DE69913111T2 - Vorrichtung zur arzneimittelverarbreichung - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf Medikamenten-Zufuhrvorrichtungen und insbesondere auf tragbare Vorrichtungen, die entwickelt wurden, um von einem Patienten während normaler Aktivitäten getragen zu werden.
- Hintergrund der Technik
- Eine Medikamenten-Zufuhrvorrichtung, die die Merkmale umfasst, die im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert sind, ist in US-A-4150672 offenbart.
- Es sind eine Vielzahl von Medikamenten-Zufuhrvorrichtungen bekannt, bei denen ein Medikament aus einem Behälter unter der Einwirkung eines Fördermechanismus durch eine Nadel und in die Haut des Patienten befördert wird. Ein Problem der bekannten Vorrichtungen ist, dass die Genauigkeit der Zufuhrrate leidet, wenn das Medikamentenvolumen gering ist. Solche Ungenauigkeiten treten in vielen Fällen durch die eingesetzten Fördermechanismen auf und verursachen Variationen der Zufuhrraten. Dort wo zum Beispiel ein Gas erzeugt wird, um einen Kolben in eine Patrone oder Fläschchen zu treiben, hängt das Volumen des Gases zum Teil von der Umgebungstemperatur ab. Die Variation im Volumen wird auch von der Gesamtmenge des Gases abhängen, das bereits in der Kammer vorhanden ist.
- Der Grund, dass der Gaserzeugung der Vorzug vor mechanischen Fördermechanismen gegeben wird, ist, dass die Entwicklung von gaserzeugenden Zellen, wie elektrolytischen Zellen, im Vergleich zu mechanischen Äquivalenten extrem einfach ist und dies für signifikante Vorteile in Bezug auf Zuverlässigkeit und Kosteneffektivität sorgt. Es sind Systeme bekannt, in denen eine mechanisch betriebene Ratsche eingesetzt wird, um zunehmend feststehende Mengen von einem Medikament zuzuführen, aber solche Systeme können in der Herstellung teuer sein. Insbesondere hängt bei kleinen Mengen von Medikamenten die Genauigkeit der Zufuhr von den Herstellungstoleranzen des Ratschenmechanismus ab. Bei in der Massenproduktion geformten, geschnittenen oder gepressten Ratschen kann es sein, dass die Toleranzen nicht ausreichend exakt sind, um die benötigen kleinen Volumina zuzuführen, was bedeutet, dass teurere Fertigungstechniken benötigt werden, um die notwendigen Toleranzen zu erreichen. Diese Überlegungen sind besonders wichtig, wenn die Vorrichtungen als Einwegartikel gedacht sind, in diesem Fall sind niedrige Stückkosten erforderlich, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit oder der Zuverlässigkeit oder der Systemleistung.
- Ein Problem mit gasbetriebenen Mechanismen ist jedoch, dass es extrem schwierig ist sicherzustellen, dass eine Gaskammer lecksicher ist, ohne dass aufwendige Vorsichtsmaßnahmen bei der Fertigung und der Qualitätskontrolle notwenig sind. Auch wenn ein Leck klein und relativ langsam ist, stellt dies ein echtes Problem dar, wenn der Mechanismus kleine Volumina über ausgedehnte Zeitspannen exakt zuführen soll. Demnach ist es bei gaserzeugenden Systemen zu bevorzugen, ein leckfreies System zu entwickeln (welches kostenaufwendig und typischerweise komplexer ist) oder ein System bereitzustellen, das trotz kleinerer Lecks oder relativ langsamer Lecks genau funktioniert. Alternativ dazu mag die Gaserzeugung für niedrige Zufuhrraten nicht geeignet sein. Wie oben erwähnt, sind mechanische Äquivalente mit der notwendigen Präzision (zum Beispiel Uhrwerkmechanismen) übermäßig teuer und komplex, um in preiswerte Vorrichtungen, die Einwegartikel sind, eingebaut zu werden.
- Für viele Medikamenten-Zufuhrregime ist es erstrebenswert, sowohl eine stabile Dauerzufuhr („Basiszufuhr") als auch sofortige Freisetzungen von Medikamenten („Boluszufuhr") je nach Notwendigkeit bereitzustellen. Insbesondere bei patientengesteuerter Schmerztherapie oder PCA kann es von Vorteil sein, eine kontinuierliche Basisinfusion von Medikamenten gegen chronische Schmerzen, ergänzt in gewissem Umfang durch eine Boluszufuhr, bereitzustellen. Die Boluszufuhr würde von dem Patienten aktiviert werden, um erhöhte, vorübergehende Schmerzpegel („Durchbruchsschmerz") mit eingebauten Sicherungen, die eine Überdosis verhindern, zu behandeln.
- Ein anderes Gebiet, bei dem eine exakt kontrollierte Dosierung besonders indiziert sein kann, liegt in der dauertherapeutischen Medikamenten-Zufuhr, in der die Medikamenten-Zufuhrrate über die Zeit variiert. Vor allem ist zu berücksichtigen, dass Tages- oder zirkadiane Rhythmen Variationen in den Mengen bestimmter Medikamente verursachen, die ein Patient über einen Zeitraum von 24 Stunden benötigt. Dies ist vor allem nötig, um Variationen einer Krankheit und / oder eines Zustandes über einen Zeitraum von 24 Stunden zu begegnen.
- Beispielsweise treten hypertensive Krisen, Angina Pectoris und plötzlicher Herztod am ehesten am Morgen auf, wohingegen Sichelzellepisoden und Episoden durchgebrochener Geschwüre am ehesten nachmittags auftreten. Das Konzept der Dauertherapien ist ausführlicher in einem Artikel von Smolensky & Labrecque, Pharamceutical News 4, No. 2, 1997, pp. 10–16 diskutiert. Die Diskussion in diesem Artikel betrachtet prinzipiell die konventionelle orale Medikamentenaufnahme und die bei der Dauertherapie zu berücksichtigenden Variationen, Auswirkungen und Anforderungen, aber zahlreiche Prinzipien sind auf andere Zufuhrpfade anwendbar. Ein zirkadianer Rhythmus der Anwendungen würde auch bei Hormontherapien gelten.
