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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Injektionsvorrichtung
zur bevorzugt dosierten Abgabe einer Substanz, wie zum Beispiel
Insulin oder Hormonen, wobei die abzugebende Substanz zum Beispiel
in einer in die Injektionsvorrichtung eingelegten Ampulle oder in
der Injektionsvorrichtung selbst vorhanden ist.
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Injektionsvorrichtungen
zur Abgabe einer Substanz sind im Stand der Technik zum Beispiel
aus der
WO 2005/097233
A2 und der
WO
2005/097240 A1 bekannt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Injektionsvorrichtung
zur Abgabe einer bevorzugt kleineren Dosis vorzuschlagen, welche
einfach und kraftsparend bedient und zum Beispiel aufgezogen werden
kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die Injektionsvorrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Eine
erfindungsgemäße Injektionsvorrichtung weist einen
Energiespeicher und insbesondere einen spannbaren oder aufziehbaren
Energiespeicher, der sich selbsttätig wieder entspannen
kann, wie zum Beispiel ein Federelement oder eine Spiralfeder, auf,
welcher zum Spannen und zum Speichern von Energie durch ein Aufziehelement
einer Aufzieh- oder Spannvorrichtung zum Beispiel zusammengedrückt
oder auseinandergezogen werden kann. Der spannbare Energiespeicher
ist vorzugsweise auf einer Seite fest mit der Injektionsvorrichtung
verbunden oder liegt an einer Anlagefläche der Injektionsvorrichtung
an, wohingegen auf der gegenüberliegenden Seite des Energiespeichers
oder der Feder eine Verbindung zwischen dem Energiespeicher und dem
Aufziehelement, welches an oder in der Injektionsvorrichtung gelagert
sein kann, vorliegt oder der Energiespeicher an dem Aufziehelement
anliegt. Erfindungsgemäß ist ein Übersetzungselement
oder Untersetzungselement vorgesehen, mit welchem eine Spann- oder
Aufziehbewegung über- oder untersetzt werden kann. Die
Spann- oder Aufziehvorrichtung weist ein erstes Aufziehelement auf,
welches ein Benutzer unmittelbar oder mittelbar, zum Beispiel über
einen mit dem ersten Aufziehelement verbundenen Bedienknopf, betätigen
kann. Beispielsweise kann das erste Aufziehelement so mit einem
Aufziehknopf verbunden sein, dass ein Benutzer durch Drücken
oder Ziehen des Aufziehknopfes eine Aufzieh- oder Spannbewegung
des Energiespeichers und damit der Injektionsvorrichtung durchführen
kann. Das erste Aufziehelement ist mit dem Über- oder Untersetzungselement
so gekoppelt, dass die von dem Aufziehelement auf das Über-
oder Untersetzungselement übertragene Aufziehbewegung auf
ein zweites Aufziehelement übertragen werde kann, welches
ebenfalls mit dem Über- oder Untersetzungselement gekoppelt
oder verbunden ist und das Spannen oder Aufziehen des Energiespeichers
zum Beispiel durch ein Zusammendrücken einer Feder bewirkt.
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Vorzugsweise
ist das Über- oder Untersetzungselement ein Hebel oder
Hebelelement, welcher drehbar an oder in der Injektionsvorrichtung
gelagert ist. Der Lager- oder Drehpunkt des Hebels kann entweder
an einem Randbereich des Hebels liegen oder kann auch im Bereich
zwischen den Randbereichen, wie zum Beispiel in der Hebelmitte oder
einen vorgegebenen Bruchteil der Hebellänge vom Rand entfernt,
wie zum Beispiel einem Drittel oder einem Viertel vom Hebelrand
entfernt, vorliegen. Die Verbindung des ersten und des zweiten Aufziehelementes mit
dem als Über- oder Untersetzungselement wirkenden Hebel
kann auf der gleichen Seite des Drehpunktes, oder an gegenüberliegenden
Seiten des Drehpunktes, sein, wobei gemäß Hebelgesetz
zum Beispiel eine Untersetzung dadurch realisiert werden kann, dass
der Hebelarm, also die Entfernung zwischen der Verbindung des zweiten
Aufziehelements mit dem Hebel und dem Drehpunkt des Hebels, kleiner
ist als der Hebelarm definiert als Entfernung zwischen dem Drehpunkt
des Hebels und der Verbindung des Hebels mit dem ersten Aufziehelement, über
welches ein Benutzer mittelbar oder unmittelbar den Hebel bewegen
kann.
