DE60037203T2

DE60037203T2 - Medikamentenspender

Info

Publication number: DE60037203T2
Application number: DE60037203T
Authority: DE
Inventors: Anthony Patrick Ware JONES; Paul Kenneth Ware RAND; Duncan Ware ROBERTSON
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Current assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 1999-12-11
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2020-12-09
Also published as: US7322355B2; EP1235609A2; AU2006601A; ATE411068T1; US20020189612A1; TW482689B; WO2001041847A2; DE60037203D1; US20040025871A1; ATE352339T1; DE60033176D1; WO2001041849A3; EP1235609B1; WO2001041845A1; JP2003516198A; EP1235608B1; CO5270018A1; JP2003520075A; PE20010720A1; WO2001041848A1

Description

Diese Erfindung betrifft einen Medikamentenspender mit einer Rückstelleinrichtung zum Rückstellen eines mechanischen Mechanismus des Spenders nach einer Betätigung von ihm. Der Spender ist insbesondere zur Verwendung als eine Inhalationsvorrichtung geeignet.
Es ist bekannt, Patienten mit in einem Aerosol enthaltenen Medikamenten zu behandeln, zum Beispiel bei der Behandlung von Atmungsstörungen. Es ist auch bekannt, für eine derartige Behandlung Medikamente zu verwenden, die in einem Aerosol enthalten sind und die an einen Patienten mittels einer Inhalationsvorrichtung verabreicht werden, die ein rohrförmiges Gehäuse oder Hülse, in dem/der sich der Aerosolbehälter befindet, und ein Auslassrohr aufweist, das aus dem rohrförmigen Gehäuse heraus führt. Derartige Inhalationsvorrichtungen werden im Allgemeinen als Dosieraerosole (Metered Dose Inhalors, MDIs) bezeichnet. Die in derartigen Inhalationsvorrichtungen verwendeten Aerosolbehälter sind so ausgestaltet, dass sie eine vorbestimmte Medikamentendosis auf jede Betätigung hin abgeben, mittels eines Auslassventilelements an einem Ende, das entweder durch ein Niederdrücken des Ventilelements, während der Behälter stationär gehalten wird, oder durch ein Niederdrücken des Behälters, während das Ventilelement stationär gehalten wird, geöffnet werden kann. Bei der Verwendung derartiger Vorrichtungen ist der Aerosolbehälter in dem rohrförmigen Gehäuse so platziert, dass das Auslassventilelement des Behälters über eine Stütze mit dem Auslassrohr, zum Beispiel einer Düse oder einem Mundstück, kommuniziert bzw. in Verbindung steht. Wenn sie zur Abgabe von Medikamenten verwendet wird, zum Beispiel bei der Bronchodilatationstherapie, dann hält der Patient das Gehäuse in einem mehr oder weniger aufrechten Zustand, und das Mundstück oder die Düse der Inhalationsvorrichtung ist in dem Mund oder der Nase des Patienten platziert. Der Aersolbehälter wird zu der Stütze hin gedrückt, um eine Medikamentendosis aus dem Behälter abzugeben, die dann durch den Patienten inhaliert wird.
Es ist auch bekannt, Trockenpulver-Inhalationsvorrichtungen zur Abgabe eines inhalierbaren Medikaments zu verwenden. In einem Aspekt umfassen derartige Spender im Voraus abgemessene Dosen eines pulverförmigen Medikaments, zum Beispiel in Kapseln oder Blistern. In einem anderen Aspekt umfassen derartige Spender ein Reservoir eines pulverförmigen Medikaments, aus dem Dosen vor dem Abgabeprozess, oder gleichzeitig damit, abgemessen werden. In jedem Fall kann die Vorrichtung für eine passive Medikamentenfreigabe ausgestaltet sein, bei der das Medikament einfach an einer Abgabeposition zur Vernebelung in Aerosolform (Aerosolisation), als Reaktion auf die Inhalation des Patienten, verfügbar gemacht wird. Alternativ kann ein aktiver Freigabemechanismus verwendet werden, wodurch ein „Puff" von komprimiertem Gas oder Luft an der Abgabeposition vorgesehen wird, um bei der Aerosolisation des Pulvers, vor der Inhalation des Patienten oder gleichzeitig damit, zu helfen. Derartige Vorrichtungen werden im Allgemeinen Trockenpulver-Inhalatoren mit aktiver Freigabe (Active Release Dry Powder Inhalers, Active DPIs) genannt. Die Quelle des komprimierten Gases oder Luft ist im Allgemeinen ein Aerosolbehälter.
Es ist auch bekannt, Spritzen für die Abgabe von injizierbaren Medikamenten an einen Patienten zu verwenden. Herkömmlich verlassen sich Spritzen auf ein Punktieren der Haut des Patienten durch eine hohle Nadel, durch welche das injizierbare Medikament (in Lösungs- oder Suspensionsform) an die Muskeln oder das Gewebe des Patienten abgegeben wird. Kürzlich entwickelte Systeme ohne Nadeln für die Abgabe von injizierbaren Mitteln verwenden eine Hochgeschwindigkeitsinjektion von Arzneimitteln oder Impfstoffen mit einer Partikelrezeptur durch die Haut und in jedes physisch zugängliche Gewebe. Andere Systeme ohne Nadeln verwenden eine ähnliche Hochgeschwindigkeitsinjektion von Arzneimitteln oder Impfstoffen, die auf ein geeignetes Trägerpartikel beschichtet sind. Derartige Systeme ohne Nadeln können so ausgestaltet sein, dass sie eine Quelle von komprimierter Luft oder Gas umfassen, die auf eine Freigabe hin Energie vorsieht, um die Medikamentenpartikel zur Injektion in die Haut anzutreiben.
