CN102065930A - 用于在潮湿环境下传递粉末状药物的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于放置于环境中（特别是潮湿环境中）以向所述环境传递药物的装置。该装置包括：贮存器（103），其具有孔口（104）；输送单元，其用于通过孔口（104）输送贮存器内含物（106）；以及，执行器布置，其用于驱动所述输送单元。为了在潮湿环境中提供可靠的药物传递，该输送单元包括在贮存器（103）中延伸的螺旋钻（110）。

Description

用于在潮湿环境下传递粉末状药物的装置

技术领域

本发明涉及一种用于放置于环境中以向所述环境传递药物的装置，其包括：贮存器，其具有孔口；输送单元，其用于通过孔口输送贮存器内含物；以及执行器布置，其用于驱动所述输送单元。本发明还涉及具备该装置的胶囊，其放置于环境中用于向所述环境传递药物。

背景技术

在WO 94/07562中，公开了传递胶囊，其包括有益试剂和活化机构，这种传递胶囊被设计成以脉冲方式通过孔口传递有益试剂。由胶囊内的一对引导构件实现脉冲传递，一个引导构件固定到胶囊本身且另一引导构件固定到可移动分割物上。

在WO 94/07562中所公开的技术具有在潮湿环境中向所述环境传递粉末状药物的有限能力，因为这些技术并没有器械来消除潮湿所致的粉末状药物的凝固。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于在潮湿环境中更可靠地传递药物的装置。

本发明的目的由根据本发明的装置实现，本发明的装置的特征在于，传输单元包括在贮存器中延伸的螺旋钻。通过使螺旋钻在贮存器中延伸，实现与贮存器内含物的机械相互作用。由于螺旋钻的至少一部分存在于贮存器中，除了向贮存器的孔口输送粉末状药物之外，还通过粉碎来消除通过湿润环境中的潮湿或者已包含于粉末中的湿气所致的包含于贮存器中的粉末状药物的凝固。此处，粉末状药物的凝固的范围是从湿的糊状物至固体。应当指出的是执行器布置可包括一个或多个本身已知的执行器，诸如弹簧执行器，电磁执行器、液压执行器或压电执行器。螺旋钻可由生物相容的塑料或不锈钢制成。

在根据本发明的优选实施例中，输送单元包括用于对贮存器内含物加压的活塞。因此，在由活塞提供的压力下，贮存器内含物被持续地递送到螺旋钻的螺旋行程中。因此，螺旋钻的绕转最终造成通过该孔口输送的明确定量的粉末状药物。

在根据本发明的另一实施例中，输送单元具备用于将活塞预拉到贮存器内含物的器械。因此，防止持续给执行器布置加电以对贮存器内含物加压。

在根据本发明的另一实施例中，活塞可由螺旋钻驱动。因此，不必需要另一执行器来驱动活塞。

在根据本发明的一实施例中，活塞的表面轮廓匹配在孔口附近或孔口周围的贮存器的表面轮廓。因此，残余贮存器内含物得以最小化。由此，使根据本发明此实施例所提供的胶囊的产量（yield）最大化。

在根据本发明的另一实施例中，输送单元包括可收缩的屏障，用于对贮存器内含物进行加压。可收缩的屏障的几何形状与包封螺旋钻的弯曲绕转表面的几何形状相顺应（conformable）。通过选择包封螺旋钻的弯曲绕转表面的尺寸足够小，来使残余贮存器内含物最小化。由此，使根据本发明此实施例所提供的胶囊的产量最大。

在根据本发明的另一实施例中，螺旋钻具有轴向变化的螺旋行程高度。其中，螺旋行程高度被定义为从螺旋钻的绕转轴线到包封螺旋钻的弯曲绕转表面所测量的半径。

在根据本发明的一实施例中，轴向变化的螺旋行程高度随着从孔口测量的轴向距离的增加而增加。因此，可由螺旋钻向包含于由螺旋钻绕转所建立的体积内的贮存器内含物上施加轴向定向的压力梯度。螺旋行程高度优选地随着离该孔口的距离的增加而单调地增加。在孔口附近，螺旋行程高度匹配孔口大小，以便使螺旋钻持续直达存储器孔口处且包括贮存器孔口。

在根据本发明的一实施例中，螺旋钻具有轴向变化的螺旋行程节距。在本文中，螺旋行程节距被定义为由螺旋行程的一个完整转动所覆盖的轴向距离。

在根据本发明的另一实施例中，螺旋行程节距随着自该孔口所测量的轴向距离的增加而增加。因此，可由螺旋钻向包含于由螺旋钻绕转所建立的体积内的贮存器内含物上施加轴向定向的压力梯度。优选地，螺旋行程节距随着离该孔口的距离的增加而单调地增加。

