DE69431066T2

DE69431066T2 - Intradermale arzneimittelabgabevorrichtung

Info

Publication number: DE69431066T2
Application number: DE69431066T
Authority: DE
Inventors: Joseph Gross; Gerard Kelly
Original assignee: Elan Corp PLC
Current assignee: Elan Corp PLC
Priority date: 1993-11-18
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2014-11-18
Also published as: ES2176310T3; CA2176342A1; IL111685A0; US5527288A; ES2176310T4; EP0729366B1; AU1076395A; ATE220931T1; EP0729366B9; DE69431066D1; JPH09504974A; EP0729366A1; IL111685A; NZ276485A; AU693136B2; WO1995013838A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Medikament-Verabreichungsgeräte, insbesondere auf ein intrakutanes Medikament-Verabreichungsgerät zum Verabreichen eines flüssigen Medikaments an eine Person über die Haut der Person.

STAND DER TECHNIK

Eine Type eines transkutanen Medikament-Verabreichungsgeräts hat die Form eines Flecks, der auf die Haut der Person aufgebracht wird und ein Medikament enthält, das in die Haut durch Osmose und/oder durch ein kontrolliertes Massentransport-Phänomen wie Iontophorese eindringt. Einfache Flecke ermöglichen aber keine Kontrolle, oder nur begrenzte Kontrolle, der Verabreichungsrate des Medikaments, die abhängt von Hautbedingungen, der Natur (insbesondere der Molekulargröße) des zu verabreichenden Medikaments, und dgl. Iontophoretische Geräte sind auch nicht völlig zufriedenstellend hinsichtlich ihrer Fähigkeit, große Moleküle zu verabreichen, und die Verabreichungsrate hiervon zu kontrollieren. Alle solche Geräte sind durch die Sperrfunktion der Haut begrenzt.
Ein anderes transkutanes Medikament-Verabreichungsgerät wird in der internationalen Patent-Veröffentlichung WO 93/17754 beschrieben. In einer Ausführungsform umfasst dieses Gerät ein Gehäuse, das einen Flüssigkeitsbehälter und einen Medikament-Verabreichungskörper enthält, der von dem Gehäuse getragen wird und mit der Haut der Person in Berührung gebracht werden kann. Der Medikament-Verabreichungskörper trägt eine Vielzahl von Hohlnadeln (von denen es vorzugsweise wenigstens fünfzig gibt) mit einem Außendurchmesser in der Größenordnung von 1 mm, wobei die Nadeln so ausgebildet sind, dass sie die äußere Schicht toter Zellen der Haut (stratum corneum) durchdringen, wodurch das Eindringen des Medikaments durch die Haut verbessert wird.
Es sind jedoch gewisse Nachteile mit diesem Verfahren der Medikamenten- Verabreichung verbunden. Zunächst gibt es das Risiko von beträchtlichen Schmerzen und Traumatisierung der Haut, verbunden mit dem Aufbringen einer speziellen Anordnung von Nadeln. Zweitens kann das Medikament um den Eintrittspunkt jeder Nadel auslaufen, als Ergebnis des angewandten Druckes, um die Verabreichung des Medikaments zu unterstützen. Ein Film flüssigen Medikaments, das das Gebiet der Anwendung überdeckt, kann Irritation für Personen mit empfindlicher Haut verursachen; gewisse Medikamente können diese Irritation noch verstärken. Das Auslaufen führt auch zu einer geringeren Effizienz der Medikament-Verabreichung. Drittens kann es schwierig sein, sicherzustellen, dass das Gerät richtig angewandt wird, wobei die Spitze der Nadeln das stratum corneum durchdringen. Die Haut hat eine natürliche Federwirkung und Elastizität. Das Gerät wird derart auf die Haut gepresst, dass das gesamte Gebiet der Nadelanordnung die Oberfläche der Haut nach unten drückt, besonders wenn beträchtlicher Druck angewandt wird. Aus diesem Grund ist ein zusätzlicher Grad von Schmerz mit der richtigen Anwendung des Gerätes verbunden, infolge der Höhe des Drucks, die nötig ist, um das stratum corneum mit allen Nadeln richtig zu durchstoßen.
Ein weiteres transkutanes Medikament-Verabreichungsgerät wird in der internationalen Veröffentlichung WO-A-89/12473 beschrieben. Die WO-A-89/12473 beschreibt eine Einwegspritze mit einem Gehäuse, das eine Medikamenten- Ampulle enthält, an der eine hypodermische Nadel befestigt ist. Die Medikamenten-Ampulle ist in dem Gehäuse beweglich, so dass die Nadel in die Haut einer Person für die transkutane Verabreichung des Medikaments gedrückt werden kann, wobei das Medikament aus der Ampulle durch eine Kolbenanordnung ausgedrückt wird.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein intrakutanes Medikament- Verabreichungsgerät geschaffen zum Verabreichen wenigstens eines flüssigen Medikaments an eine Person über die Haut der Person, enthaltend ein Gehäuse mit einer unteren Oberfläche zum Anlegen an die Haut der Person, eine Vorrichtung zum Fixieren des Gehäuses in Position, wobei die untere Oberfläche in Kontakt mit der Haut der Person steht; ein Medikamenten-Behälter innerhalb des Gehäuses; eine Vorrichtung zum aktiven Ausstoßen des Medikaments aus dem Behälter auf die Haut der Person, eine Nadel-Vorrichtung, die dem Medikamenten-Behälter zugeordnet ist und sich durch die untere Oberfläche erstreckt und ein inneres Ende hat, das mit dem Medikamenten-Behälter kommuniziert und ein äußeres Ende hat, das um eine ausreichende Distanz nach außen ragt, um durch die Oberhaut in die Lederhaut einzudringen, wenn das Gehäuse gegen die Haut gepresst wird, mit dem Kennzeichen, dass das Medikament aus dem Behälter über eine einzelne Hohlnadel ausgestoßen wird, die die Nadel-Vorrichtung bildet, wobei die einzelne Hohlnadel in Beziehung zum Gehäuse fixiert ist und einen Außendurchmesser von 0,5 mm oder weniger hat.
Vorzugsweise umfasst das Gehäuse außerdem eine Deckel-Befestigungs- Vorrichtung, die daran befestigt ist, einen abnehmbaren Schutzdeckel mit einer oberen Oberfläche, die dem Gehäuse zugewandt ist, und einer unteren Oberfläche, die die untere Oberfläche des Gehäuses bildet, die der Haut der Person zugewandt ist, wobei der Deckel ausziehbar und rückstellbar in der Deckel-Befestigungsvorrichtung angebracht sein kann, derart, dass der Deckel im Wesentlichen parallel zum Gehäuse positioniert ist und derart, dass das äußere Ende der Hohlnadel um eine ausreichende Distanz nach außen ragt, um sich nicht weiter als die obere Oberfläche des Deckels zu erstrecken, wenn der Deckel ausgezogen ist, und um durch die Oberhaut in die Lederhaut einzudringen, wenn der Deckel an der Haut der Person fixiert und zurückgezogen ist.
Gemäß den unten beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ist die untere Oberfläche des Gehäuses derart geformt, dass, wenn sie gegen die Haut gepresst wird, ein wesentlicher Teil des auf die Haut ausgeübten Drucks durch die Spitze der Nadel gerichtet ist.
Gemäß den unten beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ragt die Nadel aus dem Gehäuse heraus, oder, wenn das Gerät einen abnehmbaren Schutzdeckel hat, nach außen aus dem abnehmbaren Schutzdeckel, wenn das Gerät an der Person angeordnet ist, und zwar etwa 0,3-5 mm, bevorzugt 0,3-3 mm, höchst bevorzugt 0,3-1 mm, und einen Außendurchmesser von 0,075-0,5 mm, bevorzugt 0,1-0,2 mm und einen Innendurchmesser von ungefähr 0,05-0,3 mm, bevorzugt 0,05-0,15 mm, höchst bevorzugt 0,05-0,0075 mm hat.
Wie im Folgenden spezieller beschrieben, erlaubt ein solches intrakutanes Medikament-Verabreichungsgerät das Verabreichen verschiedener Medikamente, einschließlich Medikamente verhältnismäßig großer Molekulargröße, und in langsamen Raten, die präzise gesteuert werden können.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung, wie sie unten beschrieben ist, kann der Medikamenten-Behälter eine ausdehnbare und zusammenziehbare Kammer sein, die bei der Füllung mit dem Medikament ausgedehnt wird und die zusammengezogen werden kann, um das Medikament daraus in kontrollierten Raten mithilfe der Vorrichtung zum aktiven Abgeben des Medikaments auszustoßen. Diese Vorrichtung kann einen elektrisch gesteuerten Gas-Generator umfassen, wie eine elektrolytische Zelle, eine vorgespannte Feder oder Membran, oder osmotische Vorrichtungen, um Osmose herbeizuführen zwischen einem Reinwasser- Behälter und einem Salzlösungs-Behälter, die innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Medikament- Verabreichungsgerät vorgesehen mit einer Vielzahl von Medikamenten-Behältern innerhalb des Gehäuses, wobei alle Medikamenten-Behälter mit einem Auslass- Hohlraum kommunizieren, mit dem auch die einzige Hohlnadel kommuniziert, und eine Vorrichtung, wie einer elektrischen Vorrichtung, zum individuellen Kontrollieren der Zuführung des Medikaments von der Vielzahl der Behälter an den Auslass-Hohlraum.
Gemäß weiteren Merkmalen der unten beschriebenen Erfindung kann das Gehäuse wenigstens zwei Teile umfassen: (1) eine elektronische Steuereinheit zum Steuern des Ausstoßes des Medikaments aus dem Medikamenten-Behälter, wie beispielsweise zur Erzielung einer vorprogrammierten kontinuierlichen Verabreichung des Medikaments, einer voll programmierbaren kontinuierlichen pulsweisen oder intermittierenden Verabreichung des Medikaments und/oder einer von Patienten kontrollierten Verabreichung des Medikaments und (2) eine wegwerfbare Patronen-Einheit zur Aufnahme des Medikamenten-Behälters oder der Behälter und/oder der Vorrichtungen zum aktiven Ausstoßen des Medikaments aus dem Behälter auf die Haut der Person.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird im Folgenden, nur beispielsweise, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Form eines intrakutanen Medikament-Verabreichungsgerätes darstellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Geräts der Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Längsschnittansicht des Gerätes der Fig. 1 ist;