Man wird verstehen, dass eine effektive Medikamentenabgabe an den Patienten, unter Verwendung einer Inhalationsvorrichtung wie beispielsweise einem MDI oder aktiven DPI, wie oben beschrieben, zu einem gewissen Grad von der Fähigkeit des Patienten abhängt, die Vorrichtung manuell zu betätigen (z. B. Abgeben bzw. Auslösen des Aerosols und/oder Rückstellen der Vorrichtung), und die Betätigung davon mit einem Einnehmen eines ausreichend starken Einatmens zu koordinieren. Für einige Patienten, insbesondere junge Kinder, die Älteren und Personen mit Arthritis, kann eine manuelle Betätigung der Vorrichtung Schwierigkeiten darstellen. Andere Patienten finden es schwierig, ein verlässliches Einatmen mit der Betätigung der Vorrichtung zu koordinieren. Beide dieser Patientengruppen laufen Gefahr, dass sie nicht die angemessene Medikamentendosis erhalten.
Man wird auch verstehen, dass eine effektive Medikamentenabgabe an den Patienten, unter Verwendung einer Spritze oder eines Injektionssystems ohne Nadeln, wie oben beschrieben, auch Sorgfalt und Geschicklichkeit erfordert.
Die Anmelder haben nun einen Medikamentenspender entwickelt, der einen Rückstellmechanismus aufgenommen hat, der keine manuelle Betätigung durch den Patienten erfordern kann. Die Vorteile, einen positiven Rückstellmechanismus zu haben, sind zahlreich. Bei Vorrichtungen, wo es keinen Rückstellmechanismus gibt, ist es möglich, dass der Behälter in der Auslöseposition steckenbleibt. Das kann die Wirksamkeit von weiteren Inhalatorbetätigungen sowie die Dosierungswirksamkeit beeinflussen. Des Weiteren, je länger der Behälter in der Auslöseposition bleibt, desto erhöhter ist die Wahrscheinlichkeit von Medikamentenablagerung und/oder erhöhter Medikamentenkonzentration in den unteren Teilen des Behälters. Ein positiver Rückstellmechanismus ist deshalb technisch vorteilhaft, zusätzlich zu einem Steigern des Vertrauens des Verbrauchers und der Leichtigkeit der Benutzung der Vorrichtung.
Das US Patent Nr. 5,061,914 beschreibt eine Formgedächtnislegierungs-Mikro-Betätigungsvorrichtung. Die Betätigungsvorrichtung umfasst ein Nickel-Titan-Legierungsmaterial, das eine durch Temperatur herbeigeführte Phasenumwandlung erfährt, wenn es erwärmt wird. Die Phasenumwandlung führt zu einem Zusammenziehen der Betätigungsvorrichtung. Die Betätigungsvorrichtung kann mit einem mikro-mechanischen Element zur Bewegung von ihr mechanisch gekoppelt sein.
Das US Patent Nr. 5,958,154 beschreibt Legierungsmaterialien, die, als Reaktion auf die Aufbringung eines Magnetfelds, eine Phasenumwandlung erfahren.
Als Stand der Technik zum Hintergrund können EP-A-0461281 , WO-A-92/07599 und WO-A-92/15353 erwähnt werden.
Folglich stellt die Erfindung in einem Aspekt einen Medikamentenspender gemäß Anspruch 1 bereit.
Optionale Merkmale der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
Wie er hierin verwendet wird, bezeichnet der Begriff Dosisfreisetzungseinrichtung jede Einrichtung, die mit dem Spender zur Verfügbarmachung einer Medikamentendosis an einen Patienten assoziiert wird, zum Beispiel ein Dosisabmessungsventil in einem Aerosolbehälter eines Medikaments.
Geeigneterweise ist das Ventil ein Schieber. Andere Ventilsysteme umfassen, aber sind nicht darauf beschränkt, Tellerventilsysteme, Keilschiebersysteme, Doppelplattenschiebersysteme, Kugel- und Winkelventilsysteme, Systeme von Rückflussventilen mit Klappe, Endhahnventilsysteme und andere ähnliche Ventilsysteme. Die Ventilausgestaltung ist typischerweise eine Funktion des Bereitstellens einer vorbestimmten Dosierung oder Menge des in dem Behälter enthaltenen Medikaments an einen Nutzer.
Wenn der Medikamentenbehälter ein unter Druck stehender Aerosolbehälter ist, umfasst das Ventil typischerweise einen Ventilkörper mit einer Einlassöffnung, durch welche eine Medikamenten-Aerosolrezeptur in den Ventilkörper eintreten kann, eine Auslassöffnung, durch die das Aerosol aus dem Ventilkörper austreten kann, und einen Öffnungs-/Schließmechanismus, mittels dessen ein Fluss durch die Auslassöffnung steuerbar ist.
Das Ventil kann ein Schieber sein, wobei der Öffnungs-/Schließmechanismus einen Dichtungsring und einen durch den Dichtungsring aufnehmbaren Ventilschaft umfasst, der einen Abgabedurchgang aufweist, wobei der Ventilschaft gleitend innerhalb des Rings bewegbar ist, aus einer Position mit geschlossenem Ventil in eine Position mit offenem Ventil, bei der das Innere des Ventilkörpers, über den Abgabedurchgang, in Verbindung mit dem Äußeren des Ventilkörpers steht.
