CN117679579A - 药物输送装置 - Google Patents

Abstract

药物输送装置，包括壳体、输送单元、驱动单元和泵送系统，输送单元包括皮下输送系统和针致动器系统，针致动器机构包括可旋转地安装至壳体内的壳体部分的致动盘。药物输送装置还包括包括耦合接口的旋转驱动轴或桩，致动盘包括与旋转驱动轴或桩的耦合接口接合的耦合接口。针致动器机构还包括驱动解耦机构，驱动解耦机构包括位于致动盘和壳体部分之间的凸轮装置和弹簧，弹簧和凸轮装置构造成在致动盘引起可滑动的针支撑件从缩回位置移位至延伸位置的旋转期间实现致动盘的轴向移位，轴向移位使得旋转驱动轴或桩的耦合接口与致动盘的耦合接口脱离。

Description

药物输送装置

技术领域

本发明涉及一种例如为贴片装置的形式的、用于皮下施用液体药物的药物输送装置。

背景技术

用于安装在患者皮肤上用于皮下递送液体药物的贴片装置形式的药物输送装置是已知的。已知的是，提供具有组装至包括驱动和控制电子器件的可重复使用单元的单次使用的一次性单元的贴片装置形式的药物输送装置，或者将药物输送装置提供为包括所有部件和功能的单一单元一次性装置。

患者佩戴的药物输送装置的可靠性、安全性、紧凑性和易用性非常重要。对于一次性组件来说，一次性装置的部件数量以及因此的成本也是一个重要的考虑因素。

对于药物输送装置的使用安全性来说，还重要的是，确保它仅在附接至患者皮肤时才被致动、在施用药物之前保持无菌以及装置的一次性部分在使用和移除之后不能被重复使用或伤害他人。

在抵靠患者的皮肤放置放置并由粘合剂保持的提供为贴片装置的药物输送装置中，在装置启动用于液体药物的皮下递送时，致动注射针。

需要降低药物输送装置中自动操作的机构的复杂性，以提高可靠性并降低成本，以及进一步提高加医疗装置的紧凑性。

发明内容

鉴于前述，本发明的目的是提供一种可靠、紧凑且安全的具有针致动系统的药物输送装置。

有利地，提供一种生产经济的具有针致动系统的药物输送装置。

有利地，提供一种易于操作的药物输送装置。

本发明的目的已通过提供根据权利要求1所述的药物输送装置来实现。从属权利要求阐述了本发明的各种有利实施方式。

本文公开了一种药物输送装置，其包括壳体、输送单元、驱动单元和泵送系统，该输送单元包括皮下输送系统和针致动器系统，该皮下输送系统包括可滑动针支撑件和安装至可滑动针支撑件的注射针，针支撑件可相对于壳体从缩回位置移动至延伸位置，针在该缩回位置安装在壳体内，针在该延伸位置突出穿过壳体的皮肤接触壁用于皮下输送，针致动器机构包括可旋转地安装到壳体内的壳体部分的致动盘，其配置为通过致动盘的旋转将可滑动针支撑件从缩回位置移位到延伸位置。药物输送装置还包括旋转驱动轴或桩，其包括耦合接口，致动盘包括可与旋转驱动轴或桩的耦合接口接合的互补耦合接口，药物输送装置还包括连接到旋转驱动轴或桩的电机。

针致动器机构还包括驱动解耦机构，该驱动解耦机构包括位于致动盘和壳体部分之间的凸轮装置以及弹簧，弹簧和凸轮装置构造成在引起可滑动针支撑件从缩回位置移位至延伸位置的致动盘的旋转期间实现致动盘的轴向移位，所述轴向移位导致旋转驱动轴或桩耦合接口与致动盘的耦合接口脱开。

在有利的实施方式中，驱动解耦机构包括经由延伸穿过壳体壁部分中的孔口的连接部分连接到致动盘的弹簧接合凸缘或肩部，弹簧以预应力方式定位在弹簧接合凸缘和与致动盘所在一侧相对的壳体壁部分的一侧之间。