Fig. 4, 5 und 6 Längsschnittansichten sind, die andere intrakutane Medikament- Verabreichungsgeräte zeigen, die gemäß der Erfindung aufgebaut sind;
Fig. 7 eine schematische Ansicht ist, die ein intrakutanes Medikament- Verabreichungsgerät mit Mehrfachbehälter gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Draufsicht ist, die genauer den inneren Aufbau des Geräts der Fig. 7 zeigt;
Fig. 9 eine Ansicht ist, entsprechend der von Fig. 8, jedoch darstellend eine Modifikation, wobei die Medikamenten-Behälter parallel mit dem Auslass-Hohlraum verbunden sind, anstatt in Reihe, wie in Fig. 8;
Fig. 10 und 11 zwei weitere Variationen in dem Aufbau des Geräts zeigen;
Fig. 12 eine Form eines intrakutanen Medikament-Verabreichungsgeräts darstellt, das einen abnehmbaren Schutzdeckel hat, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
Fig. 13 und 14 Seitenansichten des Geräts der Fig. 12 sind, wobei der abnehmbare Schutzdeckel ausgezogen bzw. rückgestellt ist;
Fig. 15 eine vergrößerte Längsschnitt-Ansicht des Geräts der Fig. 12 ist, wobei der abnehmbare Schutzdeckel zurückgezogen ist;
Fig. 16 eine vergrößerte Längsschnitt-Ansicht ist, die die Wegwerfpatronen-Einheit eines zweiteiligen intrakutanen Medikament- Verabreichungsgerätes darstellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 17(a)-(c) Längsschnittansichten sind, die elektronische Steuereinheiten eines zweiteiligen intrakutanen Medikament-Verabreichungsgerätes zeigen, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, und die eine vollprogrammierbare Verabreichung bzw. eine vom Patienten aktivierte Verabreichung bzw. eine kontinuierliche Verabreichung ermöglichen;
Fig. 18 eine Längsschnitt-Ansicht ist, die die Wegwerfpatronen-Einheit eines zweiteiligen intrakutanen Medikament-Verabreichungsgeräts zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 19 und 20 Verabreichungscharakteristiken, von Insulin bzw. Lachs- Calcitonin zeigen, aus einem Gerät, das gemäß der Erfindung aufgebaut ist; und
Fig. 21 eine vergrößerte Längsschnitt-Ansicht des Medikament-Verabreichungsgeräts der Fig. 12 zeigt, darstellend eine Medikamenten- Injektionsöffnung.
Das Gerät gemäß der Erfindung überwindet die Nachteile, die oben angeführt worden sind, aus den folgenden Gründen: Erstens, da im Allgemeinen nur eine einzige Nadel verwendet wird, führt das Applizieren des Gerätes nur zu einem einzigen Eintrittspunkt, was fast allen Schmerz und Trauma eliminiert, der sich aus der Applizierung des Geräts ergibt. Zusätzlich gestattet es der extrem kleine Durchmesser der einzelnen Nadel, die Applikation praktisch schmerzlos und minimal eindringend zu machen.
Zweitens ist die Leckagemenge in sehr großem Umfang, wenn nicht gänzlich vermindert. Die Verabreichung ist demzufolge viel kontrollierter. Die Leckage ist aus zwei Gründen reduziert: (1) das Medikament wird unter der Oberhaut (und nicht bloß unter dem stratum corneum) verabreicht; und (2) nur ein einziger Punkt existiert, an dem eine Leckage auftreten kann.
Drittens ergibt die Form der unteren Oberfläche, dass ein wesentlicher Anteil des Drucks durch die Nadelspitze gerichtet ist. Wenn das Gerät nicht korrekt geformt ist, kann zu viel Druck durch die untere Oberfläche gerichtet sein, so dass die Haut von der Oberfläche des Gerätes und nicht von der Nadel beansprucht wird. Gemäß der Erfindung muss die Nadel ausreichenden Druck ausüben, um die Oberhaut zu dehnen und zu durchstechen, d. h. die Elastizität der Haut muss gegen die Nadel gerichtet sein. Es sollte bemerkt werden, dass der wirksame Druck (die Kraft, die pro Flächeneinheit des Hautkontakts auf das Gehäuse ausgeübt wird) für eine gegebene Kraft viel höher bei dem Gerät gemäß der Erfindung ist, da die wirksame Fläche der Applikation ungefähr 50fach verkleinert wird, wenn anstelle der 50 Nadeln nur eine Nadel verwendet wird und weiter reduziert wird als Folge der verwendeten Nadel mit kleinem Durchmesser.
Der abnehmbare Schutzdeckel schützt nicht nur die Nadel vor Schaden, wenn das Gerät nicht in Gebrauch steht, sondern sorgt auch für ein sichereres Gerät insofern, dass die Nadel über dem Deckel nur dann herausragt, wenn das Gerät in Gebrauch ist. Somit wird ein zufälliger Kontakt mit der Nadel auf ein Minimum beschränkt. Zusätzlich kann der abnehmbare Schutzdeckel beweglich positioniert sein, um es der Nadel zu erlauben, sich aus dem Schutzdeckel auf eine vorbestimmte Vielzahl von verschiedenen Längen zu erstrecken. Auf diese Weise kann die Tiefe des Eindringens der Nadel leicht variiert werden, um die Anwendung des Geräts auf verschiedene Teile des Körpers der Person oder auf verschiedene Hautdicken anzupassen.
Ausführungsformen mit einer Wegwerfpatronen-Einheit und einer wiederverwendbaren elektronischen Steuereinheit haben den Vorteil, dass die Wiederverwendung von relativ teueren und/oder langlebigen elektronischen Steuereinheitsteilen ermöglicht wird. Die Wegwerf- (und ersetzbare) Patronen-Einheit enthält solche Elemente, die verhältnismäßig schnell abgenutzt sind, sowie das Medikament oder die Medikamente und/oder die Vorrichtungen zum aktiven Ausstoßen des Medikaments aus dem Behälter an die Person.
Da das intrakutane Gerät dieser Erfindung das Medikament unter die Oberhaut bringt, d. h. an die Schnittstelle zwischen Oberhaut und Lederhaut, oder in das Innere der Lederhaut oder subkutan, sind viele Probleme der transkutanen Applikation nicht vorhanden; das Medikament wird direkt an ein Gewebe gebracht, das Kapillaren enthält, und hat keine Sperren zu überwinden, bevor es in das vaskulare System eintritt.
Vorzugsweise sind die Vorrichtungen, um das Gehäuse oder, wenn das Gerät einen abnehmbaren Schutzdeckel hat, den abnehmbaren Schutzdeckel in Position zu halten, ein unter Druck klebender Überzug, wie ein Acrylat-Klebstoff auf der unteren Oberfläche hiervon. Wenn das Gerät auf die Haut gepresst wird, durchsticht die Nadel die Oberhaut und die unter Druck klebende Beschichtung befestigt die untere Oberfläche an der Haut. Mit einem einfachen Schritt wird eine schmerzlose und traumafreie Applikation durch die Erfindung ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ kann das Gerät durch einen Gurt oder ein Armband in Position gehalten werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hat die untere Oberfläche des Gehäuses oder, wenn das Gerät einen abnehmbaren Schutzdeckel hat, der abnehmbare Schutzdeckel eine konvexe Form und die Hohlnadel erstreckt sich von dem (oder durch das) Zentrum der konvexen Form. Alternativ kann die untere Oberfläche des Gehäuses (oder die untere Oberfläche des abnehmbaren Schutzdeckels) mit einem Vorsprung versehen sein, aus dem die Nadel hervorragt. In einer weiteren Alternative kann die untere Oberfläche des Gehäuses oder des Deckels eine konische Form haben, und die Hohlnadel erstreckt sich von dem Scheitelpunkt des Konus'. In einer weiteren Ausführungsform kann die untere Oberfläche des Gehäuses oder des Deckels eine konvexe Form haben und ebenfalls mit einem Vorsprung versehen sein, aus dem die Nadel herausragt.
Wenn das Gerät keinen abnehmbaren Schutzdeckel hat, ist die Nadel so positioniert, dass sie die Haut direkt erfasst, so dass sie die Haut durchsticht, bevor ein großer Teil der Oberfläche mit ihr in Berührung gekommen ist. Effektiv werden Teile der Oberfläche von der Nadel entfernt gehalten als Konsequenz der Form der unteren Oberfläche. Aus diesem Grund wird viel von dem Druck, der durch die Oberfläche eines flachen Gerätes ausgeübt werden kann, statt dessen direkt durch die Nadelspitze gerichtet.
Das Gerät kann jedoch eine flache Oberfläche haben vorausgesetzt, dass die Größe des Geräts oder die Form und Elastizität der Haut, auf die das Gerät anzuwenden ist, es erlaubt, einen wesentlichen Teil dieses Druckes direkt durch die Nadelspitze zu richten.
Vorzugsweise ragt die Nadel nach außen aus dem Gehäuse oder, wenn das Gerät einen abnehmbaren Schutzdeckel hat, nach außen aus dem abnehmbaren Schutzdeckel, wenn das Gerät auf die Person aufgebracht ist, und zwar um ungefähr 0,3 bis 5 mm, bevorzugt 0,3-3 mm, besonders bevorzugt 0,3-1 mm, und hat einen äußeren Durchmesser von 0,075-0,5 mm, vorzugsweise 0,1-0,2 mm und einen inneren Durchmesser von 0,05-0,3 mm, bevorzugt 0,05-0,15 mm und besonders bevorzugt 0,05-0,075 mm. Eine solche Nadel ist verhältnismäßig schmerzfrei anzuwenden, verursacht wenig oder kein Trauma für die Haut und trotzdem gestattet sie eine präzise kontrollierbare Verabreichung eines flüssigen Medikaments, einschließlich Medikamenten von verhältnismäßig großer Molekulargröße.
Vorzugsweise ist der Behälter in Form einer ausdehnbaren und zusammenziehbaren Kammer ausgebildet, die ausgedehnt wird, wenn sie mit dem Medikament gefüllt wird, und die zusammengezogen werden kann, um das Medikament von dort auszustoßen.
Außerdem hat vorzugsweise der Medikamenten-Behälter, wenn er gefüllt ist, ein Volumen von 0,2-10 ml oder größer, bevorzugt 0,3-6 ml, besonders bevorzugt 0,5 bis 3 ml.
Außerdem enthält vorzugsweise die Vorrichtung zum aktiven Ausstoßen des Medikaments einen elektrisch gesteuerten Gas-Generator innerhalb des Gehäuses zum Erzeugen eines Gases, um den Medikamenten-Behälter zusammenzuziehen, um das Medikament von dort auszustoßen.
Ein solches intrakutanes Verabreichungsgerät ermöglicht genaue Kontrolle der Verabreichungsrate des Medikaments; insbesondere ermöglicht es, das Medikament mit präzise kontrollierbaren langsamen Raten zu verabreichen. Die Verwendung einer engen Nadel ist auch vorteilhaft zum Erzielen niedriger Verabreichungsraten, wobei immer noch die Verabreichung einer Vielzahl von Medikamenten möglich ist, einschließlich derjenigen mit relativ großer Molekular-Größe.