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Der
Hebel ist vorzugsweise so vorgesehen, dass die Hebelachse senkrecht
oder etwa senkrecht auf der Längsachse oder Axialachse
der Injektionsvorrichtung steht, wobei jedoch auch andere Hebelanordnungen
möglich sind und die Hebelachse zum Beispiel auch radial
von der Mittelachse der Injektionsvorrichtung entfernt zum Beispiel
am oder im Gehäuse festgelegt werden kann.
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Somit
kann durch die Verwendung eines bevorzugt als Untersetzungselement
verwendeten Hebels bei einer Injektionsvorrichtung, welche vorzugsweise
als Autopen mit Feder ausgestaltet ist, der Vorteil realisiert werden,
dass eine relativ große Kraft über eine relativ
kleine Wegstrecke zum Aufziehen oder Spannen einer beispielsweise
eine hohe Federkonstante aufweisenden Feder von einem Benutzer durch
das Herausziehen eines mittels des Hebels über- oder untersetzten
Knopfes relativ einfach und mit vergleichsweise geringerer Kraft
aufgebracht werden kann. Des Weiteren kann auch die Anzeige der
eingestellten oder aufgezogenen Dosis einfacher mittels der relativ
größeren Herausziehbewegung des Knopfes auf einer
zum Beispiel größeren Skala dargestellt werden,
wohingegen eine nur kleine beim Spannen der Feder zurückgelegte
Wegstrecke zu möglichen Problemen bei der mechanischen
Anzeige der eingestellten Dosis führen kann.
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Vorzugsweise
wird die erfindungsgemäße Injektionsvorrichtung
in Verbindung mit einer an sich bekannten Zahnstange als Kolbenelement
verwendet, wobei vorteilhaft die Feder soweit gespannt wird oder
zum Beispiel durch einen Anschlag begrenzt soweit gespannt werden
kann, dass eine einer Zahnlänge oder einer vordefinierten
Anzahl an Zahnlängen entsprechende Dosis ausgeschüttet
werden kann. Eine Dosiseinstellung kann zum Beispiel durch unterschiedliche
Verrastungsmöglichkeiten für verschiedene herausgezogene
Wegstrecken des Knopfes realisiert werden.
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Am
proximalen Ende der Kolben- oder Zahnstange kann vorzugsweise ein
Endanschlag für eine letzte Dosis vorgesehen sein, so dass
nach vollständig eingefahrener Kolben- oder Zahnstange
kein weiteres Aufziehen der Injektionsvorrichtung mehr möglich
ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Auslöseeinheit
für eine Injektionsvorrichtung mit einem zum Beispiel in
radialer Richtung vorgespannten elastischen Element oder Federarm,
welcher beispielsweise radial nach innen oder radial nach außen
vorgespannt ist und welcher in einer nicht aufgezogenen Ausgangsstellung
der Injektionsvorrichtung zum Beispiel über eine Kante oder
ein Verrastungselement der Injektionsvorrichtung hinweg ragt, so
dass der Federarm in der Injektionsvorrichtung bewegt werden kann.