在有利的实施方式中，弹簧安装在壳体壁部分的后侧上，致动盘安装在壳体壁部分的前侧上。

在有利的实施方式中，凸轮装置定位在致动盘的后侧和壳体壁部分的前侧之间，致动盘上的驱动耦合接口安装在致动盘的前侧上。

在有利的实施方式中，凸轮装置包括在致动盘和壳体壁部分的前侧中的一个上的凸轮轨道以及在致动盘和壳体壁部分的前侧中的另一个上的凸轮销。

在有利的实施方式中，凸轮装置包括凸轮轨道，该凸轮轨道具有相对于与致动盘的移位方向正交的平面成倾斜角β的斜面，该倾斜角β大于凸轮装置的摩擦系数，使得弹簧的轴向偏压导致致动盘旋转至完全延伸位置。

在有利的实施方式中，针致动器机构包括枢转致动杆，该枢转致动杆具有枢转地安装到壳体壁部分的枢转部分和从可与致动盘接合的枢转部分延伸的杠杆臂部分，该杠杆臂部分包括与针支撑件的互补耦接部接合的针支撑件耦接部，用于使针支撑件从缩回位置移位到延伸位置。

在有利的实施方式中，致动盘包括呈凹口形式的杠杆接合构件，该杠杆接合构件被构造成接合杠杆臂部分的末端。

在有利的实施方式中，驱动解耦机构包括按钮形式的弹簧接合构件，该弹簧接合构件包括通过壳体壁部分中的孔口组装至致动盘的弹簧接合凸缘或肩部。

在有利的实施方式中，旋转驱动轴或桩连接至驱动单元的电机，所述电机还连接至药物输送装置的泵送系统，用于将液体药物从药物容器泵送至针。

在有利的实施方式中，旋转驱动轴或桩包括齿轮齿，用于连接至电机或泵送系统的转子。

在有利的实施方式中，旋转驱动轴或桩与致动盘之间的耦合接口包括键槽装置。

在一个实施方式中，输送单元和驱动单元形成为可以组装在一起的单独的部件，输送单元是一次性的单次使用部件，而驱动单元是可重复使用的部件。

在替代实施方式中，输送单元和驱动单元作为一次性的单个部件安装在壳体中。

在一个实施方式中，泵送系统包括对安装在药物输送装置中的药物容器施加压力的气动泵送系统。

在有利的实施方式中，药物容器是具有柱塞的药筒的形式。

根据权利要求、详细描述和附图，本发明的进一步目的和有利特征是显而易见的，其中：

附图说明

图1a和1b是从根据本发明实施方式的药物输送装置的左侧和右侧观察的透视图；

图1c是输送和驱动单元分开的图1a和1b的药物输送装置的透视图(图待提供)；

图2a是根据本发明的实施方式的药物输送装置的输送单元的一部分的透视图；特别示出了该装置的皮下输送系统和针致动器系统；

图2b是图2a的装置的分解透视图；

图3示出了在使用药物输送装置之前处于初始状态的图2a的装置的视图，由此：

图3(a)示出了朝向装置的驱动耦接部侧的视图；

图3(b)示出了沿图3a的线B的横截面；

图3(c)示出了图3a的装置朝向后端的透视图；

图3(d)示出了图3c的表示为D的部分的放大图；

图4至图7与图3类似，不同之处在于示出了处于不同阶段的装置，图(a)至(d)是与图3的图(a)至(d)相对应的视图，由此：

图4示出了处于图3所示的完全缩回位置和图7所示的完全延伸位置之间的中间位置的针致动机构，

图5示出了致动机构接近完全延伸位置的后续位置；

图6示出了其中致动机构正在解耦的图5的后续位置；

图7示出了完全解耦的致动机构以及处于与药物输送期间的位置相对应的完全延伸位置的针。

具体实施方式

参见附图，根据本发明实施方式的药物输送装置1包括壳体2、输送单元3和驱动单元4，输送单元3和驱动单元4组装在壳体2内。壳体2可以由两个或多个部件制成，允许在壳体2内组装输送单元3、驱动单元4和任何其他组件。

在示出的实施方式中，用于皮下施用液体药物(药剂)的药物输送装置1包括由输送单元3形成的一次性部分，其可以组装至由包括电子器件和电源的驱动单元形成的可重复使用部分。输送单元3安装在药物输送装置的第一壳体部分中，驱动单元4安装在可分离的第二壳体部分中，使得驱动单元4可以与后续的输送单元一起重复使用。