In geeigneter Weise ist der Gas-Generator eine elektrolytische Zelle. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Gerät außerdem einen Startknopf, der niederdrückbar ist, um die Vorrichtung zum aktiven Ausstoßen des Medikaments aus dem Medikamenten-Behälter zu aktivieren, wie etwa einen Startknopf, der den Gas-Generator in Betrieb setzt. Somit kann das Gerät geliefert und für einen unbestimmten Zeitraum gelagert werden und doch sofort aktiviert werden, wenn dies erforderlich wird.
In geeigneter Weise umfasst das Gerät einen elektronischen Schaltkreis zum Steuern der Zeit und der Rate der Gas-Erzeugung, wodurch das Ausstoßen des Medikaments aus dem Medikamenten-Behälter kontrolliert wird. Vorzugsweise enthält die elektronische Schaltung einen Mikroprozessor, der hinsichtlich der Zeit und der Rate der Gas-Erzeugung programmierbar ist. Beispielsweise kann der Mikroprozessor so programmiert werden, dass er das flüssige Medikament verabreicht in einer kontinuierlichen Infusion (konstante oder veränderliche Rate), in einer pulsartigen Weise oder in intermittierenden Dosen sowie entsprechend einer Eingabe von der Person, wie eine vom Patienten gesteuerte Analgesie.
Es ist somit möglich, einen Dosierungsplan zu wählen oder zu bestimmen, der den Anforderungen sowohl des individuellen Patienten als auch des zu verbreichenden Medikaments entspricht. Beispielsweise kann das Gerät einen Mikroprozessor enthalten, der die Verabreichung derart steuert, dass sich die Verabreichungsrate während eines 24-Stunden-Zyklus' so ändert, wie dies infolge verschiedener Anforderungen der Medikamentendosierung während Perioden der Aktivität oder Inaktivität und des Schlafes erforderlich ist, und auch die Anforderungen der Person hinsichtlich der Nahrungsaufnahme in Betracht zieht.
Alternativ kann die Person mit separaten Tages- und Nachtgeräten versehen sein, die jeweils verschiedene elektronische Schaltungen zum Steuern der Zeit und der Rate der Medikamenten-Verabreichung enthalten.
Es kann wünschenswert sein, bestimmte Medikamente automatisch zu verabreichen, nur dann, wenn es von der Person erfordert wird, entweder durch Aktivierung durch den Patienten oder passiv, wie durch einen Rückkopplungs- Mechanismus. In einem solchen Fall wird ein Gerät zur Verfügung gestellt, bei dem das Gehäuse außerdem einen Sensor (Rückkopplung) enthält, um eine Bedingung im Körper der Person festzustellen und die Verabreichung des Medikaments in Antwort darauf zu steuern. Der Sensor kann beispielsweise ein Temperatur-Sensor, ein Pulsraten-Sensor, ein Blutzucker-Sensor, ein Blutdruck-Sensor oder ein ph-Sensor sein.
Wenn somit ein Gerät dazu bestimmt ist, beispielsweise ein Fieber senkendes Medikament zu verabreichen, kann es mit einem Temperatur-Sensor versehen sein derart, dass ein festgestelltes Ansteigen der Körpertemperatur über den bestimmten Wert die Medikamenten-Verabreichung aktiviert oder die Rate der Medikamenten-Verabreichung erhöht.
Der Sensor kann an der Haut anliegen, kann durch die Haut eingesetzt werden, oder kann innerhalb des Gerätes sein, getrennt von der Haut.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Gehäuse eine Mehrzahl von Medikamenten-Behältern, wobei jeder Behälter durch einen separaten Gas- Generator zusammenziehbar ist und mit einem Auslass-Hohlraum kommuniziert, mit dem auch die einzelne Hohlnadel kommuniziert. In einer solchen Ausführungsform kommunizieren alle Medikamenten-Behälter in Serie mit dem Auslass- Hohlraum. In einer alternativen Ausführungsform kommunizieren alle Medikamenten-Behälter parallel mit dem Auslass-Hohlraum.
Sieht man eine Vielzahl von Medikamenten-Behältern vor, kann man beträchtliche Variationen in den Mengen von Medikamenten erzielen, die verabreicht werden können, in den Raten, zu denen die Medikamente verabreicht werden, und in der Anzahl der Medikamente, die durch das gleiche Gerät verabreicht werden können. Sieht man eine Vielzahl von Behältern vor, ermöglicht dies, das Gerät in einem Bereich von Situationen zu verwenden, für die ein Gerät mit einem einzigen Behälter ungeeignet wäre.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Gerätes, das mehr als ein einzelnes Medikament verabreichen soll, hat ein Gehäuse, das eine Vielzahl von Medikamenten-Behältern enthält, denen jeweils eine einzelne Hohlnadel zugeordnet ist. Ein solches Gerät ist vor allem geeignet, wenn die Medikamente nicht zur Vermischung miteinander geeignet sind, oder wenn sie separat oder wenn sie aufeinander folgend zu verabreichen sind. Zusätzlich kann ein Sekundär-Medikament, das in der Lage ist, die örtliche Irritierung oder den Schmerz zu reduzieren, der durch die Hohlnadel verursacht ist und/oder durch die Interaktion des Primärmedikaments mit der Haut der Person, kann entweder mit dem Primärmedikament von dem jeweiligen intrakutanen Gerät gemeinsam verabreicht werden oder in den Klebstoff eingebaut werden derart, dass das sekundäre Medikament passiv durch die Haut verabreicht wird, wenn das Gerät an der Haut der Person befestigt wird.
In einer alternativen Ausführungsform des Gerätes gemäß der Erfindung, wobei der Behälter die Form einer ausdehnbaren und zusammenziehbaren Kammer hat, umfassen die Mittel zum aktiven Ausstoßen des Medikaments eine Feder, die durch die Ausdehnung des Medikamenten-Behälters beim Füllen mit einem Medikament gespannt wird, und die trachtet, in ihren unbeanspruchten Zustand zurückzukehren, um den Behälter zusammenzuziehen und hierbei das Medikament über die Hohlnadel auszustoßen.
In einer anderen alternativen Ausführungsform, bei der der Behälter die Form einer ausdehnbaren und zusammenziehbaren Kammer hat, können die Mittel zum aktiven Ausstoßen des Medikaments eine Membran umfassen, die durch die Ausdehnung des Medikamenten-Behälters beim Füllen mit einem Medikament gespannt wird, und die danach trachtet, in den unbeanspruchten Zustand zurückzukehren, um den Behälter zusammenzuziehen und hierbei das Medikament über die Hohlnadel auszustoßen.
Jede der zuletzt genannten alternativen Ausführungsformen sieht Geräte vor, die wiederverwendbar sind, wenn sie mit einer Vorrichtung zum Wiederfüllen des Medikamenten-Behälters versehen sind. Dieses Wiederfüllen kann entweder nach Entfernen des Gerätes oder in situ stattfinden.
Bei einer anderen alternativen Ausführungsform des Gerätes gemäß der Erfindung enthalten die Mittel zum aktiven Ausstoßen des Medikaments eine verformbare und flüssigkeitsundurchlässige Membran und eine steife flüssigkeitsdurchlässige Membran; eine Seite der verformbaren flüssigkeitsundurchlässigen Membran definiert eine Seite eines Medikamenten-Behälters; die gegenüberliegende Seite der verformbaren flüssigkeitsdurchlässigen Membran und eine Seite der steifen flüssigkeitsdurchlässigen Membran definieren einen Salzlösungs-Behälter zum Aufnehmen einer Salzlösung; die gegenüberliegende Seite der steifen flüssigkeitsdurchlässigen Membran definiert, mit einem steifen Teil des Gehäuses, einen Reinwasser-Behälter zur Aufnahme von reinem Wasser, um den Salzlösungs- Behälter durch Osmose auszudehnen, wodurch der Medikamenten-Behälter kontaktiert wird, um das Medikament über die Hohlnadel daraus auszustoßen.
Ein solches Gerät sorgt für eine voraussagbare und kontinuierliche Verabreichung des flüssigen Medikaments, dessen Verabreichungsrate gemäß dem Volumen, der Konzentration und der Natur der verwendeten Salzlösung gewählt werden kann, da die Ausdehnung des Salzlösungs-Behälters (und somit das Zusammendrücken des Medikamenten-Behälters) von dem osmotischen Druck über der Membran abhängt, die den Reinwasser-Behälter von dem Salzlösungs-Behälter trennt.
Vorzugsweise enthält das Gerät außerdem eine Membran, die für das flüssige Medikament durchlässig ist und für feste Verunreinigungen undurchlässig ist, wobei die Membran das innere Ende der hohlen Nadel überdeckt. Der Vorteil einer Membran, die das innere Ende der Hohlnadel überdeckt, ist es, dass sie feste Teilchen ausfiltert, um das Verstopfen der Nadel zu verhüten. Vorzugsweise ist die Porengröße dieser Membran im Bereich zwischen 0,2 um bis 1,0 um. Alternativ, insbesondere wenn das zu verabreichende Medikament ein Protein oder ein Peptid ist, kann die innere Oberfläche des Medikamenten-Behälters und/oder der Hohlnadel mit einer Substanz beschichtet werden, wie einer Silikonschicht, um ein Niederschlagen des Medikaments zu minimieren und/oder Interaktionen (wie Absorption) des. Medikamenten-Behälters oder der Nadel mit dem verabreichten Medikament zu reduzieren.
