado sobre a estrutura de suporte e adaptado para fazer avançar o êmbolo no interior do corpo do recipiente. O conjunto de acionamento inclui uma fita de acionamento que tem uma seção de borda distal e uma seção de borda proximal. A fita de acionamento tem uma configuração retraída e uma configuração estendida em que uma parte retraída da fita de acionamento configuração retraída define uma espiral e uma porção estendida da fita de acionamento na configuração estendida define uma hélice. A fita de acionamento é gradualmente móvel entre as configurações retraída e estendida e movimento da fita de acionamento da configuração retraída para a configuração estendida define um eixo de acionamento. Um acionamento mecânico está operativamente acoplado com a fita de acionamento e gira seletivamente a fita de acionamento em torno do eixo de acionamento, em que a rotação da fita de acionamento em uma primeira direção estende a fita de acionamento e a rotação da fita de acionamento em uma segunda direção oposta retrai a fita de acionamento. Um elemento de impulso está operativamente disposto entre a estrutura de suporte e a fita de acionamento e está encaixado com, pelo menos, uma porção da seção de borda proximal quando a fita de acionamento está, pelo menos, parcialmente estendida. Um elemento de apoio é suportado na fita de acionamento próximo da extremidade distai da fita de acionamento. O elemento de apoio está adaptado para exercer uma força axial sobre o êmbolo quando a fita de acionamento está sendo estendida. A força axial exercida pelo elemento de apoio sobre o êmbolo é pelo menos parcialmente transmitida para a estrutura de suporte através do recipiente de medicamento. Quando uma carga axial de compressão é exercida sobre a fita de acionamento, a carga de compressão axial é pelo menos parcialmente transmitida para a estrutura de suporte por meio do elemento de impulso.

[009] Em algumas modalidades, a estrutura de suporte define um alojamento adaptado para ser mantido em uma das mãos humanas em tais modalidades, o recipiente de medicamento pode ter um volume de armazenamento de pelo menos 3 ml com a estrutura de suporte definindo um comprimento axial de não mais do que 110 mm. A estrutura de suporte pode ainda definir um comprimento axial de não mais do que 100 mm.

[0010] Em algumas modalidades do dispositivo de administração, o elemento de impulso está rotativamente fixo em relação à estrutura de suporte e define uma rampa helicoidal encaixável com a seção de borda proximal da fita de acionamento, em que, quando a fita de acionamento é girada na primeira direção, uma porção de transição da fita de acionamento encaixando as transições de rampas helicoidais de configuração retraída para a configuração estendida e, quando a fita de acionamento é girada na segunda direção, a porção de transição da fita de acionamento encaixando as transições de rampas helicoidais da configuração estendida para a configuração retraída. Em tais modalidades, o dispositivo de administração pode incluir ainda um elemento de rolamento de fita circunscrevendo o elemento de impulso exercendo uma força de rolamento radialmente para dentro sobre a fita de acionamento próxima da rampa helicoidal. O elemento de rolamento de fita pode tomar a forma de uma pluralidade de rolos de encaixáveis com a fita de acionamento em que a pluralidade de roletes exerce a força radialmente para dentro e impulsiona a fita de acionamento na rampa helicoidal do elemento de impulso à medida que a fita de acionamento é girada. Nessas modalidades, incluindo uma rampa helicoidal, a porção retraída da fita de acionamento próxima da rampa helicoidal define um raio maior do que o raio da rampa helicoidal.

[0011] Em algumas modalidades do dispositivo de administração, o elemento de rolamento inclui um rolamento rotacional, permitindo o movimento de rotação relativo entre a fita de acionamento e o êmbolo em torno do eixo de acionamento. Esse rolamento rotacional pode tomar a forma de um rolamento plano.

[0012] O dispositivo de administração pode incluir, em algumas modalidades, a fita de acionamento que define uma pluralidade de dentes de engrenagem encaixáveis com o acionamento mecânico por meio do que o acionamento mecânico pode girar a fita de acionamento através da transmissão de uma força de rotação através da pluralidade de dentes de engrenagem.

[0013] Em algumas modalidades da fita de acionamento, a parte prolongada da fita de acionamento pode ter uma seção de borda proximal que está direta e rolavelmente encaixada com uma porção adjacente da seção de borda distal. Em tais modalidades, uma das seções de bordas proximal e distal pode definir uma virola que se estende radialmente para encaixar direta e rolavelmente a outra das seções de bordas proximal e distal. Também é possível, em tais modalidades, que uma das seções de bordas proximal e distal defina uma pluralidade de projeções e a outra das seções de bordas proximal e distal defina uma pluralidade de reentrâncias cooperantes.

[0014] O dispositivo de distribuição pode ter uma fita de acionamento que é uma fita de uma peça unitária, em que todas as forças axiais transferidas entre o elemento de rolamento e o elemento de impulso, quando a fita de acionamento está pelo menos parcialmente estendida, são transferidas pela fita de peça unitária.

[0015] Em algumas modalidades, o dispositivo de administração também inclui uma bobina cilíndrica, em que a porção retraída da fita de acionamento é armazenada na bobina. Em tais modalidades, a bobina pode ser disposta rotativamente no elemento de impulso. Nas modalidades incluindo uma bobina, para a porção retraída da fita de acionamento disposta no interior da bobina, a fita de acionamento pode ser configurada de tal modo que a superfície de borda distai da fita de acionamento encontra-se em um primeiro plano orientado perpendicularmente ao eixo de acionamento e uma superfície de borda proximal da fita de acionamento encontra-se em um segundo plano orientado perpendicularmente ao eixo de acionamento.

[0016] Em algumas modalidades do dispositivo de administração, o acionamento mecânico inclui um motor acionado por bateria.

[0017] Em algumas modalidades do dispositivo de administração, a seção de borda proximal define uma superfície de borda proximal e a seção de borda distal define uma superfície de borda distai com a superfície de borda proximal que define uma primeira porção longitudinal axialmente virada e uma segunda porção longitudinal axialmente virada e a superfície de borda distai que define uma terceira porção longitudinal axialmente virada e uma quarta porção longitudinal axialmente virada. Na porção estendida da fita de acionamento definindo uma hélice, a seção de borda proximal da fita é encaixada com uma porção adjacente da seção de borda distai com a segunda porção longitudinal da superfície de borda proximal encaixada com a terceira parte longitudinal da superfície de borda distal e em que a primeira porção longitudinal de superfície de borda proximal e a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal prolongam-se radialmente para o exterior em direções opostas. E, em tais modalidades, o elemento de impulso é encaixado com a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal. O elemento de impulso pode encaixar a primeira porção longitudinal de superfície de borda proximal em uma porção de transição da fita de acionamento disposta entre a porção retraída e a porção estendida da fita de acionamento.

[0018] A invenção compreende, em uma outra de suas formas, um dispositivo para administrar um medicamento para utilização com um recipiente de medicamento que tem um corpo de recipiente que contém o medicamento e define uma saída. O recipiente de medicamento inclui ainda um êmbolo disposto no interior do corpo do recipiente, em que o avanço do êmbolo no corpo do recipiente expele o medicamento através da saída. O dispositivo de liberação inclui uma estrutura de suporte adaptada para suportar o recipiente de medicamento; e um conjunto de acionamento apoiado sobre a estrutura de suporte e adaptado para fazer avançar o êmbolo no interior do corpo do recipiente. O conjunto de acionamento inclui uma fita de acionamento que tem uma seção de borda distal que define uma superfície de borda distal e uma seção de borda proximal que define uma superfície de borda proximal. A fita de acionamento tem uma configuração retraída e uma configuração estendida em que uma parte retraída da fita de acionamento na configuração retraída define uma espiral e uma porção estendida da fita de acionamento na configuração estendida define uma hélice. A fita de acionamento é incrementalmente móvel entre as configurações retraída e estendida, com o movimento da fita de acionamento da configuração retraída para a configuração estendida, definindo um eixo de acionamento. A superfície de borda proximal define uma primeira porção longitudinal virada axialmente e uma segunda porção longitudinal axialmente virada e a superfície de borda distal define uma terceira porção longitudinal axialmente virada e uma quarta porção longitudinal axialmente virada. Na porção estendida da fita de acionamento definindo uma hélice, a seção de borda proximal da fita é encaixada com uma porção adjacente da seção de borda distal com a segunda porção longitudinal da superfície de borda proximal sendo encaixada com a terceira porção longitudinal da superfície de borda distal e em que a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal e a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal estendem-se radialmente para fora em direções opostas. Um dispositivo mecânico está operativamente acoplado com a fita de acionamento e gira seletivamente a fita de acionamento em torno do eixo de acionamento, em que a rotação da fita de acionamento em uma primeira direção estende a fita de acionamento e a rotação da fita de acionamento em uma segunda direção oposta retrai a fita de acionamento. Um elemento de impulso está operativamente disposto entre a estrutura de suporte e a fita de acionamento. O elemento de impulso é encaixado com a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal. Um elemento de rolamento é suportado na fita de acionamento próximo da extremidade distal da fita de acionamento. O elemento de rolamento é adaptado para transferir uma força axial para a fita de acionamento quando a fita de acionamento é estendida.

[0019] Em algumas modalidades, a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal se projeta radialmente para fora e a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal se projeta radialmente para dentro.

[0020] Em algumas modalidades, o elemento de impulso inclui uma rosca helicoidal encaixável com a primeira porção longitudinal da superfície proximal. Nessa modalidade, a rosca helicoidal pode se estender mais do que 360 graus em torno do eixo de acionamento.

[0021] Em uma modalidade com um elemento de impulso tendo uma rosca helicoidal, o dispositivo pode ser configurado de tal modo que a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal se projeta radialmente para fora e a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal se projeta radialmente para dentro e o dispositivo de administração inclui ainda um elemento de rolamento de fita circunscrevendo a fita de acionamento, em que o elemento de rolamento de fita define uma segunda rosca helicoidal encaixada com a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal.

[0022] Nessa modalidade tendo uma segunda rosca helicoidal, a rosca helicoidal do elemento de impulso pode estender-se por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento. Ainda em outras modalidades, a segunda rosca helicoidal pode se prolongar por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento com o elemento de rolamento de fita circunscrevendo a fita de acionamento nas proximidades do elemento de impulso.

[0023] Em algumas modalidades, quando a fita de acionamento é desenrolada e posicionada em um plano, a fita de acionamento define um arco. Nessa modalidade, a fita pode ser configurada de tal modo que, quando a fita de acionamento é desenrolada e posicionada em um plano, a seção de borda proximal é posicionada radialmente para dentro da seção de borda distal e, quando a fita define uma hélice, a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal se projeta radialmente para fora e a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal se projeta radialmente para dentro.

[0024] Em algumas modalidades, uma das seções de bordas proximal e distal define uma pluralidade de cavilhas e a outra das seções de bordas proximal e distal define uma pluralidade de furos, em que, na parte estendida da fita de acionamento definindo uma hélice, encaixe da seção de borda proximal da fita com a parte adjacente da seção distai inclui encaixe das cavilhas com os furos.