尽管图中所示的实施方式涉及具有一次性单元和可重复使用单元的两部分式药物输送装置，但是在用于本文描述的各个方面的本发明的范围内，药物输送装置可以是单次使用的一次性单元。施用可以在短时间内(通常小于1小时，例如约30分钟或更短)以单剂量进行。单次使用的一次性药物输送装置还可以在从几小时到几天的延长时间内被用于皮下注射液体药物。根据要注射的药物的体积，药物输送装置还可以被配置为在几分钟内注射液体药物。

药物输送装置包括用户界面46，用户界面46可包括用于致动药物输送装置1的一个或多个按钮、光和/或声音状态指示器、以及可选地用于向装置的操作者呈现信息的屏幕或其他显示器。

根据本发明实施方式的药物输送装置可以有利地配置为用于安装在患者皮肤上的贴片装置。粘合剂层49可以设置在壳体2的皮肤接触壁48的外表面上，该粘合剂层49被保护膜50覆盖，在将粘合剂层放置在注射位置处的患者皮肤上之前，可以将保护膜50从粘合剂层49剥离。皮肤接触侧的针孔20在使用前被保护膜50覆盖，并允许经皮注射针9在药物输送装置1启动时延伸穿过并刺穿患者的皮肤。

输送单元3包括含有液体药物的药物容器5(例如药筒)、包括用于将液体药物皮下地引导至患者的注射针9的皮下输送系统6和构造成将注射针从使用前的缩回位置移动到用于皮下药物输送的延伸位置的针致动机构7。

药物输送装置还包括泵送系统(未示出)，一旦药物输送装置被启动，该泵送系统将液体从药物容器泵送到注射针9。

在一个实施方式中，泵送系统可以安装在驱动单元中并向药物容器的柱塞施加压力，以通过正压力将液体从药物容器推出到皮下输送系统中。可以采用用于将压力施加在药物容器柱塞上的各种本身已知的装置。

在有利的实施方式中，泵送系统可以包括如专利申请PCT/EP2022/055835中所描述的气动泵送系统。

驱动单元4可以具有附加功能，例如处理感测信号以及经由无线通信链路(例如使用蓝牙)发送和接收来自外部装置的数据。

皮下输送系统6包括可滑动地安装在壳体2内的可滑动的针支撑件10，针9安装在针支撑件10上，并且可与针支撑件10一起从输送单元3的壳体内的完全缩回位置移动至给药过程中的完全延伸位置。

可滑动的针支撑件包括在其中从针延伸到连接到药物供应管(未示出)的供应管连接部分24的流体通道。药物供应管可以有利地为柔性管的形式，允许针支撑件从缩回位置滑动移动到延伸位置，该管连接至药物供应(即，药物容器，例如经由刺穿药筒的隔膜的隔膜针(未示出))。

可滑动的针支撑件包括一个或多个引导件26，引导件例如呈轨道形式，其接合壳体部分38的互补引导件，以在其通过针致动器机构7致动期间可滑动地引导针支撑件。

针致动机构7包括绕轴线X可旋转地安装的可旋转致动盘12，该轴线X正交于针9的滑动移位轴线Z，致动盘12可连接至旋转驱动轴或桩14。旋转驱动轴或桩14耦合到安装在驱动单元4中的电机(未示出)。该电机可以是专用于针致动机构的驱动单元的电机，或者可以是既用于针致动机构又用于驱动迫使液体从药物容器流动至针的药物输送装置的泵送系统的电机。

在优选实施方式中，电机包括驱动泵发动机的转子的旋转电机，该泵发动机具有如WO 2015015379或PCT/EP2022/055835中描述的配置。

在该优选配置中，仅在药物输送装置被致动并且液体泵送开始时，可以发生针从壳体内的缩回位置到用于药物输送的延伸位置(在延伸位置处，针刺穿患者的皮肤)的移位。通过确保仅当药物输送装置紧靠患者皮肤放置并且药物泵送周期开始时才启动针，提高了安全性。此外，它允许使用单个电机来用于针致动和药物泵送。