Der abnehmbare Schutzdeckel kann ausziehbar und rückstellbar von der Deckelbefestigungs-Vorrichtung erfasst sein. Wenn beispielsweise das Gerät nicht in Gebrauch ist, können Deckelkanten oder Vorsprünge, die sich aus dem Deckel erstrecken, eine erste Reihe von Kerben oder Hohlräumen erfassen, die in der Deckelbefestigungs-Vorrichtung angeordnet sind derart, dass der Deckel im Wesentlichen parallel zur unteren Oberfläche positioniert ist (der Oberfläche, die im Gebrauch am nächsten der Haut des Patienten ist) aber beabstandet von der unteren Oberfläche des Gehäuses, so dass die Nadel sich nicht weiter erstreckt als die obere Oberfläche (die Oberfläche, die im Gebrauch am weitesten von der Haut der Person entfernt ist) des Deckels. Wenn somit das Gerät nicht in Gebrauch ist, ist die Nadel im Allgemeinen zwischen, und eingeschlossen von, dem Gehäuse und dem Deckel. Wenn das Gehäuse auf die Haut der Person gepresst wird, wird der abnehmbare Schutzdeckel von der ersten Reihe von Kerben oder Hohlräumen freigegeben und so bewegt, dass er eine zweite Reihe von Kerben oder Hohlräumen erfasst, die in der Deckelbefestigungs-Vorrichtung angeordnet sind, um den Deckel im Wesentlichen parallel zur unteren Oberfläche des Gehäuses und nahe der unteren Oberfläche des Gehäuses zu positionieren. Bei diesem Schnapp- Vorgang bewegt sich der abnehmbare Deckel in die Nähe des Gehäuses, um es einer fixen Hohlnadel zu erlauben, sich durch die Deckelbefestigungs- Vorrichtung oder an ihr vorbei zu erstrecken und durch die Oberhaut und in die Lederhaut der Person einzudringen. Alternativ können die Kerben oder Hohlräume in dem abnehmbaren Schutzdeckel angeordnet sein, und die Ränder oder Vorsprünge können in der Deckelbefestigungs-Vorrichtung angeordnet sein.
Ein Klebstoff oder andere Mittel zum Befestigen der unteren Oberfläche des Deckels in Kontakt mit der Haut der Person hält das Gerät während des Verabreichens des Medikaments in Position. Wenn das Gerät von der Person abgenommen wird, wird die Nadel aus der Haut herausgezogen und wegen der Klebkraft des Klebstoffes bewegt sich der abnehmbare Schutzdeckel in einer Schnapp-Aktion zu der ersten Reihe von Kerben oder Hohlräumen. Somit ist die Nadel, die wiederum nicht weiter hervorragt als die obere Oberfläche des Deckels, allgemein zwischen Gehäuse und Deckel und von innen eingeschlossen.
Die Anzahl der Kerben oder Hohlräume in den ersten und zweiten Reihen (und die zugehörigen Vorsprünge) können im Bereich von zwei bis vier oder mehr Kerben oder Hohlräume sein, etwa wie Kerben, die an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet sind, oder eine kontinuierliche Kerbe oder ein Hohlraum, der um das Gehäuse herumläuft. Drei Kerben oder Hohlräume, die entlang eines kreisförmigen Gehäuses beabstandet angeordnet sind, ist eine besonders vorteilhafte Konfiguration. Der abnehmbare Schutzdeckel kann im Wesentlichen die gesamte untere Oberfläche des Gehäuses oder einen Bereich der unteren Oberfläche des Gehäuses abdecken, der unmittelbar die einzelne Hohlnadel umgibt.
Alternativ kann die Deckelbefestigungs-Vorrichtung Schraubenmittel umfassen, die in dem Gehäuse angeordnet sind und mit Schraubenmitteln zusammenpassen, die dem abnehmbaren Schutzdeckel zugeordnet sind. Somit kann der abnehmbare Schutzdeckel hinsichtlich des Gehäuses beweglich positioniert werden, indem man den abnehmbaren Schutzdeckel auf die untere Oberfläche des Gehäuses schraubt entweder bevor, während oder nachdem das Gehäuse an der Haut der Person befestigt ist. Diese alternative Ausführungsform hat den Vorteil, eine parallele Ausrichtung zwischen der Deckelbefestigungs-Vorrichtung und dem abnehmbaren Schutzdeckel aufrechtzuerhalten, um somit unnötige seitliche Kräfte auf die Hohlnadel zu verhindern.
Andere Mittel zum beweglichen Befestigen des abnehmbaren Schutzdeckels an der Schutzdeckel-Befestigungsvorrichtung können verwendet werden so wie ineinander greifende Stufen oder zusammenpassende Gleitstücke mit Anschlägen (in dem Deckel und der Deckelbefestigungs-Vorrichtung), wobei der Deckel und die Deckelbefestigungs-Vorrichtung in gegenseitiger Position beispielsweise mithilfe von Federn gehalten werden.
Zusätzlich kann der abnehmbare bzw. verstellbare Schutzdeckel in der Deckelbefestigungs-Vorrichtung ausziehbar und rückführbar erfasst sein, so dass er in der Lage ist, in einer Vielzahl von Tiefen relativ zu dem Gehäuse positioniert zu werden, um es der Nadel zu ermöglichen, sich aus dem Deckel in einer Vielzahl verschiedener Längen nach außen zu erstrecken. Beispielsweise kann der verstellbare Schutzdeckel eine dritte Reihe von Kerben oder Hohlräumen erfassen, die zwischen der ersten und zweiten Reihe von Kerben oder Hohlräumen in der Deckelbefestigungs-Vorrichtung angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Eindringtiefe der Nadel in die Haut der Person, wenn das Gerät in Kontakt mit der Haut der Person ist, leicht variiert werden, um sich der Anwendung des Geräts an verschiedenen Teilen des Körpers der Person oder an verschiedene Hautdicken anzupassen.
Die Spitze des äußeren Endes der einzelnen Hohlnadel kann schräg oder flach geschnitten sein, konisch ausgebildet sein oder invers konisch ausgebildet sein, um das Eindringen des Medikaments in die Haut der Person zu verbessern. Außerdem kann das äußere Ende der Nadel, mag es schräg geschnitten sein, konisch ausgebildet sein, invers konisch ausgebildet sein oder flach geschnitten sein, am äußeren Ende geschlossen sein; in diesem Fall gibt es eine Öffnung in der Hohlnadel innerhalb beispielsweise 2,0 mm von der Spitze, gemessen vom äußeren Ende der einzelnen Hohlnadeln, um die Verabreichung der Medikamente aus dem Behälter an die Haut der Person über die Nadel zu sichern. Das innere Ende der Hohlnadel kann sich in den Medikamenten-Behälter erstrecken, kann mit der Bodenfläche des Behälters fluchten, kann eine gerippte Trichterform umfassen, oder anders geformt sein, um den Fluss des Medikaments aus dem Behälter durch die Nadel zu fördern.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Verabreichen einer biologisch wirkungsvollen Menge eines flüssigen Medikaments intrakutan an ein Lebewesen, insbesondere einen Menschen, umfassend die folgenden Schritte: (1) Anbringen eines intrakutanen Medikament-Verabreichungsgerätes wie oben beschrieben auf die Haut der Person, wobei das Medikament-Verabreichungsgerät aufweist: eine untere Oberfläche zum Auflegen auf die Haut der Person; Mittel zum Befestigen des Geräts in Position mit der unteren Oberfläche in Berührung mit der Haut der Person; einen Medikamenten-Behälter innerhalb des Geräts enthaltend eine biologisch wirksame Menge von wenigstens einem einzelnen flüssigen Medikament; eine einzelne fixierte hohle Nadel, die dem Medikamenten- Behälter zugeordnet ist, mit einem Außendurchmesser von 0,5 mm oder weniger, vorzugsweise 0,2 mm oder weniger und sich durch die untere Oberfläche erstreckend, die ein inneres Ende hat, das mit dem Medikamenten-Behälter kommuniziert und ein äußeres Ende, das sich nach außen um eine ausreichende Distanz erstreckt, dass es durch die Oberhaut in die Lederhaut eindringt, wenn das Gerät auf der Haut befestigt wird; und eine Vorrichtung zum aktiven Ausstoßen wenigstens eines einzelnen Medikaments aus dem Behälter auf die Haut der Person über die Nadel; und (2) Aktivieren der Vorrichtung zum aktiven Ausstoßen wenigstens eines einzelnen Medikaments zum Verabreichen einer biologisch wirksamen Menge von wenigstens einem einzelnen Medikament an die Person.
Die Bezeichnung "flüssiges Medikament", wie hier verwendet, soll jegliches Medikamente enthaltende Fluid umfassen, das durch die Hohlnadel in einer kontrollierten Weise geführt werden kann, wie eine Flüssigkeit, eine Lösung, ein Gel oder eine feine Suspension. Es gibt im Wesentlichen keine Beschränkung der Type des flüssigen Medikaments, das mit der Erfindung verwendet werden kann, außer dass solche flüssigen Medikamente ausgeschlossen sind, die sich nicht zum Verabreichen an die Person intrakutan oder subkutan eignen. Repräsentative Medikamente umfassen Peptide oder Proteine, Hormone, Analgetika, Anti-Migräne Wirkstoffe, anti-coagulante Wirkstoffe, anti-emetische Wirkstoffe, kardiovaskuläre Wirkstoffe, Blutdruck senkende Wirkstoffe, narkotische Antagonisten, Chelat- Wirkstoffe, anti-anginale Wirkstoffe, chemotherapeutische Wirkstoffe, Sedative, Anti-Neoplastika, Prostaglandine und anti-diuretische Wirkstoffe.
Typische Medikamente umfassen Peptide, Proteine oder Homone wie Insulin, Calcitonin, Calcitonin-Gen-regulierendes Protein, atrialen natriuretischen Protein- Kolonie-Stimulationsfaktor, Betaseron, Erythropoietin (EPO), Interferone wie α, β und γ Interferon, Somatropin, Somatotropin, Somatostatin, Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktor (Somatomedine), luteinisierende Hormone freisetzendes Hormon (LHRH), Gewebe-Plasminogen-Aktivator (TPA), Wachstumshormon freigebendes Hormon (GHRH), Oxytocin, Estradiol, Wachstumshormone, Leuprolidazetat, Faktor VIII, Interleukine wie Interleukin-2 und Analogika davon; Analgetika wie Fentanyl, Sufentanil, Butorphanol, Buprenorphine, Levorphanol, Morphin, Hydromorphon, Hydrokodon, Oxymorphon, Methodon, Lidocain, Bupivacain, Diclofenac, Naproxen, Paverin und Analogika davon; Anti-Migräne Wirkstoffe wie Sumatriptan, Ergot-Alkaloide und Analogika davon; anti-coagulierende Wirkstoffe wie Heparin, Hirudin und Analogika davon; anti-emetische Wirkstoffe wie Scopolamin, Ondanesetron, Domperidon, Metoclopramide und Analogika davon; kardiovaskulare Wirkstoffe, Blutdruck senkende Wirkstoffe und Vasodilatoren wie Diltiazem, Clonidin, Nifedipin, Verapamil, Isosorbid-5-Mononitrat, organische Nitrate, Wirkstoffe verwendet in Behandlungen von Herzfehlfunktionen und Analogika davon; Beruhigungsmittel wie Benzodiazepin, Phenothiozin und Analogika davon; narkotische Antagonisten wie Naltrexon, Naloxon und Analogika davon; chelatierende Wirkstoffe wie Deferoxamin und Analogika davon; anti-diuretische Wirkstoffe wie Desmopressin, Vasopressin und Analogika davon; anti-anginale Wirkstoffe wie Nitroglyzerin und Analogika davon; Anti- Neoplastika wie 5-Fluorouracil, Bleomycin und Analogika davon; Prostaglandine und Analogika davon; und chemotherapeutische Wirkstoffe wie Vincristin und Analogika davon.