[0025] Em uma modalidade tendo cavilhas e furos, a fita de acionamento pode definir uma pluralidade de dentes de engrenagem encaixáveis com o acionamento mecânico pelo que o acionamento mecânico pode encaixar e girar a fita de acionamento por meio da transmissão de uma força de rotação através da pluralidade de dentes de engrenagem. Por exemplo, o acionamento mecânico pode incluir uma engrenagem helicoidal encaixável com a pluralidade de dentes de engrenagem.

[0026] Em uma modalidade em que a fita inclui cavilhas, furos e dentes de engrenagem, a fita de acionamento pode ser configurada de tal modo que defina a primeira e segunda superfícies principais em lados opostos da fita de acionamento e a pluralidade de cavilhas, a pluralidade de furos e os dentes de engrenagem são todos expressos na primeira superfície principal da fita de acionamento em que a pluralidade de cavilhas, a pluralidade de furos e os dentes de engrenagem são adaptados para serem usinados a partir do lado da primeira superfície principal e em que a segunda superfície principal define a superfície plana. Nessa modalidade, a fita de acionamento pode ser uma fita unitária de uma só peça e todas as forças axiais transferidas entre o elemento de rolamento e o elemento de impulso, quando a fita de acionamento é pelo menos parcialmente, são transferidas pela fita de uma peça unitária e em que as porções mais externa das primeira e segunda superfícies principais da definem planos que são paralelos uns com os outros e a distância entre os planos definidos pela primeira e segunda superfícies principais define a maior espessura da fita de acionamento.

[0027] Em algumas modalidades, o dispositivo de administração pode também incluir uma bobina que é girável em relação ao elemento de impulso com a porção retraída da fita de acionamento sendo armazenada na bobina.

[0028] Nota-se que várias características diferentes do dispositivo de administração são aqui descritas e estas características podem ser combinadas em várias configurações diferentes. Embora várias combinações diferentes de tais características estejam aqui descritas, a pessoa versada na técnica compreenderá que outras dessas combinações não explicitamente aqui descritas também são possíveis e ativadas pela presente revelação e estão dentro do âmbito do presente pedido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0029] As características acima mencionadas e outras da presente invenção, e o modo de as alcançar, serão mais evidentes e a própria invenção será melhor compreendida através de referência à descrição seguinte de uma modalidade da invenção, tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que:

[0030] A figura 1A é uma vista lateral de uma primeira modalidade de um dispositivo de administração.

[0031] A figura 1B é uma vista final da primeira modalidade.

[0032] A figura 1C é outra vista final da primeira modalidade.

[0033] A figura 1D é uma vista lateral da primeira modalidade com a tampa removida e um conjunto de agulha anexado.

[0034] A figura 1E é uma vista final da modalidade da figura 1D.

[0035] A figura 1F é uma vista em perspectiva da primeira modalidade.

[0036] A figura 2A é uma vista lateral de um dispositivo de administração da técnica anterior.

[0037] A figura 2B é uma vista final do dispositivo da técnica anterior.

[0038] A figura 2C é uma outra vista final do aparelho da técnica anterior.

[0039] A figura 2D é uma vista lateral do dispositivo da técnica anterior com a tampa retirada e um conjunto de agulha anexado.

[0040] A figura 2E é uma vista final do dispositivo da técnica anterior da figura 2D.

[0041] A figura 2F é uma vista em perspectiva do dispositivo da técnica anterior.

[0042] A figura 3A é uma vista lateral de uma segunda modalidade de um dispositivo de administração.

[0043] A figura 3B é uma vista final da segunda modalidade.

[0044] A figura 3C é uma outra vista final da segunda modalidade.

[0045] A figura 3D é uma vista lateral da segunda modalidade com a tampa retirada e um conjunto de agulha anexado.

[0046] A figura 3E é uma vista final da modalidade da figura. 3D.

[0047] A figura 3F é uma vista em perspectiva da segunda modalidade.

[0048] A figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva parcial do conjunto de acionamento.

[0049] A figura 5 é uma vista em perspectiva parcial da fita de acionamento.

[0050] A figura 6 é uma outra vista em perspectiva da fita de acionamento.

[0051] A figura 7 é uma outra vista em perspectiva parcial da fita de acionamento.

[0052] A figura 8 é uma vista em detalhe em perspectiva parcial da fita de acionamento.

[0053] A figura 9 é uma outra vista em detalhe em perspectiva parcial da fita de acionamento.

[0054] A figura 10 é uma outra vista em detalhe em perspectiva parcial da fita de acionamento.

[0055] A figura 11 é uma vista em perspectiva esquemática, que mostra uma porção estendida da fita de acionamento.

[0056] A figura 12 é uma vista em perspectiva de um elemento de impulso de fita.

[0057] A figura 13 é uma vista em perspectiva esquemática, que mostra um conjunto de rolamento de fita em torno de uma fita de acionamento.

[0058] A figura 14 é uma vista em perspectiva esquemática, que mostra um conjunto de acionamento mecânico para o encaixe da fita de acionamento.

[0059] A figura 15 é uma vista em perspectiva esquemática de um conjunto de acionamento mecânico alternativa.

[0060] A figura 16 é uma vista em perspectiva esquemática de uma fita de acionamento e uma bobina de armazenamento.

[0061] A figura 17 é uma vista esquemática da primeira modalidade.

[0062] A figura 18 é uma vista em perspectiva parcial, que mostra o conjunto de acionamento e um recipiente de medicamento.

[0063] A figura 19 é uma outra vista em perspectiva parcial, que mostra o conjunto de acionamento e um recipiente de medicamento.

[0064] A figura 20 é uma vista em perspectiva parcial do conjunto de acionamento.

[0065] A figura 21 é uma vista lateral de uma outra modalidade.

[0066] A figura 22 é uma vista explodida parcial da modalidade da figura 21.

[0067] A figura 23 é uma vista em corte transversal tomada ao longo das linhas 23-23 da figura 26.

[0068] A figura 24 é uma vista de topo da fita de acionamento da modalidade da figura 21.

[0069] A figura 25 é uma vista em detalhes D25 na figura 24.

[0070] A figura 25A é uma vista final da fita de acionamento da figura 24.

[0071] A figura 26 é uma vista lateral de uma porção da modalidade da figura 21 com o alojamento removido.

[0072] A figura 27 é uma vista em corte transversal tomada ao longo das linhas 27-27 da figura 26 e também mostra o elemento de rolamento de fita.

[0073] A figura 28 é uma vista lateral da modalidade da figura 21 com o alojamento removido.

[0074] A figura 29 é uma vista final da modalidade da figura 21 com o alojamento removido.

[0075] A figura 30 é uma vista lateral de uma outra modalidade com o alojamento removido.

[0076] A figura 31 é uma vista final da modalidade da figura 30 com o alojamento removido.

[0077] A figura 32 é uma vista em perspectiva da modalidade da figura 30 com o alojamento removido.

[0078] A figura 33 é uma vista explodida da modalidade da figura 30, sem o alojamento.

[0079] Caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo das diversas vistas. Embora a exemplificação aqui apresentada ilustre uma modalidade da invenção, em uma forma, a modalidade descrita abaixo não se destina a ser exaustiva ou a ser interpretada como limitando o âmbito da invenção à forma precisa descrita.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0080] Uma primeira modalidade de um dispositivo médico de administração compacto 20 é mostrada nas figuras 1A - 1F enquanto uma segunda modalidade de um dispositivo médico de administração compacto 20A é ilustrado nas figuras 3A - 3F. Um dispositivo médico de administração convencional da técnica anterior 21 é mostrado nas figuras 2A - 2F. O dispositivo 21 ilustrado nas figuras 2A - 2F é um injetor KwikPen disponível comercialmente de Eli Lilly and Company, que tem sede em Indianápolis, Indiana, e tem um comprimento de aproximadamente 145 mm. Como pode ser visto na comparação das figuras 1A, 2A e 3A, os dispositivos médicos de administração compactos 20, 20A são consideravelmente mais curtos em comprimento do que o dispositivo convencional 21. O dispositivo convencional 21, no entanto, é mais fino do que os dispositivos compactos 20, 20A como pode ser visto com referência às figuras 1B, 1C, 2B, 2C, 3B e 3C.

[0081] Dispositivo médico de administração 20 recebe um recipiente de medicamento 22. Como representado esquematicamente na figura 17, o recipiente de medicamento 22 inclui um corpo de recipiente 24, contendo um medicamento 25, por exemplo, insulina, no interior do cilindro. Um êmbolo 26 está disposto no interior do corpo 24 e o avanço do êmbolo 26 dentro do corpo de recipiente 24 expele medicamento 25, através da saída 28. Na modalidade ilustrada, a saída 28 é uma agulha de injeção tendo uma extremidade que perfura um septo do recipiente e uma extremidade oposta que pode ser inserida em um paciente para injetar o medicamento 25.

[0082] O dispositivo 20 também inclui uma estrutura de suporte 30 que está adaptada para suportar o recipiente de medicamento 22. A estrutura de suporte 30 também funciona como um alojamento do dispositivo na modalidade ilustrada e é também referido aqui como um alojamento. O alojamento 30 também suporta um conjunto de acionamento 32 para fazer avançar o êmbolo 26 e está adaptado para ser mantido na mão humana. O dispositivo 20 e o dispositivo 20A são geralmente semelhantes, mas têm alojamentos diferentes com o alojamento 30A do dispositivo 20A sendo ligeiramente maior do que o alojamento 30.

[0083] Ambos os alojamentos 30, 30A incluem uma tampa removível 31, 31A que são liberavelmente afixáveis aos alojamentos 30, 30A e cobrem a saída / agulha 28 quando o dispositivo não está sendo utilizado. As figuras 1D e 3D ilustram dispositivos 20, 20A com tampas 30, 30A removidas enquanto que as figuras 1A e 3A mostram tampas 31, 31A instaladas em alojamentos 30, 30A. Como pode ser visto nas figuras 1D e 3D, as tampas 30, 30A são utilizadas para cobrir uma agulha padrão que também possui uma proteção de agulha interna amovível, cilíndrica 29.

[0084] Como pode ser visto com referência às figuras 3A e 3D, a remoção da tampa 31A expõe quase todo o comprimento longitudinal do corpo do recipiente 24. De um modo geral, o corpo de recipiente 24 será formado a partir de vidro ou outro material transparente. Ao expor este comprimento de corpo de recipiente 24, o usuário pode determinar visualmente a quantidade de medicamento 25 que permanece no corpo do cartucho 24. Em contraste, o alojamento 30 expõe apenas a extremidade do recipiente de medicamento 22 perto da saída 28 e proporciona uma ranhura aberta 42 no alojamento 30 para permitir que o usuário determine, visualmente a quantidade de medicamento 25 restantes no corpo de recipiente 24. Um material transparente pode ser usado para formar uma janela em lugar de usar uma ranhura aberta 42 para permitir essa inspeção visual.