Typischerweise ist das Ventil ein Dosierventil. Die Messvolumen betragen üblicherweise von 10 bis 100 µl, wie beispielsweise 25 µl, 50 µl oder 63 µl. Geeigneterweise definiert der Ventilkörper eine Messkammer zum Abmessen einer Menge von einer Medikamentenrezeptur, und einen Öffnungs-/Schließmechanismus mittels dessen der Fluss durch die Einlassöffnung zu der Messkammer steuerbar ist. Vorzugsweise weist der Ventilkörper eine Probenahmekammer auf, die mit der Messkammer über eine zweite Einlassöffnung in Verbindung steht, wobei die Einlassöffnung mittels eines Öffnungs-/Schließmechanismus steuerbar ist, wodurch der Fluss einer Medikamentenrezeptur in die Messkammer reguliert wird.
Das Ventil kann auch ein „Freifluss-Aerosolventil" mit einer Kammer und einem Ventilschaft umfassen, der sich in die Kammer erstreckt und relativ zu der Kammer zwischen einer Abgabe- und einer Nicht-Abgabeposition bewegbar ist. Der Ventilschaft weist eine Ausgestaltung auf, und die Kammer weist eine innere Ausgestaltung auf, die derart sind, dass ein abgemessenes Volumen dazwischen definiert ist, und derart, dass der Ventilschaft während einer Bewegung zwischen seiner Nicht-Abgabe- und Abgabeposition aufeinanderfolgend: (i) einen freien Fluss von einer Aerosolrezeptur in die Kammer zulässt, (ii) ein geschlossenes abgemessenes Volumen für eine unter Druck stehende Aerosolrezeptur zwischen der äußeren Oberfläche des Ventilschafts und der inneren Oberfläche der Kammer definiert, und (iii) sich mit dem geschlossenen abgemessenen Volumen innerhalb der Kammer bewegt, ohne dass das Volumen des geschlossenen abgemessenen Volumens abnimmt, bis das abgemessene Volumen mit einem Auslassdurchgang in Verbindung steht, wodurch eine Abgabe des abgemessenen Volumens von unter Druck stehender Aerosolrezeptur zugelassen wird. Ein Ventil dieser Art wird in dem U.S. Patent Nr. 5,772,085 beschrieben.
Das Ventil kann auch eine Struktur und Wirkung ähnlich denjenigen Aerosolventilen aufweisen, die in der europäischen Patentanmeldung Nr. EP-A-870,699 und der PCT Patentanmeldung Nr. WO 99/36334 beschrieben werden.
Vorzugsweise umfasst die Kopplung oder Rückstellkopplung mehrere Streifen, Drähte, Spulen oder Rohre. Die mehreren Streifen, Drähte, Spulen oder Rohre können auf jegliche geeignete Art angeordnet werden, einschließlich Parallel- oder Reihenanordnungen und Bündelanordnungen.
Bei Ausführungsformen umfasst die Kopplung eine Legierung, die eine Phasenumwandlung auf ein Erwärmen hin erfährt (Formgedächtnislegierungen). Bestimmte Formgedächtnislegierungen erfahren auch eine Änderung der Form auf ein Wiederabkühlen hin, ohne äußerlich angewandte Energie. Derartige Zweiwege-Formgedächtnislegierungen werden auch zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
Bei einer Ausführungsform ist die Formgedächtnislegierung vorzugsweise eine Nickel-Titan-Legierung, wie beispielsweise eine Nickel-Titan-Legierung, die von 5% bis 95%, vorzugsweise von 20% bis 80%, Nickel nach Gewicht, und von 95% bis 5%, vorzugsweise von 80% bis 20%, Titan nach Gewicht umfasst. Mit einer Nickel-Titan-Legierung ist eine Legierung gemeint, die im Wesentlichen Nickel und Titan enthält, obwohl andere Elemente, wie beispielsweise Cu und Nb, in kleinen (z. B. Spuren) Mengen vorhanden sein können.
Bei anderen Ausführungsformen ist die Formgedächtnislegierung vorzugsweise eine Kupfer-Aluminium-Nickel-Legierung oder eine Kupfer-Zink-Aluminium-Legierung. Spurenmengen von anderen Elementen können auch vorhanden sein.
Andere geeignete Formgedächtnislegierungen umfassen diejenigen, die auf Innenaustausch-Polymer-Kompositwerkstoffen bzw. Ionenaustausch-Polymerverbundstoffen basieren, wie diejenigen, die in „Ionic Polymer-Metal Composites (IPMC) As Biomimetic Sensors, Actuators & Artificial Muscels – A Review", M. Shahinpoor, Y. Bar-Cohen, J.O. Simpson und J. Smith, wie bei http://www.unm.edu/~amri/paper.html veröffentlicht, beschrieben sind.
Andere potentiell geeignete Formgedächtnislegierungen umfassen diejenigen, die auf zusammenziehbaren Polymeren basieren, wie diejenigen, die in „Review of Artificial Muscle based an Contractile Polymers", Massachusetts Institute of Technology Artificial Intelligence Laboratory Memo Nr. 1330, November 1991, David L. Brock, beschrieben sind.