如上所述，药物的泵送可以通过各种机构来实现，所述机构例如使用如在前面提及的申请PCT/EP2022/055835中所描述的气动泵系统压在药筒的柱塞或药物容器(例如柔软的药物容器)的其他可移动壁上，或者通过抽吸从药物容器抽出液体，例如在WO2015015379中所描述的。

泵送系统还可以包括其他本身众所周知的泵送系统，例如电机可以驱动压在柱塞上的线性螺母螺丝系统。

在所有前述构造中，电机可连接到泵系统驱动器和旋转驱动轴或桩14，用于致动针从缩回位置到完全延伸位置的移位。

在所示实施方式中，针致动机构还包括枢转地安装到壳体部分38的致动杆11。致动杆11包括支撑环形式的枢转部分17，该枢转部分17安装在护罩46周围，护罩46可用于将药筒的盖端容纳在其中。然而，枢转部分可独立于用于容纳药筒的任何护罩而连接到形成在壳体部分38中的枢转轴线或孔口。

致动杆11还包括从枢轴部分17延伸至末端28的杠杆臂部分16。杠杆臂部分包括针支撑件耦接部19，该针支撑件耦接部19构造成接合设置在可滑动的针支撑件10上的相应的耦接部，使得当致动杆从第一位置枢转至第二位置时，可滑动的针支撑件通过与致动杆11的接合而从第一缩回位置移动至第二延伸位置。

在所示实施方式中，针支撑件耦接部19包括形成在杠杆臂部分16中的狭槽19a和从壳体延伸的销19b，但是技术人员将理解，这种布置可以反过来，例如具有从杠杆臂部分延伸的销和在可滑动的针支撑件中的狭槽。

在所示的实施方式中，致动盘包括杠杆接合构件30，该杠杆接合构件30在致动盘12旋转时接合致动杆11的杠杆臂部分16。在所示的实施方式中，杠杆接合构件形成为致动盘内的凹口，致动杆的末端28容纳在该凹口中，然而，技术人员将理解，代替凹口，可以具有安装在致动盘的周边处或其附近的销或其他形式的突起(突起在末端28附近接合致动杆)，使得当致动盘(在图中沿逆时针方向)旋转时，突起接合杠杆臂并使其沿相反方向(在本例中为顺时针方向)旋转，从而导致针支撑件壳体从缩回位置移动到延伸位置。

然而，在本发明的范围内，可以在不存在致动杆11的情况下使致动盘12直接接合可滑动的针支撑件10。例如，致动盘可以具有臂或其他形式的延伸部，其具有与可滑动的针支撑件上的互补的销或狭槽接合的狭槽或销。这种布置在本发明的范围内是可能的，因为当可滑动的针支撑件到达延伸位置时，致动盘12与旋转驱动轴或桩14分离，如下文更详细描述的。

根据本发明的一方面，针致动器机构7还包括驱动解耦机构13，该驱动解耦机构被配置为确保致动盘12在可滑动的针支撑件10的缩回位置被连接至旋转驱动轴或桩14，以及当可滑动的针支撑件10处于用于药物输送的延伸位置时，使致动盘12与旋转驱动轴或桩14分离。

驱动解耦机构13包括凸轮装置15、15a、15b，其构造成根据致动盘12相对于壳体壁部分38的旋转角度而相对于壳体部分38轴向移位致动盘12。

在所示实施方式中，凸轮装置包括凸轮轨道15a，凸轮轨道15a布置在与驱动耦合接口侧相对的致动盘12的内侧上，接合从壳体壁部分38延伸的凸轮销15b。出于稳定性的原因，如图所示，一对凸轮可以布置成从旋转轴线X径向相对。技术人员将理解，当然可以互换凸轮装置，即，使从致动盘突出的凸轮销接合壳体壁部分上的凸轮轨道。术语“销”并不旨在具体表示销形状，可以包括适合于接合凸轮轨道的任何突出形状。