- Dementsprechend besteht die Notwendigkeit, eine Medikamenten-Zufuhrvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Medikamenten-Zufuhrdosierungen zu regulieren, um zunehmende Dosen bereitzustellen, gerade wenn solche Dosen eher benötigt werden. Dies macht eine Vorrichtung notwendig, bei der die Zufuhrrate über eine weite Spanne von Zufuhrraten genau kontrollierbar ist. Im Allgemeinen sind Vorrichtungen, die entwickelt wurden, kleine Mengen von Medikamenten zuzuführen, nicht besonders für hohe Zufuhrraten von Medikamenten geeignet, ohne speziell dafür angepasst zu werden und umgekehrt. Darüber hinaus besteht die Notwendigkeit, eine solche Vorrichtung bereitzustellen, die relativ kompakt ist, so dass sie während des Gebrauchs am Nutzer befestigt ist und weggeworfen werden kann, wenn die Behandlung beendet ist. Solch eine Vorrichtung muss auch verhältnismäßig preiswert herzustellen sein, jedoch genaue und zuverlässige Zufuhrraten gewährleisten.
- Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, verbesserte Medikamenten-Zufuhrvorrichtungen bereitzustellen, in denen kleinere Flüssigkeitsvolumina exakter verabreicht werden können als mit Stand der Technik Vorrichtungen, um dadurch insgesamt kontrolliertere Zufuhrraten zu erreichen. Die Erfindung zielt außerdem darauf ab, solche Vorrichtungen bereitzustellen, die es zusätzlich erlauben, höhere Zufuhrraten auf Verlangen bereitzustellen, bis hin zu und einschließlich Bolusgaben. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Medikamenten-Zufuhrvorrichtung bereit, in der die Technologie, die die exakten Zufuhrraten bereitstellt, relativ einfach und preiswert herzustellen ist. Im Weiteren verwendet die Erfindung Entwicklungen für ein gaserzeugendes System und ein Zufuhrsystem, so dass der Platz in der Vorrichtung minimalisiert wird und die in der Vorrichtung verwendeten Teile einfach und preiswert hergestellt werden können, dabei hohe Toleranzen bewahrend. Zusätzlich lässt die vorliegende Erfindung eine bestimmte Menge an Gasleckage zu, während exakte Dosen zugeführt werden. Dies eliminiert die Notwendigkeit für kostspielige Versieglungsvorrichtungen und Systeme, die die Kosten erhöhen und die Zuverlässigkeit im Falle einer Gasleckage reduzieren.
- Offenbarung der Erfindung
- Die Erfindung stellt eine Medikamenten-Zufuhrvorrichtung bereit, umfassend:
ein Gehäuse, das einen Medikamentenbehälter umfasst;
Mittel, um die Ausscheidung von Medikamenten aus dem Medikamentenbehälter zu fördern;
einen Mechanismus in Verbindung mit den Förderungsmitteln, betriebsbereit, um ein schrittweises Vorrücken zu erfahren und dadurch das Medikament aus dem Behälter zu treiben;
ein Element, operativ verbunden mit dem Mechanismus, um das schrittweise Vorrücken des Mechanismus zu bewirken, während das Element sich in eine erste Richtung bewegt;
und Gaserzeugungsmittel, die innerhalb des Gehäuses angeordnet und betriebsbereit sind, um in eine Kammer zu expandieren, wobei das Element in Übertragungsbeziehung zu der Kammer steht, wodurch das Element durch die Bewegung der Kammer angetrieben wird, um den Mechanismus vorzurücken und dadurch das Medikament schrittweise aus dem Behälter zu treiben. - Vorzugsweise umfasst der Mechanismus in Verbindung mit den Förderungsmitteln eine Ratsche.
- Ferner bewegt sich das Element vorzugsweise in einer sich hin und her bewegbaren An und Weise.
- Ferner bewirkt vorzugsweise die Bewegung des sich hin und her bewegbaren Elements das schrittweise Vorrücken des Mechanismus.
- Ferner ist vorzugsweise das sich hin und her bewegbare Element mit einer Wand der Kammer verbunden, wodurch die Hin- und Herbewegung des sich hin und her bewegenden Elements durch die Expansion und Kontraktion der Kammer angetrieben wird.
- Die bevorzugten Vorrichtungen entsprechend der Erfindung nehmen den Vorteil der Hin- und Herbewegung einer Gaskammer in Anspruch, um eine schrittweise Voranbewegung eines Ratschenmechanismus zu bewirken. Gaserzeugende Kammern, die sich wiederholt ausdehnen und zusammenziehen, sind im Vergleich zu bekannten Kammern, die sich über die Zeit ausdehnen, vorteilhaft. Beispielsweise wird sich eine Ratsche mit 100 Zähnen, die von einer sich kontinuierlich ausdehnenden Gaskammer angetrieben wird, bei jeder 1%-igen Zunahme im Kammervolumen um einen Schritt vorwärts bewegen. Gemäß den grundlegenden Gasgesetzen wird ein Temperaturanstieg um 3°C das Volumen eines Gases bei Raumtemperatur um 1% vergrößern. Demnach wird zum Ende der Kammerexpansion ein Temperaturanstieg von 3°C die Ratsche um eine Stufe vorantreiben, unabhängig von der Gaserzeugungsrate. Im Gegensatz dazu wird eine Kammer, die sich hin- und her bewegt, eine vollständige Ausdehnung für jede schrittweise Vorwärtsbewegung des Ratschenmechanismus durchlaufen und eine 1%-ige Variati on des Volumens dieser Kammer wird keinen wesentlichen Effekt auf die Tatsache haben, dass die Kammer sich vollständig ausdehnen wird und die Ratsche exakt vorwärts bewegt.
- Beispielsweise unterliegt ein Ratschenmechanismus
100 schrittweisen Vorwärtsbewegungen während der Leerung eines Behälters. Falls diese Ratsche durch eine sich kontinuierlich ausdehnende Gaskammer angetrieben wird, wird eine Zunahme des Gasvolumens von 1% zum Ende der Zufuhrperiode die Ratsche um einen (unerwünschten) zusätzlichen Schritt vorwärts bewegen. Solch eine 1%-ige Ausdehnung tritt bei einem Temperaturwechsel von nur 3°C auf (was ungefähr 1% der Raumtemperatur ist, wenn in Kelvin ausgedrückt). Die Situation ist schlechter für Vorrichtungen, die mehrere hundert Vorwärtsbewegungen der Ratsche benötigen, um die notwendige Sensitivität für eine exakte Zufuhr über einen ausgedehnten Zeitraum sicherzustellen. - Im Gegensatz dazu benutzen Vorrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung eine sich hin- und her bewegende Kammer, die sich kontinuierlich ausdehnt und zusammenzieht. Dies ermöglicht, dass kleinvolumige Kammern eingesetzt werden, so dass der Unterschied im Volumen zwischen den zusammengezogenen und ausgedehnten Zuständen um Größenordnungen größer ist als die Volumenveränderung, die sich durch Änderungen der Umgebungstemperatur ergibt. Außerdem wird durch den Einsatz einer sich hin- und her bewegenden Kammer weniger Platz für die Kammer benötigt, da das Volumen bei maximaler Expansion beträchtlich kleiner ist als es für eine sich kontinuierlich ausdehnende Kammer bei maximaler Volumenexpansion notwendig wäre.