Wird das elastische oder federnde Element in der Injektionsvorrichtung
zum Beispiel beim Aufziehen oder Einstellen einer Dosis bewegt,
so ist der vorgespannte Federarm erfindungsgemäß so
mit einem Einstell- oder Aufziehelement gekoppelt, dass durch die
zum Beispiel in axiale Richtung verlaufende Einstell- oder Aufziehbewegung
der vorgespannte Federarm über die Kante oder das Rastelement
zum Beispiel in axialer Richtung bewegt wird und durch die zum Beispiel radial
gerichtete Vorspannung hinter der Kante einschnappt oder in das
Rastelement eingreift. Eine selbstständige Zurückbewegung
des Federarmes in axiale Richtung ist aufgrund des durch die radiale Vorspannung
bewirkten Einschnappens und der Anlage des Federarmes an der Kante
bzw. dem Rast- oder Sperrelement nicht mehr möglich, so
dass, wenn der Federarm mit einer Abgabe- oder Auslöseeinheit
gekoppelt ist, diese nicht freigegeben ist. Ebenso ist es möglich,
dass sich eine zum Beispiel bereits gespannte Feder der Injektionsvorrichtung nicht
entspannen kann, um den Auslöse- oder Abgabevorgang einzuleiten,
da die Feder zum Beispiel durch eine Koppelung mit dem radial vorgespannten Federarm
blockiert wird.
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Der
radial vorgespannte Federarm ist mit einem Freigabeelement, wie
zum Beispiel einem Auslöseknopf, gekoppelt, mit welchem
die Verrastung oder Sperrung des radial vorgespannten Federarmes wieder
gelöst werden kann. Beispielsweise kann mittels eines Auslöseknopfes
der Federarm in radiale Richtung so verschoben werden, dass dieser
sich an der Kante oder dem Rastelement vorbeibewegen kann, wodurch
die Blockade oder Sperrung durch den radial vorgespannten Federarm
aufgehoben wird und beispielsweise eine gespannte Feder auf einen Kolben
oder eine Zahnstange der Injektionsvorrichtung einwirken kann, um
diese zum Beispiel in distale Richtung nach vorne zu schieben. Diese
Bewegung kann zum Beispiel dadurch begrenzt werden, dass ein Anschlagelement
in Bewegungsrichtung des durch die Federentspannung mitgenommenen
Federarmes vorgesehen ist, an welchem die Vorderseite oder ein Eingriffselement
des radial vorgespannten Federelementes anschlägt, um zum
Beispiel die Vorschubbewegung der Kolben- oder Zahnstange zu unterbrechen.
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Vorzugsweise
ist der radial vorgespannte Federarm so vorgesehen, dass er sich
entlang der axialen oder Längsrichtung der Injektionsvorrichtung erstreckt,
wobei der radial vorgespannte Federarm beispielsweise ein Drittel,
die Hälfte oder mehr der Länge der Injektionsvorrichtung
aufweisen kann. Hierdurch ist es möglich, dass ein Auslöselement oder
Auslöseknopf näher an der Stelle der tatsächlichen
Injektion angeordnet werden kann, wohingegen bekannte Injektionsvorrichtungen
meistens nur am proximalen Ende ein Bedienelement, wie zum Beispiel
einen Auslöseknopf, aufweisen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es zeigen:
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1A eine
Injektionsvorrichtung in Draufsicht;
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1B eine
Querschnittsansicht der in 1A gezeigten
Injektionsvorrichtung;
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1C die
in 1A gezeigte um 90° gedrehte Injektionsvorrichtung;
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1D eine
Querschnittsansicht der in 1C gezeigten
Injektionsvorrichtung entlang der Linie B-B;
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2A eine
Injektionsvorrichtung in Grundstellung in Draufsicht;
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2B eine
Querschnittsansicht des proximalen Teils der in 2A gezeigten
Injektionsvorrichtung entlang der Linie A-A;
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2C die
in 2A gezeigte Injektionsvorrichtung im aufgezogenen
Zustand;
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2D eine
Querschnittsansicht des proximalen Teils der in 2C gezeigten
Injektionsvorrichtung entlang der Linie C-C;
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3A eine
Injektionsvorrichtung mit einem Federarm in Draufsicht;
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3B die
in 3A gezeigte Injektionsvorrichtung in einer Querschnittsansicht
entlang der Linie A-A;
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3C eine
Schnittbildansicht der in 3B gezeigten
Injektionsvorrichtung entlang der Linie B-B.