[0085] O alojamento 30 inclui um botão de controle 44 para controlar o ajuste de uma dosagem, um botão 45 para iniciar uma injeção e um visor eletrônico 46 localizado na extremidade do alojamento 30. Por exemplo, o manípulo 44 pode ser girado para ajustar a dosagem de injeção e o botão central 45 comprimido para iniciar o processo de injeção. O alojamento 30A inclui controles 44A e um visor eletrônico 46A no lado de alojamento 30A. Os controles 44A são utilizados para definir a dosagem de injeção, enquanto um botão de controle 45A, na extremidade do alojamento 30A, é utilizado para iniciar o processo de injeção. Embora as modalidades ilustradas tenham atuadores localizados na extremidade do alojamento para iniciar uma injeção, outros locais no alojamento para tal característica também podem ser empregados. Por exemplo, o corpo mais espesso da caixa em relação às canetas convencionais pode fazer com que algumas pessoas agarrem o dispositivo de modo diferente e um atuador que inicia o procedimento de injeção pode, alternativamente, ser implementado na parte lateral do alojamento. O agarramento do paciente pode também depender de em que lugar do corpo do paciente irá ocorrer a injeção e também pode ser desejável em algumas modalidades incluir vários atuadores no alojamento para facilitar vários cenários de agarramento.

[0086] O recipiente de medicamento 22 tem um volume de armazenamento de, pelo menos, 3 ml e é mostrado na forma de um cartucho de medicamento convencional. A estrutura de suporte 30 pode definir um comprimento axial de não mais que 110 mm, ou mesmo um comprimento axial de não mais do que 100 mm. O comprimento axial das estruturas de apoio 30, 30A são indicados por números de referência 48, 48A, respectivamente, nas figuras 1A e 3A. Como é evidente das figuras 1A e 3A, o comprimento axial da estrutura de suporte tal como aqui referido inclui as tampas removíveis. Nas modalidades ilustradas, os comprimentos axiais tampados 48, 48A têm ambos 105 mm. Na modalidade ilustrada, o comprimento axial 48, 48A dos dispositivos 20, 20A é inferior a duas vezes o comprimento axial 49 do recipiente 22 (não incluindo a agulha 28). Um cartucho de medicamento padrão de 3 ml utilizado para a insulina tem um comprimento axial de 64 mm e um curso do êmbolo de aproximadamente 43 mm.

[0087] É o uso de um conjunto de acionamento 32, tendo uma fita de acionamento 40 que permite que os dispositivos 20, 20A tenham comprimentos axiais relativamente curtos 48, 48A. A figura 17 proporciona uma vista global esquemática do dispositivo 20 mostrando como o recipiente 22 é posicionada na estrutura de suporte 30 em relação ao conjunto de acionamento 32. O conjunto de acionamento 32 inclui um acionamento mecânico 38 acoplado com a fita de acionamento 40. A fita de acionamento 40 é incrementalmente móvel entre uma configuração retraída e uma configuração estendida. Com um recipiente de medicamento 22 instalado no dispositivo 20, o movimento da fita de acionamento de uma configuração retraída para uma configuração estendida estende a fita de acionamento 40 e causa o avanço do êmbolo 26 e a consequente descarga de medicamento através da saída 28.

[0088] A rotação seletiva da fita de acionamento 40 pelo acionamento mecânico 38 causa a retração ou a extensão da fita de acionamento 40. Na modalidade ilustrada, o acionamento mecânico 38 inclui um motor elétrico de CC 34 e uma bateria 36, por exemplo, uma única bateria AAA ou pilha de íon de lítio recarregável para energizar o motor 34. A disposição alternativa poderia empregar uma fonte externa de energia elétrica ou uma forma alternativa de fornecimento de torque. Por exemplo, uma mola de torque ou outra disposição poderia ser manualmente tensionado com a liberação seletiva dessa tensão proporcionando o torque necessário para acionar a operação do conjunto de acionamento 32.

[0089] O acionamento mecânico 38 é acoplado, seletivamente, com a fita de acionamento para girar a fita 40 em torno de um eixo de acionamento 50 na direção rotacional. Em uma primeira direção rotacional, faz a fita de acionamento 40 se estender axialmente, na segunda direção rotacional oposta causa a retração da fita de acionamento 40. A rotação da fita de acionamento 40 desloca a fita entre as configurações espiral e helicoidal. Quando a fita de acionamento 40 está completamente estendida, a maior parte, se não toda, a fita de acionamento 40 estará em uma configuração helicoidal, quando a fita de acionamento 40 está completamente retraída, a maior parte, se não toda, a fita de acionamento 40 estará em uma configuração espiral. Na maioria das posições axiais, uma porção estendida 52 da fita de acionamento 40 definirá uma hélice enquanto uma posição retraída 54 da fita de acionamento 40 definirá uma espiral. A rotação da fita de acionamento 40 faz a fita, incrementalmente, se deslocar entre as duas configurações.

[0090] As figuras 5 - 11 proporcionam vistas detalhadas da fita de acionamento 40. A figura 6 ilustra a fita 40 em uma configuração em que a fita 40 está parcialmente estendida. Na figura 6, a posição retraída 54 define uma espiral enquanto a porção estendida 52 define uma hélice. Na posição retraída 54, a superfície extrema axial da superfície de borda distal 56 da fita 40 para cada uma das voltas da espiral ficam em um plano comum 110, similarmente, a superfície extrema axial da seção de borda proximal 58 de cada uma das voltas de espiral também ficam em um plano comum 112. A disposição em espiral permite que a posição retraída 54 da fita 40 seja armazenada em um espaço axial mínimo, que é aproximadamente igual à largura da fita 40. Na porção estendida 52 da fita de acionamento 40, a seção de borda proximal 56 está diretamente encaixada com uma porção adjacente da seção de borda distal 58.

[0091] É notado que as figuras 6 e 11 mostram a porção estendida helicoidal 52 com bordas encaixadas, enquanto as figuras 5 e 7 mostram uma vista explodida da fita de acionamento 40. As figuras 5 e 7 são proporcionadas para fins de explanação e mostrando os detalhes da fita 40. Em uso, a fita de acionamento 40 não assumirá a configuração explodida mostrada nas figuras 5 e 7,

[0092] Uma das seções de bordas proximal 58 e distal 56 da fita 40 define uma virola que se estende radialmente 60 para encaixar diretamente a outra das seções de bordas proximal 58 e distal 56. Como pode ser visto na figura 8, na modalidade ilustrada, é a seção de borda distal 56 que inclui uma virola que se estende radialmente 60 e que a virola ilustrada 60 se estende radialmente para dentro. A virola 60 inclui uma superfície virada axialmente 62 que é geralmente perpendicular ao eixo 50 que encaixa a borda proximal oposta 58 para permitir a transferência de forças de compressão axial. A fita 40 também proporciona a transferência de forças de torque. Uma das seções de bordas proximal 58 e distal 56 da fita 40 define uma pluralidade de projeções 64 com a outra das seções de bordas proximal 58 e distal 56 definindo uma pluralidade de reentrâncias cooperantes 66. O interencaixe de projeções 64 com reentrâncias 66 permite a transferência de torque e ajuda a manter as seções de bordas proximal 58 e distal 56, interbloqueadas à medida que a fita 40 é girada. Como pode ser visto nas figuras 8 e 9, na modalidade ilustrada, é a seção de borda distal 56 que define uma pluralidade de reentrâncias 66 e é a seção de borda proximal 58 que define uma pluralidade de projeções 64. Nota-se que é o encaixe de superfícies laterais 68 de reentrâncias 66 com as superfícies laterais 70 das projeções 64 que permite a transferência de torque. As superfícies 68 e 70 definem ambas as superfícies planas que estão orientadas substancial e radialmente em relação ao eixo 50. Esta orientação radial das superfícies de paredes laterais encaixadas resiste às forças de cisalhamento ao longo da junta e, desse modo, de torção na coluna formada pela fita estendida 40. Várias outras disposições e configurações das projeções cooperantes 64 e as reentrâncias 66 podem ser usadas. Por exemplo, as reentrâncias 66 poderiam formar aberturas que se estendem através de toda a espessura da fita 40. Como resultado da resistência às forças de cisalhamento ao longo da junta formada pelas bordas encaixadas, a coluna resultante transporta cargas de torção que impedem uma extremidade de girar em relação à extremidade oposta. Ela também resiste à torção e ao desenrolamento da coluna formada pela porção estendida 52 da fita 40.

[0093] As seções de bordas proximal 58 e distal 56 também incluem flanges que se estendem radialmente 72, 74, respectivamente. O flange 72 na seção de borda distal 56 se estende radialmente para dentro enquanto o flange 74 na seção de borda proximal 58 se estende radialmente para fora. Quando as seções de bordas distal e proximal 56, 58 são encaixadas, o flange que se estende radialmente para fora 74 é assentado na ranhura 76 definida pela virola 60 e o flange 72. O encaixe dos flanges 72, 74 proporciona resistência às forças de tensão que atuam axialmente e impede as seções de bordas distal e proximal 56, 58 de se separarem axialmente, quando submetidas às forças de tensão que atuam axialmente.

[0094] Quando implementada, a fita 40 é formada em uma hélice para formar uma coluna cilíndrica, rígida. O interbloqueio das seções de bordas proximal 58 e distal 56 dá à coluna rigidez e resistência axial e torcional, como descrito acima. As seções de bordas de fita 56, 58 encaixam mecanicamente uma na outra de maneira separável e reanexável. O processo de implementação, discutido abaixo, é contínuo, permitindo um processo de injeção suave e preciso.

[0095] A coluna formada pela porção estendida 52 da fita 40 atua como uma estrutura tubular contínua e transportará, principalmente, cargas axiais compressivas, que correspondem à força necessária para expelir medicamento do recipiente 22. Transportará também algumas cargas torcionais geradas pela rotação da fita 40 à medida que a fita 40 é estendida e retraída. Embora nenhuma carga de tensão axial, em geral, seja aplicada à fita 40, o uso de flanges interencaixantes 72, 74 proporciona resistência às cargas de tensão axiais e, assim, impede as bordas de fita 40 encaixadas de separação axial durante o uso e otimiza a confiabilidade da fita 40.

[0096] A fita de acionamento 40 também define uma pluralidade de dentes de engrenagem 76 que são encaixáveis com o acionamento mecânico 38 pelo que o acionamento mecânico 38 pode girar a fita de acionamento 40 por meio da transmissão de uma força rotacional através da pluralidade de dentes de engrenagem 76. Como pode ser visto nas figuras 8 e 9, os dentes de engrenagem 76 são dispostos na superfície voltada radialmente para dentro da fita 40. Embora os dentes de engrenagem 76 sejam dispostos na face interna da fita 40, uma disposição alternativa pode utilizar dentes de engrenagem na superfície radialmente exterior da fita 40. A figura 10 ilustra um conjunto de dentes de engrenagem 78 na superfície exterior da fita 40 que são formados por uma série de reentrâncias. Os dentes de engrenagem internos 76 e externos 78 podem ser usados para girar a fita 40. Outras variações ainda são possíveis também, por exemplo, dentes de engrenagem poderiam ser empregados na borda proximal da fita 40 ou ambos, os dentes de engrenagem internos e externos, poderiam ser empregados na mesma fita. O encaixe e a rotação da fita 40 pelo acionamento mecânico 38 é discutido em maiores detalhes abaixo.