- Vorzugsweise ist die Kammer elastisch vorgespannt, um zu einem zusammengezogenen Zustand zurückzukehren, und bei welcher ein Entgasungsmittel vorgesehen ist, um die Kontraktion der Kammer zu ermöglichen, nachdem eine Gaserzeugung die Kammer ausgedehnt hat.
- Ein Vorteil der Benutzung einer sich hin- und her bewegenden Kammer zum Antreiben eines sich hin- und her bewegenden mit einer Ratsche verbunden Mechanismus ist, dass ein ausreichendes Ausmaß an Bewegung in der Hin- und Herbe wegung vorhanden ist, die Ratsche um die notwendige Anzahl der Schritte (in vielen Fällen nur ein Schritt) voranzubewegen, um sicherzustellen, dass die Entgasung ausreichend gründlich ist, das System vollständig zu entspannen, um bei einer Vorrichtung anzukommen, bei der die Zufuhrrate in einem hohen Maß an Genauigkeit kontrolliert ist.
- Ist beispielsweise das Zufuhrvolumen alle fünf Minuten gering (entsprechend einer einzelnen, schrittweisen Voranbewegung der Ratsche), dann kann der Gaserzeuger ausgelegt sein, eine ausreichende Gasmenge innerhalb einer Minute zuzuführen und sich dann automatisch für vier Minuten abzuschalten. In der ersten Minute wird die Ratsche um den erforderlichen „Zahn" (oder Vergleichbares) voranbewegt werden und dann werden die Entgasungsmittel ausgelöst, um das System zu entspannen. Am Ende von vier Minuten wird das System vollständig entspannt sein und der Zyklus kann erneut beginnen.
- Diese Entwicklung kompensiert automatisch irgendwelche Ungenauigkeiten in der Leistung des Fördermechanismus. So kann der Gaserzeuger entwickelt sein, zum Beispiel 20% +/– 10% mehr als das erforderliche Gasvolumen zuzuführen (das heißt, es ist nicht ein besonders teueres oder genaues System) und wird dennoch aus folgendem Grund eine extrem genaue Zufuhr haben. Wenn der Gaserzeuger bei jedem Zyklus zwischen 10% und 30% zu viel Gas erzeugt, wird die Ratsche sich nur um einen einzelnen „Zahn" voranbewegen, aber es ist gleichfalls sicher, dass die Ratsche nicht gedrückt wird, um sich um einen zweiten Zahn voranzubewegen. Wenn die Gaserzeugung aufhört, wird ein gewisses Maß an kontrolliertem Überdruck oder Beanspruchung in dem System vorhanden sein, aber die Menge an zugeführtem Medikament wird exakt bekannt sein. Dann, wenn das Gas ventiliert wird, wird der Überdruck freigesetzt und das System kehrt ins Gleichgewicht zurück. So ist die Genauigkeit der Zufuhr am Ende eines fünfminütigen Zyklus unabhängig davon, ob der Gaserzeuger 10% oder 30% zu viel Gas erzeugt hat.
- Es sollte angemerkt werden, dass die Genauigkeit des Systems durch die Toleranzen des Ratschenmechanismus, des Zeitmessers, der Hin- und Herbewegung der Kammer, des Entgasungssystems und des Gaserzeugers kontrolliert wird.
- In einigen Ausführungsformen ist das Entgasungsmittel passiv und gestattet das Entweichen von Gas dort hindurch, wenn die Kammer relativ zum atmosphärischen Druck unter Druck gesetzt wird. In anderen Ausführungsformen sind Entgasungsmittel innerhalb des Gaserzeugers vorgesehen. Solche Entgasungsmittel können mit Unterkammern innerhalb des Gaserzeugungsmittels verbunden sein. Das Entgasungsmittel ermöglicht den Unterkammern gründlicher die Zunahme und Abnahme des darin befindlichen Druckes.
- In einigen Ausführungsformen ist der Gasgenerator angepasst, um Gas in einer höhern Rate zu erzeugen als die Entgasungsrate. Wenn der Gasgenerator aktiv ist, wird die Kammer unter Druck gesetzt und expandiert, und wenn der Gaserzeuger inaktiv ist, bewirkt das Entgasungsmittel die Druckabnahme und Kontraktion der Kammer. Kleinere Undichtigkeiten im System, vorausgesetzt sie sind nicht so gravierend, dass sie eine vollen Druckaufbau in der Kammer verhindern, haben keinen signifikanten Einfluss auf die Funktionsweise oder Genauigkeit der Vorrichtung. Dies lässt ein gaserzeugendes System extrem kleine Volumina eines Medikamentes in hochkontrollierter exakter Weise zuführen, ohne ein aufwendiges gaserzeugendes Mittel oder irgendeine besondere Lecksicherung der Gaskammer einzusetzen. Zudem sollte die Gaserzeugungsrate die Entgasungsrate überschreiten, so dass der Fehler der Bewegung des sich hin- und her bewegenden Elementes in Richtung eines exzessiven Drucks eher als in Richtung eines zu geringen Drucks fehlgeht. Falls unzureichender Druck vorhanden ist (zum Beispiel verursacht durch eine Leckrate, die die Druckerzeugungsrate überschreitet), wird die erforderliche Kraft, um das sich hin und her bewegende Element zu bewegen, ungenügend sein und die Sperrklinke auf der Ratsche wird sich nicht bewegen. So wird die Medikamentenmenge nicht durch die Patrone nach vorne bewegt und dem Nutzer zugeführt werden.