Die Ausführungsform der Fig. 1-3

Das intrakutane Medikament-Verabreichungsgerät, das in den Fig. 1-3 dargestellt ist, umfasst ein Gehäuse 2 von scheibenförmiger oder zylindrischer Konfiguration mit einer flachen unteren Oberfläche 4, die mit einem druckempfindlichen Klebstoff 6 beschichtet ist, um das Gehäuse an der Haut der Person anzubringen, damit diese das Medikament empfangen kann. Das Innere des Gehäuses 2 enthält eine flexible flüssigkeitsundurchlässige Membran 8, die eine ausdehnbare und zusammenziehbare Kammer 10 zwischen ihr und dem unteren Abschnitt 2a des Gehäuses 2 definiert, und eine zweite ausdehnbare und zusammenziehbare Kammer 12 zwischen ihr und dem oberen Abschnitt 2b des Gehäuses. Die Kammer 10 dient als Behälter zur Aufnahme des zu verabreichenden Medikaments, während die Kammer 12 als Gaskammer zum Steuern des Verabreichens des Medikaments aus dem Behälter 10 dient.
Eine Hohlnadel 14 erstreckt sich durch den Gehäuse-Abschnitt 2a. Das innere Ende der Nadel 14 kommuniziert mit dem Medikamenten-Behälter 10, während das äußere Ende der Nadel sich aus der flachen Oberfläche 4 des Gehäuses nach außen erstreckt, um für eine kurze Distanz die Oberhaut der Haut der Person zu durchdringen, wenn das Gehäuse appliziert und daran befestigt wird. Vorzugsweise erstreckt sich die Hohlnadel 14 aus der flachen Oberfläche 4 um eine Distanz von 0,3 bis 1 mm, gerade ausreichend, um die Oberhaut der Haut der Person zu durchdringen. Der äußere Durchmesser der Nadel ist vorzugsweise von 0,1-0,2 mm und ihr innerer Durchmesser ist vorzugsweise von 0,05-0,075 mm. Diese Dimensionen erlauben eine langsame, präzise steuerbare Verabreichung von Medikament aus dem Medikamenten-Behälter 10. Das innere Ende der Hohlnadel 14 kann von einer Filter-Membran bedeckt sein, um das Eintreten von verstopfenden Teilchen in die Nadel zu verhindern.
Die Rate und die Zeit der Verabreichung des Medikaments wird gesteuert durch einen Gas-Generator 16 in dem Gas-Abteil 12. Vorzugsweise ist der Gas- Generator 16 eine elektrolytische Zelle, die durch eine Batterie 18 mit Energie versorgt wird und von einem Mikroprozessor 20 gesteuert wird, wenn er durch einen Startknopf 22 betätigt wird, der auf dem Gehäuse-Abschnitt 2b befestigt ist.
Der Gehäuse-Abschnitt 2a enthält ferner einen Injektionsstopfen 24, der durch eine Spritzennadel durchstochen werden kann, beispielsweise um den Behälter 10 mit dem zu verabreichenden Medikament zu füllen. Zusätzlich ist die klebende Beschichtung 6 auf der flachen unteren Oberfläche 4 des Gehäuse-Abschnitts 2a normalerweise von einem Schutzstreifen 26 (Fig. 2) bedeckt, der abgezogen wird, wenn das Gerät verwendet werden soll. Der Schutzstreifen 26 hat vorzugsweise einen Fahnen-Fortsatz 27 (Fig. 1), um das Entfernen des Streifens zu erleichtern.
Optional umfasst der Gehäuse-Abschnitt 2a außerdem einen Sensor 28 fluchtend mit der Oberfläche 4, so dass er gegen die Haut der Person gepresst wird, wenn das Gerät an der Person appliziert wird, und durch die klebende Beschichtung 6 gehalten wird. Beispielsweise kann der Sensor 28 ein Temperatur-Sensor sein, um die Temperatur der Person abzufühlen und den Mikroprozessor 20 zu steuern, und damit das Verabreichen des Medikaments in Antwort auf die Temperatur der Person. Der Sensor 28 kann ein Pulsraten-Sensor sein, um die Pulsrate einer Person abzufühlen und um das Verabreichen des Medikaments in Antwort darauf über den Prozessor 20 zu steuern.
Man kann sehen, dass das in den Fig. 1-3 dargestellte Gerät in folgender Weise verwendet werden kann.
Der Medikamenten-Behälter 10 ist mit dem zu verabreichenden Medikament durch Injizieren dieses Medikaments über eine Spritzennadel durch den Injektionsstopfen 24 gefüllt, was den Medikamenten-Behälter 10 ausdehnt, z. B. bis zu der in voll ausgezogenen Linien in Fig. 3 dargestellten Position. Der Mikroprozessor 20 wird gemäß der gewünschten Zeit und der Rate des Verabreichens des Medikaments vorprogrammiert. Der Schutzstreifen 26 wird entfernt, um die Hohlnadel 14 freizulegen, und das Gerät wird dann an die Haut der Person gedrückt derart, dass die Nadel 14 nur durch die Oberhaut hindurchdringt. Die klebende Beschichtung 6 hält das Gerät auf der Haut der Person fest.
Wenn die Verabreichung beginnen soll, wird der Startknopf 22 niedergedrückt. Dadurch kommt Energie an die elektrolytische Zelle 16, um ein Gas unter der Steuerung des Mikroprozessors 20 zu erzeugen. Dies erhöht den Druck in der Gaskammer 12, wodurch die Membran 8 verformt wird, um die Medikamenten- Kammer 10 zusammenzudrücken und das Medikament aus der Kammer 10 an die Person über die Hohlnadel 14 mit einer Rate zu liefern, die von der Rate der Erzeugung des Gases durch den Gas-Generator 16 abhängig ist. Diese Rate wird durch den Mikroprozessor 20 gesteuert.
Der Sensor 28 fühlt einen vorbestimmten Zustand der Person ab und steuert das Verabreichen des Medikaments aus dem Behälter 10 in Übereinstimmung hiermit. Beispielsweise kann der Sensor 28 ein Temperatur-Sensor sein, zum Steuern des Verabreichens eines fiebersenkenden Medikaments; alternativ könnte es ein Pulsraten-Sensor oder ein Blutdruck-Sensor sein zum Steuern des Verabreichens eines Medikaments wie es dem abgefühlten Zustand entspricht.

Die Ausführungsform der Fig. 4

Fig. 4 stellt ein ähnliches Gerät dar, wie es in den Fig. 1-3 dargestellt ist, so dass übereinstimmende Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. In der in Fig. 4 dargestellten Konstruktion wird jedoch der Medikamenten-Behälter 10 zum Zwecke des Zulieferns des Medikaments über die Hohlnadel 14 nicht durch einen Gas-Generator, wie in den Fig. 1-3 zusammen gedrückt, sondern durch eine Feder 30, die in dem Behälter 12 zwischen der Membran 8 und dem Gehäuse- Abschnitt 2b angeordnet ist. Der letztere Abschnitt ist mit einem Auslass 32 in die Atmosphäre ausgebildet.
Das in Fig. 4 dargestellte Gerät wird in gleicher Weise benutzt wie es oben hinsichtlich der Fig. 1-3 beschrieben worden ist, außer dass anstatt der Durchführung der Verabreichung mithilfe eines Gas-Generators unter Steuerung eines Mikroprozessors in den Fig. 1-3 das Verabreichen des Medikaments durch eine Feder 30 bewirkt wird, die beim Einführen des Medikaments in dem Behälter 10 über den Injektionsstopfen 24 vorgespannt wird.

Die Ausführungsform der Fig. 5

Das in Fig. 5 dargestellte Gerät ist ähnlich dem in Fig. 4 dargestellten, daher werden die entsprechenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In dem Gerät nach Fig. 5 ist jedoch statt einer Feder (30), die beim Füllen des Behälters 10 mit dem Medikament vorgespannt wird, eine Membran 8 aus elastischem Material hergestellt, die vorgespannt wird, wenn die Medikamenten- Kammer gefüllt wird, und dadurch das Verabreichen des Medikaments über die Hohlnadel 14 erzielt.

Die Ausführungsform der Fig. 6

Fig. 6 zeigt ein anderes Gerät ähnlich dem hier beschriebenen, und daher werden die entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In diesem Fall enthält das Gehäuse 2 jedoch nicht nur eine verformbare flüssigkeitsundurchlässige Membran 8, sondern auch eine steife flüssigkeitsdurchlässige Membran 40. Somit definiert eine Seite der undurchlässigen Membran 8 mit dem Gehäuse-Abschnitt 2a den Medikamenten-Behälter 10, während die andere Seite der Membran 8 mit einer Seite der steifen flüssigkeitsdurchlässigen Membran 40 eine Salzlösungs-Kammer 42 definiert. Die andere Seite der durchlässigen Membran 40 definiert mit dem Gehäuse-Abschnitt 2b eine Reinwasser-Kammer 44. Der Medikamenten-Behälter 10 kann, wie oben beschrieben, über den Injektionsstopfen 24 gefüllt werden. Die Salzlösungs-Kammer 42 kann über einen anderen Injektionsstopfen 46 gefüllt werden und die Reinwasser-Kammer 44 kann über einen weiteren Injektionsstopfen 48 gefüllt werden.
Man kann erkennen, dass nach dem Füllen der drei Kammern 10, 42 und 44, wie oben beschrieben, Wasser aus der Kammer 44 durch Osmose durch die Membran 40 in die Salzlösungs-Kammer 42 übertritt, wodurch die Kammer expandiert und den Medikamenten-Behälter 10 zusammendrückt, was das Medikament durch die Hohlnadel 14 hinausdrückt.

Die Ausführungsform der Fig. 7 und 8

Fig. 7 und 8 stellen ein Gerät dar, das ähnlich dem ist, das in Fig. 1-3 dargestellt ist, ausgenommen, dass das Gerät eine Mehrzahl von getrennten Medikamenten- Behältern 50 umfasst (in Fig. 8 sind beispielsweise sechs dargestellt), wobei jeder individuell durch einen Gas-Generator 32 gesteuert wird. Alle Medikamenten- Behälter sind in Serie über Leitungen 44 mit einem zentralen Auslass-Hohlraum 56 verbunden, mit dem die Hohlnadel 58 kommuniziert. Ein Injektionsstopfen 60 kann verwendet werden, um alle Behälter 50 in Reihe zu füllen.
Jeder der Gas-Generatoren 52 ist eine separate elektrolytische Zelle mit einem Paar von Elektroden 52a, 52b zum Aufbringen elektrischen Stroms auf einen Elektrolyten innerhalb der Zelle, wobei ein Gas in der Zelle erzeugt wird entsprechend dem eingeprägten elektrischen Strom. Das so erzeugte Gas wird der Gaskammer des zugehörigen Medikamenten-Behälters 50 zugeführt, d. h. zwischen einer verstellbaren Membran 50a (Fig. 7) und einem steifen Deckel 50b, um dadurch den Medikamenten-Behälter zusammenzudrücken und sein Medikament über die Leitung 54 an den Auslass-Hohlraum 26 zu bringen, der in Kommunikation mit der Injektionsnadel 58 steht.
Die elektrolytischen Zellen 52 erhalten Energie von einer Batterie 62 (Fig. 7) unter Steuerung eines Mikroprozessors 64 über elektrische Leitungen 66, die von einer gedruckten Schaltung 68 getragen werden, die mit den Elektroden 52a und 52b jeder elektrolytischen Zelle verbunden ist.
Man wird erkennen, dass das Vorhandensein einer Vielzahl von Medikamenten- Behältern 50, wobei jeder separat durch seinen eigenen Gas-Generator 52 steuerbar ist, das Gerät in die Lage versetzt, innerhalb eines weiten Bereichs von Verabreichungsraten gesteuert zu werden. Die Reihenverbindung der Medikamenten- Behälter mit dem Auslass-Hohlraum 56, der in Kommunikation mit der Injektionsnadel 58 steht, erlaubt es, das Gerät bequem vorzubereiten, indem das Medikament über den Injektionsstopfen 60 in alle Behälter in Serie injiziert wird, bevor das Medikament durch die Nadel ausgepresst wird.