Vorzugsweise umfasst die Kopplung von zwei bis zwanzig, vorzugsweise sechs bis zwölf Drähte, die sich als Reaktion auf die Aufbringung eines elektrischen Stromflusses dadurch zusammenziehen. Die Drähte können auf jede geeignete Art angeordnet sein, einschließlich Parallel- oder Reihenanordnungen und Bündelanordnungen.
Vorzugsweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich eine elektrische Energiequelle, um elektrischen Strom vorzusehen. In einem Aspekt umfasst die elektrische Energiequelle ein galvanisches Element, oder eine Batterie von galvanischen Elementen, die wiederaufladbar sein können. In einem anderen Aspekt umfasst die elektrische Energiequelle eine photovoltaische Zelle, oder eine Batterie von photovoltaischen Zellen. In einem weiteren Aspekt umfasst die elektrische Energiequelle einen Konverter, zum Umwandeln von mechanischer Energie in elektrische Energie. In einem weiteren Aspekt umfasst die elektrische Energiequelle einen Kondensator zur lokalen Speicherung von Ladung. Geeignete Kondensatoren umfassen diejenigen, die als „Super-Kondensatoren" bekannt sind, mit einem hohen Verhältnis von Kapazität zu Größe, wie beispielsweise diejenigen, die aus festen Elektroden und einem flüssigen Elektrolyt bestehen.
Jegliche bekannte Systeme zum Leistungsmanagement und -erhaltung können mit der elektrischen Energiequelle verwendet werden, um die Leistungsabgabe davon zu verwalten und/oder zu erhalten.
Ein elektrischer Stromkreis kann vorgesehen werden, der eine Spannungsverstärkungseinrichtung aufgenommen haben kann, zur Erzeugung einer höheren Spannung als diejenige, die durch das galvanische Element oder die Batterie von galvanischen Elementen zugeführt wird, zum Beispiel einen spannungserhöhenden oder invertierenden Schaltkreis, oder einen DC-DC-Konverter, der einen Oszillator, Transformator und Gleichrichter aufgenommen hat.
Der elektrische Schaltkreis kann eine oder mehrere Energiespeicherkomponenten, wie beispielsweise Kondensatoren oder Induktoren, aufgenommen haben, um einen verzögerungsfreien Strom zuzuführen, der groß genug ist, um die Temperatur der Streifen oder Drähte mit der erforderlichen Rate auf die erforderliche Temperatur zu erhöhen.
Der Eingang zu dem elektrischen Stromkreis kann mit der elektrischen Energiequelle mittels einer mechanischen, elektro-mechanischen oder elektronischen Umschaltkomponente verbunden sein.
Die Ausgabe des elektrischen Stromkreises kann mit den Streifen oder Drähten mittels einer mechanischen, elektro-mechanischen oder elektronischen Umschaltkomponente verbunden sein, oder durch eine Komponente, die zulässt, dass der Ausgangsstrom auf eine lineare oder digitale (z. B. impulsbreitenmodulierte) Art gesteuert wird.
Geeignete Steuerprofile (z. B. über Impulsbreitenmodulation) umfassen diejenigen, wo die Temperatur einer Formgedächtnislegierungskopplung anfänglich auf eine Haltetemperatur (H) erhöht wird, die gerade unterhalb der Umwandlungstemperatur (T) ist. Eine Betätigung der Kopplung ist dann durch ein Erwärmen der Kopplung auf eine Temperatur (A) erreichbar, die gerade oberhalb der Umwandlungstemperatur ist. Dies kann schnell erreicht werden, da die Haltetemperatur (H) nahe an der Umwandlungstemperatur (T) ist. Wenn die Wärmequelle ausgeschaltet wird, hört auch eine Betätigung schnell auf, weil das Abkühlen von einer Temperatur (A), lediglich gerade oberhalb der Umwandlungstemperatur (T), auf die Umwandlungstemperatur lediglich eine kleine Temperaturabnahme umfasst.
Die Streifen- oder Drahtkomponenten können von der Batterie unter Verwendung einer Umschaltkomponente, ohne zusätzliche Energieversorgungsschaltungen, betrieben werden.
Geeigneterweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich ein Steuergerät zum Steuern der Menge von elektrischem Stromfluss durch die Kopplung oder an einen Elektromagneten.
Geeigneterweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich einen Timer bzw. Zeitgeber zum Steuern der Zeitdauer von elektrischem Stromfluss durch die Kopplung oder an einen Elektromagneten.
Geeigneterweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich eine lokale elektrische Quelle, wie beispielsweise einen Kondensator oder Induktor.
Die zusätzliche elektrische Quelle kann mechanisch erzeugt sein, wobei zum Beispiel die Energiequelle ein vorspannbares nachgiebiges Element, z. B. eine Feder, umfassen kann. Alternativ kann die Energiequelle eine Quelle von komprimiertem Fluid umfassen, vorzugsweise ein komprimiertes Gas. Die Energiequelle kann eine chemische Energiequelle oder eine physikalisch explosive Energiequelle umfassen.
Vorzugsweise reagiert eine Verformung der Kopplung, und folglich eine Betätigung der Rückstelleinrichtung, auf einen durch einen Patienten betätigbaren Mechanismus.
In einem Aspekt umfasst der Mechanismus eine Tasten-, Schalter- oder Hebelanordnung.