凸轮轨道和销通过驱动解耦机构13的弹簧32的力偏压在一起。

在所示的实施方式中，弹簧32设置在壳体壁部分38的远离致动盘的相对侧上，并且按压固定至致动盘的弹簧接合凸缘或肩部34，从而将致动盘朝壳体壁部分38的前侧拉动。

弹簧接合凸缘34可以例如以按钮36的形式设置，按钮36可以被夹住、焊接或通过其他方式固定至致动盘12。应当理解，可以使用用于确保互补的凸轮轨道15a和销15b保持接触的各种其他弹簧机构或偏压机构。例如，弹簧可以与诸如按钮36的支撑构件一体地形成(而不是单独组装的弹簧)，或者弹簧元件可以发挥牵引作用而不是压缩作用，以将致动盘抵靠或朝向壳体壁部分38拉动。

如图3a至图3d最佳所示，当针处于缩回位置时，凸轮装置15、15a、15b限定致动盘12的轴向位置，使得致动盘12的驱动耦合接口40a接合旋转驱动轴或桩14的互补的驱动耦合接口40b。

在所示实施方式中，驱动耦合接口40a设置为键槽，旋转驱动轴或桩的致动器耦合接口40b设置为插入键槽中的互补的键。然而，技术人员将理解，可以设置各种相互接合的齿来确保旋转驱动轴或桩14与致动盘12之间的联接，只要耦合接口可轴向相对移动，以允许在致动盘的轴向位置从接合位置移动至脱离位置时解耦。

如图3a至图3d、特别是图3d中最佳可见，凸轮销15b压在凸轮轨道15a上，凸轮轨道15a具有限定致动盘的轴向位置的高位置，在该位置处，其距壳体壁部分38最远并且最靠近驱动轴或桩14，使得耦合接口40a、40b接合。致动盘12从图3所示的缩回位置经过图4所示的中间位置到图5所示的几乎完全延伸位置和图6所示的完全延伸位置的旋转使得凸轮销沿着凸轮轨道相对地行进，并且当致动盘12的旋转到达针完全延伸位置时，凸轮装置致使致动盘轴向移位，使得其脱离驱动轴或桩14。凸轮轨道和销确保了，在针支撑件移位时，驱动轴或桩的耦合接口40a、40b和致动盘接合，而当接近完全延伸位置时，凸轮装置允许致动盘由于弹簧32的偏压力而朝向壳体壁部分38轴向移位，直至致动盘的轴向运动致使耦合接口40a、40b如图7所示的完全脱离。

邻近完全延伸位置部分52的凸轮轨道部分51可构造有(相对于与轴向轴线X正交的平面的)倾斜角β，该倾斜角β足以使致动盘由于弹簧32的偏压力(甚至耦合接口40a、40b之间不存在)而继续旋转。这确保了致动盘完成完全延伸针以及从旋转驱动轴或桩完全脱离致动盘所需的旋转角度。倾斜角β大于凸轮轨道和凸轮销之间的摩擦系数，并且优选地小于60°，以确保与行程结束时的轴向位移相关的一定旋转位移。

有利地，根据本发明的实施方式的解耦机构允许驱动轴或桩14例如在其形成也驱动泵送系统的电机的一部分的情况下继续旋转，而不干扰针致动机构，并且同时还允许电机用于药物输送过程开始时的针致动以及在针致动时开始并在其后继续的液体泵送。

特征列表

药物输送装置1

壳体2

皮肤接触壁48

针罩孔口20

粘合剂层49

保护膜50

输送单元3

药物容器5

皮下输送系统6

注射针9

可滑动的针支撑件10

致动器耦接部22

供应管连接件24

引导件26

针致动器机构7

致动杆11

枢转部分17

支撑环

杠杆臂部分18

针支撑件耦接部19狭槽19a

末端28

致动盘12

杠杆接合构件30

凹口

(驱动)耦合接口40a键

驱动解耦机构13

弹簧32

弹簧接合凸缘/肩部34

按钮36

凸轮装置15、15a、15b凸轮轨道15a

凸轮销15b

壳体壁部分38

孔口39

旋转驱动轴/桩14

(致动器)耦合接口40b狭槽

齿轮齿21

针罩盖16

驱动单元4

电子控制系统

电源(电池)

用户界面46

泵送系统

泵发动机

定子

转子。

Claims (15)