- In alternativen Ausführungsformen ist der Gasdruck des Gaserzeugers zwischen wenigstens zwei Zellen aufgeteilt. Eine erste Zelle hat ein durchlässigeres Element und ist für eine minimale Gasleckage entwickelt. Die erste Zelle hat auch eine kontrollierbare Öffnung, die mit ihr verbunden ist. Die Öffnung erlaubt, überschüssigem Gas aus der ersten Zelle zu entweichen, verhindert aber den Austritt von Gas in einem Stadium des Zyklus, wenn es nötig ist, dass das Element der ersten Zelle abweicht, um eine Vorwärtsbewegung der Ratsche zu bewirken. Die alternative Ausführungsform ist auch entwickelt, so dass der letztere Teil des Zyklus die Wiederöffnung der ersten Zellöffnung erlaubt, um das darin befindliche Gas rasch entweichen zu lassen und eine Rückkehr in seine anfängliche Ruheposition zu ermöglichen.
- In einigen bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Entgasungsmittel ein durchlässiges oder halbdurchlässiges Element. Gegenwärtig ist eine der meist bevorzugten Elemente eine Silikonmembran. In einer anderen Ausführungsform gibt es wenigstens zwei Elemente mit unterschiedlicher Durchlässigkeit. Das weniger durchlässige Material ist vorzugsweise Brombutyl, Ethylen Propylen oder EPDM und das durchlässigere Element ist vorzugsweise Silikongummi.
- Passenderweise wird der Mechanismus veranlasst vorzurücken, während die Kammer eine Expansion erfährt. Alternativ kann der Mechanismus veranlasst werden vorzurücken, während die Kammer eine Kontraktion erfährt. Während es möglich ist, einen Mechanismus zu verwenden, der die Ratsche sowohl während der Expansions- als auch der Kontraktionsstöße vorantreibt, ist es vorzuziehen, einen einzigen Antriebsstoß (entweder Kontraktion oder Expansion) während eines Hin- und Herbewegungszyklus für niedrigere Zufuhrraten zu verwenden.
- Passenderweise umfasst das Element einen Hebel, der sich zwischen der Kammer und dem Mechanismus erstreckt.
- Der Einsatz eines Hebelmechanismus erlaubt es, das Ausmaß der Bewegung der Expansionskammer genau in das korrekte Ausmaß der Bewegung umzuwandeln, um die Ratsche voranzutreiben.
- In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen umfasst der Mechanismus ein starres Ratschenelement, das auf seiner Oberfläche beabstandete Strukturen aufweist.
- Vorzugsweise haben die Strukturen einen sägezahnförmigen Querschnitt, wenngleich die Strukturen in der Form von Rillen auf einer Oberfläche des starren Ratschenelementes ausgebildet sein können.
- Vorzugsweise umfasst der Mechanismus eine Sperrklinke, die auf dem Element getragen wird, wobei die Sperrklinke angepasst ist, um ratschenförmig in die Strukturen auf dem starren Ratschenelement einzugreifen.
- Weiterhin ist die Sperrklinke vorzugsweise elastisch gegen die Strukturen auf dem starren Ratschenelement vorgespannt.
- Passenderweise hat die Sperrklinke die Form einer im Wesentlichen flachen Feder, von welcher ein Ende gegen die Strukturen auf dem starren Ratschenelement drückt.
- Solch eine Sperrklinke ist angepasst, um es dem Ratschenelement zu ermöglichen, mit wenig Widerstand in eine Richtung zu gleiten, aber jegliche Bewegung in die entgegengesetzte Richtung zu verhindern.
- In bevorzugten Ausführungsformen sind die Strukturen entlang des starren Ratschenelementes regelmäßig beabstandet, und die Sperrklinke umfasst ein Paar von Sperrklinkengliedern, die an verschiedenen Punkten entlang der Länge des starren Ratschenelementes elastisch gegen das starre Ratschenelement vorgespannt sind, wobei sich der axiale Abstand zwischen dem Paar von Sperrklinkengliedern von dem axialen Abstand zwischen den aufeinander folgenden Strukturen unterscheidet.
- Der Vorteil dieser Anordnung ist, dass durch die Lokalisation der Ratschenverbindung zwischen der Sperrklinke und den Ratschenzähnen, die Zähne abwechselnd Kontakt zu beiden Sperrklinkengliedern haben. Das Ratschenelement rückt durch Schrittweiten vor, die geringer als der tatsächliche Unterschied zwischen aufeinander folgenden Strukturen auf der Ratsche sind.
- In besonders bevorzugten Ausführungsformen entspricht der Abstand zwischen aufeinander folgenden Strukturen dem doppelten Abstand zwischen den Spenklinkengliedern. Das bedeutet, dass dann die Ratsche in halben Schritten vorrückt und ermöglicht eine exakte Zufuhr von selbst kleineren zunehmenden Volumina eines Medikamentes (wenn ein ganzer Schritt als gleichwertig dem Abstand zwischen aufeinander folgenden Ratschenzähnenstrukturen gezählt wird).
- Die Definitionen von „Halbschritten" und „Vollschritten" sind nicht so willkürlich wie es erscheinen mag, da, wie oben beschrieben, eine der Haupteinschränkungen in der Genauigkeit der Zufuhr kleiner Volumina die Herstellungstoleranzen der Ratschenzähne ist.
- Es wird ins Auge gefasst, dass einer der am wenigsten teuren und deshalb für die Großproduktion am ehesten geeigneten Ratschenmechanismen ein ausgestanzter Plastikratschenstab mit einer glatten sägezahnförmigen Oberfläche ist, gegen den eine Spenklinke in der Form einer Blattfeder vorgespannt sein kann. Die Haupteinschränkung in der Genauigkeit in diesem System wird wahrscheinlich durch die Abstände benachbarter Sägezahnstrukturen auftreten, die möglicherweise nicht exakt mit dem notwendigen Abstand hergestellt werden können. In solchen Fällen wird das minimale Zufuhrvolumen bei sonst gleichen Bedingungen durch diese Komponente eingeschränkt sein. Jedoch wird die Exaktheit durch den Einsatz einer speziell entwickelten Spenklinke oder Blattfeder (die mit viel höheren Toleranzen aus Metallmaterialien bei relativ niedrigen Kosten hergestellt werden können) verdoppelt und das minimale Zufuhrvolumen kann halbiert werden.
- In alternativen Ausführungsformen sind die Ratschenzähne entlang des starren Ratschenelementes regelmäßig beabstandet, und die Sperrklinke umfasst drei oder mehr Glieder, die gegen das starre Ratschenelement in regelmäßigen Intervallen entlang seiner Länge elastisch vorgespannt sind. Der axiale Abstand zwischen jedem aufeinander folgenden Paar von Spenklinkengliedern ist unterschiedlich zu dem axialen Abstand zwischen aufeinander folgenden Raschenzähnen gewählt.