[0097] As modalidades ilustradas da fita de acionamento 40 utilizam uma fita polimérica flexível que foi usinada para definir as várias características da fita. Náilon, polipropileno e polietileno de alta densidade são exemplos de materiais poliméricos adequados que podem ser usados para formar a fita 40. Embora as modalidades ilustradas sejam usinadas, modalidades alternativas poderiam usar um processo de moldagem para formar uma fita polimérica 40 com todas as suas características de bordas. É concebido que a moldagem da fita em uma disposição plana e então enrolando a fita em uma configuração espiral será o método de fabricação mais eficiente de formação de uma fita 40.

[0098] Outros materiais também podem ser usados para formar a fita 40. Por exemplo, uma tira de metal fina poderia ser usada para formar a fita 40. Fotocauterização, cauterização a laser ou outros métodos de microusinagem adequados poderiam ser usados para formar as características individuais da fita 40. Alternativamente, uma fita de metal poderia ser formada através de ligação por difusão de duas camadas de meia espessura, em lugar de usar uma única tira de metal.

[0099] Ainda outras modalidades de fita poderiam tomar a forma de uma tira de metal sobremoldada. A tira de metal seria dotada de características de borda distal e a porção plástica sobremoldada da fita formaria as características de borda proximal. Essa abordagem combina rigidez, elasticidade e resistência à deformação desejáveis do metal com o baixo atrito e facilidade de fabricação de formação de pequenas características no plástico moldado. Para todas as modalidades da fita 40, é desejável que a fita 40 seja flexível de modo que a fita 40 possa ser estendida e retraída e submetida às tensões elásticas concomitantes, sem deformação permanente.

[00100] A extremidade distal de fita 40 tem de exercer uma força axial sobre o êmbolo 26. Para permitir essa transferência de força, um elemento de rolamento 80 é suportado na fita de acionamento 40 próximo à extremidade distal 81 da fita de acionamento 40 e está adaptado para exercer uma força axial sobre o êmbolo 26. A coluna formada pela fita 40 girará à medida que se estende, no entanto, o êmbolo 26 do recipiente 22 não gira. Um rolamento de rotação 82 é fornecido na extremidade distal 81 da fita 40 para ter em conta o movimento rotativo relativo e permitir um movimento de rotação relativo entre a fita de acionamento 40 e o êmbolo 26 em torno do eixo de acionamento 50. Na modalidade ilustrada, mancais de rotação 82 é um rolamento plano localizado no elemento de rolamento 80. Na modalidade ilustrada, elemento de rolamento 80 é mostrado como uma parte integrante da fita de acionamento 40, mas os dois podem também ser peças separadas com uma junção adequada entre os mesmos. Como pode ser visto na figura 10, um elemento de transferência 84 atua sobre o êmbolo 26, ou outra parte intermediária e inclui um elemento projetante 86 que gira no interior do rolamento plano 82. O elemento de transferência 84 empurra contra e avança o êmbolo 26 e não roda em relação ao êmbolo 26, à medida que a fita 40 é avançada. À medida que a fita 40 avança e a fita 40 gira em relação ao êmbolo 26, o elemento projetante 86 giras dentro do rolamento de rotação 82. Uma vez que as cargas são predominantemente axiais e minimização das perdas por atrito é desejável, a junção voluta neste local pode ser um rolamento plano de baixo atrito, no entanto, outras disposições permitindo a rotação relativa da fita e do êmbolo 26 podem também ser usadas.

[00101] Um elemento de impulso 88 (figura 12) está operativamente disposto entre a estrutura de suporte 30 e fita de acionamento 40. O elemento de impulso 88 é acoplado com uma porção de borda proximal 58 da fita 40 quando a fita de acionamento 40 está, pelo menos, parcialmente estendida. Mais especificamente, elemento de impulso 88 encaixa a fita 40, onde a fita 40 faz a transição entre uma configuração em espiral e uma configuração helicoidal e também carrega as forças de compressão axiais que atuam sobre a fita 40. Na modalidade ilustrada, a fita de acionamento 40 é uma fita unitária de uma só peça e todas as forças axiais transferidas entre o elemento de rolamento 80 e o elemento de impulso 88 quando a fita de acionamento 40 está pelo menos parcialmente estendida são transferidas pela fita de uma peça unitária 40. A carga de compressão axial, criada por rolamento sobre o êmbolo 26, é transmitida para a estrutura de suporte 30 através da superfície de rolamento 91 na extremidade axial do elemento de impulso 88 oposto à rampa 90. A este respeito, é notado que alguma da força de compressão axial que atua sobre a fita 40 irá atuar sobre o medicamento no recipiente 22, causando a ejeção do medicamento através da saída 28.

[00102] É notado também que a força axial exercida pelo elemento de transferência 84 no êmbolo 26 é pelo menos parcialmente transmitida à estrutura de suporte 30 através do recipiente de medicamento 22, de outra forma, o recipiente 22 simplesmente se moveria axialmente em conjunto com a fita 40, à medida que a fita 40 é estendida. Se recipiente 22 for mantido no interior do dispositivo 20, 20A por um encaixe por fricção dentro da estrutura de suporte 30, este encaixe por atrito pode ser suficiente para manter o recipiente 22 no lugar e absorver as forças de compressão atuando sobre o recipiente. Alternativamente, um retentor estrutural pode ser utilizado para reter o recipiente 22 na estrutura de suporte 30. A figura 18 representa esquematicamente a maneira como a superfície de ressalto 128 do recipiente 22 pode ser encaixada pelo deslizamento de um retentor com a superfície de rolamento 130 para encaixe com o ressalto 128. As forças compressivas seriam transferidas do ressalto 128 para a superfície 130 e, assim, para o retentor, que é uma parte da estrutura de suporte 30.

[00103] O elemento de impulso 88 está rotativamente fixo em relação ao alojamento 30 e define uma rampa helicoidal 90 que encaixa a borda proximal 58 da fita 40. Forças axiais de compressão são transferidos entre a fita 40 e o elemento de impulso 88 na rampa helicoidal 90. A rampa helicoidal 90 também guia a transição da fita 40 entre as suas configurações espiral e helicoidal.

[00104] Quando a fita de acionamento é girada em uma primeira direção de modo que a borda proximal 58 encaixada com a rampa 90 está deslizando para cima e, em uma direção distal, uma porção de transição 53 da fita 40 que está encaixada com a rampa helicoidal 90 é guiada pela rampa 90 em uma disposição helicoidal e faz a transição da configuração retraída (espiral) 54 para a configuração estendida (helicoidal) 52. Do mesmo modo, quando a fita 40 é girada em uma segunda direção oposta, a porção de transição 53 da fita 40 que encaixa a rampa helicoidal 90 desliza para baixo da rampa 90 e faz a transição da configuração estendida (helicoidal) 52 para a configuração retraída (espiral) 54.

[00105] Devido à área limitada de contato entre a seção de borda proximal 58 e a rampa 90, o movimento deslizante resistente ao atrito é relativamente pequeno. Para limitar ainda mais a resistência friccional ao deslizamento ao longo da rampa 90, o elemento de impulso 88 pode ser formado de um material polimérico lúbrico, tal como acetal. A seção de borda proximal 58 pode formar uma superfície contínua e evitar reentrâncias ou interrupções ou recessos na porção da seção de borda proximal 58 que encaixa a rampa 90 para evitar o aumento da resistência e maior desgaste que tais superfícies irregulares que são propensas a causar.

[00106] Também podem ser utilizadas superfícies de suporte de impulso alternativas. Por exemplo, em vez de usar uma superfície de deslizamento, pequenos rolos poderiam ser dispostos em um padrão helicoidal ao longo do perímetro exterior do elemento de impulso. Devido à pequena escala e forças pequenas geralmente previstas quando se usa a fita 40 para injetar um medicamento, as maiores dificuldades de fabrico e as despesas que exigiriam tais rolos geralmente não serão garantidos.

[00107] Uma parede que se estende axialmente 92 está localizada na borda radialmente interior da rampa helicoidal 90 e estende-se na direção distal. A parede 92 impede seção de borda proximal 58 de ser inclinada radialmente para dentro, para fora do encaixe com a rampa 90 pelo elemento de rolamento de fita 100. O elemento de rolamento de fita 100 circunscreve o elemento de impulso 88 e exerce uma força de rolamento radialmente para dentro na fita de acionamento 40 nas proximidades da rampa helicoidal 90. O elemento de rolamento de fita 100 inclui uma luva 102 que rodeia o elemento de impulso 88 e uma pluralidade de rolos 94 montados no interior da luva 102. Os rolos 94 são encaixáveis com a fita de acionamento 40 e exercem força radialmente para dentro e impulsionam a fita de acionamento 40 na rampa helicoidal 90 enquanto a fita de acionamento 40 é girada. Os rolos 94 incluem um disco cilíndrico 96 que engata a fita 40 e os pinos de eixo 98 que se estende de lados opostos do disco 96 que estão montados rotativamente na superfície interna da luva 102.

[00108] A fita 40 é alimentada na rampa helicoidal 90 da porção retraída 54 da fita 40, a qual é armazenada dentro da bobina 104 em uma configuração de espiral como pode ser visto na figura 16. A extremidade proximal 106 da fita 40 é fixada à bobina 104 e à medida que a fita 40 é girada, a bobina 104 gira com a fita 40. Na modalidade ilustrada, a bobina 104 é uma bobina de armazenamento cilíndrica e é montada giravelmente no elemento de impulso 88. Na modalidade ilustrada, a bobina 104 inclui uma ranhura que se prolonga axialmente 108 na qual a extremidade proximal 106 da fita 40 é fixada. Vários outros métodos podem também ser utilizados para fixar a extremidade proximal 106 na bobina 104. Ambas, a fita 40 e a bobina 106 giram em torno do eixo 50.

[00109] Conforme pode ser visto na figura 16, para a porção retraída 54 da fita de acionamento 40 disposta no interior da bobina 104, a superfície de extremidade axial da seção de extremidade distal 56 de fita de acionamento 40 assenta em um primeiro plano 110 orientado perpendicular ao eixo de acionamento 50 e a superfície de extremidade axial da seção de borda proximal 58 da fita de acionamento 40 situa-se em um segundo plano 112 orientado perpendicularmente ao eixo de acionamento 50. Esta configuração em espiral permite que a fita 40 seja armazenada em uma quantidade mínima de espaço e é particularmente útil para reduzir o comprimento axial do espaço de armazenamento necessário para armazenar a fita 40. A distância entre os planos 110, 112 é equivalente à largura da fita 40, ou seja, a distância mais curta entre as superfícies opostas de extremidade axiais definidas por seções de bordas distal e proximal 56, 58 da fita 40.