Die Ausführungsform der Fig. 9

Fig. 9 zeigt eine Variation in der Konstruktion des Geräts nach Fig. 7 und 8 insoweit, dass die Mehrzahl von Medikamenten-Behältern, die mit 150 bezeichnet sind, über ihre entsprechenden Leitungen 154 mit dem Auslass-Hohlraum 156 verbunden sind, der in Kommunikation mit der Injektionsnadel 158 steht. Wie in dem Gerät nach den Fig. 7 und 8 ist auch das Gerät nach Fig. 9 mit einem separaten Gas-Generator 152, z. B. einer elektrolytischen Zelle, für jeden aus der Mehrzahl der Medikamenten-Behälter 150 versehen. Jeder Behälter wird separat über seinen eigenen Injektionsstopfen 160 gefüllt.
Man wird erkennen, dass das in Fig. 9 dargestellte Gerät das Verabreichen eines einzelnen Medikaments oder eine Mischung von Medikamenten alle unter der Steuerung des Mikroprozessors (z. B. 64 in Fig. 7) erlaubt. Wenn somit eine große Menge von Medikament verabreicht werden soll, könnte der Mikroprozessor so vorprogrammiert sein, dass er eine Mehrzahl von elektrolytischen Zellen 152 zur gleichen Zeit mit Energie versorgt; und wenn zwei oder mehr Medikamente gleichzeitig verabreicht werden sollen, würden die verschiedenen Behälter 150 mit den jeweiligen Medikamenten gefüllt und unter der Steuerung des Mikroprozessors wie benötigt verabreicht werden.

Die Ausführungsformen der Fig. 10 und 11

Während in den oben beschriebenen Ausführungsformen die untere Oberfläche des Gehäuses (z. B. 4) flach ist, zeigen die Fig. 10 und 11 Variationen dieser Konstruktion. Somit zeigt Fig. 10 ein Gehäuse 102 mit einem Gehäuse-Abschnitt 102a von konvexer Konfiguration auf der unteren Oberfläche 104 und beschichtet mit dem druckempfindlichen Klebstoff 106. Eine Membran 108 teilt das Innere des Gehäuses in einen Medikamenten-Behälter 110 und eine Gaskammer 112, die eine elektrolytische Zelle als Gas-Generator 116 enthält. Die Hohlnadel 114 erstreckt sich durch das Zentrum der unteren Oberfläche 104 des Gehäuses und ist wie oben beschrieben dimensioniert, um die Oberhaut der Haut des Patienten zu durchdringen. Fig. 11 stellt eine ähnliche Konstruktion dar, wobei eine Membran 208 das Innere des Gehäuses in einen Medikamenten-Behälter 210 und eine Gaskammer 212 unterteilt, die eine elektrolytische Zelle als Gas-Generator 216 enthält, ausgenommen, dass der Gehäuse-Abschnitt 202a des Gehäuses 202 mit einem zentralen Vorsprung 202c auf der unteren Oberfläche 204 hiervon ausgebildet ist, durch den sich die Hohlnadel 214 erstreckt.
Die Konstruktionen der Fig. 10 und 11 wirken gegen die natürliche Federkraft oder Streckung der Haut, wenn das Gerät appliziert wird, so dass das Durchdringen der Oberhaut durch die Nadel erzielt wird. Die Verwendung einer Hohlnadel engen Durchmessers minimiert das Trauma, minimiert die Leckage und stellt besser eine kontrolliertere Verabreichung sicher.

Die Ausführungsform der Fig. 12-15 und Fig. 21

Die Ausführungsformen, die in den Fig. 1-11 dargestellt sind, sind so ausgebildet, dass sie ohne einen abnehmbaren bzw. verstellbaren Schutzdeckel arbeiten. Die vorliegende Erfindung sieht jedoch auch Ausführungsformen mit einem abnehmbaren Schutzdeckel vor. Beispielsweise enthält das in den Fig. 12-15 und Fig. 21 dargestellte intrakutane Medikament-Verabreichungsgerät ein Gehäuse 301 (301a und 301b in Fig. 15 und Fig. 21) von annähernd scheibenförmiger oder zylindrischer Konfiguration mit einer unteren Oberfläche 308. Andere geeignete Gehäuseformen, wie rechteckig, hexagonal, eiförmig usw. fallen ebenfalls in den Bereich der vorliegenden Erfindung. Der abnehmbare Schutzdeckel 301 mit einer oberen Oberfläche 304 und einer unteren Oberfläche 322 ist an dem Gehäuse 301 über eine Deckel-Befestigungsvorrichtung 307 angebracht, die eine erste Reihe von Kerben oder Hohlräumen 305 und eine zweite Reihe von Kerben oder Hohlräumen 306 umfasst. Die untere Oberfläche 322 des abnehmbaren Schutzdeckels 303 ist mit einem druckempfindlichen Klebstoff oder einer doppelseitigen Klebschicht 309 beschichtet, um den Deckel 303 auf der Haut der Person zu befestigen, die das Medikament empfangen soll. Eine optionale Freigabefolie 302, die vor dem Applizieren des Geräts an der Person abgezogen wird, schützt das Gerät vor dem Gebrauch.
Das Innere des Gehäuses 301 umfasst eine flexible flüssigkeitsundurchlässige Membran 311, die zwischen ihr und dem unteren Abschnitt 301b des Gehäuses 301 einen ausdehnbaren und zusammenziehbaren Medikamenten-Behälter 312 definiert, und eine zweite ausdehnbare und zusammenziehbare Elektrolytkammer 313 zwischen ihr und dem oberen Abschnitt 301a des Gehäuses 301. Die Kammer 312 dient als ein Behälter zur Aufnahme des zu verabreichenden Medikaments, während die Kammer 313 als Gaskammer dient, um das Verabreichen des Medikaments aus dem Behälter 312 zu steuern.
Die Hohlnadel 310 erstreckt sich durch den Gehäuse-Abschnitt 301b. Das innere Ende der Nadel 310 kommuniziert mit dem Medikamenten-Behälter 312, während das äußere Ende der Nadel sich nach auswärts aus dem Gehäuse aus der unteren Oberfläche 308 des Gehäuses erstreckt. Wenn der Deckel 303 zurückgezogen wird (z. B. angebracht über Kerben oder Hohlräume 306) erstreckt sich die Hohlnadel aus der unteren Oberfläche 320 des abnehmbaren Schutzdeckels 303 nach außen in kurzem Abstand, so dass sie die Oberhaut durchdringt und in die Lederhaut eindringt, wenn der Deckel 303 auf der Haut der Person befestigt ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Hohlnadel 310 aus dem Deckel 303 um einen Abstand von ungefähr 0,3 bis 5 mm, mehr bevorzugt 0,3-3 mm und hat einen äußeren Durchmesser von 0,075 bis 0,5 mm, besonders bevorzugt 0,1-0,2 mm und einen inneren Durchmesser von 0,05-0,3 mm, mehr bevorzugt 0,05-0,15 mm, besonders bevorzugt 0,05-0,075 mm. Diese Abmessungen erlauben eine langsame, präzise steuerbare Verabreichung des Medikaments aus dem Medikamenten-Behälter 312. Das innere Ende der Hohlnadel 310 kann durch eine Filter- Membran 320 abgedeckt sein, um eine Verstopfung durch in die Nadel eintretenden Teilchen zu verhüten. Optional kann sich das innere Ende der Hohlnadel 310 in den Behälter 312 erstrecken, kann fluchtend mit der unteren Oberfläche des Behälters 312 sein, kann eine gerippte Trichterform haben, oder kann auf andere Weise geformt werden, um den Fluss des Medikaments aus dem Behälter 312 durch die Nadel 310 zu fördern. Die Spitze des äußeren Endes der einzelnen Hohlnadel 310 kann schräg geschnitten sein, flach geschnitten sein, konisch ausgebildet sein oder invers konisch ausgebildet sein oder anders geformt, um das Eindringen des Medikaments in die Haut der Person zu verbessern. Außerdem kann das äußere Ende der Nadel 310, sei es schräg geschnitten, konisch ausgebildet, invers konisch ausgebildet oder flach geschnitten, am äußeren Ende geschlossen sein; in diesem Fall gibt es eine Öffnung in der Hohlnadel innerhalb beispielsweise 2 mm von der Spitze des äußeren Endes der einzelnen Hohlnadel, um das Verabreichen des Medikaments aus dem Behälter an die Haut der Person über die Nadel zu ermöglichen.
Optional kann eine Membran -Stützscheibe 314, z. B. eine Plastikscheibe, an der Membran 311 anliegen, um eine relativ parallele Orientierung zwischen Membran 311 und dem unteren Gehäuse 301b aufrechtzuerhalten. Die Dichtung 315, z. B. ein Silikon-Elastomer, hat mehrere Funktionen. Beispielsweise dichtet das Dichtungs-Elastomer 315 die Gas-Elektrolyt-Kammer 313 gegen die äußere Umgebung ab, stellt ein Gehäuse für die Elektroden 316a und 316b zur Verfügung, umfasst optional einen Injektionsport 315b für das Injizieren des Elektrolyten in die Elektrolyt-Kammer 313, und umfasst optional eine Okklusions-Schalt-Membran 315a, die bei einer Okklusion im Wege der Medikamenten-Verabreichung oder nachdem eine verabreichbare Menge des Medikaments verabreicht worden ist, den Kontakt 317 anhebt, was den Kontakt 317 von dem Kontakt der elektronischen Schaltung 318 trennt, um die Stromversorgung von der Batterie 319 an die elektrolytische Zelle zu beenden. Das optionale Filter 320 verhütet, dass kleine Partikel in die Nadel 310 eintreten und sie verstopfen. Die Rate und Zeit des Verabreichens des Medikaments wird durch die elektrolytische Zelle gesteuert, die durch die Batterie 319 mit Energie versorgt wird, wenn sie durch den Ein- /Abschalter (nicht in den Fig. 12 bis 15 und Fig. 21 dargestellt) betätigt wird. Optional kann ein Mikroprozessor (nicht in den Fig. 12 bis 15 und Fig. 21 dargestellt) in der elektronischen Schaltung eingeschlossen sein, um weiter die Rate und die Zeit des Verabreichens des Medikaments zu steuern.
Ähnlich zu Fig. 3 kann wenigstens ein Medikament in das Gerät nach den Fig. 12 -15 über eine Spritzennadel, die dichtend das Gehäuse 301 durchdringt, oder über einen Injektionsport in das Gehäuse 301 eingefüllt werden. Fig. 21 zeigt eine Konfiguration für einen Medikamenten-Injektionsstopfen. In dieser Konfiguration sind drei Paare von Kerben oder Hohlräumen 306 und 305 im Wesentlichen äquidistant entlang des Umfangs des Gehäuses 301b verteilt angeordnet. Gegenüber einem Paar von Kerben oder Hohlräumen 305 und 306 befindet sich ein Injektionsport 324, der durch einen Stopfen 323, z. B. einen Elastomer-Stopfen, verschlossen ist. Der Medikamenten-Behälter 312 wird mit dem zu verabreichenden Medikament gefüllt, indem man das Medikament über eine Spritzennadel durch den Stopfen 323 und den Injektionsport 324 in den Medikamenten-Behälter 312 einbringt. Um beispielsweise das Gerät zu füllen und vorzubereiten, kann das Gerät auf den Kopf gestellt werden, so dass die Nadel 310 nach oben gerichtet ist, und das Medikament kann in den Medikamenten-Behälter 312 eingeführt werden, wobei eine Entlüftung durch die Nadel 310 eintritt. Die konvexe Form des Medikamenten-Behälters 312 fördert den Ausstoß von Luft aus dem Behälter, wenn das Medikament eingefüllt wird, um das Gerät vorzubereiten.
Man erkennt, dass das in den Fig. 12-15 und 21 dargestellte Gerät in folgender Weise benutzt werden kann. Der Medikamenten-Behälter 312 wird mit dem zu verabreichenden Medikament gefüllt, wodurch der Medikamenten-Behälter 312 ausgedehnt wird. Nach Entfernen der Freigabefolie 309 wird das Gerät gegen die Haut der Person gepresst. Wenn Druck auf das Gehäuse 301 ausgeübt wird, bewegt sich der abnehmbare Schutzdeckel 302 durch eine Schnapp-Aktion von dem Eingriff in Kerben oder Hohlräumen 305 zu dem Eingriff in Kerben oder Hohlräumen 306 derart, dass die Nadel 310 den abnehmbaren Schutzdeckel und die Oberhaut der Person durchdringt. Der Klebstoff 309 hält das Gerät auf der Haut der Person sicher fest. Nach der Betätigung des Ein-/Ausschalters wird die elektrolytische Zelle mit Energie versorgt und erzeugt ein Gas, das den Druck innerhalb der Elektrolyt-Kammer 313 erhöht, verformt die Membran 311, um die Medikamenten-Kammer 312 zusammenzudrücken, und befördert das Medikament aus dem Behälter 312 an die Person über die Hohlnadel 310. Eine Bestätigung, dass das Gerät wenigstens ein Medikament an die Person verabreicht oder verabreicht hat, kann erzielt werden durch Betrachten des Niveaus des Elektrolyten in der Elektrolyt-Kammer durch ein optionales durchscheinendes Fenster 321. Die Menge des Medikaments, die der Person während einer Behandlungsperiode verabreicht wird, kann durch diese visuelle Betrachtung sichergestellt werden, insbesondere wenn in dem Elektrolyten ein Farbstoff enthalten ist. Nach der Beendigung der Therapie wird das Gerät von der Person entfernt. Die Anwendung von Kraft, um das Gerät von der Haut der Person zu entfernen (um den Klebstoff 309 von der Haut zu entfernen) führt zu einer Bewegung des abnehmbaren Schutzdeckels durch eine Schnapp-Wirkung von der Erfassung der Kerben oder Hohlräume 306 zu den Kerben oder Hohlräumen 305.

