CZ303518B6

CZ303518B6 - Tríkomorový automatický injektor

Info

Publication number: CZ303518B6
Application number: CZ20090101A
Authority: CZ
Inventors: Doležal@Bohuslav; Ledvinka@Karel; Behemský@Filip; Doležal@Jan
Original assignee: Vakos Xt A. S.
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2012-11-07
Also published as: CZ2009101A3

Abstract

Injektor pro smísení, rozpuštení a podání léciva skladovaného ve vzájemne oddelených komorách sestává z tela (1), jehož dutina obsahuje tlacný mechanizmus a volne umístenou výmennou vložku (7) sestávající z dutého válce tremi písty rozdeleného na tri komory (19, 18 a 30). Ve tretí komore (30) je ve vodicím válci (17) umísteném pod tretím pístem (12) uchycena injekcní jehla (16). Tretí komora (30) výmenné vložky (7) je uzavrena záslepkou (13) a dutina tela (1) je zespodu uzavrena prevlecnou maticí (6). Tlacný mechanizmus, sestává z táhla (2), tlacné pružiny (3) a pojistky (4). Pojistka (4) je umístena na horní cásti dna (27) dutiny tela (1). Na táhle (2) je nasazena tlacná pružina (3). V horní cásti je táhlo (2) opatreno dvema zarážkami (24 a 25) pro postupné propadnutí táhla (2) otvorem (28) vytvoreným v pojistce (4) do první pracovní polohy a do druhé pracovní polohy.

Description

Oblast techniky

Vynález patří do skupiny zařízení, která injikují kapaliny do živého organizmu v případech, ve kterých je třeba vstriknout léčivo bezprostředně a za podmínek, které nejsou předem známy. Vynález se týká tříkomorového automatického injektoru se vzájemně oddělenými komorami, ve kterých jsou uloženy jednotlivé složky, které se před injikováním smísí.

io

Dosavadní stav techniky

V současné době je známa řada manuálních i automatických zařízení, která jsou určena k tomu, aby umožnila injikování roztoku léčiva do těla pacienta, nebo do jiného přijímacího zařízení. Dále existují případy, ve kterých si určité osoby potřebují vstriknout roztok léčiva v okamžiku, který nemůže být předpovězen. Tyto osoby by měly být vybaveny injektory, které mohou být aktivovány jednoduchým a rychlým způsobem a které jsou spolehlivé. Pro tyto případy byly vyvinuty automatické injektory. Měly by splňovat požadavek na skladování po dobu několika let bez změny chemických či farmakologických vlastností složek, které obsahují, a to i bez ohledu na teplotu uskladnění. Dále jsou tyto automatické injektory vystaveny tvrdým podmínkám během doby, po kterou je nosí potencionální uživatelé. Lze říci, že kromě skladovací životnosti automatických injektoru je stejně důležitá i jejich odolnost v podmínkách, kterým jsou vystaveny před jejich aplikací. V této souvislosti je nutné poznamenat, že se stabilita léčivých roztoků může zhoršovat během dlouhotrvajícího skladování. To je případ antidot proti nervovému plynu, která jsou stabilní v práškové formě, avšak je obtížné je stabilizovat v roztoku po dlouhou skladovací dobu. Tudíž vzniká požadavek na vytvoření vícekomorového automatického injektoru pro aplikaci roztoku léčiva, který je funkčně jednoduchý, rychlý a spolehlivý, ve kterém je možné uložit složky odděleně po dlouhou dobu a která po smíchání vytvoří roztok léčiva, a který obsahuje mechanizmus, který po aktivaci injektoru způsobí smíchání složek a následné aplikování jejich roztoku.

Je známa řada patentů obdobných zařízení např. YU-P-616/88. Mezí jeho nevýhody patří nutnost pěti kroků v předepsaném pořadí předcházející vlastní aktivaci. To snižuje jeho spolehlivost a možnost rychlého použití v neočekávaných a nepříznivých podmínkách. Další známé zařízení popsané v patentu EP-A 0 219 899 má nevýhodu, že je zamýšleno jako zařízení najedno použití. Je-li autoinjektor použit, nelze vyměnit vložku s léčivem a automatický injektor se po použití musí vyhodit. Další nevýhodou tohoto zařízení je, že obtoková spojka je řešena vně vložky s léčivem, což vyžaduje velký vnitřní průměr auto injektoru a dalších náplní umožňujících teleskopický pohyb vložky v těle automatického injektoru.