[00110] Como também pode ser visto na figura 16, a porção retraída 54 da fita 40 enche a bobina de armazenamento 104 a partir do local radialmente mais exterior no interior da bobina 104 para o interior com as porções mais interiores da fita armazenada 40 ainda definindo um raio maior do que o raio da rampa helicoidal 90. Isto facilita o movimento da fita 40 da configuração espiral armazenada de uma porção retraída 54 para a configuração helicoidal estendida da porção estendida 52 pelo encaixe da fita 40 com o elemento de rolamento de fita 100.

[00111] É desejável que a fita 40 assuma naturalmente uma forma enrolada tendo um raio maior do que o diâmetro interior da bobina 104 de modo que a fita 40 irá se expandir para encaixar a superfície interna da bobina 104, quando está nela armazenada. Alguns materiais plásticos tendem a se infiltrar e a se tomarem armazenados em suas dimensões. A utilização de uma fita de metal ou de uma fita de metal sobremoldada vai minimizar o risco de ter a fita falhando em se expandir e preencher as porções radialmente mais externas da bobina 104.

[00112] Embora a modalidade ilustrada utilize uma bobina de armazenamento cilíndrica 104 para a fita 40, modalidades alternativas, também são possíveis. Por exemplo, uma pluralidade de apoios dentro do alojamento 30 pode ser suficiente para algumas modalidades, ou, se a fita 40 tem as propriedades físicas apropriadas, pode naturalmente assumir uma configuração em espiral quando desencaixada da volta adjacente da fita e evitando desse modo a utilização de uma bobina de armazenamento.

[00113] O tamanho da bobina de armazenamento 104 é escolhido de modo que seja adequada quando a fita 40 é totalmente retraída. Quando totalmente retraída, a fita 40 tem um raio mínimo que é maior do que o raio da rampa helicoidal 90, que corresponde ao raio da porção estendida 52 da fita 40. Quando a fita 40 é girada em uma direção que alimenta a fita armazenada 40 de bobina de armazenamento 104 na rampa helicoidal 90, cada bobina adicional da fita faz a transição do interior da espiral de armazenamento na coluna formada pela porção estendida 52. A porção de transição 53 da fita 40 fica radialmente menor à medida que se move da sua configuração armazenada na bobina 104 na rampa 90 e torna-se tangente à coluna helicoidal formada pela porção estendida 52 no ponto onde a fita 40 junta-se a coluna helicoidal da porção estendida 52. À medida que a fita é movida radialmente para dentro ao longo de seu curso helicoidal, as características ao longo da seção de borda distal 56 da porção de transição 53 da fita 40 encaixam as características da seção de borda proximal 58 da volta mais baixa vez da porção estendida 52 da fita 40.

[00114] A posição em que ocorre o encaixe da camada radial e da borda da fita permanece fixa dentro do dispositivo e fixa em relação ao elemento de impulso 88. Distalmente deste ponto de encaixe a fita é uma coluna helicoidal que forma a porção estendida 52; proximalmente deste ponto de encaixe a fita relaxa através da espiral helicoidal de transição (porção de transição 53) para o dispositivo em espiral (porção retraída 54) contida no interior da bobina de armazenamento 104.

[00115] Todas as bobinas de fita 40 distais do local de encaixe, isto é, a parte estendida 52 da fita 40, são mantidas envolvidas umas com as outras pela bobina de fita proximalmente abaixo delas. No ponto de encaixe, a borda proximal da bobina de fita que está sendo encaixada é ainda não-encaixada e é inclinada radialmente para dentro pelo elemento de rolamento de fita 100 de modo que a bobina de fita que está sendo encaixada não se expanda radialmente para o exterior e falhe no encaixe. Ao mesmo tempo, a fita 40 deve ser mantida em uma posição que rodeia o eixo 50. Estas tarefas são realizadas pelo rolamento exterior 100 que rodeia mais ou menos uma bobina helicoidal completa de fita 40. Em relação a este rolamento fixo 100, a fita 40 gira e translaciona à medida que a fita 40 avança (ou se retrai) ao longo do seu curso helicoidal.

[00116] Conforme discutido acima, a modalidade ilustrada utiliza um elemento de rolamento de fita 100, que inclui uma pluralidade de rolos 94. Nesta disposição, cada um dos rolos 94 é tangente ao cilindro definido pela fita 40 e inclinado com o ângulo de hélice. Rolos 94 rolam em vez de deslizar ao longo do cilindro definido pela fita 40. A posição dos rolos 94 estabelece e, em seguida, mantém o encaixe das seções de borda de fita 56, 58 ao mesmo tempo em que mantém a estrutura helicoidal global das bordas de fita encaixadas suportadas radial e axialmente. Embora os rolos 94 descritos sejam eficazes, disposições alternativas, que são mais simples e que podem ser fabricadas de forma mais rentável, podem ser adequadas para algumas aplicações. Por exemplo, pequenos rolamentos de esferas dispostos em uma ranhura semelhante ao encontrado em um rolamento de esferas convencional ou um parafuso de esfera pode ser adequado para algumas aplicações. Uma bucha simples formada a partir de um material polimérico lúbrico pode também ser adequada para algumas aplicações.

[00117] A figura 4 proporciona uma vista parcialmente transparente conjunto de acionamento 32 e as vistas de conjuntos de acionamento alternativos são fornecidas nas figuras 14 e 15. Nas modalidades ilustradas, o conjunto de acionamento 32 inclui uma bateria alimentada por motor elétrico 34 e um acionamento mecânico 38. O acionamento mecânico 38 inclui o eixo de motor 114 que é acionado pelo motor 34 e inclui uma disposição de engrenagens 116 para transferência de torque gerado pelo motor 34. A transferência de torque do motor 34 para a fita 40 permite que a fita 40 realize o trabalho mecânico, isto é, forçosamente, gire e avance a fita 40 para avançar, desse modo, o êmbolo 26, ou, quando rodado no sentido oposto, retrair a fita 40 e enrolá-la em uma espiral na bobina 104.

[00118] O pequeno motor elétrico 34 fornece a energia para operar a extensão e a retração da fita 40. Tipicamente, os motores deste tamanho utilizam uma redução de engrenagem mecânica. A detecção angular do eixo do motor pode ser utilizada para controlar o avanço da fita 40 e, assim, a dose administrada.

[00119] As figuras 14 e 15 ilustram duas disposições diferentes pelo que o torque pode ser transferido do motor 34 para a fita 40. Várias outras disposições de transferência de torque e modificações às configurações ilustradas, também podem ser utilizados com a fita de acionamento 40.

[00120] Na modalidade da figura 14, a fita 40 inclui dentes de engrenagem 76 na superfície interior da fita 40. Um componente de engrenagem 124 que tem os dentes de engrenagem 126 que entrelaçam com os dentes da engrenagem 76 é usado para girar a fita 40. O componente de engrenagem 124 compreende um eixo (não mostrado) que se estende através da abertura 93 no elemento de impulso 88. O eixo inclui uma outra disposição de engrenagem que entrelaça com um elemento de engrenagem de transferência que também está encaixada com a disposição de engrenagens 116 no eixo de motor 114 pelo que o torque do motor 34 é transferido para a fita 40.

[00121] Na disposição de acionamento de engrenagem interna representada na figura 14, os dentes 76 na parede interna da fita 40 encaixam uma engrenagem helicoidal no interior da coluna formada pela porção estendida 52. À medida que a engrenagem 124 gira ela faz a fita 40 girar o mesmo faz com que a fita 40 girar e se estender ou retrair. Na modalidade ilustrada, o eixo de rotação da engrenagem 124 é paralelo ao eixo 50 e ligeiramente deslocado. Esta disposição deslocada em conjunto com engrenagens 124 tem um diâmetro exterior inferior ao diâmetro interior da fita 40 no local de engrenagem 124 permite que a engrenagem 124 encaixe a fita 40 em uma localização única, em vez de ao longo de todo o perímetro da engrenagem 124. As alturas dos dentes de engrenagem são selecionadas para estabelecer encaixe entrelaçado convencional. Com uma engrenagem de dentes retos, os dentes internos 76 sobre a fita 40 estão inclinados pelo ângulo de hélice (em relação à borda da fita) para assegurar entrelaçamento correto. Uma vez que a fita 40 estende-se (ou se retrai) à medida que roda, os dentes da engrenagem deslizam axialmente ao longo um do outro, à medida que a fita 40 é girada.

[00122] A engrenagem de acionamento 124 também pode ter dentes helicoidais se os dentes helicoidais são inclinados para corresponder ao ângulo de hélice da porção estendida 52. Nessa aplicação, os dentes da fita 76 podem ser perpendiculares à borda da fita. Outros ângulos relativos entre os dentes da engrenagem 76 e as bordas da fita 56, 58 são também possíveis. Várias outras modalidades também são possíveis, por exemplo, as orientações dos eixos alternativas são possíveis (por exemplo, a engrenagem poderia ser disposta de modo a ser tangente à hélice).

[00123] O uso de uma engrenagem posicionada internamente pode ser eficaz. Para algumas aplicações, no entanto, ele representa desvantagens. Por exemplo, será geralmente necessário que alguns elementos mecânicos, tais como um trem de engrenagens para rodar a engrenagem interna 124, sejam colocados na extremidade proximal do elemento de impulso axial 88. Isso pode aumentar o comprimento axial adicional para o dispositivo na sua globalidade. Esta disposição também requer que uma estrutura mecânica suficiente e radialmente rígida mantenha o elemento de rolamento de fita externo 100 no lugar.

[00124] A figura 15 ilustra uma modalidade em que a fita 40 inclui uma disposição de engrenagem 78 na superfície exterior da fita 40. Nesta modalidade, dois elementos de engrenagem de transferência 118 transferem torque do eixo de motor 114 para a fita 40. Mais especificamente, os elementos de engrenagem de transferência 118 incluem cada um deles uma primeira disposição de engrenagem120 que encaixa com a disposição de engrenagem 116 no eixo 114 e uma engrenagem sem-fim 122 encaixada com a fita 40.

[00125] O sistema de acionamento externo mostrado na figura 15 utiliza uma engrenagem sem-fim 122 entrelaçada com ranhuras de face externa 78 sobre a fita 40. A sem-fim 122 pode ser escolhida para ter um ângulo de hélice que coincide com o ângulo de hélice da porção estendida 52 da fita 40 para permitir, desse modo, que as ranhuras 78 cortadas na fita 40 sejam dispostas perpendicularmente à borda da fita. Embora duas engrenagens sem-fim 122 sejam mostradas na figura 15, uma única engrenagem sem-fim 122 pode, alternativamente, ser usada. À medida que a(s) sem-fim (s) rodam, elas avançam ou retraem a fita.