Beste Art der Ausführung der Erfindung

Die Ausführungsformen der Fig. 16-18

Die Ausführungsformen in den Fig. 1-15 sind so ausgebildet, dass sie als Ganzes wegwerfbar sind. Die vorliegende Erfindung sieht auch zweiteilige intrakutane Medikament-Verabreichungsgeräte vor, bei denen der elektronische Steuerkreis (s. Fig. 17) wieder verwendet werden kann, während die Wegwerfpatronen- Einheit (s. Fig. 16 und 18) wegwerfbar und ersetzbar ist. Die Kombination der Einheiten, die in den Fig. 16 und 17 dargestellt sind, ergibt ein zweiteiliges Gerät ähnlich den einteiligen Ausführungsformen nach den Fig. 12 bis 15 und Fig. 21, während die Kombination, die in den Fig. 17 und 18 dargestellt ist, ein zweiteiliges Gerät ergibt, das ähnlich ist den einteiligen Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 11.
Fig. 17 stellt drei Basis-Modelle für die wiederverwendbare elektronische Steuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Fig. 17(a) stellt eine vollprogrammierbare elektronische Steuereinheit dar mit einem Mikroprozessor 362 in elektrischer Verbindung mit Druckköpfen 360 und einer Anzeige 361, wie eine Flüssigkristall-Anzeige, sowie Wegwerfpatronen-Kontakte 363. Diese Einheit kann hinsichtlich der Zeit und der Rate der Gaserzeugung voll programmierbar sein und erlaubt das Verabreichen von flüssigen Medikamenten gemäß einer Vielzahl von Verabreichungsprotokollen, einschließlich einer kontinuierlichen Infusion mit einer konstanten oder variablen Rate, pulsweiser oder intermittierender Verabreichung und Verabreichung in Antwort auf die Eingabe von der Person, wie eine vom Patienten überwachte Analgesie. In ähnlicher Weise zeigt Fig. 17(b) eine vom Patienten gesteuerte elektronische Steuereinheit mit Mikroprozessor 371 in elektrischer Verbindung mit dem Druckknopf 370 und Wegwerfpatronen- Kontakten 372. Diese Einheit ist vor allem nützlich für die Verwendung bei vom Patienten überwachter Analgesie. In gleicher Weise zeigt Fig. 17(c) eine elektronische Steuereinheit, die für kontinuierliche Verabreichung vorprogrammiert ist, mit einem Stromsteuergerät 380 in elektrischer Verbindung mit Wegwerfpatronen-Kontakten 381. Die Wahl der jeweiligen elektronischen Steuereinheit bestimmt den Bereich verschiedener elektronischer Steuermerkmale, die verfügbar sind, wenn eine elektronische Steuereinheit mit einer Wegwerfpatrone kombiniert wird. Während Ein-/Ausknöpfe in den elektronischen Steuereinheiten eingebaut sein können, wird das Aktivieren der zweiteiligen Ausführungsformen, die aus den Kombinationen der Einheiten nach den Fig. 16-18 gebildet sind, automatisch erzielt durch Verbindung einer bestimmten elektronischen Steuereinheit mit einer Wegwerfpatronen-Einheit (die Verbindungsvorrichtung ist nicht dargestellt), so dass die Kontakte 350 oder 400 in elektrischer Verbindung mit den Kontakten 363, 372 oder 381 kommen.
Fig. 16 stellt eine Wegwerfpatronen-Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung dar, die alle die Merkmale enthält, die in den Ausführungsformen nach den Fig. 12-15 und 21 vorhanden sind (einschließlich des Vorhandenseins eines abnehmbaren Schutzdeckels) ausgenommen, dass (1) die Kontakte und die elektronische Schaltung der Fig. 15 durch die Kontakte 351 der Fig. 16 ersetzt sind, (2) ein Ein- /Ausschalter in der Wegwerfpatronen-Einheit der Fig. 16 nicht vorhanden ist und (3) die Wegwerfpatrone der Fig. 16 Mehrfach-Kontakte 350 der elektronischen Steuereinheit besitzt, die in der Lage sind, Wegwerfpatronen-Kontakte 363, 372 oder 381 der in den Fig. 17(a), (b) und (c) jeweils dargestellten elektronischen Steuereinheiten elektrisch zu kontaktieren, wenn die beiden Einheiten miteinander in Eingriff stehen.
In ähnlicher Weise ist die Wegwerfpatronen-Einheit der Fig. 18 ähnlich den einteiligen Geräten nach den Fig. 1-11. Beispielsweise umfasst die Wegwerfpatronen-Einheit der Fig. 18 ein Gehäuse 405 mit einer unteren Oberfläche 406, die mit einem druckempfindlichen oder doppelseitigen Klebstoff beschichtet ist, um das Gehäuse auf der Haut der Person, die das Medikament erhalten soll, festzumachen. Das Innere des Gehäuses 405 umfasst eine flexible flüssigkeitsundurchlässige Membran 407, die eine ausdehnbare und zusammenziehbare Medikamenten- Behälterkammer 403 zwischen ihr und dem unteren Abschnitt des Gehäuses 405 definiert, und eine zweite ausdehnbare und zusammenziehbare Elektrolyt- Kammer 401 zwischen ihr und dem oberen Abschnitt des Gehäuses 405. Die Kammer 403 dient als Behälter für die Aufnahme des zu verabreichenden Medikaments, während die Kammer 401 als Gaskammer zum Steuern des Verabreichens des Medikaments aus dem Behälter 403 dient. Die Hohlnadel 402 der Fig. 18 entspricht der Hohlnadel 14 der Fig. 1-3 und die Batterie 404 der Fig. 18 entspricht der Batterie 18 der Fig. 1-3. Ähnlich zu Fig. 16 sind die elektronischen Steuereinheits-Kontakte 400 in der Lage, die Wegwerfpatronen-Kontakte 363, 372 oder 381 der in den Fig. 17(a), (b) und (c) dargestellten elektronischen Steuereinheiten elektrisch zu kontaktieren, wenn die beiden Einheiten in Eingriff stehen.

Beispiel 1

Ein Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung, das 0,6 ml einer Lösung von Insulin, (100 I.U./ml) enthält, wurde jeweils an zwei Kaninchen angebracht und die Geräte wurden eingeschaltet. Die Insulin-Lösung wurde mit einer Rate von 0,1 ml/Stunde für zwei Stunden eingebracht. Wie in Fig. 19 dargestellt, wurden die Blutzucker-Konzentrationen für diese Kaninchen zu verschiedenen Zeiten nach der Betätigung der Geräte gemessen. Nach einer Stunde war die mittlere Blutzucker-Konzentration von einem Kontrollwert von 6,25 mmol/l auf 3,2 mmol/l gefallen. Dieser Wert blieb relativ konstant für 1,5 Stunden nach der Aktivierung (2,65 mmol/l) und bei 2 Stunden (2,5 mmol/l), zu welcher Zeit die Geräte abgenommen wurden. Eine Stunde später war der Mittelwert 3,7 mmol/l, welcher Wert mit der Zeit weiter anstieg.