在根据本发明的另一实施例中，该装置包括测量设备，其用于测量通过该孔口输送的贮存器内含物的量。基于通过测量设备所获得的测量，可控制执行器布置。因此，获得传递到环境的粉末状药物的更准确的剂量。

在根据本发明的一实施例中，测量设备包括用于对由螺旋钻所做出的转数进行计数的转数计数器。假定螺旋行程高度和螺旋行程节距都是已知的，则由螺旋钻所做的转数提供了对通过孔口输送的贮存器内含物量的准确测量。

根据本发明的胶囊在权利要求13中限定。胶囊可由任何合适材料制成，诸如生物相容的塑料。除了不与药物或酸起反应之外，生物相容的塑料材料具有大于水的密度，这确保了胶囊不漂浮于水上，也不留在胃肠道中。

本发明特别适用于靶向和精确控制的药物（尤其是粉末状药物）到环境（特别是潮湿环境）的传递的应用领域，该环境可在人或动物体内。可能的环境是胃肠道。

附图说明

通过参看附图以实例方式来进一步阐述本发明和其优点，在附图中：

图1示意性地显示了根据本发明的装置的实施例，其中活塞可由执行器布置来驱动。

图2示意性地示出了根据本发明的装置的实施例，其中可收缩的屏障被布置成对贮存器内含物加压。

图3示意性地描绘了根据本发明的装置的实施例，其中活塞被布置成对贮存器内含物加压，其中弹簧器械用于预拉活塞。

图4示意性地示出根据本发明的装置的实施例，其中活塞可由螺旋钻驱动。

图5示意性地显示了根据本发明的装置的实施例，其中活塞的表面轮廓匹配孔口周围的贮存器表面轮廓。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的优选实施例，其呈包括贮存器103的胶囊102的形式。胶囊102由生物相容性塑料制成，诸如医用聚乙烯。贮存器103具备孔口104。孔口104可具备疏水涂层以使胶囊102周围湿润环境中存在的湿气向贮存器103内的扩散最小化。贮存器103包含贮存器内含物106，贮存器内含物106为粉末状药物。执行器布置包括执行器107和另一执行器108。执行器107为弹簧执行器，电磁执行器、液压执行器或压电执行器，其使螺旋钻110在使用期间绕着绕转轴线112旋转。螺旋钻110是由生物相容性塑料或不锈钢制成且延伸到贮存器103内以提供与贮存器内含物106的机械相互作用，以便将贮存器内含物106输送到孔口104并消除贮存器内含物106的凝固。贮存器内含物106的凝固是由胶囊102周围湿润环境中的潮湿造成或者由已包含于贮存器内含物106中的湿气造成。在使用期间，通过螺旋钻110的绕转而粉碎来消除贮存器内含物106的凝固。螺旋钻110具备螺旋行程114。螺旋行程具有螺旋行程高度h，螺旋行程高度h随着离孔口104的轴向距离的增加而单调地增加。在孔口104附近，螺旋行程的高度h匹配孔口的大小，以便使螺旋钻110持续直达孔口104且包括孔口104。除此之外，螺旋行程114具有螺旋行程节距p，螺旋行程节距p随着自孔口104所测量的轴向距离的增加而单调地增加。因此，可向包含在一体积内的贮存器内含物106上施加轴向定向的压力梯度，该体积是由于螺旋钻110的绕转所建立的。活塞116用于对贮存器内含物106加压。由此，在使用期间由活塞116所提供的压力下，贮存器内含物106被持续地递送到螺旋钻110的螺旋行程114内。活塞116可由另一执行器108驱动，活塞106由生物相容性塑料或不锈钢制成且视情况具备非粘性涂层。另一执行器108是电磁执行器或液压执行器。测量设备120包括转数计数器，测量设备120用于测量由螺旋钻110所做出的转数。由测量设备120生成的测量信号用于控制执行器107和另一执行器108。由于螺旋行程高度h和螺旋行程节距p都是已知的，因此由螺旋钻110所做出的转数提供了对通过孔口104输送的贮存器内含物106的量的测量。为了获得高的螺旋钻运输效率，贮存器103的内表面可具备非粘性涂层，而螺旋钻110的螺旋行程114可具备特定粗糙度特点。