[00126] O uso de um acionamento sem fim externo, tal como os elementos de engrenagem de transferência 118, coloca, os elementos de engrenagem de transferência 118 no lado da fita 40 e, portanto, não adiciona comprimento axial ao dispositivo. Além disso, os elementos de engrenagem de transferência 118 pode reduzir o número de rolos 94, porque os elementos de engrenagem de transferência 118 proporcionam suporte radial à fita 40.

[00127] O recipiente ilustrado 22 é um cartucho substituível. Para facilitar a substituição conveniente de recipiente 22 na sua deterioração, pode ser utilizado um retentor de cartucho. Tais retentores são bem conhecidos na técnica e utilizam, tipicamente, uma junta de rosca ou uma junta baioneta, no entanto, podem também ser utilizados outros dispositivos de retenção mecânicos adequados.

[00128] Uma outra consideração em relação à substituição do contentor 22 é evitar o contato do usuário com a porção de extensão 52 da fita 40. Embora o contato com a porção de extensão 52 não vá, necessariamente, provocar danos, a manipulação grosseira da fita 40 tem o potencial de prejudicar a operacionalidade da fita 40, por exemplo, desencaixando seções de borda 56, 58 da porção estendida 52, várias abordagens podem ser utilizadas para inibir ou evitar esse contato. Por exemplo, se o comprimento total da porção estendida 52 estiver exposto quando da remoção do recipiente 22, um bloqueio mecânico pode ser fornecido de modo que a fita 40 é retraída antes da remoção do recipiente 22. Se apenas a extremidade distal do recipiente 22 está exposta e a porção estendida 52 está protegida do contato pelo alojamento 30, um interbloqueio elétrico pode comandar a retração da fita 40 quando a remoção do recipiente 22 é detectada.

[00129] Deve ser notado também que, embora as modalidades ilustradas aqui discutidas utilizem recipiente substituível 22 para permitir a reutilização dos dispositivos 20 e 20A-20C modalidades alternativas poderiam assumir a forma de dispositivos descartáveis pré-cheios ou utilizar um recipiente de medicamento que é reenchido em vez de descartado e substituído.

[00130] Em uma outra modalidade, o dispositivo 20B, é mostrado nas figuras 21-29. O dispositivo 20B é, em geral, semelhante aos dispositivos 20, 20A, mas tem várias modificações. O comprimento total do dispositivo 20B como mostrado na figura 21 é inferior a 110 mm. O dispositivo 20B administra medicamento de um recipiente 22 tendo uma agulha 28. Uma tampa removível 31B cobre a agulha 28 quando o dispositivo de agulha 20B não está em uso e tem espaço suficiente para permitir a utilização de uma proteção de agulha interna 29. A estrutura de suporte 30B proporciona um alojamento para o conjunto de acionamento 32B. Uma luva de cartucho 140 recebe o recipiente 22 e tem uma abertura 142 através da qual a agulha 28 pode ser estendida. A luva de cartucho 140 é vista melhor na figura 33 e inclui uma porção roscada 144 adjacente à abertura 142. Uma tampa de segurança 146 encaixa uma porção roscada 144 e é usada para fixar a agulha 28 na luva de cartucho 140. Um conjunto de roscas traseiras 148 fixa a luva de cartucho 140 no dispositivo. Nas modalidades ilustradas, as roscas traseiras 148 envolvem roscas correspondentes em uma extensão do elemento de rolamento de fita. A luva de cartucho ilustrada 140 inclui uma abertura que se estende axialmente 150, que também funciona como uma janela que permite ao usuário visualizar o recipiente 22 para ver a quantidade de medicamento restante no mesmo, sem ter de remover o recipiente 22. A luva de cartucho 140 também proporciona uma superfície de rolamento que funciona do mesmo jeito que a superfície 130 e pode ser formado por um ressalto interno em contato com a porção estreita do recipiente 22. Vários outros meios para fixar o recipiente 22 no interior do dispositivo podem, alternativamente, ser usados.

[00131] A figura 22 ilustra os principais componentes do conjunto de acionamento 32B. O conjunto de acionamento 32B inclui um motor de CC 34B que tem um eixo de saída 114B no qual uma primeira engrenagem 116B é fixada. O elemento de engrenagem 116B encaixa elementos de engrenagem 120B localizados em duas engrenagens de transferência 118B. Os elementos de engrenagem 116B, 120B são engrenagens helicoidais involutas de eixo transversal. Engrenagens sem fim 122B em engrenagens de transferência 118B encaixam os dentes de engrenagem 78B no exterior da fita de acionamento 40B para acionar rotativamente a fita 40B.

[00132] O passo de engrenagem sem-fim, a relação de engrenagens e o passo de ranhuras de engrenagem 78B na fita 40B são todos selecionados para trabalhar em conjunto. A este respeito, deve ser notado que a seleção de um número inteiro de dentes da fita por meia volta da fita estendida é um fator significativo na determinação de valores apropriados para estes passos e relações de engrenagens

[00133] A fita de acionamento 40B difere da fita de acionamento de dispositivos 20, 20A. Uma fita de acionamento 40B inclui uma área rebaixada 152 ao longo da seção de borda proximal 58B da fita 40B que recebe uma porção adjacente da seção de borda distai 56B da fita 40B, quando a fita 40B é estendida e forma uma hélice. A porção rebaixada 152, no entanto, não recebe a espessura total da seção de extremidade distal 56B e uma porção de ambas as seções de bordas distal e proximal projeta-se radialmente em sentidos opostos, como resultado.

[00134] Uma pluralidade de cavilhas 154 encontra-se localizada na reentrância 152 e encaixa em uma pluralidade correspondente de furos 156. Na modalidade ilustrada, cavilhas 154 estão localizadas na seção de borda proximal 58B com furos 156 estando localizados na seção de borda distal 56B. Estas posições, no entanto, poderiam ser invertidas. À medida que a fita de acionamento 40B é estendida e formada em uma hélice, o encaixe da seção de borda proximal 58B com uma porção adjacente da seção de borda distal 56B inclui o encaixe de cavilhas 154 com furos 156. Na modalidade ilustrada, as cavilhas 154 têm uma superfície chanfrada 155 que facilita a entrada e a remoção de pinos 154 de furos 156.

[00135] O encaixe de cavilhas 154 com os furos 156 fixa as porções adjacentes da fita de acionamento 40B juntas axialmente. O encaixe de cavilhas 154 e furos 156 também proporciona a transferência de torque entre porções adjacentes da fita estendida e mantém a estabilidade da coluna formada pela fita estendida.

[00136] Na modalidade ilustrada, a fita de acionamento 40B tem uma primeira superfície principal 158 e uma segunda superfície principal 160 no lado oposto da fita de acionamento 40B. Uma pluralidade de dentes de engrenagem 78B são formados na primeira superfície principal 158. Os dentes de engrenagem 78B são encaixados pelos elementos de engrenagem 122B pelo que o conjunto de acionamento de engrenagens 32B pode girar a fita de acionamento 40B através da transmissão de uma força de rotação para a fita de acionamento 40B.

[00137] A configuração da fita de 40B pode assumir uma variedade de formas diferentes. Na modalidade ilustrada, a pluralidade de cavilhas 154, a reentrância 152, a pluralidade de furos 156 e os dentes de engrenagem 78B são todos expressos na primeira superfície principal 158. A este respeito, deve ser notado que é a abertura de furos 156 na segunda superfície principal 160 que recebe cavilhas 154. Embora não seja necessário para o bom funcionamento de furos 156 que os furos 156 se estendam por toda a primeira superfície principal 158, pela extensão dos furos 156 para a primeira superfície principal o fabrico da fita 40B é facilitado. Mais especificamente, permite a fabricação de uma fita plana possuindo duas superfície plana lisa e uma operação subsequente de usinagem ou laminação que forma a pluralidade de cavilhas 154, a reentrância 152, os furos 156 e dentes de engrenagem 78B seja executada a partir do lado da primeira superfície principal 158 e sem a necessidade de qualquer operação ser executada na segunda superfície principal 160 que forma o lado oposto da fita 40B. Isto reduz o manuseamento da fita 40B fita durante o fabrico e, assim, melhorar a eficiência e reduzir os custos. A fita 40B pode ser formada a partir de ABS (acrilonitrila butadieno estireno) ou outro material adequado. Por exemplo, embora o ABS seja um material relativamente flexível, outro material relativamente mais duro, como policarbonato e fitas de metal, pode, alternativamente, ser utilizado. Quando se emprega um material relativamente rígido, pode ser vantajoso utilizar uma pluralidade de perfurações ao longo do comprimento da fita para aumentar a flexibilidade da fita.

[00138] Antes da usinagem dessas características na fita 40B, ela é uma fita plana tendo duas superfícies planas, que são paralelas uma em relação à outra e sem quaisquer características formadas na superfície plana. Como um resultado, após a formação das cavilhas 154, da reentrância 152, dos furos 156 e das ranhuras de dentes de engrenagem 78B, as porções mais externas das primeira e segunda superfícies principais 158, 160 definem planos 159, 161, que são paralelos um com o outro e a distância 162 entre esses dois planos 159, 161 definidos pelas primeira e segunda superfícies principais define a maior espessura da fita de acionamento 40B.

[00139] Como mencionado acima, a seção de borda proximal 58B da fita de acionamento 40B inclui uma reentrância 152 que se estende para todo ou substancialmente todo o comprimento da fita de acionamento 40B e uma pluralidade de cavilhas 154 localizadas na reentrância 152. A seção de borda proximal 58B define uma superfície de borda proximal 164 tendo uma primeira porção de comprimento voltada axialmente 166 e uma segunda porção de comprimento voltada axialmente 168. A seção de borda distal 56B inclui uma pluralidade de furos 156 e define uma superfície de borda distal 170, tendo uma terceira porção de comprimento voltada axialmente 172 e uma quarta porção de comprimento voltada axialmente 174. As primeira e segunda porções de superfície voltada axialmente 166, 168 se faceiam em uma direção axial que é oposta à direção axial faceada pelas terceira e quarta porções de superfície voltadas axialmente 172, 174.

[00140] A figura 24 mostra a fita 40B em uma condição desenrolada e o detalhes D25 é mostrado na figura 25. Outra vista da fita 40B é mostrada na figura 25A. Como pode ser compreendido com referência às figuras 24, 25 e 25A, a superfície de borda proximal 164 e a superfície de borda distal 170 se estendem entre as primeira e segunda superfícies principais 158, 160 e, quando a fita 40B foram uma hélice, estão voltadas axialmente em direções opostas. A primeira porção de superfície 166 se estende longitudinalmente em relação à fita 40B e está próxima à segunda porção de superfície 160 enquanto a segunda porção de superfície 168 se estende longitudinalmente em relação à fita 40B e está próxima da primeira superfície principal 158.