Dalšími nevýhodami zmíněných autoinjektorů je nutnost jejich uchopení před aplikací oběma rukama, aby se odstranil kryt injekční jehly, provedl šroubový pohyb nebo vyvinula určitá síla, jejíž výsledkem je následné smíchání oddělených složek a spuštění injikovacího zařízení. Mezi výrazné nevýhody patří i skutečnost, že smíchání oddělených složek a vlastní injikování léčiva není prováděno následnými kroky jednoho druhu činnosti, aleje složeno z různých činností, např. teleskopické zasouvání těla autoinjektoru má za následek smíchání složek a následně odjištění poháněči ho zařízením k aplikaci léčiva většinou uvolnění západky na táhle s předpnutou pružinou. Souhrnně řečeno, známá zařízení pro injikování jednoho, dvou nebo vícesložkového léčiva do organizmu mají nevýhodu v tom, že vlastní aplikaci léčiva předchází nutnost uskutečnit řadu kroků v předepsaném pořadí, aby došlo k smíchání oddělených složek a aby se spustilo autoinjekční zařízení. Dalšími nevýhodami jsou, že tyto autoinjektory neposkytují ochranu injekční jehly před znečištěním, že neumožňují využít autoinjektory opakovaně, že neumožňují rychlé smíchání kapalné složky a složky ve formě prášku, že jejich individuální zabezpečovací prvky,

- 1 CZ 303518 B6 které musí být odstraněny před použitím autoinjektorů, mají velmi malé rozměry, což je na překážku při přípravě autoinjektorů v obtížných podmínkách.

Podstata vynálezu

Trikomorový automatický injektor pro smísení a podání léčiva skladovaného ve vzájemně oddělených komorách sestávající z tlačného mechanizmu a těla injektoru, jehož dutina obsahuje oddělené komory naplněné roztoky a/nebo práškem farmaceuticky účinné látky s injekční jehlou, ío přičemž před použitím injektoru je první komora (19) shora uzavřena prvním pístem (10), nad nímž je umístěn tlačný mechanizmus a od druhé komory (18) je oddělena druhým pístem (11), v druhé komoře (18) je umístěna obtoková spojka (29) druhého pístu (11), třetí píst (12) od sebe odděluje druhou komoru (18) a třetí komoru (30), ve které je ve vodicím válci (17) umístěném pod třetím pístem (12) uchycena injekční jehla (16), vodicí válec (17) je opatřen v horní části is průchody (22), které propojují třetí komoru (30) s ústím injekční jehly (16), třetí komora (30) sestává z prvního prostoru (20) a druhého prostoru (21), druhý prostor (21) má průměr o 5 až

10% větší než jsou průměry první komory (19) a druhé komory (18) a jeho délka je kratší než je součet výšek všech tří pístů (10, 11 a 12), druhý prostor (21) je ve spodní Části pod špičkou jehly (16) uzavřen záslepkou (13) podle vynálezu spočívá v tom, že tlačný mechanizmus, sestává z táh20 la (2), tlačné pružiny (3) a pojistky (4), pojistka (4) je umístěna na horní části dna (27) dutiny těla (1), na táhle (2) je nasazena tlačná pružina (3), v horní části je táhlo (2) opatřeno dvěma zarážkami (24 a 25) pro postupné propadnutí táhla (2) otvorem (28) vytvořeným v pojistce (4) do první pracovní polohy a do druhé pracovní polohy, a v dutině těla (1) injektoru, je volně umístěna výměnná vložka (7) sestávající z dutého válce třemi písty rozděleného na tri komory (19, 18, a 30), v třetí komoře je ve vodicím válci (17) umístěném pod třetím pístem (12) uchycena injekční jehla (16), průměr vodícího válce (17) je menší než průměr pístů (10, 11 a 12), v druhé komoře (18) je ve vnitřní stěně dutého válce výměnné složky (7) umístěna obtoková spojka (29) druhého pístu (11), třetí komora (30) výměnné vložky (7) je uzavřena záslepkou (13) a dutina těla (1) je zespodu uzavřena převlečenou maticí (6).