图2显示了根据本发明的一实施例，其呈包括贮存器203的胶囊202的形式。胶囊202可由生物相容性塑料制成。贮存器203具备孔口204。贮存器203包含贮存器内含物206，贮存器内含物206为粉末状药物。执行器布置207包括执行器207和另一执行器208。执行器207为弹簧执行器，电磁执行器、液压执行器或压电执行器，其使螺旋钻210在使用期间绕着绕转轴线212绕转。螺旋钻210设于贮存器203中以提供与贮存器内含物206的机械相互作用，以便将贮存器内含物206输送到孔口204并消除贮存器内含物206的凝固。螺旋钻210具备螺旋行程214。螺旋行程具有螺旋行程高度h，螺旋行程高度h随着离孔口204的轴向距离的增加而单调地增加。在孔口204附近，螺旋行程高度h匹配孔口的大小s，以便螺旋钻210持续直达孔口204且包括孔口204。除此之外，螺旋行程214具有螺旋行程节距p，螺旋行程节距p随着自孔口204的轴向距离的增加而单调地增加。用于对贮存器内含物206加压的可收缩的屏障216包含于贮存器203中。由此，在可收缩的屏障216提供的压力下，贮存器内含物206被持续地递送到螺旋钻210的螺旋行程214内。可收缩的屏障216的几何形状与安装于螺旋钻210周围的类似于管状的栅格218的几何形状相顺应，该类似于管状的栅格218用于防止可收缩的屏障216接触螺旋钻210。通过选择栅格218的半径r最小，即，通过选择它略大于螺旋行程高度h的最大水平，使贮存器内含物206的残余最小化。可由另一执行器208来压缩可收缩的屏障216。另一执行器208包括盒220，盒220通过执行向由贮存器203、可收缩屏障216和密封222所建立的体积中释放惰性气体，以便向可收缩的屏障216提供压力。测量设备224包括转数计数器，测量设备224用于测量由螺旋钻210所做出的转数。由测量设备224生成的测量信号用于控制执行器207和另一执行器208。

图3显示了根据本发明的一实施例，其呈包括贮存器303的胶囊302的形式。贮存器具备孔口304。贮存器303包含贮存器内含物306，贮存器内含物306为粉末状药物。执行器布置包括执行器308。执行器308使螺旋钻310在使用期间绕着绕转轴线312绕转。螺旋钻310设于贮存器303中以提供与贮存器内含物306的机械相互作用，以便将贮存器内含物306输送到孔口304并消除贮存器内含物306的凝固。螺旋钻310具备螺旋行程314。螺旋行程具有螺旋行程高度h，螺旋行程高度h随着离孔口304的轴向距离的增加而增加。在孔口304附近，螺旋行程高度h匹配孔口大小s，以便螺旋钻310持续直达孔口304且包括孔口304。除此之外，螺旋行程314具有螺旋行程节距p，螺旋行程节距p随着离孔口304的轴向距离的增加而增加。因此，可向包含于一体积内的存储器内含物306上施加轴向定向的压力梯度，该体积是由螺旋钻310的绕转建立。活塞316用于对贮存器内含物306加压。由此，在使用期间由活塞316所提供的压力下，贮存器内含物306被持续地递送到螺旋钻306的螺旋行程314内。活塞316由预拉器械预拉到贮存器内含物306。预拉器械包括弹性机械弹簧318。将活塞316预拉到贮存器内含物306的器械可替代地包括空气弹簧、磁斥力元件或其组合。由此，对执行器持续加电以向贮存器内含物304提供压力得以防止。测量设备320包括转数计数器，测量设备320用于测量由螺旋钻310所做出的转数。由测量设备320生成的测量信号用于控制执行器308。

图4显示了根据本发明的一实施例，其呈包括贮存器403的胶囊402的形式。贮存器具备孔口404。孔口404可具备疏水涂层以使胶囊402周围湿润环境中存在的湿气向贮存器403内所进行的扩散最小化。贮存器403包含贮存器内含物406，其为粉末状药物。执行器布置包括执行器408。执行器408为弹簧执行器，电磁执行器、液压执行器或压电执行器，其使螺旋钻410在使用期间绕着绕转轴线412旋转。螺旋钻410延伸到贮存器403内，以便提供与贮存器内含物406的机械相互作用。螺旋钻410具备螺旋行程414。螺旋行程具有螺旋行程高度h，螺旋行程高度h随着离孔口404的轴向距离的增加而增加。在孔口404附近，螺旋行程高度h匹配孔口大小s，以便螺旋钻110持续直达孔口404且包括孔口404。除此之外，螺旋行程414具有螺旋行程节距p，螺旋行程节距p随着离孔口404的轴向距离的增加而增加。活塞416用于对贮存器内含物406加压，活塞416可由螺旋钻410驱动。为了驱动活塞416，螺旋钻410具备螺旋钻螺纹418以与活塞螺纹420合作。向贮存器402提供轨道422以准确地引导活塞416移位且防止活塞416随着螺旋钻410旋转。测量设备424包括转数计数器，测量设备424用于测量由螺旋钻410所做出的转数。由测量设备424生成的测量信号用于控制执行器408。