In einem anderen Aspekt ist der Medikamentenspender in der Form eines Inhalators zur Abgabe eines inhalierbaren Medikaments. Vorzugsweise reagiert eine Verformung der Kopplung, und folglich eine Betätigung der Rückstelleinrichtung, auf einen durch einen Patienten betätigbaren Mechanismus mit einem Sensor, der den Atem eines Patienten wahrnimmt. Die Verformung der Kopplung durch einen elektrischen Stromfluss dadurch, kann auf die Erfassung des Einatmens eines Patienten ansprechen. Alternativ kann eine Verformung der Kopplung durch einen elektrischen Stromfluss dadurch, auf einen Mechanismus ansprechen, der mit irgendeinem Punkt in dem Atemmuster des Patienten gekoppelt ist, wie beispielsweise dem Ende des Ausatmens.
In einem Aspekt umfasst der Sensor ein durch Atem bewegbares Element, das als Reaktion auf den Atem eines Patienten bewegbar ist. Vorzugsweise wird das durch Atem bewegbare Element aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Flügel, einem Segel, einem Kolben, einer Membran und einem Flügelrad, besteht.
Eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements kann durch jede geeignete Technik zur Erfassung einer Bewegung erfassbar sein. Geeignete Techniken umfassen optische Detektoren, magnetische Detektoren oder Detektoren, die eine Erfassung von kapazitativen Effekten nutzen.
Optische Detektoren können verwendet werden, um eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements zu erfassen, durch Versehen des Elements mit einer gemusterten äußeren Oberfläche, zum Beispiel Streifen in einer Strichcode-artigen Anordnung, und Platzieren des optischen Detektors, so dass er zu der gemusterten Oberfläche hin zeigt. Eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements ändert die Menge von der Lichtquelle, die zurück auf den optischen Detektor reflektiert wird, wenn der Strahl über die gemusterte Oberfläche geht. Die Streifen können so angeordnet sein, dass die Richtung der Bewegung des Elements erfasst werden kann.
Magnetische Detektoren können verwendet werden, um die Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements durch die Verwendung einer magnetischen Schaltvorrichtung zu erfassen. Ein Lesegerät befindet sich an dem Spender und ein magnetisches Material ist in dem durch Atem bewegbaren Element eingebettet (oder umgekehrt). Eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements führt zu einer Änderung des von dem Lesegerät erfahrenen Magnetfelds. Alternativ kann eine Halleffekt-Vorrichtung verwendet werden, wobei ein Halbleiter die Stärke des Magnetfelds des magnetischen Materials an dem durch Atem bewegbaren Element misst.
Eine Erfassung von kapazitativen Effekten kann verwendet werden, um eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements zu erfassen, durch ein Hinzufügen eines leitfähigen Teils an das Element, und auch an einen zweiten festen Teil des Spenders. Eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements führt zu einer Änderung der Kapazität, die gemessen werden kann.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Drucksensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Druckprofils. Ein Druckwandler ist ein Beispiel eines geeigneten Drucksensors.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Luftflusssensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Luftflussprofils.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Temperatursensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Temperaturprofils.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Feuchtigkeitssensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Feuchtigkeitsprofils.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Gassensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Sauerstoff- oder Kohlendioxidprofils. Das chemische Profil des eingeatmeten und ausgeatmeten Teils des Atemzyklus variiert, und dies kann ferner als ein Messinstrument verwendet werden.
Geeigneterweise umfassen die Atemdaten Atemzyklusdaten, FEV und/oder Spitzenflussdaten.
In einem Aspekt kann die Kopplung dem Luftfluss ausgesetzt werden, der von der Inhalation oder dem Ausatmen des Patienten herstammt, um bei dem Kühlen der Kopplung nach einer Betätigung der Rückstelleinrichtung zu helfen. Andere aktive Kühlmechanismen können verwendet werden, wie beispielsweise eine Gebläsekühlung.
Vorzugsweise umfasst der Medikamentenspender einen Betätigungs- oder Dosiszähler zum Zählen der Anzahl von Betätigungen der Rückstelleinrichtung. Der Betätigungs- oder Dosiszähler kann mechanisch oder elektronisch sein. Bevorzugter ist der Betätigungs- oder Dosiszähler von der Kopplung unabhängig, so dass ein Zählen sogar dann auftreten wird, falls die Rückstelleinrichtung manuell betätigt wird.
Geeigneterweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich ein elektronisches Datenverwaltungssystem. Das elektronische Datenverwaltungssystem weist eine Eingabe-/Ausgabefähigkeit auf, und umfasst einen Speicher zum Speichern von Daten; einen Mikroprozessor zum Durchführen von Vorgängen mit den Daten; und einen Sender zum Übertragen eines die Daten oder den Ausgang eines Vorgangs mit den Daten betreffenden Signals.
Geeigneterweise umfasst das elektronische Datenverwaltungssystem ein elektronisches Steuersystem, zum Steuern der Versorgung der Kopplung mit Energie. Somit kann das Steuersystem in Aspekten den Fluss von elektrischem Strom an die Kopplung regulieren.
Das Steuersystem kann einen Teil eines größeren elektronischen Datenverwaltungssystems bilden, das in der Lage ist, Eingaben von anderen elektronischen Komponenten zu empfangen. Insbesondere können Eingaben von jeglichem Sensor empfangen werden, um eine Betätigung der Kopplung als Reaktion auf den Sensor, insbesondere eine Atemsensor-Eingabe, zu ermöglichen.
Das Steuersystem kann so angeordnet sein, dass es jegliche geeignete Steuerung der Betätigung der Kopplung erreicht, einschließlich einem Variieren des Betrags der daran zugeführten Energie, der Rate der daran zugeführten Energie, Impulsmuster der Energiezufuhr an die Kopplung, und komplexeren Steuermustern.