[00141] Na modalidade ilustrada, a primeira porção 166 e a segunda porção 168 são separadas axialmente pela reentrância 152. A terceira porção de superfície 172 se estende longitudinalmente em relação à fita 40B e está próxima à segunda superfície principal 160 enquanto a quarta porção de superfície 174 se estende longitudinalmente em relação à fita 40B e está próxima à primeira superfície principal 158. Na modalidade ilustrada, a terceira e a quarta porções de superfície 172, 174 são coplanares. Deve ser notado ainda que na fita 40B ilustrada, ambas, as primeira e segunda superfícies principais 158, 160 são paralelas com o plano definido pela fita de acionamento 40B e as porções voltadas axialmente 166, 168, 172 e 174 das superfícies de bordas proximal e distal 164, 170 são orientadas perpendiculares às primeira e segunda superfícies principais 172, 174.

[00142] Como melhor compreendido com referência às figuras 26 e 27, na porção estendida da fita de acionamento 40B que forma uma hélice, a seção de borda proximal 58B é encaixada com uma porção adjacente da seção de borda distal 56B com a segunda porção de comprimento voltada axialmente 168 da superfície de borda proximal 164 sendo encaixada com a terceira porção de comprimento voltada axialmente 172 da superfície de borda distal 170. A primeira porção de comprimento voltada axialmente 166 da superfície de borda proximal 164 e a quarta porção de comprimento voltada axialmente 174 da superfície de borda distal 170 se estendem radialmente para fora em direções opostas. Na modalidade ilustrada, a primeira porção de comprimento voltada axialmente 166 se estende radialmente para dentro, enquanto a quarta porção de comprimento voltada axialmente 174 se projeta radialmente para fora.

[00143] O elemento de impulso 88B inclui uma rosca helicoidal 176 que é encaixado com primeira porção de comprimento voltada axialmente 166 de superfície de borda proximal 164. A rosca helicoidal 176 pode encaixar a superfície 166 da fita de acionamento 40B na porção de transição da fita de acionamento 40B disposta entre a porção retraída 54B definindo uma espiral e a porção estendida 52B definindo uma hélice da fita de acionamento 40B. Como a superfície 166 se projeta radialmente e ainda está disposta na porção estendida 52B da fita de acionamento 40B, a rosca helicoidal 176 também pode encaixar a superfície 166 na porção estendida helicoidal 52B da fita de acionamento 40B. Além disso, essa disposição também permite que a rosca helicoidal 176 encaixe a superfície 166 por mais do que 360 graus em torno do eixo de acionamento 50B. Na modalidade ilustrada, a rosca helicoidal 176 se estende por mais do que 360 graus em torno do eixo 50B.

[00144] A capacidade da rosca helicoidal 176 para encaixar a superfície 166 após o encaixe da seção de borda proximal 58B com a seção de borda distal 56B permite que a rosca 176 suporte cargas axiais na porção helicoidal estendida da fita de acionamento e, assim, permite que as cavilhas 154 se encaixem com os furos 156 em uma localização onde nenhuma carga axial está sendo conduzida pela fita de acionamento 40B.

[00145] Um elemento de rolamento de fita 100B circunscreve a fita de acionamento e define uma segunda rosca helicoidal 178 encaixável com a quarta porção longitudinal 174 da superfície de borda distal 170. A rosca 178 pode encaixar a porção de superfície 174 na porção de transição da fita de acionamento 40B. Contudo, como a superfície 174 se projeta radialmente e ainda é exposta na porção estendida 52B da fita de acionamento 40B, a rosca helicoidal 178 pode também encaixar a superfície 174 na porção estendida helicoidal 52B da fita de acionamento 40B. Esta disposição também permite que a rosca helicoidal 178 encaixe a superfície 174 por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento 50B. Na modalidade ilustrada, a rosca helicoidal 178 se estende por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento 50B e circunscreve a fita de acionamento 40B próximo ao elemento de impulso 88B. O elemento de rolamento de fita 100B também suporta elementos de engrenagem 118B e pode ser usinado de polioximetileno (POM), também conhecido como acetal, poliacetal e poliformaldeído e vendido sob vários nomes comerciais, como Delriin, ou formado usando outros materiais e métodos adequados.

[00146] Através do fornecimento de roscas helicoidais 176 e 178, que se estendem por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento 50B e posicionando as roscas próximas uma da outra, uma seção curta de fita de acionamento 40B é simultaneamente restringida por ambas as roscas 176 e 178, assim, controlando firmemente a posição axial da fita de acionamento para facilitar o encaixe da fita de acionamento 40B. O uso de uma rosca helicoidal 176 no elemento de impulso 88B que se estende por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento 50B também aumenta a área de superfície através da qual as forças axiais compressivas podem ser transferidas entre a fita de acionamento 40B e o elemento de impulso 88B.

[00147] Ambos, o elemento de impulso 88B e o elemento de rolamento de fita 100B, permanecem estacionários em relação um ao outro e a estrutura de suporte 30B enquanto a fita de acionamento 40B gira em torno do eixo de acionamento 50B em relação a essas partes quando a fita de acionamento 40B está sendo estendida e retraída. A rosca helicoidal 176 no elemento de impulso 88B se apoia contra a fita 40B para, desse modo, suportar as forças compressivas axiais atuando sobre a porção estendida da fita de acionamento 40B como aquelas geradas quando a fita de acionamento 40B empurra um êmbolo 26 axialmente em um recipiente 22. A rosca helicoidal 178 é encaixável com a porção 174 da superfície de borda distal 170 e, assim, resiste às forças de tensão que atuam sobre a fita de acionamento 40B, que atuariam para puxar axialmente a fita de acionamento 40B para longe do elemento de impulso 88B. As roscas helicoidais 176, 178 também alinham, axialmente, a fita de acionamento consigo mesma à medida que a seção de borda proximal é encaixada com uma porção adjacente da seção de borda distal à medida que a fita de acionamento 40B é estendida.

[00148] Com relação às forças axialmente compressivas, deve ser notado que a fita de acionamento 40B ilustrada é uma fita unitária de peça única e todas as forças axiais transferidas entre o elemento de rolamento 80B e o elemento de impulso 88B, quando a fita de acionamento está pelo menos parcialmente estendida são transferidas pela fita de acionamento unitária de peça única 40B. O elemento de rolamento 80B inclui duas cavilhas de fixação 180 que são dispostas em aberturas 182 na fita 40B. Um elemento de transferência 84B é montado giravelmente no elemento de rolamento 80B e encaixa o êmbolo 26, quando usando o dispositivo 20B.

[00149] O elemento de rolamento 80B transfere as forças axiais para a fita de acionamento 40B através do encaixe de cavilhas 180 com as aberturas 182 e através de uma virola de sobreposição que encaixa a superfície de extremidade distal 171 da extremidade distal da fita de acionamento 40B. O encaixe de cavilhas 180 com as aberturas 182 impede a rotação do elemento de rolamento 80B em relação à fita de acionamento 40B. À medida que a fita de acionamento 40B é estendida, o elemento de rolamento 80B exercerá uma força axial sobre o êmbolo 26 para, assim, causar a descarga de medicamento do recipiente 22. A esse respeito, é observado que o elemento de rolamento 80B exerce essa força axial sobre o êmbolo 26 através do elemento de transferência 84B, que pode girar em relação ao elemento de rolamento 80B. Desse modo, durante a descarga de um medicamento, o elemento de transferência 84B se apoiará no êmbolo 26 e não girará em relação ao êmbolo 26, mas girará em relação ao elemento de rolamento 80B.

[00150] As forças compressivas axiais são transferidas através da fita 40B do elemento de rolamento 80B para o elemento de impulso 88B através do encaixe da segunda porção longitudinal da superfície de borda proximal 168 com a terceira porção longitudinal da superfície de borda distal 172. Embora o encaixe das cavilhas 154 com os furos 156 não transfira forças compressivas na modalidade ilustrada, modalidades alternativas poderiam utilizar cavilhas e furos para esta finalidade. O encaixe das cavilhas 154 com os furos 156 na modalidade ilustrada, porém, resiste às forças de tensão axialmente dirigidas, atuando sobre a fita 40B e, assim, resiste à separação da fita estendida.

[00151] Uma bobina 104B é girável em relação ao elemento de impulso 88B e a porção retraída 54B da fita de acionamento 40B é armazenada na bobina 104B. A bobina 104B gira junto com a fita de acionamento 40B devido ao encaixe friccional da fita de acionamento 40B com a bobina 104B. Na modalidade ilustrada, a fita de acionamento 40B não está presa à bobina 104B. Devido a não fixação da fita 40B à bobina 104B o comprimento curto da fita que seria necessário para estender e ser fixado com a bobina, quando a fita de acionamento está completamente estendida, pode ser omitido. Vários métodos podem ser usados para impedir que a extremidade não fixada da fita de acionamento 40B seja super estendida e tenha a fita de acionamento 40B escapando do mecanismo de acionamento. Por exemplo, as ranhuras de engrenagem 78B podem ser terminadas na fita de acionamento 40B em uma localização que limitará a extensão da fita 40B. Um batente na forma de um gancho ou outro elemento do tipo agarramento poderia, alternativa ou adicionalmente, ser fixado na extremidade da fita de acionamento que impedirá que seja movido através da folga entre o elemento de impulso 88B e o elemento de rolamento de fita 100B. Alternativamente, um controlador, que governa a operação do motor de tal maneira que limita a extensão da fita de acionamento 40B e impede o escapamento da fita, pode ser empregado.

[00152] O uso de uma bobina giratória 104B ajuda a impedir o bloqueio de atrito da porção retraída da fita de acionamento durante a extensão e a retração da fita de acionamento. Métodos alternativos de impedimento desse bloqueio de atrito, tal como o uso de um material lúbrico para formar a fita de acionamento podem ser usados alternativamente e a bobina giratória omitida.

[00153] Na versão ilustrada da fita de acionamento 40B, uma porção da superfície de borda proximal se projeta radialmente para dentro enquanto uma porção da superfície de borda distal se projeta radialmente para fora. Deve ser notado que outras disposições também podem ser usadas. Por exemplo, uma porção da superfície de borda proximal poderia se projetar radialmente para fora e uma porção da superfície de borda distal poderia se projetar radialmente para dentro. Nessa modalidade alternativa, a rosca helicoidal encaixando a superfície de borda proximal e suportando forças axialmente compressivas seria posicionada radialmente para fora da fita de acionamento e o elemento de impulso encaixando uma porção da superfície de borda distal e posicionado para resistir às forças de tensão axiais seria posicionado radialmente para dentro da fita de acionamento.

[00154] A disposição deslocada das superfícies de borda faz uma das superfícies de borda ter um comprimento maior por comprimento unitário da fita de acionamento. Na modalidade ilustrada, é a borda distal que tem um comprimento relativamente mais longo. Quando a fita de acionamento 40B é desenrolada e posicionada em um plano, conforme representado na figura 24, a fita de acionamento 40B define um arco com a superfície de borda proximal 58B posicionada radialmente para dentro da seção de borda distal 56B. Em modalidades onde a borda proximal se projeta radialmente para fora, a seção de borda proximal será posicionada radialmente para fora da seção de borda distal, quando a fita é posicionada em um plano para definir um arco.