- Passenderweise ist in solchen Fällen der Abstand zwischen aufeinander folgenden Ratschenzähnen durch die Anzahl von Spenklinkengliedern, multipliziert mit dem Abstand zwischen jedem aufeinander folgenden Paar von Sperrklinkengliedern, bestimmt.
- So würden durch die Analogie zu den zwei Sperrklinkengliedern, die im halben Abstand zwischen aufeinander folgenden Ratschenzähnen beabstandet sind, drei oder vier Sperrklinkenglieder vorzugsweise in Intervallen von einem Drittel oder einem Viertel jeweils des Abstandes zwischen aufeinander folgenden Ratschenzähnen auf dem Ratschenelement beabstandet sein.
- Passenderweise hat die Sperrklinke die Form eines elastischen Elementes, das in einer Vielzahl von Fingern endet, die gegen das Ratschenelement vorgespannt sind.
- Eine bevorzugte Ausführungsform ist in dieser Hinsicht eine Sperrklinke, die eine flache Feder umfasst, die zum Teil gespalten ist, um Finger unterschiedlicher Längen zu definieren.
- In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst das Ratschenelement eine Schraubenfeder und die Sperrklinke umfasst einen oder mehrere Finger, die in die Windungen der Feder eingreifen. Die Windungen einer Schraubenfeder greifen leicht in die Sperrklinkenfinger ein, und die gleichmäßige Beabstandung der Windungen einer Schraubenfeder erlaubt es, sie als ein Ratschenelement zu benutzen.
- Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Größe der Vorrichtung durch die Nutzbarmachung der Flexibilität der Feder minimalisiert werden kann. Während ein starrer Ratschenstab, der aus der Medikamentenpatrone vor dem Einsatz hervorragt, möglicherweise eine unakzeptable lange Vorrichtung für bestimmte Anwendungen (nach dem Gebrauch kann das Ratchenelement teilweise oder ganz innerhalb der leeren Patrone untergebracht werden) darstellt, kann eine Schraubenfeder parallel mit der Patrone gebogen werden, um die Gesamtlänge zu reduzieren.
- Vorzugsweise sind in Ausführungsformen, die eine Schraubenfeder anstelle eines Ratschenelementes einsetzen, ein oder mehrere feststehende Finger in einer feststehenden Position relativ zum Gehäuse montiert, und ein oder mehrere sich hin und her bewegende Finger sind auf dem Mechanismus montiert, derart, dass, wenn der eine oder mehrere sich hin und her bewegende Finger sich in eine erste Richtung bewegen, sie in die Windungen der Schraubenfeder eingreifen, um die Schraubenfeder in die erste Richtung zu lenken, und wenn der eine oder mehrere sich hin und her bewegende Finger sich in eine entgegengesetzte Richtung bewegen, der eine oder mehrere feststehende Finger in die Windungen der Schraubenfeder eingreifen und diese halten, um zu verhindern, dass sie in die zweite Richtung zurückgeführt wird, wodurch die feststehenden und sich hin und her bewegenden Finger zusammenarbeiten, um die Schraubenfeder in nur eine Richtung zu lenken.
- Die Funktionsweise dieser Ausführungsform wird durch die untenstehende Beschreibung klarer. Die Finger sind im Allgemeinen so angeordnet, dass die Schraubenfeder gezwungen wird, abwechselnd an den feststehenden Fingern und den sich hin -und herbewegenden Fingern vorbei zu gleiten, was bewirkt, dass eine unidirektionale Antriebsbewegung entsteht.
- Passenderweise ist der oder jeder Finger in die erste Richtung geneigt.
- Das macht es den Schraubenfederwindungen leichter, in diese Richtung an den Fingern vorbei zu gleiten und schwieriger für die Windungen, nach hinten in die entgegengesetzte Richtung gegen die Finger zu drücken.
- Vorzugsweise ist die Position des einen oder mehrerer feststehender Finger relativ zu dem einen oder mehreren sich hin und her bewegenden Fingern derart, dass die Schraubenfeder durch die sich hin und her bewegenden Finger gegen die feststehenden Finger getrieben wird.
- Dieses Merkmal hilft eine Situation zu verhindern, die sich entwickeln kann, in der die flexible Schraubenfeder durch die sich hin und her bewegenden Finger weg von den feststehenden Fingern gezogen wird, aber eher als an den feststehenden Fingern vorbei zu gleiten, dehnt sich die Schraubenfeder lediglich, so dass die Feder einfach entspannt, wenn die sich hin und her bewegenden Finger sich nach hinten bewegen in Richtung auf die feststehenden Finger, ohne dass irgendeine Nettobewegung stattgefunden hat. Die Lösung für dieses Problem wird zum Teil dadurch erreicht, dass die Schraubenfeder während des Antriebsschritts der Zufuhraktion gegen die feststehenden Finger gedrückt wird.
- Passenderweise ist der minimale Abstand zwischen den feststehenden und sich hin und her bewegenden Fingern jeweils nicht größer als zehn Mal der Abstand zwischen benachbarten Windungen der Schraubenfeder, wenn die Schraubenfeder in einer entspannten Position ist.
- Vorzugsweise ist der minimale Abstand zwischen den feststehenden und sich hin und her bewegenden Fingern jeweils nicht größer ist als fünf Mal der Abstand zwischen benachbarten Windungen der Schraubenfeder, wenn die Schraubenfeder in einer entspannten Position ist, am bevorzugsten nicht größer als zwei Mal der Abstand zwischen benachbarten Windungen.
- Der Grund hierfür steht wiederum im Zusammenhang mit dem Problem der Nutzung einer flexiblen Feder, die sich eher ausdehnt als dass sie sich versetzt. Während das Problem durch den Einsatz einer ausreichend steifen Feder überwunden werden könnte, würde dies den Zweck der Nutzung dieser Art von Feder vereiteln, die es dem Ratschenelement erlaubt, sich innerhalb des Gehäuses zu biegen, um die Gesamtausmaße zu reduzieren. Während sogar eine steife Feder sich unter ausreichender Kraft biegen kann, neigt dies dazu, dass sich Reibungskräfte entwickeln, die verhindern würden, dass die Ratschenfinger an der Feder vorbei gleiten.