Der Spender der Erfindung ist zur Abgabe eines Medikaments geeignet, insbesondere für die Behandlung von Atmungserkrankungen, wie beispielsweise Asthma und chronischer Emphysenbronchitis (COPD).
Geeignete Medikamente können somit ausgewählt werden aus zum Beispiel schmerzlindernden Mitteln, z. B. Codein, Dihydromorphin, Ergotamin, Fentanyl oder Morphin; Präparaten für den Hals, z. B. Diltiazem; Antiallergika, z. B. Cromoglycat, Ketotifen oder Nedocromil; Antibiotika, z. B. Cephalosporine, Penicilline, Streptomycin, Sulphonamide, Tetracycline und Pentamidin; Antihistamine, z. B. Methapyrilen; entzündungshemmende Mittel, z. B. Beclomethason-Dipropionat, Fluticason-Propionat, Flunisolid, Budesonid, Rofleponid, Mometason-Furoat, Ciclesonid oder Triamcinolon-Acetonid); Hustenmittel, z. B. Noscapin; Broncho-Dilatoren, z. B. Albuterol, Salmeterol, Ephedrin, Adrenalin, Fenoterol, Formoterol, Isoprenalin, Metaproterenol, Phenylephrin, Phenylpropanolamin, Pirbuterol, Reproterol, Rimiterol, Terbutalin, Isoetharin, Tulobuterol oder (-)-4-Amino-3,5-Dichlor-α-[[[6-[2-(2-Pyridinyl)Ethoxy]Hexyl]Methyl]Benzolmethanol; Diuretika, z. B. Amilorid; Anticholinergetika, z. B. Ipratropium, Tiotropium, Atropin oder Oxitropium; Hormone, z. B. Cortison, Hydrocortison oder Prednisolon; Xanthine, z. B. Aminophyllin, Cholin-Theophyllinat, Lysin-Theophyllinat oder Theophyllin; therapeutische Proteine und Peptide, z. B. Insulin oder Glukagon. Es wird einem Fachmann klar sein, dass, wo es angemessen ist, die Medikamente in der Form von Salzen (z. B. als Alkalimetall- oder Aminsalze oder als Säurezusatz-Salze) oder als Ester (z. B. niedrige Alkylester) oder als Solvate (z. B. Hydrate) verwendet werden können, um die Aktivität und/oder Stabilität des Medikaments zu optimieren.
Medikamente können auch in Kombinationen abgegeben werden. Bevorzugte Rezepturen, die Wirkstoffkombinationen enthalten, enthalten Salbutamol (z. B. als die freie Base oder das Sulfatsalz) oder Salmeterol (z. B. als das Xinafoat-Salz) in Kombination mit einem entzündungshemmenden Steroid, wie beispielsweise einem Beclomethason-Ester (z. B. das Dipropionat) oder einem Fluticason-Ester (z. B. das Propionat). Eine besonders bevorzugte Kombination umfasst Salmeterol-Xinafoat-Salz und Fluticason-Propionat.
Bevorzugte Medikamente werden aus Albuterol, Salmeterol, Fluticason-Propionat und Beclomethason-Dipropionat, und Salzen und Solvaten davon, z. B. das Sulfat von Albuterol und das Xinafoat von Salmeterol, und jeglichen Mischungen daraus, ausgewählt. Alternativ kann der Spender zur Abgabe von Impfstoffen verwendet werden.
Der Medikamentenbehälter kann ein Medikament in Lösungs- oder Suspensionsform umfassen.
Der Medikamentenbehälter kann eine Suspension eines Medikaments in einem Treibmittel umfassen, zum Beispiel flüssiges HFA134a, HFA-227, Helium oder Kohlendioxid.
Alternativ kann der Medikamentenbehälter eine Lösung eines Medikaments in einem Lösungsmittel umfassen.
Vorzugsweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich einen Sicherheitsmechanismus, um unbeabsichtigte Mehrfachbetätigungen der Rückstelleinrichtung zu verhindern.
Der Sicherheitsmechanismus kann eine Zeitverzögerung zwischen nachfolgenden Betätigungen der Rückstelleinrichtung auferlegen.
Vorzugsweise umfasst der Medikamentenspender einen manuellen Override, der eine manuelle Betätigung der Rückstelleinrichtung ermöglicht. Der manuelle Override kann so ausgestaltet sein, dass er sämtliche Situationen abdeckt, bei denen die Kopplung nicht auf die normale Art betätigt. Diese werden Situationen umfassen, bei denen eine Betätigung nicht auftritt (z. B. aufgrund eines Stromausfalls). Alternativ wird dies Situationen umfassen, bei denen eine Betätigung auftritt, aber ein Rückstellen der Kopplung fehlschlägt (z. B. weil die Energie in einem „kontinuierlich eingeschalteten" Modus ist), und eine manuelle Rückstellung, Entkopplung (z. B. durch Trennen bzw. Lösen der Kopplung), oder es wird eine „Schaltkreisunterbrechung" verwendet.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfassen der eine oder mehrere Drähte eine Legierung, die eine Phasenumwandlung beim Erwärmen erfährt, als Reaktion auf einen Fluss von elektrischem Strom dadurch. Die Legierung ist zum Beispiel eine Nickel-Titan-Legierung.