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1B zeigt
in Querschnittsansicht die in 1A gezeigte
Injektionsvorrichtung 1, welche in einer um 90° gedrehten
Position in 1D gezeigt ist. Eine in die Injektionsvorrichtung 1 eingesetzte Zweikammerampulle 2 weist
zwei Stopfen 2a und 2b auf, wobei ein vorderes
oder distales Ende einer Zahnstange 3 am proximalen Stopfen 2b anliegt.
Die Zahnstange 3 wird auf bekannte Art mittels zweier gegenüberliegender
elastischer radial nach innen vorgespannter Rastarme 1a relativ
zur Injektionsvorrichtung 1 so gelagert, dass die Zahnstange 3 relativ zur
Injektionsvorrichtung 3 nur in distale (in 1 nach
links) und nicht in proximale Richtung verschoben werden kann. Zum
Aufziehen der Injektionsvorrichtung 1 ist ein Knopf 4 vorgesehen,
welcher aus der Injektionsvorrichtung 1 herausgezogen werden kann.
In der Injektionsvorrichtung 1 ist ein Hebel 5 an seiner
auf der Längsachse der Injektionsvorrichtung 1 senkrecht
stehenden Drehachse 5a schwenkbar gelagert, wobei die Lagerung 1b der
Drehachse 5a des Hebels 5 relativ zur Injektionsvorrichtung 1 nicht verschiebbar
ist.
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Der
Hebel 5 ist über ein zum Beispiel als Stange oder
Stangenteilelement vom Hebel 5 vorstehendes Koppelelement 5b mit
einem Aufzieh- und Vorschubelement 6 gekoppelt, welches
radial nach innen vorgespannte Eingriffselemente oder Federarme 6a aufweist,
die so in die Zahnung der Zahnstange 3 eingreifen, dass
das Vorschubelement 6 relativ zur Zahnstange 3 nur
in proximale Richtung, also in 1D nach
rechts, bewegt werden kann, wohingegen eine Relativbewegung in Gegenrichtung
nicht möglich ist.
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Der
Hebel 5 ist über einen Hebeleingriff oder eine
Kopplung 5c mit dem Aufzugelement 6 verbunden,
so dass der Hebel 5 nach einer Aufzugbewegung durch Herausziehen
des Knopfes 4 von einer in 1 nicht
gezeigten distalen Kippstellung in die in 1D gezeigte
proximale nach rechts gekippte Stellung gezogen wird. Die Herausziehbewegung des
Knopfes 4 führt somit zu einer Verkippung oder Drehung
des Hebels 5 um den Drehpunkt 5a, wodurch auch
das mit dem Hebel 5 an der Koppelung 5b verbundene
Vorschubelement 6 in proximale Richtung bewegt wird und
sich relativ zu der durch die Haltelemente 1a gehaltenen
Zahnstange 3 verschiebt. Dabei werden die Federarme 6a um
einen oder mehr Zähne der Zahnstange 3 verschoben.
Das Aufzieh- und Vorschubelement 6 weist eine Anlagefläche 6b auf,
welche an einer Seite mit einer Feder 7 in Anlage ist oder
in welche ein Federende integriert ist. Die Feder 7 stützt
sich an der gegenüberliegenden Seite an einer Anlagefläche 1c der
Injektionsvorrichtung 1 ab.
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Da
der Hebelarm, der durch die Entfernung D zwischen dem Drehpunkt 5a des
Hebels 5 und der Koppelung 5c des Hebels 5 mit
dem Knopf 4 gebildet wird, länger ist als der
Hebelarm, welcher durch die Entfernung d des Drehpunktes 5a mit
der Koppelung 5b des Vorschubelementes 6 gebildet
wird, kann die Aufziehbewegung des Knopfes 4 im Verhältnis
d/D untersetzt werden und somit in eine relativ zur Aufziehbewegung
des Knopfes 4 kleineren Aufziehbewegung des Vorschubelementes 6 untersetzt
werden, welche aufgrund des Hebelgesetzes eine um D/d größere
Kraft zum Spannen der Feder 7 zur Verfügung stellt.