- Im Gegensatz dazu erlaubt das Setzen von zwei Fingersätzen nahe zusammen sogar einer relativ sehr flexiblen Feder, ohne viel Dehnung eingesetzt zu werden, da für einen vorgegebenen Gesamtbetrag an Dehnung durch Konzentration der Dehnung über nur wenige Windungen eine größer Steifheit erreicht wird.
- So ist in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen der minimale Abstand zwischen den feststehenden und den sich hin- und herbewegenden Fingern jeweils ungefähr gleich zu dem Abstand zwischen benachbarten Windungen der Schraubenfeder, wenn die Schraubenfeder in einer entspannten Position ist.
- Passenderweise umfasst der Mechanismus ein flexibles Ratschenelement, welches ausreichend steif ist, um das Medikament beim Antrieb durch das Element von der Kammer zu befördern und ausreichend flexibel ist, um gebogen zu werden, bevor es das Element trifft, wodurch die Gesamtlänge der Vorrichtung relativ zu einer Vorrichtung reduziert wird, bei welcher ein starres Ratschenelement vor dem Gebrauch linear aus dem Mechanismus herausragt.
- So kann das flexible Element zum Beispiel ein Teil aus biegbarem Thermokunststoff sein, gestanzt oder geformt mit einem ratschenförmigen Sägezahnprofil.
- Damit diese Ausführungsform brauchbar ist, sollte das flexible Teil ein Maß an Flexibilität haben, das erlaubt, es ausreichend zu biegen um die Gesamtmaße der Vorrichtung zu reduzieren. Darüber hinaus muss es dennoch ausreichend steif sein, um die treibende Kraft des Ratschenmechanismus zu übertragen, ohne sich in irgendeinem größeren Ausmaß zu krümmen oder zu verzerren. Das kann erreicht werden dadurch, dass der Grad der Bewegungsfreiheit des Teils eingeschränkt wird.
- Beispielsweise wird durch das Treiben eines flexiblen Elements in einen Kanal, in den das flexible Element gut eingepasst ist, durch die Kanalwände verhindert, dass das flexible Element seitlich gebogen oder gekrümmt wird.
- So wird das flexible Element, wenn es durch den Ratschenmechanismus angetrieben wird, gezwungen, die Antriebskraft auf den Kolben zu übertragen und dient trotz seiner Flexibilität als eine antreibbare Kolbenstange. Andere Mechanismen, die keinen begrenzenden Kanal benötigen, sind auch möglich, wie unten beschrieben wird.
- Vorzugweise umfasst der Mechanismus zwei oder mehr zusammenwirkende flexible Ratschenelemente, welche individuell ausreichend flexibel sind, um gebogen zu werden, bevor sie das Element treffen, aber, wenn verbunden, zusammen ausreichend steif sind, um das Medikament beim Antrieb durch das Element aus der Kammer zu befördern.
- Ferner werden vorzugsweise die zwei oder mehr zusammenwirkenden flexiblen Ratschenelemente voneinander weg gebogen, bevor sie das Element treffen.
- Passenderweise umfasst die Vorrichtung gemäß der Erfindung ferner ein elektronisches Steuermittel zur Steuerung der Zufuhrrate.
- Vorzugsweise umfasst das elektronische Steuermittel einen Zeitmechanismus, der in kontrollierten Perioden den Gaserzeugungsmechanismus abwechselnd einschaltet und abschaltet.
- Wie oben erklärt, ist durch die Wahl einer Energie zuführenden Periode, die lang genug ist, um immer eine vollständige Vorwärtsbewegung des Ratschenmechanismus um eine vorbestimmte Anzahl von Schritten zu garantieren und durch die Bereitstellung einer nicht Energie zuführenden Periode (zum Beispiel zur Entgasung), die die Entspannung des Systems erlaubt, die Menge des zuzuführenden Medikamentes in diesem Gesamtzyklus exakt kontrollierbar, unabhängig von Variationen (innerhalb von Grenzen) der gaserzeugenden Rate.
- Darüber hinaus erlaubt die Nutzung eines Zeitmessers die Gesamtzykluslänge in kontrollierter Art und Weise über die Zeit zu variieren, wodurch eine exakt kontrollierbare Vorrichtung bereitgestellt wird, die über eine zeitlich variable Rate zuführt. Solche Geräte finden insbesondere Anwendung auf dem Gebiet von Dauertherapeutika.
- Darüber hinaus ist das elektronische Steuermittel vorzugsweise für unterschiedliche Zufuhrprogramme programmierbar. Das Steuermittel kann durch den Anwender programmierbar sein oder eine einzelne Einheit kann für verschiedene Zufuhrregime (zum Beispiel für verschiedene Medikamente) auch vom Hersteller programmierbar sein. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung gemäß der Erfindung ferner Mittel zur manuellen Anpassung der Zufuhrrate. Dies erlaubt einen gewissen Grad an Flexibilität, der wünschenswert sein kann, wenn der Anwender sicher einen Anteil an der Kontrolle über die Behandlung hat. Alternativ kann die Einstellung von einem Arzt oder Apotheker vorgenommen werden und für den Patienteneingriff untauglich gemacht werden.
- In bevorzugten Ausführungsformen bewegt sich das Element hin und her, um das schrittweise Vorrücken des Mechanismus zu bewirken, und umfasst das Mittel zur manuellen Anpassung der Zufuhrrate Mittel zur Begrenzung des Hubes des Elements, wodurch die bei jedem sich hin und her bewegenden Hub gelieferte Medikamentenmenge steuerbar ist.
- So kann eine einfache, sich vorwärts bewegende Schraube ein Anhalten kontrollieren, aufgrund dessen jedes sich hin- und her bewegende Element seine Bewegung beendet. Wenn dies gebraucht wird, wird das Anpassen der Schraube einen Kontrollmechanismus darstellen. Beispielsweise könnte eine Vorrichtung mit drei Zufuhrraten, namentlich niedrig, mittel und hoch entsprechend jeweils einer, zwei und drei Ratschenbewegungen pro Hin- und Herbewegung entwickelt sein. Ein einfacher Mechanismus würde bestimmen, wie weit es dem hin- und her bewegenden Mechanismus erlaubt ist, sich mit jedem Stoß nach vorne zu bewegen, um die Zufuhrrate zu bestimmen. Zweifellos könnten auch ausgefeiltere Ausführungsformen erreicht werden. Vorrichtungen, die die Fähigkeit haben, Bolusdosen zuzuführen, sind in Therapien, wie zum Beispiel bei einer patientenkontrollierten Schmerztherapie, vorzuziehen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform macht es das Mittel für die manuelle Anpassung der Zufuhrrate dem Nutzer möglich, eine Bolusdosis eines Medikamentes zuzuführen. Es ist vorteilhaft, wenn die Bolusdosis verabreicht werden kann, ohne dass die normale basale Zufuhrrate gestört wird.