Die Erfindung wird nun weiter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1a einen Inhalator gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Ruheposition zeigt;
1b den Inhalator von 1a in einer zündfertigen Position zeigt;
1c den Inhalator der 1a und 1b in einer Auslöseposition zeigt; und
1d den Inhalator der 1a bis 1c während dem Rückstellen über eine Rückstelleinrichtung zeigt.
Nun unter Bezugnahme auf die Figuren, stellen die 1a bis d schematisch ein mit Atem bedientes Dosieraerosol 2 dar. Der Inhalator umfasst einen Kanister 4, der eine Suspension eines Medikaments in einem unter Druck stehenden Treibmittel, wie beispielsweise p134a, umfasst. Der Kanister ist an seiner Basis mit einem Ventil 6 verbunden. Eine Relativbewegung des Kanisters 4 bezüglich des Ventils 6 führt dazu, dass eine abgemessene Medikamentendosis an den Patienten abgegeben wird. Ein Mundstück 8 steht von dem Inhalator vor, zum Durchgang des Medikaments an den Patienten.
In der Ruhe (wie in 1a gezeigt), wird der Kanister 4 in einer Nicht-Abgabeposition gehalten, durch einen Auslösehebel 10, der an einer Hebelstütze 12 schwenkbar angebracht ist, und in der Position durch eine Auslöse-Nockenverriegelung 16 arretiert. Der Auslösehebel 10 ist an 18 mit einer Zugfeder 20 schwenkbar verbunden, die mit einem Zündhebel 22 verbunden ist, und ist an seinem anderen Ende 24 mit dem Kanister 4 schwenkbar verbunden. Die Zugfeder 20 wirkt als ein Energiespeicher zum Betätigen des Auslösemechanismus des Inhalators, wie unten beschrieben.
Um die Vorrichtung zur Abgabe zündfertig zu machen, drückt ein Patient den Zündhebel 22 nieder (siehe 1b). Dies induziert eine Spannung in die Zugfeder 20, da die Feder ausgedehnt wird. Der Zündhebel 22 ist in der Zündposition durch eine Zünd-Nockenverriegelung 26 arretiert.
Wenn der Patient inhaliert, spricht ein Atemsensor (nicht gezeigt) auf den Atem des Patienten an, vervollständigt einen elektrischen Schaltkreis (nicht gezeigt), wobei ein Strom von ihm eine Trigger-Kopplung erwärmt, oder in diesem Fall einen Auslöse-Formgedächtnislegierungs(shape memory alloy, SMA)-Draht 28, der mit der Auslöse-Nockenverriegelung 16 verbunden ist. Wenn die Temperatur des SMA-Drahts 28 zunimmt, zieht er sich zusammen, und während er dies tut, entfernt er die Auslöse- Nockenverriegelung 16 von dem Auslösehebel 10. Die Zugfeder 20 gibt nun ihre Energie frei und springt nach oben zurück und schwenkt den Auslösehebel 10 nach unten, womit der Kanister 4 nach unten gezogen wird, relativ zu dem Ventil 6, um eine Medikamentendosis durch das Mundstück 8 des Inhalators freizugeben.
Eine Rückstelleinrichtung wird in 1d gezeigt. Die Vorteile, einen positiven Rückstellmechanismus zu haben, sind zahlreich. In Vorrichtungen, wo es keinen Rückstellmechanismus gibt, ist es möglich, dass der Kanister in der Auslöseposition stecken bleibt. Dies kann die Wirksamkeit von weiteren Inhalaltorbetätigungen sowie die Dosierungswirksamkeit beeinflussen, und kann zu einer Medikamenten-Leckage führen. Des Weiteren, je länger der Behälter in der Auslöseposition bleibt, desto erhöhter ist die Wahrscheinlichkeit einer Medikamentenablagerung und/oder erhöhter Medikamentenkonzentration in den unteren Teilen des Kanisters. Ein positiver Rückstellmechanismus ist deshalb technisch vorteilhaft, zusätzlich zu einem Steigern des Vertrauens des Verbrauchers und der Leichtigkeit der Benutzung der Vorrichtung.
Es kann entweder eine separate Rückstelltaste geben, die mit der Rückstelleinrichtung verbunden ist, oder die Rückstelleinrichtung kann nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung, nach dem Auslösen des Inhalators, betätigt werden. Sobald sie betätigt wird, erwärmt sich ein Rückstell-SMA-Draht 30 und zieht sich zusammen, wobei er eine Rückstell-Nockenverriegelung 32 nach unten zieht und den Zündhebel 22 freigibt. Wenn der Auslösehebel 22 in seine Ruheposition zurückkehrt, wie in 1a dargestellt, kehrt der Auslösehebel 10 in seine Ruheposition zurück, über die Zugfeder 20. Der Auslösehebel 10 wird dann wieder in seiner Ruheposition durch die Auslöse-Nockenverriegelung 16 arretiert.
Man wird zu schätzen wissen, dass jegliche Teile des Spenders oder der Betätigungsvorrichtung, welche die Medikamentensuspension berühren, mit Materialien wie beispielsweise Fluorpolymermaterialien beschichtet sein können, welche die Neigung eines Medikaments daran anzuhaften vermindern. Jegliche bewegliche Teile können auch daran aufgebrachte Beschichtungen aufweisen, die ihre gewünschten Bewegungscharakteristika steigern. Reibungsbeschichtungen können deshalb aufgebracht werden, um einen Reibungskontakt zu steigern, und Gleitmittel verwendet werden, um einen Reibungskontakt zu vermindern, so wie es notwendig ist.