[00155] Outra modalidade 20C similar ao dispositivo 20B, mas tendo um perfil ligeiramente mais fino, é mostrada nas figuras 30-33. O dispositivo 20C difere do dispositivo 20B empregando diversas partes de metal em folha que permitem uma redução no tamanho da estrutura de suporte de alojamento. Mais especificamente, uma placa de base de metal 184, uma saia de metal 186 e uma braçadeira de suporte de metal 188 são utilizadas no dispositivo 20C.

[00156] Como visto mais facilmente na figura 33, o motor, a engrenagem, a fita de acionamento e a bobina são os mesmos que aqueles usados no dispositivo 20B. O elemento de rolamento de fita 100C tem uma forma ligeiramente diferente, mas funciona da mesma maneira que o elemento de rolamento de fita 100B. Como pode ser visto na figura 33, o elemento de rolamento de fita 100C inclui roscas 190 para encaixe das roscas 148 de luva de cartucho 140. Embora não mostrado nas figuras para fins de clareza gráfica, o elemento de rolamento de fita 100B inclui roscas similares para encaixe da luva de cartucho 140. O elemento de impulso 88C inclui uma coluna 192. Uma tecla 194 na coluna 192 encaixa um teclado 196 na placa de base 184 e impede a rotação relativa da coluna 192 e a estrutura de suporte da qual a placa de base 184 é parte. A bobina 104C é disposta giravelmente na coluna 192 e uma arruela 198 circundando a coluna 192 está localizada entre a placa de base 184 e a bobina 104C para separar a bobina 104B da placa de base 184.

[00157] Os dispositivos 20 e 20A - 20C podem ser proporcionados com ou sem o que é geralmente referido como realimentação de força. A realimentação de força determina a força que atua sobre o êmbolo 26 e, assim, permite ao dispositivo conhecer o estado do recipiente 22 e/ou a posição do êmbolo 26.

[00158] Se o usuário conta com a preparação e, de outro modo, com a confirmação do estado do dispositivo, a realimentação de força não é necessária. Em um dispositivo sem realimentação de força, a velocidade do motor e a corrente podem ser monitoradas para determinar o estado do sistema e evitar a aplicação de torque excessivo à fita 40 e, portanto, força excessiva ao êmbolo 26. Pode ser possível que a relação de sinal para ruído com detecção de corrente será suficiente detectar o contato entre a extremidade distal da fita de acionamento e o êmbolo 26. De um modo geral, o sistema iniciará e completará cada dose com o sistema aberto para a pressão atmosférica através da saída 28. Nesse sistema, a detecção da força sobre o êmbolo 26, isto é, a realimentação de força, não é necessária para precisão da dosagem.

[00159] Se um sistema de realimentação de força for usado, o dispositivo saberá quando a extremidade distal do elemento de transferência 84 contata o êmbolo 26. Isso permitirá que algumas etapas do usuário, tais como a preparação, sejam completa ou parcialmente automatizadas. Um sistema simples de realimentação de força poderia empregar uma chave de contato que dispara em uma baixa força. Essa chave poderia estar localizada na extremidade distal 81 da fita de acionamento e acoplada com o elemento de rolamento 80 ou rolamento rotacional 82. Condutores elétricos poderiam ser dispostos na fita de acionamento para proporcionar comunicação elétrica entre a chave de contato e um processador dentro do alojamento. A detecção de força proporcional também é possível pelo uso de um componente de detecção de força, tal como um resistor sensível à força em lugar de uma chave de contato. Os condutores dispostos na fita de acionamento poderiam terminar em ou sobre a bobina de armazenamento. Se uma bobina giratória for usada, uma conexão contínua com a armação do dispositivo poderia ser proporcionada por anéis deslizantes ou outros contatos apropriados.

[00160] As modalidades ilustradas são eletromecânicas e controladas por um processador, microcontrolador ou microcomputador. O uso de um processador permite numerosos pontos de interação e funções adicionais sejam incorporadas no dispositivo. Por exemplo, o usuário pode interagir com o dispositivo usando uma tela de toque, uma interface de múltiplos botões ou pontos de toque específicos (como uma roda de ajuste de dose). Se desejado, esse controle poderia ser uma mímica dos comportamentos de interação de dispositivos de injeção convencionais.

[00161] O dispositivo também poderia exibir uma variedade de informações diferentes como o ajuste de dose, última dose, lembretes e usar sinais ou qualquer outra informação útil. Os visores podem tomar a forma de um visor de cristal líquido (LCD), diodo emissor de luz orgânico (OLED), visor de papel eletrônico (EPD) ou outro visor adequado.

[00162] O dispositivo também pode ser dotado de conectividade, permitindo a sua conexão e interação com outros dispositivos (por exemplo, smart phones), usando técnicas de comunicação com fio ou sem fio. Essas interações podem ser usadas para trocar informação em ambas as direções, permitindo (por exemplo, um profissional de saúde) mudar os ajustes do dispositivo ou baixar histórico de dosagem.

[00163] Embora a invenção tenha sido descrita como tendo um desenho exemplificativo, a presente invenção pode ainda ser modificada dentro do espirito e do escopo da exposição. Este pedido é, portanto, destinado a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção, usando seus princípios gerais.

Claims (14)

1. Dispositivo médico de administração para uso com um recipiente de medicamento tendo um corpo de recipiente (24) contendo o medicamento e definindo uma saída, o recipiente de medicamento ainda incluindo um êmbolo (26) disposto no interior do corpo do recipiente, o avanço do êmbolo (26) no corpo do recipiente expelindo medicamento através da saída; o dispositivo de administração caracterizado pelo fato de compreender: uma estrutura de suporte (30) adaptada para suportar o recipiente de medicamento; e um conjunto de acionamento (32) apoiado sobre a estrutura de suporte (30) e adaptado para fazer avançar o êmbolo (26) no interior do corpo do recipiente no qual o conjunto de acionamento (32) compreende: uma fita de acionamento (40) que tem uma seção de extremidade distal que define uma superfície de borda distal e uma seção de extremidade proximal que define uma superfície de bordo proximal, a fita de acionamento (40) tendo uma configuração retraída e uma configuração estendida em que uma porção retraída da fita de acionamento (40) na configuração retraída define uma espiral e uma porção estendida da fita de acionamento (40) na configuração estendida define uma hélice, a fita de acionamento (40) sendo incrementalmente móvel entre as configurações retraída e estendida, o movimento da fita de acionamento (40) da configuração retraída para a configuração estendida definindo um eixo de acionamento e em que a superfície de borda proximal (56) define uma primeira porção longitudinal axialmente virada e uma segunda porção longitudinalmente virada axialmente e a superfície de borda distal define uma terceira porção longitudinal axialmente virada e uma quarta porção longitudinal axialmente virada e a porção estendida da fita que define uma hélice, a seção de borda proximal (56) da fita é encaixada com uma porção adjacente da seção de borda distal com a segunda porção longitudinal da superfície de borda proximal (56) encaixada com a terceira porção longitudinal da superfície de borda distal e em que a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal (56) e a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal estendem- se radialmente para fora em direções opostas; um acionamento mecânico (38) acoplado operativamente com a fita de acionamento (40) e girando seletivamente a fita de acionamento (40) em torno do eixo de acionamento, em que a rotação da fita de acionamento (40) em uma primeira direção estende a fita de acionamento e a rotação da fita de acionamento (40) em uma segunda direção oposta retrai a fita de acionamento (40); um elemento de impulso operativamente disposto entre a estrutura de suporte (30) e a fita de acionamento (40), o elemento de impulso sendo encaixado com a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal (56); e um elemento de rolamento suportado na fita de acionamento (40) próximo de uma extremidade distal da fita de acionamento (40); o elemento de rolamento sendo adaptado para transferir uma força axial para a fita de acionamento (40) quando a fita de acionamento (40) é estendida.

2. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal se projetar radialmente para fora e a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal (56) se projetar radialmente para dentro.

3. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o elemento de impulso incluir uma rosca helicoidal encaixada com a primeira porção longitudinal da superfície proximal.

4. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a rosca helicoidal estender- se por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento.

5. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal se projetar radialmente para o exterior e a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal (56) se projetar radialmente para o interior e o dispositivo de administração compreender ainda um elemento de rolamento de fita que circunscreve a fita de acionamento (40) e em que o elemento de rolamento de fita define uma segunda rosca helicoidal encaixável com a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal.

6. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a rosca helicoidal estender- se por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento.

7. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a segunda rosca helicoidal estender-se por mais de 360 graus em torno do eixo de acionamento e circunscrever a fita de acionamento (40) nas proximidades do elemento de impulso.

8. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de, quando a fita de acionamento (40) é desenrolada e posicionada em um plano, a fita de acionamento (40), definir um arco.

9. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de, quando a fita de acionamento (40) é desenrolada e posicionada em um plano, a seção de borda proximal (56) ser posicionada radialmente para dentro da seção de borda distal e, quando a fita de acionamento (40) define uma hélice, a quarta porção longitudinal da superfície de borda distal se projetar radialmente para o exterior e a primeira porção longitudinal da superfície de borda proximal (56) se projetar radialmente para dentro.

10. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma das seções de borda proximal (56) e distal definir uma pluralidade de cavilhas e a outra das seções de bordas proximal e distal definir uma pluralidade de furos, em que, na parte estendida da dita de acionamento definindo uma hélice, o encaixe da seção de borda proximal (56) da fita com a porção adjacente da seção de borda distal inclui o encaixe das cavilhas com os furos.

11. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a fita de acionamento (40) definir uma pluralidade de dentes de engrenagem encaixáveis com o acionamento mecânico (38) por meio do que o acionamento mecânico (38) pode encaixar e girar as fitas de acionamento através da transmissão de uma força de rotação através da pluralidade de dentes de engrenagem.

12. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a fita de acionamento (40) definir primeira e segunda superfícies principais sobre os lados opostos da fita de acionamento (40), e em que a pluralidade de cavilhas, a pluralidade de furos e os dentes de engrenagem são todos expressos sobre a primeira superfície principal da fita de acionamento (40) pelo que a pluralidade de cavilhas, a pluralidade de furos e os dentes de engrenagem são adaptados para serem usinados do lado da primeira superfície principal e em que a segunda superfície principal define uma superfície plana.

13. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a fita de acionamento (40) ser uma fita de uma peça unitária e as forças axiais transferidas entre o elemento de rolamento e o elemento de impulso, quando a fita de acionamento (40) está pelo menos parcialmente estendida, serem transferidas pela fita de uma peça unitária e em que as porções mais exteriores das primeira e segunda superfícies principais da definem planos que são paralelos entre si e em que a distância entre os planos definidos pela primeira e pela segunda superfícies principais define a maior espessura da fita de acionamento (40).

14. Dispositivo de administração, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma bobina girável em relação ao elemento de impulso, a porção retraída da fita de acionamento (40) sendo armazenada na bobina.