图5显示了根据本发明的实施例，其呈包括贮存器503的胶囊502的形式。贮存器503具备孔口504。贮存器503包含贮存器内含物506，贮存器内含物506为粉末状药物。执行器布置包括执行器508。执行器508使螺旋钻510在使用期间绕着绕转轴线512绕转。螺旋钻510在贮存器503中延伸以提供与贮存器内含物506的机械相互作用，以便将贮存器内含物506输送到孔口504并消除贮存器内含物506的凝固。螺旋钻510具备螺旋行程514。活塞516用于对贮存器内含物506加压，活塞516可由螺旋钻510驱动。由此，在使用期间由活塞516所提供的压力下，贮存器内含物506被持续地递送到螺旋钻510的螺旋行程514内。为了驱动活塞516，螺旋钻510具备恒定螺旋行程高度h和恒定螺旋行程节距p。螺旋行程514与活塞螺纹518合作。向贮存器502提供轨道520以准确地引导活塞516移位且防止活塞516随着螺旋钻510旋转。通过螺旋钻510驱动活塞516，无需另一执行器来驱动活塞516。活塞516具有这样的表面轮廓522，该表面轮廓522对应于与孔口504相邻的贮存器表面轮廓524。因此，活塞516可运送，远到贮存器孔口504处。因此，最小化了贮存器内含物506的残余。测量设备520包括转数计数器，测量设备526被布置成计数由螺旋钻510所做出的转数。由测量设备526生成的测量信号用于控制执行器508。

虽然在附图和前文的描述中详细地示出和描述了本发明，这些说明和描述被认为是说明性的或示范性的而不是限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。应当指出的是根据本发明的设备和所有其构件可通过采用本身已知的过程和材料而制成。在权利要求书和描述中，词语“包括”并不排除其它要素且不定冠词“一”并不排除为多个。在权利要求书中的任何附图标记不应被理解为限制其范围。还应当指出的是，如在权利要求中所限定的特征的所有可能组合是本发明的部分。

Claims (13)

1. 一种用于放置于环境中以向所述环境传递药物的装置，其包括：贮存器（103），其具有孔口 (104)；输送单元，其用于通过孔口输送贮存器内含物(106, 206, 306, 406, 506)；以及执行器布置，其用于驱动所述输送单元，其中所述输送单元包括在所述贮存器中延伸的螺旋钻（110, 210, 310, 410, 510）。

2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述输送单元包括用于对所述贮存器内含物加压的活塞（116, 316, 416, 516）。

3. 根据权利要求2所述的装置，其中所述输送单元具备用于将所述活塞预拉到所述贮存器内含物的器械（318）。

4. 根据权利要求2或3所述的装置，其中所述活塞可由所述螺旋钻驱动。

5. 根据权利要求2、3或4所述的装置，其中所述活塞的表面轮廓（522）匹配所述孔口附近的贮存器表面（524）的表面轮廓。

6. 根据权利要求1所述的装置，其中所述输送单元包括用于对所述贮存器内含物加压的可收缩屏障（216）。

7. 根据权利要求1所述的装置，其中所述螺旋钻具有轴向变化的螺旋行程（114, 214, 314, 414, 514）高度。

8. 根据权利要求7所述的装置，其中所述轴向变化的螺旋行程高度随着离所述孔口的轴向距离的增加而增加。

9. 根据权利要求1所述的装置，其中所述螺旋钻具有轴向变化的螺旋行程节距。

10. 根据权利要求8所述的装置，其中所述轴向变化的螺旋行程节距随着离所述孔口的轴向距离的增加而单调地增加。

11. 根据权利要求1所述的装置，其包括测量设备（120, 224,320, 424, 526），用于测量通过所述孔口进行输送的贮存器内含物的量。

12. 根据权利要求11所述的装置，其中所述测量设备包括用于对由所述螺旋钻所做出的转数进行计数的转数计数器。

13. 一种胶囊（102, 202, 302, 402, 502），其具备根据权利要求1所述的装置。

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