- Falls der sich hin- und herbewegende Mechanismus eine Hebelanordnung umfasst, ist es vorzuziehen, dass das Mittel zur manuellen Vorwärtsbewegung des Mechanismus Mittel zur manuellen Vorwärtsbewegung des Hebels umfasst, der sich, bedienbar von der Außenseite des Gehäuses, zwischen der Kammer und dem Mechanismus erstreckt. Jeder passende Mechanismus, wie ein Griff, ein Knopf oder ein Hebel kann eingesetzt werden, um den Hebel zu bedienen.
- Vorzugsweise umfasst der Mechanismus eine Ratsche und bei welcher das Mittel zur manuellen Vorwärtsbewegung des Mechanismus eine Sperrklinke umfasst, die sich von der Außenseite des Gehäuses manuell hin- und her bewegen lässt.
- Darüber hinaus ist der Mechanismus für die manuelle Vorwärtsbewegung besagten Hebels mit Graduierungen ausgestattet, entsprechend einer Anzahl von schrittweisen Vorwärtsbewegungen des Ratschenmechanismus.
- Beispielsweise könnte bei der Zufuhr von Insulin das sich vorwärts bewegende Mittel mit markierten Einheiten versehen sein, die vom Patienten verstanden würden und die Skala wäre kalibriert, um zu der Zufuhr der korrekten Dosis zu korrespondieren.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Die Erfindung wird weiter erläutert durch die folgende Beschreibung von Ausführungsformen hiervon, dargestellt als Beispiel nur mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
-
1 eine Schnittaufsicht einer ersten Ausführungsform einer Medikamenten-Zufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung ist; -
2 –5 schematische Ansichten von einem Detail der Ausführungsform von1 sind, gezeigt an aufeinander folgenden Punkten in dem Betriebszyklus; -
6 eine Schnittaufsicht der Ausführungsform von1 ist, im Gebrauch; -
7 –11 Schnittseitenansichten einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind, gezeigt an aufeinander folgenden Punkten während ihres Gebrauchs; -
12 eine vereinfachte Schnittaufsicht einer dritten Ausführungsform einer Medikamenten-Zufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung ist; -
13 eine Querschnittseitenansicht der Ausführungsform von12 ist, erstellt entlang der Linie XIII-XIII; -
14 eine Schnittaufsicht einer vierten Ausführungsform einer Medikamenten-Zufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung ist; -
15 eine Querschnittseitenansicht der Ausführungsform von12 ist, entlang der Linie XV-XV; -
16 eine Grafik ist, die die Untersuchungsergebnisse eines 80-stündigen Tests zeigt, auf der der Zufuhrdruck und die Menge an zugeführtem Medikament gegen die Zeit aufgetragen sind. -
17 ein vergrößertes Detail eines Teils der Grafik von16 ist; -
18 eine Schnittaufsicht einer fünften Ausführungsform einer Medikamenten-Zufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung ist; -
19 eine Schnittseitenansicht der Ausführungsform von18 ist; -
20 eine Schnittaufsicht der für die Nutzung vorbereiteten Ausführungsform von18 ist; -
21 eine Schnittseitenansicht der für den Gebrauch bereiten Ausführungsform von18 ist; -
22 eine Schnittaufsicht einer sechsten Ausführungsform der Medikamenten-Zufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung ist; -
23 eine Schnittaufsicht der für den Gebrauch bereiten Ausführungsform von22 ist; -
24 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform von22 entlang Linie A-A ist; -
25 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform von22 entlang Linie B-B ist; und -
26 eine schematische Zeichnung ist, die verschiedene Teile der gaserzeugenden Unterbaugruppe der Ausführungsform von22 darstellt. - Modi zur Ausführung der Erfindung
- Nun detaillierter auf die Zeichnungen Bezug nehmend, in denen gleiche Zahlen gleiche Teile über mehrere Ansichten hinweg bezeichnen, ist in
1 , im All gemeinen mit 10 bezeichnet, eine Medikamenten-Zufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung10 umfasst ein Gehäuse11 , das eine Patrone12 mit dem Medikament13 gefüllt enthält. Die Patrone12 ist mit einer Nadel14 versehen, die sich von einem ersten Ende15 der medikamentenzuführenden Patrone13 hin zu einem Patient erstreckt. Ein Kolben16 wird in die Patrone12 gleitend aufgenommen, so dass das Medikament aus der Patrone12 durch die Nadel14 getrieben wird, wenn der Kolben16 in Richtung des ersten Endes15 geschoben wird. - Der Kolben
16 ist auf einem Ratschenstab17 montiert, der durch eine Sperrklinke18 angetrieben wird, die auf einem sich hin- und herbewegenden Hebel19 montiert ist. Der Hebel19 ist an einer Seite 21 auf einer Achse20 montiert und auf der anderen Seite 23 mit einer Kurbelstange22 verbunden, wodurch die Hin- und Herbewegung der Kurbelstange22 bewirkt, dass die Sperrklinke18 sich hin- und herbewegt in Bezug auf den Ratschenstab17 . Wie weiter unten im Detail erklärt wird, verursacht dies, dass der Ratschenstab17 sich stufenweise vorwärts bewegt hin auf das erste Ende15 der Patrone12 und dadurch das Medikament13 aus der Patrone treibt. - Die Kurbelstange
22 steht in Verbindung mit einer flexiblen Membran24 , die eine Wand der gaserzeugenden Kammer25 darstellt. Eine Batterie26 ist über einen Mikroprozessor27 verbunden mit einer elektrolytischen Zelle28 , die betriebsbereit ist, um ein Gas in eine Kammer25 hinein zu erzeugen. Wenn Gas erzeugt wird, dehnt sich die Kammer aus und bewirkt eine Bewegung der Membran24 . Diese Bewegung drückt die Kurbelstange22 in Richtung weg von dem ersten Ende15 von Patrone12 . Der Bewegung wirkt eine Rückholfeder29 entgegen, die den Hebel19 gegen das erste Ende15 hin vorspannt. Nach einer bestimmten Zeitdauer ist Kammer25 ganz ausgedehnt und die Versorgung mit Strom aus der Batterie26 für die elektrolytische Zelle28 wird durch den Mikroprozessor27 abgeschaltet. - Eine Silikonmembran