Pojistka (4) je zakryta krytkou (5), ve které se pohybuje suvně, krytka (5) je pevně spojena s tělem (1) neboje pojistka (4) umístěna na horní části dna (27) dutiny těla (1) rotačně a současně tvoří krytku (5).

Obtoková spojka (29) je tvořená úsekem ve tvaru obvodového vybrání nebo drážky ve vnitřní stěně druhé komory (18) výměnné vložky (7), které mají větší průměr než je průměr druhého pístu (11) nebo obtoková spojka (29) je tvořená úsekem s přepouštěcími kanály (14) rovnoběžnými s osou těla (1), vytvořenými s pozvolným zapuštěním (15) v axiálním směru ve vnitřní obvodové stěně výměnné vložky (7).

Třetí píst (12) je na své čelní ploše opatřen vybráním pro uložení vodícího válce (17).

Záslepka (13) se dotýká prevlečné matice (6), která je opatřena otvorem pro průchod injekční jehly (16).

Pro případ potřeby mísit větší počet látek, které vyžadují oddělené skladování před stříknutím injekce lze zvýšit i počet komor ve výměnné vložce i počet zarážek na táhle.

Tříkomorový automatický injektor je zařízení umožňující automaticky injikovat roztok léčiva, který vznikne z odděleně umístěných tří a více složek ve vložce. S takto oddělenými složkami může být injektor skladován i několik let, aniž by došlo ke změně jejich chemických nebo farmakologických vlastností. Automatický injektor podle tohoto vynálezu se jednoduše ovládá palcem jedné ruky. Přesunutím pojistky zjedné pracovní pozice do druhé se spustí fáze smíchání jedné složky s druhou. V případě více než tříkomorového provedení se zpětným přesunutím pojistky spustí fáze smíchání další složky umístěné případně v další komoře s roztokem léčiva, který i

vznikl v předchozí pracovní fázi. Po smíchání všech složek se dalším přesunutím pojistky spustí fáze injikování roztoku léčiva do organizmu nebo jiného přijímacího zařízení. Na počátku této fáze se vysune injekční jehla a následně je aplikován vytvořený roztok léčiva. Automatický injektor je, po zpětném stlačení tlačné pružiny tlačného mechanizmu, zajištění táhla pojistkou, vložení nové vložky s oddělenými složkami a jejím zajištění převlečnou maticí, znovu připraven k použití.

Výhodou tříkomorového automatického injektoru podle vynálezu je zejména jednoduché zacházení a použití autoinjektoru dokonce i v nepříznivých podmínkách. Injekční jehla je před použiio tím chráněna vložkou a záslepkou. Před aplikací není nutné odstraňovat případný kryt jehly, jako je tomu v dosud známých injektorech. Fáze míšení, rozpouštění účinné látky a vstřikování léčiva do organizmu lze ovládat jednou rukou. Počet kroků nutných k přípravě a spuštění autoinjektoru a smíchání kapalné složky a složky ve formě prášku proběhne během 3 sekund.

Vynaložení síly pro aktivaci injektoru je minimální.

Vložka s oddělenými složkami roztoků a prášku umožňuje dlouhodobé skladování složek v různých skupenstvích, která jsou vyžadována pro jejich chemickou nebo farmakologickou stabilitu.

Vložka je výměnná a umožňuje vícenásobné použití mechanizmu vlastního injektoru. Konstrukce zarážek a táhla a pojistky je velmi jednoduchá a zaručuje vysokou spolehlivost propadu táhla pojistkou v první i ve druhé pracovní poloze.

Výroba a montáž autoinjektoru jsou jednoduché a výrobní náklady jsou nízké.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 znázorňuje podélný řez automatického injektoru před použitím.

³⁰

Obr. 2 znázorňuje podélný řez automatického injektoru po přesunutí pojistky do první pracovní pozice, ve které nastává smíchání kapalné složky se složkou ve formě prášku.