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Die
Aufziehbewegung zur Überführung der Injektionsvorrichtung 1 aus
der Grundstellung in die aufgezogene oder geladene Stellung ist
auch anhand des Vergleiches der in den 2B und 2D gezeigten
Querschnittsansichten sichtbar. Wie aus den Figuren ersichtlich
ist, kann eine Untersetzung der Aufziehbewegung in etwa im Verhältnis
5:1 realisiert werden.
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Am
proximalen Ende der Zahnstange 3 ist ein Endanschlag 3a vorgesehen,
welcher bei fortgesetzter Ausschüttung und somit Einschubbewegung der
Zahnstange 3 in Richtung eines Anschlages 6d des
Aufzieh- und Vorschubelementes 6 bewegt wird und somit
zur Folge hat, dass bei vollständig eingeschobener Zahnstange 3,
bei welcher der Endanschlag 3a der Zahnstange 3 in
Anlage mit dem Anschlag 6d des Vorschubelementes 6 kommt,
das Vorschubelement 6 nicht mehr in proximale Richtung aufgezogen
werden kann. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass bei einer
zum Beispiel vollständigen oder fast vollständigen
ausgeschütteten Ampulle 2 keine weitere Aufziehbewegung
mehr erfolgen kann.
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Das
Vorschubelement 6 der in 3B gezeigten
aufgezogenen Injektionsvorrichtung 1 wird in der aufgezogenen
Stellung gegen die Kraft der gespannten Feder durch den radial nach
außen vorgespannten Federarm 6c, welcher Teil
des Vorschubelementes 6 ist, gehalten. Dieser wurde durch
die in proximale Richtung durchgeführte Aufzugbewegung des
Vorschubelementes 6 aus der in 3C eingezeigten
gestrichelten Position, in welcher das vordere Ende des Federarmes 6c in
Anlage mit einer Anlagekante 1d der Injektionsvorrichtung 1 ist, über
die Kante 1d der Injektionsvorrichtung 1 gezogen
und rastet an der Kante 1d aufgrund der radial nach außen
gerichteten Vorspannung ein. In der in 3C gezeigten
aufgezogenen Position der Injektionsvorrichtung 1 ist somit
keine Entspannung der Feder 7 möglich.
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Zur
Auslösung der Injektionsvorrichtung 1 wird der
auf den radial nach außen drückenden Federarm 6c einwirkende
Auslöseknopf 8 gedrückt, welcher das
vordere Ende des Federarmes 6c wieder über die
Kante 1d der Injektionsvorrichtung 1 hinwegschiebt
und somit die Sperrung oder Verrastung freigibt. Hierdurch wird
der auf das Vorschubelement 6 drückenden Feder 7 keine
Haltekraft mehr entgegengesetzt, so dass das Vorschubelement 6 durch die
Feder 7 in distale Richtung gedrückt werden kann und
aufgrund des Eingriffes der Elemente 6a die Zahnstange 3 in
distale Richtung verschiebt, welche auf den Stopfen 2b drückt
und somit einen Ausschüttvorgang aus der Ampulle 2 bewirkt.
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Dabei
wird der Federarm 6c wieder in die in 3C eingezeichnete
gestrichelte Position verschoben.
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Die
Injektionsvorrichtung befindet sich wieder in Ausgangsstellung und
kann, wenn der Endanschlag 3a der Zahnstange 3 noch
nicht vollständig in das Vorschubelement 6 bis
zur Anlage an der Fläche 6d eingeschoben wurde,
wieder zur Vorbereitung einer weiteren Dosisabgabe aufgezogen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2005/097233
A2 [0002]
- - WO 2005/097240 A1 [0002]