Beispiel 2

Ein Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung, enthaltend 0,6 ml einer Lösung von Lachs-Calcitonin (1,0 mg/ml) wurde an jedem von vier Kaninchen angebracht. Diese Lösung wurde mit einer Rate von 0,1 ml/Stunde für 6 Stunden eingebracht. Die Serum-Calcium-Konzentrationen wurden über eine Ohrader bei 0, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5 und 6 Stunden nach der Aktivierung des Gerätes gemessen, in welchem Zeitpunkt das Gerät entfernt wurde. Wie in Fig. 20 gezeigt, fiel die mittlere Calcium- Konzentration stetig während der Periode der Applikation und erreichte Werte, die 62,5% bzw. 66,6% der Kontrollwerte bei 5 bzw. 6 Stunden repräsentieren.

Beispiel 3

Geräte, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, wurden verwendet, um die Verabreichung von Insulin, Heparin und Lachs-Calcitonin auf weiße Kaninchen aus Neuseeland zu studieren, die zwischen 2,5 und 3,5 kg wogen. Von der Dorsal-Fläche der Tiere wurde das Haar unter Verwendung eines elektrischen Rasiergerätes 24 Stunden vor der Applikation des Gerätes entfernt. Proben von arteriellem Blut wurden zur Bestimmung der Plasma-Konzentration des Medikaments entnommen mithilfe einer implantierten Kanüle, die in der Ohr- Arterie angeordnet war.
In den Test-Kaninchen wurden durch intravenöses Verabreichen einer 150 mg/kg Dosis von Alloxan (Monohydrat) Diabetes induziert. Die Kaninchen würden mit einer Detrose-Lösung drei Tage nach der Verabreichung des Aloxans versorgt und nach dieser Zeit wurde die normale Diät wieder aufgenommen. Die Testtiere wurden gesund erhalten mit einer kommerziellen Insulin-Preparation vor der Studie. Die Geräte wurden an den Kaninchen angebracht und das Verabreichen des Insulins mit einer Rate von 5 IU/Std. wurde begonnen an normglykämische Tiere (für 3 Stunden) und an diabetische Tiere (für 3,25 Stunden). Die gesamten Blutzucker- Konzentrationen wurden gemessen unter Verwendung eines Ames-Glukometers und die Plasma-Insulin-Konzentration wurde gemessen unter Verwendung einer RIA-Methode. Das in dieser Weise verabreichte Insulin ergab eine beträchtlich erhöhte Plasma-Insulin-Konzentration sowohl in normalen (gestiegen von ungefähr 25 fmol/ml zur Zeit 0 auf ungefähr 275 fmol/ml zur Zeit 3 Std.) als auch in diabetischen Tieren (gestiegen von ungefähr 10 fmol/ml zur Zeit 0 auf ungefähr 240 fmol/ml zur Zeit 3 Std.). En entsprechendes Abnehmen der Blutzucker- Konzentration wurde sowohl für normale als auch für diabetische Tiere beobachtet
Um das Verabreichen von Calcitonin unter Verwendung von Geräten gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem konventionellen Verabreichen zu vergleichen, wurden 40 IU Calcitonin über 2 Stunden einem Kaninchen aus einem Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung und 20 IU Calcitonin durch eine konventionelle einzelne subkutane Injektion verabreicht. In einer weiteren Studie wurde Calcitonin mit einer Rate von 25 IU/Std. und 100 IU/Std. für eine Periode von 6 Stunden aus Geräten gemäß der vorliegenden Erfindung verabreicht. Die Plasma- Konzentrationen des Kalziums wurden unter Verwendung einer photometrischen Analyse gemessen, während die Calcitonin-Konzentrationen durch die EIA- Methode gemessen wurden. Das Verabreichen von Calcitonin aus Geräten gemäß der vorliegenden Erfindung wurde als dosisproportional und vergleichbar dem mit konventionellen Maßnahmen gefunden.
Das Verabreichen von Heparin aus Geräten gemäß der vorliegenden Erfindung wurde durch Verabreichen von Heparin mit einer Rate von 1000 IU/Std. für 5 Stunden studiert. Plasma-Heparin wurde unter Verwendung einer EIA-Methode gemessen. Heparin wurde in signifikanten anti-coagulierenden Mengen verabreicht mit einem pharmacokinetischen Profil ähnlich dem einer konventionellen subkutanen Injektion.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf mehrere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht sich, dass diese nur für Beispielszwecke erläutert wurden, und dass viele andere Variationen, Modifikationen und Anwendungen der Erfindung innerhalb des Umfangs der Ansprüche gemacht werden können.

Claims

1. Gerät zum intrakutanen Verabreichen von Medikamenten zur Verabreichung eines flüssigen Medikaments an eine Person über die Haut der Person, enthaltend ein Gehäuse (2; 102; 202; 301; 301a, 301b; 405) mit einer unteren Oberfläche (4; 104; 322; 406) zum Anlegen an die Haut der Person, eine Vorrichtung (6; 106; 206; 309) zum Fixieren des Gehäuses (2; 102; 202; 301; 301a, 301b; 405) in Position, wobei die untere Oberfläche (4; 104; 322; 406) in Kontakt mit der Haut der Person steht, ein Medikamenten-Behälter (10; 50; 110; 150; 210; 312; 403) innerhalb des Gehäuses (2; 102; 202; 301; 301a, 301b; 405), eine Vorrichtung (8; 8, 16; 8, 30; 8, 40, 42, 44; 50a, 52; 108, 116; 152; 208, 216; 311, 316a, 316b; 407) zum aktiven Ausstoßen des Medikaments aus dem Behälter (10; 50; 110; 150; 210; 312; 403) auf die Haut der Person, eine Nadel-Vorrichtung (14; 58; 114; 158; 214; 312; 402), die dem Medikamenten-Behälter (10; 50; 110; 210; 312; 403) zugeordnet ist und sich durch die untere Oberfläche (4; 104; 322; 406) erstreckt und ein inneres Ende hat, das mit dem Medikamenten-Behälter (10; 50; 110; 150; 210; 312; 403) kommuniziert und ein äußeres Ende hat, das um eine ausreichende Distanz nach außen ragt, um durch die Oberhaut in die Lederhaut einzudringen, wenn das Gehäuse (2; 102; 202; 301; 301a, 301b; 405) gegen die Haut gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Medikament aus dem Behälter (10; 50; 110; 150; 210; 312; 403) über eine einzelne Hohlnadel (14; 58; 114; 158; 214; 310; 402) ausgestoßen wird, die die Nadel-Vorrichtung bildet, wobei die einzelne Hohlnadel (14; 58; 114; 158; 214; 310; 402) in Beziehung zum Gehäuse (2; 102; 202; 301; 301a, 301b; 405) fixiert ist und einen Außendurchmesser von 0,5 mm oder weniger hat.

2. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (301) außerdem eine Deckel- Befestigungsvorrichtung (307) aufweist, die daran befestigt ist, einen abnehmbaren Schutzdeckel (303) mit einer oberen Oberfläche (304), die dem Gehäuse zugewandt ist, und einer unteren Oberfläche (322), die die untere Oberfläche (322) des Gehäuses bildet, die der Haut der Person zugewandt ist, wobei der Deckel ausziehbar und rückstellbar in der Deckel- Befestigungsvorrichtung (307) angebracht sein kann derart, dass der Deckel (303) im Wesentlichen parallel zum Gehäuse (301) positioniert ist, und derart, dass das äußere Ende der Hohlnadel (310) um eine ausreichende Distanz nach außen ragt, um sich nicht weiter als die obere Oberfläche (304) des Deckels (303) zu erstrecken, wenn der Deckel (303) ausgezogen ist, und um durch die Oberhaut in die Lederhaut einzudringen, wenn der Deckel (303) an der Haut der Person fixiert und zurückgezogen ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die unter Oberfläche (4; 104; 322; 406) des Gehäuses (2; 102; 202; 301; 301a, 301b; 405) derart geformt ist, dass, wenn sie gegen die Haut gepresst wird, ein wesentlicher Teil des auf die Haut ausgeübten Druckes durch die Spitze der Nadel (14; 58; 114; 158; 214; 310; 402) gerichtet ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, wobei die Form der unteren Oberfläche (4; 104; 322; 406) des Gehäuses ausgewählt ist aus einer flachen Form, einer konvexen Form, wobei die Hohlnadel (14) vom Zentrum der Ausbauchung herausragt, und eine Oberfläche mit einem Vorsprung, aus dem die Nadel (310) herausragt.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hohlnadel (14; 58; 114; 158; 214; 310; 402) um ungefähr 0,3 mm bis 5,0 mm nach außen ragt und einen Außendurchmesser von ungefähr 0,075 mm bis 0,5 mm und einen Innendurchmesser von ungefähr 0,05 mm bis 0,3 mm hat.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Medikamenten-Behälter (10; 50; 110; 150; 210; 312; 403) in der Form einer ausdehnbaren und zusammenziehbaren Kammer (10; 50; 110; 150; 210; 312; 403) ausgebildet ist, die beim Füllen mit dem Medikament ausgedehnt wird und die zusammengezogen werden kann, um das Medikament daraus auszustoßen.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (8; 16; 50a, 52; 108, 116; 152; 208, 216; 311, 316a, 316b) zum aktiven Ausstoßen des Medikaments einen elektrisch gesteuerten Gasgenerator (16; 52; 116; 152; 216; 316a, 316b) innerhalb des Gehäuses umfasst, um ein Gas zu erzeugen zum Zweck des Zusammenziehens des Medikamenten-Behälters (10; 50; 110; 210; 312), um das Medikament daraus auszustoßen.

8. Gerät nach Anspruch 7, wobei das Gehäuse eine Mehrzahl von Medikamenten-Behältern (50, 150) enthält und jeder Behälter (50, 150) durch einen getrennten Gas-Generator (52, 152) zusammenziehbar ist und mit einem Auslass-Hohlraum (56, 156) kommuniziert, mit dem auch die einzelne Hohlnadel (58, 158) kommuniziert.

9. Gerät nach Anspruch 8, außerdem enthaltend eine Vorrichtung zum individuellen Steuern der Zufuhr von Medikamenten aus der Mehrzahl von Behältern (50, 150) des Auslass-Hohlraumes (56, 156).

10. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine Mehrzahl von Medikamenten-Behältern enthält, wobei jedem eine einzelne Hohlnadel zugeordnet ist.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (2) außerdem einen Sensor (28) enthält, um einen Zustand im Körper der Person festzustellen und dementsprechend das Verabreichen des Medikaments zu steuern.

12. Gerät nach Anspruch 10, wobei der Sensor (28) ausgewählt ist aus einem Temperatur-Sensor, einem Pulsraten-Sensor, einem Blutzucker-Sensor, einem Blutdruck-Sensor und einem pH-Wert-Sensor.

13. Gerät nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das äußere Ende der Hohlnadel geschlossen ist und die Hohlnadel eine Öffnung innerhalb von 2,9 mm vom äußeren Ende hat.