Obr. 3 znázorňuje podélný řez automatického injektoru po přesunutí pojistky do druhé pracovní pozice, kdy roztok léčívaje přesunut do prostoru, ze kterého bude aplikován.

Obr. 4 znázorňuje podélný řez automatického injektoru po aplikování roztoku léčiva do organizmu nebo jiného přijímacího zařízení.

Obr. 5 znázorňuje půdorys a bokorys táhla se systémem zarážek vytvořených na jeho dříku.

Obr. 6 znázorňuje půdorys a bokorys pojistky.

Obr. 7 znázorňuje detail střední části vložky s přepouštěcími kanály v měřítku 5:1.

Obr. 8 znázorňuje detail spodní části vložky v měřítku 5:1.

Příklady provedení vynálezu

Tříkomorový automatický injektor vyobrazený na obrázcích je tvořen dutým válcovým tělem i, v jehož vrchní části je umístěn tlačný mechanizmus, který se skládá z táhla 2, ocelové tlačné pružiny 3 a pojistky 4. K vrchní části válcového těla I je připevněna krytka 5 zajišťující pojistku 4.

-3CZ 303518 B6

Do dutiny válcového těla 1 je vložena vložka 7 s oddělenými komorami 19, 18 a 30 naplněnými roztoky a/nebo práškem farmaceuticky účinné látky. Vložka 7 je v těle I ze spodu zajištěna převlečnou maticí 6, Spodní rozšířená část 26 táhla 2 se opírá o první píst 10. kterým je shora uzavřena jak vložka 7, tak i první komora 19. Tato komora 19 je od druhé komory 18 oddělena druhým pístem TT Ve válcové stěně druhé komory j_8 jsou vytvořeny přepouštěcí kanály 14, které jsou opatřeny náběžnou hranou 15 umožňující plynulý přechod druhého pístu 11 přes tuto hranu j_5. Třetí, poslední píst 12 od sebe odděluje druhou komoru 18 a třetí komoru 30, ve které je ve vodicím válci j_7 umístěným pod třetím pístem 12 uchycena injekční jehla 16. Průměr vodícího válce 17 je menší než průměr pístů 10, 11 a 12. Vodicí válec 17 je opatřen v horní části io průchody 22. které propojují vnější prostor vodícího válce 17, respektive třetí komorou 30 s ústím injekční jehly 16. Třetí komora 30 je tvořena prvním prostorem 20 a druhým prostorem 21, který je ve spodní části pod špičkou jehly 16 uzavřen záslepkou 13. Druhý prostor 21 má průměr o 7 % větší než je průměr ostatních komor vložky 7. Záslepka 13 se dotýká výše popsané převlečné matice 6.

Táhlo 2 tlačného mechanizmu je tvořeno dříkem 23 a v horní části je opatřeno první zarážkou 24 a druhou zarážkou 25. Spodní část 26 dříku 23 je rozšířena, na táhlo 2 je nasazena ocelová tlačná pružina 3, která je jedním koncem opřena o spodní rozšířenou část 26 dříku 23 a druhým horním koncem se opírá o dno 27 dutiny těla 1. Na horní straně dna 27 dutiny těla 1 je umístěna pojistka

4, kterou prochází dřík 23 táhla 2 se zarážkami 24 a 25. Táhlo 2 dále prochází dutinou válcového těla 1 a spodní rozšířená část 26 dříku 23 tlačí na první píst 10. V pojistce 4 je vytvořen otvor 28, pro propad první zarážky 24 táhla 2 v první pracovní poloze pojistky 4 a pro propad druhé zarážky 25 táhla 2 při druhé pracovní poloze pojistky 4. Pojistka 4 a horní konec táhla 2 jsou zakryty krytkou 5, kteráje pevně spojena s horní stranou dna 27 dutiny těla 1.

V první komoře 19 se nachází rozpouštědlo nutné pro vytvoření roztoku léčiva ze složky ve formě prášku, která je umístěna v druhé komoře 18 ve střední části vloky 7 mezi písty 11 a 12. Třetí komora 30 je naplněna vhodnou kapalnou a plynnou fází. Výše popsaný tříkomorový automatický injektor v uspořádání, ve kterém je skladován a zároveň připraven k použití, je zobrazen na obr. 1.