1.药物输送装置(1)，包括壳体(2)、输送单元(3)、驱动单元(4)和泵送系统，所述输送单元包括皮下输送系统(6)和针致动器系统(7)，皮下输送系统包括可滑动的针支撑件(10)和安装到可滑动的针支撑件的注射针，针支撑件可相对于壳体(2)从针安装在壳体内的缩回位置移动至针突出穿过壳体的皮肤接触壁(48)用于皮下输送的延伸位置，针致动器机构包括可旋转地安装至壳体(2)内的壳体部分(38)的致动盘(12)，其被配置为通过致动盘的旋转将可滑动的针支撑件从缩回位置移位到延伸位置，所述药物输送装置(1)还包括包括耦合接口(40b)的旋转驱动轴或桩(14)，致动盘包括与旋转驱动轴或桩(14)的耦合接口(40b)接合的耦合接口(40a)，所述药物输送装置还包括连接到旋转驱动轴或桩(14)的电机，其特征在于，所述针致动器机构还包括驱动解耦机构(13)，所述驱动解耦机构包括位于致动盘和壳体部分(38)之间的凸轮装置(15、15a、15b)和弹簧(32)，所述弹簧和凸轮装置构造成在致动盘引起可滑动的针支撑件(10)从缩回位置移位至延伸位置的旋转期间实现致动盘(12)的轴向移位，所述轴向移位使得旋转驱动轴或桩(14)的耦合接口(40b)与致动盘的耦合接口(40a)脱离。

2.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述驱动解耦机构包括弹簧接合凸缘或肩部(34)，所述弹簧接合凸缘或肩部经由延伸穿过壳体壁部分(38)中的孔口(39)的连接部分连接到所述致动盘，弹簧以预应力的方式定位在弹簧接合凸缘和与致动盘定位的一侧相对的壳体壁部分(38)的一侧之间。

3.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述弹簧安装在壳体壁部分(38)的后侧上，所述致动盘(12)安装在壳体壁部分(38)的前侧上。

4.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述凸轮装置定位在致动盘的后侧和壳体壁部分(38)的前侧之间，致动盘(12)上的驱动耦合接口(40a)安装在致动盘的前侧上。

5.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述凸轮装置包括在致动盘和壳体壁部分的前侧中的一个上的凸轮轨道(15a)和在致动盘和壳体壁部分的前侧中的另一个上的凸轮销(15b)。

6.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述凸轮装置包括凸轮轨道(15a)，所述凸轮轨道具有相对于与致动盘的移位方向正交的平面成倾斜角β的斜面，所述倾斜角β大于凸轮装置的摩擦系数，使得弹簧的轴向偏压导致致动盘旋转至完全延伸位置。

7.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述针致动器机构包括枢转致动杆(11)，所述枢转致动杆具有枢转地安装到壳体壁部分(38)的枢转部分(17)和从接合致动盘(12)的枢转部分(17)延伸的杠杆壁部分(16)，杠杆臂部分包括接合针支撑件(10)的互补耦接部的针支撑件耦接部(19)，用于将针支撑件从缩回位置移位至延伸位置。

8.根据权利要求7所述的药物输送装置，其中所述致动盘(12)包括凹口形式的杠杆接合构件(30)，所述杠杆接合构件被构造成接合杠杆臂部分的末端(28)。

9.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述驱动解耦机构包括按钮(36)形式的弹簧接合构件，所述弹簧接合构件包括弹簧接合凸缘或肩部(34)，所述弹簧接合凸缘或肩部通过壳体壁部分(38)中的孔口(39)组装至致动盘(12)。

10.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述旋转驱动轴或桩(14)连接至驱动单元(4)的电机，所述电机还连接至用于将液体药物从药物容器(5)泵送到针头的所述药物输送装置的泵送系统。

11.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述旋转驱动轴或桩(14)包括用于连接至电机或泵送系统的转子的齿轮齿(21)。

12.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述旋转驱动轴或桩(14)与所述致动盘(12)之间的耦合接口(40a、40b)包括键槽装置。

13.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述输送单元和驱动单元形成为可组装在一起的单独部件，所述输送单元是一次性的单次使用部件，所述驱动单元是可重复使用的部件。

14.根据权利要求1所述的药物输送装置，其中所述泵送系统包括对安装在所述药物输送装置中的药物容器施加压力的气动泵送系统。

15.根据权利要求14所述的药物输送装置，其中所述药物容器为具有柱塞的药筒的形式。