Man wird verstehen, dass die vorliegende Offenbarung lediglich dem Zweck der Darstellung dient, und sich die Erfindung auf Modifikationen, Variationen und Verbesserungen daran, innerhalb des Bereichs der Ansprüche, erstreckt.

Claims

Medikamentenspender mit einem Körper, einem Medikamentenbehälter (4) mit einer Dosisfreisetzungseinrichtung (6) zum Freisetzen einer Medikamentendosis aus dem Behälter, einem mechanischen Mechanismus (10, 16, 20, 22), der betätigbar ist, um zu bewirken, dass die Dosisfreisetzungseinrichtung eine Medikamentendosis aus dem Behälter freisetzt, und einer Rückstelleinrichtung zum Rückstellen des mechanischen Mechanismus nach einer Betätigung von ihm, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstelleinrichtung eine Rückstellkopplung mit zumindest einem Draht, einem Streifen, einer Spule oder einem Rohr (30) umfasst, die als Reaktion auf einen elektrischen Stromfluss dadurch reversibel zusammenziehbar ist.
Medikamentenspender nach Anspruch 1, bei dem der mechanische Mechanismus eine Auslöseeinrichtung ist.
Medikamentenspender nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Dosisfreisetzungseinrichtung die Form eines Ventils (6) annimmt.
Medikamentenspender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Kopplung mehrere Drähte, Streifen, Spulen oder Rohre umfasst.
Medikamentenspender nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Kopplung einen oder mehrere Drähte (30) umfasst, die sich als Reaktion auf einen elektrischen Stromfluss dadurch zusammenziehen.
Medikamentenspender nach Anspruch 5, bei dem der Draht/die Drähte einen Kontraktionsgrad von 2% bis 8% bei einem elektrischen Stromfluss dadurch aufweist.
Medikamentenspender nach Anspruch 6, bei dem der Draht/die Drähte eine Legierung umfasst, die bei einem elektrischen Stromfluss dadurch eine Phasenumwandlung erfährt.
Medikamentenspender nach Anspruch 7, bei dem die Legierung eine Nickel-Titan-Legierung ist.
Medikamentenspender nach Anspruch 8, bei dem die Nickel-Titan-Legierung von 5% bis 95% Nickel nach Gewicht und von 95% bis 5% Titan nach Gewicht umfasst, vorzugsweise von 20% bis 80% Nickel nach Gewicht und von 80% bis 20% Titan nach Gewicht.
Medikamentenspender nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Nickel-Titan-Legierung außerdem Kupfer, Niobium oder jegliche Mischungen davon umfasst.
Medikamentenspender nach Anspruch 7, bei dem die Legierung eine Kupfer-Zink-Aluminium-Legierung oder eine Kupfer-Aluminium-Nickel-Legierung ist.
Medikamentenspender nach Anspruch 7, bei dem die Legierung die Zusammensetzung aufweist, die als Ni_65-x-yMn_20+xGa_15+y definiert ist, worin x zwischen 3 Atom-% und 15 Atom-% ist und y zwischen 3 Atom-% und 12 Atom-% ist.
Medikamentenspender nach Anspruch 7, bei dem die Legierung die Zusammensetzung aufweist, die als (Ni_aFe_bCo_c)_65-x-y(Mn_dFe_eCo_f)_20+x(Ga_gSi_hAl_i)_15+y definiert ist, worin x zwischen 3 Atom-% und 15 Atom-% ist und y zwischen 3 Atom-% und 12 Atom-% ist, und worin a + b + c = 1, worin d + e + f = 1 und g + h + i = 1.
Medikamentenspender nach Anspruch 7, bei dem die Legierung einen Innenaustausch-Polymerverbundstoff umfasst.
Medikamentenspender nach Anspruch 7, bei dem die Legierung ein zusammenziehbares Polymer umfasst.
Medikamentenspender nach einem der Ansprüche 5 bis 15, bei dem der eine oder mehrere Drähte einen Durchmesser von 30 bis 400 Mikrometer aufweisen, vorzugsweise von 50 bis 150 Mikrometer.
Medikamentenspender nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem die Kopplung als Reaktion auf ein Erwärmen zusammenziehbar ist, das von einem elektrischen Stromfluss in dem Bereich von 0,01 A bis 100 A stammt, vorzugsweise 0,1 A bis 5 A.
Medikamentenspender nach einem der Ansprüche 1 bis 17, außerdem mit einer elektrischen Energiequelle.
Medikamentenspender nach einem der Ansprüche 1 bis 18, in der Form eines Inhalators zur Abgabe eines inhalierbaren Medikaments.
Medikamentenspender nach Anspruch 19, bei dem das Erwärmen, das von einem Fluss von elektrischem Strom durch die Kopplung stammt, und folglich eine Betätigung der Rückstelleinrichtung, auf einen durch einen Patienten betätigbaren Mechanismus reagiert, der einen Sensor umfasst, welcher den Atem eines Patienten wahrnimmt.
Medikamentenspender nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Medikamentenbehälter ein Medikament in Lösungs- oder Suspensionsform umfasst.
Medikamentenspender nach Anspruch 21, bei dem der Medikamentenbehälter eine Suspension eines Medikaments in einem Treibmittel, zum Beispiel flüssiges HFA134a, HFA-227, Helium oder Kohlendioxid, umfasst.
Medikamentenspender nach Anspruch 21, bei dem der Medikamentenbehälter eine Lösung eines Medikaments in einem Lösungsmittel umfasst.