Injektor lze ovládat jednou rukou posunutím pojistky 4 z klidové polohy (obr. 1) do první pracovní (smíchání) polohy (obr, 2). Přesunutím pojistky zpět (druhá pracovní poloha pojistky je shodná s výchozí klidovou polohou) se injektor dostane do druhé pracovní polohy (vstříknutí) (obr. 3 a 4).

Posunutím pojistky 4 z klidové pozice do první pracovní pozice propadne otvorem 28 v pojistce 4 první zarážka 24 táhla 2. Tlakem tlačné pružiny 3 na táhlo 2 se posune první píst 10 a přenese hydraulicky tlak na druhý píst 11, který se přesune do druhé komory 18 s obtokovou spojkou, která je tvořena přepouštěcí mi kanály J_4 vytvořenými ve vnitrní obvodové stěně komory 18 rovnoběžně s osou těla 1. Délka kanálů 14 je rovna pěti čtvrtinám výšky druhého pístu li.

Tlak na třetí píst 12 je částečně kompenzován vrstvou plynu v třetí komoře 30 v prvním prostoru 20. Přepouštěcím i kanály 14 vnikne kapalina z první komory 19 do druhé komory 18, kde roz45 pustí práškovou formu léčiva, (obr, 2)

Délka dráhy posuvu prvního pístu 10 a druhého pístu H je závislá na vzdálenosti první zarážky 24 a druhé zarážky 25.

Posunutím pojistky 4 do opačné, druhé pracovní polohy, respektive v tomto případě do původní klidové polohy, propadne druhá zarážka 25 otvorem 28 pojistky 4 a táhlo 2 tlakem tlačné pružiny 3 přesune píst 10 až k pístu 11 a vzápětí následuje vysunutí injekční jehly 16 skrze záslepku 13, (obr. 3) Dále se písty 10 a H přesouvají k pístu ]_2 (obr. 4 a 8),

-4CZ 303518 B6

V okamžiku propíchnutí záslepky Í3 dochází k úniku plynné fáze průchody 20 vytvořenými ve vodicím válci 17 do ústí injekční jehly j6. Posléze do injekční jehly J_6 vniká roztok z třetí komory 30 z prvního prostoru 20.

V okamžiku kdy píst 12 přijde do rozšířeného prostoru 21 se propojí všechny výše popsané prostory, které byly vytvářeny v jednotlivých pracovních fázích, do jednoho společného. Nastává smíšení obsahu třetí komory 30 s roztokem ze druhé komory 18. Roztok léčiva protéká přes průchody 22 v horní části vodícího válce 17 do ústí injekční jehly 16 a skrz ní do organizmu nebo jiného přijímacího zařízení.

Na obr. 4 je zobrazena poloha jednotlivých částí automatického injektoru a na obr. 8 detail spodní části vložky 7 v měřítku 5 : 1 po aplikování roztoku léčiva. Na obr. 5 je zobrazeno táhlo 2 a na obr. 6 pojistka 4 pro tříkomorové provedení automatického injektoru.

Tím se uskutečňují jednotlivé požadované fáze v pracovní činnosti automatického injektoru, kterými jsou, v případě tříkomorového provedení, vytvoření roztoku léčiva z kapalné a pevné složky ve formě prášku a jeho následné injikování do organizmu nebo jiného přijímacího zařízení.

Vnitřní obtoková spojka umožňuje okamžité smísení práškové a kapalné složky. Další smísení a homogenita vstřikované účinné složky je zajištěna rozšířením průměru druhého prostoru 21 ve třetí komoře 30 a turbulencí v průchodech 22.

Injekční jehla 16 je před použitím chráněna vložkou 2 a záslepkou 13. Před aplikací není nutné odstraňovat případný kryt jehly jako je tomu v dosud známých injektorech. Konstrukce zarážek

24 a 25 táhla 2 a pojistky 4 je velmi jednoduchá a zaručuje vysokou spolehlivost propadu táhla 2 pojistkou 4 v první i ve druhé pracovní poloze.

Průmyslová využitelnost

Tříkomorový automatický injektor podle vynálezu je využitelný ve farmaceutickém průmyslu pro přípravu léku pro krizové situace.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

40 1. Tříkomorový automatický injektor pro smísení a podání léčiva skladovaného ve vzájemně oddělených komorách sestávající z tlačného mechanizmu a těla injektoru, jehož dutina obsahuje oddělené komory naplněné roztoky a/nebo práškem farmaceuticky účinné látky s injekční jehlou, přičemž před použitím injektoru je první komora (19) shora uzavřena prvním pístem (10), nad nímž je umístěn tlačný mechanizmus a od druhé komory (18) je oddělena druhým pístem (11),

45 v druhé komoře (18) je umístěna obtoková spojka (29) druhého pístu (11), třetí píst (12) od sebe odděluje druhou komoru (18) a třetí komoru (30), ve kteréje ve vodicím válci (17) umístěném pod třetím pístem (12) uchycena injekční jehla (16), vodicí válec (17) je opatřen v horní části průchody (22), které propojují třetí komoru (30) s ústím injekční jehly (16), třetí komora (30) sestává z prvního prostoru (20) a druhého prostoru (21), druhý prostor (21) má průměr o 5 až

50 10% větší než jsou průměry první komory (19) a druhé komory (18) a jeho délka je kratší než je součet výšek všech tří pístů (10, 11 a 12), druhý prostor (21) je ve spodní části pod špičkou jehly (16) uzavřen záslepkou (13), vyznačující se tím, že tlačný mechanizmus, sestává z táhla (2), tlačné pružiny (3) a pojistky (4), pojistka (4) je umístěna na horní části dna (27) dutiny těla (1), na táhle (2) je nasazena tlačná pružina (3), v horní části je táhlo (2) opatřeno dvěma

55 zarážkami (24 a 25) pro postupné propadnutí táhla (2) otvorem (28) vytvořeným v poj istce (4) do

-5CZ 303518 B6 první pracovní polohy a do druhé pracovní polohy, a v dutině těla (1) injektoru, je volně umístěna výměnná vložka (7) sestávající z dutého válce třemi písty rozděleného na tři komory (19, 18, a 30), ve třetí komoře je ve vodicím válci (17) umístěném pod třetím pístem (12) uchycena injekční jehla (16), průměr vodícího válce (17) je menší než průměr pístů (10, 11 a 12), v druhé komo5 ře (18) je ve vnitřní stěně dutého válce výměnné složky (7) umístěna obtoková spojka (29) druhého pístu (11), třetí komora (30) výměnné vložky (7) je uzavřena záslepkou (13) a dutina těla (1) je zespodu uzavřena převlečenou maticí (6).
2. Tříkomorový automatický injektor podle nároku 1, vyznačující se tím, že pojistio ka (4) je zakryta krytkou (5), ve které se pohybuje suvně, krytka (5) je pevně spojena s tělem (1).
3. Tříkomorový automatický injektor podle nároku 1, vyznačující se tím, že pojistka (
4) je umístěna na horní části dna (27) dutiny těla (1) rotačně a současně tvoří krytku (
5).

15 4. Tříkomorový automatický injektor podle nároků laž3, vyznačující se tím, že obtoková spojka (29) je tvořená úsekem ve tvaru obvodového vybráni nebo drážky ve vnitřní stěně druhé komory (18) výměnné vložky (7), které mají větší průměr než je průměr druhého pístu (11).

20 5. Tříkomorový automatický injektor podle nároků laž3, vyznačující se tím, že obtoková spojka (29) je tvořená úsekem s přepouštěcími kanály (14) rovnoběžnými s osou těla (1), vytvořenými s pozvolným zapuštěním (15) v axiálním směru ve vnitřní obvodové stěně výměnné vložky (7).

25
6. Tříkomorový automatický injektor podle nároků laž5, vyznačující se tím, že třetí píst (12) je na své čelní ploše opatřen vybráním pro uložení vodícího válce (17).
7. Tříkomorový automatický injektor podle nároků lažó, vyznačující se tím, že záslepka (13) se dotýká převlečné matice (6), která je opatřena otvorem pro průchod injekční

30 jehly (16).