30 bildet die Wand der Kammer25 . Die Membran30 ist etwas durchlässig und so wird ein kontrolliertes Gasleck aus der Kammer25 zu gelassen. Wenn die Kammer25 sich in ihrem ausgedehnten Zustand befindet, wird die Kraft der Rückholfeder29 dahin gehend wirken, dass die Kammer25 durch die Gasleckage durch Membran30 dekomprimiert wird. Nachdem die Kammer25 auf diese An und Weise völlig dekomprimiert ist, werden der Hebel19 und somit auch die Sperrklinke18 eine komplette Hin- und Herbewegung gemacht haben und dadurch den Ratschenstab17 um einen feststehenden Schritt nach vorne bewegt haben. - Beispielsweise kann der Zyklus so gewählt werden, dass die Zufuhr einer Medikamentenmenge der Vorwärtsbewegung eines einzelnen Schritts des Ratschenstabes
17 alle fünf Minuten entspricht. In solch einem Fall könnte die elektrolytische Zelle28 für eine Minute ein- und dann für vier Minuten abgeschaltet werden. So lange die zeitliche Steuerung des Mikroprozessors exakt ist, wird sichergestellt sein, dass genau eine schrittweise Vorwärtsbewegung in dieser Fünf-Minuten-Periode stattfindet. - Die Präzision von Vorrichtung
10 ist in einem gewissen Maß unabhängig von der exakt erzeugten Gasmenge, da der Ratschenstab17 in gleiche Stufen unterteilt ist, dass heisst er kann sich in einem Zeitraum nur um einen festgelegten Schritt (oder eine Anzahl von Schritten) bewegen. Da die Membran30 eine kontrollierte konstante Leckage aus dem System sogar während der Gaserzeugung bereitstellt, sind andere kleinere Leckagen, die die Genauigkeit von konventionellen gasbetriebenen Zufuhrvorrichtungen beeinflussen könnten, entsprechenderweise nicht relevant (obwohl natürlich, wenn die Leckage gravierend genug ist, die Kammer nicht in der Lage sein wird, ganz unter Druck zu kommen, wenn das Gas erzeugt wird). - Es muss von der ersten Ausführungsform, gezeigt in
1 , bemerkt werden, dass die Sperrklinke18 in zwei Hälften gespalten ist, das heißt eine längere Hälfte31 und eine kürzere Hälfte32 . Die Sperrklinke18 ist eine Blattfeder, die nach unten auf den Ratschenstab17 vorgespannt ist. Die Hälften31 ,32 der Sperrklinke18 sind von unterschiedlicher Länge. -
2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils des Ratschenstabes17 , der eine Serie von gleichmäßig beabstandeten Schritten oder Zähnen33 ,34 hat. Der Unterschied in den Längen zwischen den Hälften31 ,32 der Sperrklinke18 beträgt genau die Hälfte des Abstandes zwischen benachbarten Zähnen33 ,34 auf dem Ratschenstab17 . Es ist ersichtlich, dass jeder Zahn33 ,34 eine abfallende Oberfläche35 mit einem Höhepunkt36 und einer Mulde37 hat, wie im Detail in2A gezeigt. Zu dem Zeitpunkt des Zyklus, der in2 dargestellt ist, drückt die längere Hälfte31 der Sperrklinke18 gegen die abfallende Oberfläche35 des Zahnes33 , mitten zwischen dem Höhepunkt36 und der Mulde37 und die kürzere Hälfte32 drückt gegen die Mulde37 des benachbarten Zahnes34 . - Wenn das Gas erzeugt wird, um die Kurbelstange
22 in Richtung weg von dem ersten Ende15 der Patrone12 (siehe1 ) zu bewegen, bewegen sich, wie in2 zu sehen ist, die beiden Hälften31 ,32 von der Sperrklinke, die sich von Hebel19 (1 ) erstreckt, nach links. Dies resultiert in der Situation, die in3 gezeigt wird, in der die kürzere Hälfte32 zurückgedrückt worden ist hin auf die abfallende Oberfläche35 von dem Zahn34 und die längere Hälfte31 den Höhepunkt36 des Zahnes33 überschritten hat, um in der Mulde37 des benachbarten Zahnes34 zur Ruhe zu kommen, der zuvor von der kürzeren Sperrklinkenhälfte32 belegt war. In der Praxis wird die Entfernung, die von der Sperrklinke18 zurückgelegt wird, etwas weiter als das notwendige Minimum sein, um beliebige Variationen zwischen Komponenten zu erlauben. Dies hat keinen Einfluss auf die Funktionsweise der Erfindung im Ganzen, da die Sperrklinke18 , wenn sie ihren Rückschlag macht, sich gegen den richtigen Zahn pressen wird, sobald sie ihre Bewegung beginnt. - Nachdem die gaserzeugende Kammer
25 ganz unter Druck steht und die Vorrichtung10 in der Position von3 ist, hört die Gaserzeugung auf und die kontrollierte Leckage aus der Kammer25 lässt die Rückholfeder29 den Hebel19 in die Startposition drücken, was zu der Konfiguration führt, die in4 gezeigt wird. - In
4 hat die längere Sperrklinkenhälfte31 an Zahn33 gegrenzt und stieß den Ratschenstab17 vorwärts, wenn sie nach vorne (das heißt nach rechts) getrieben wird. Dies vervollständigt eine Hin- und Herbewegung der Sperrklinke18 und wenn die elektrolytische Zelle26 wieder die gaserzeugende Kammer25 füllt, um die Sperrklinke18 nach links zu führen (wie in5 zu sehen), passiert die kürzere Sperrklinkenhälfte32 den Höhepunkt36 von Zahn34 , wie in5 gezeigt, bereit gegen Zahn34 zu stoßen und dadurch noch einmal den Ratschenstab17 nach vorne zu bringen. - Der Grund für den Einsatz einer Sperrklinke mit zwei Hälften ungleicher Länge ist ersichtlich bei der Betrachtung der Bewegung eines Punktes
38 auf dem Ratschenstab. Nachdem ein kompletter Zyklus vollendet ist, das heißt von2 bis5 , hat sich der Punkt 38 um die Strecke ½ L bewegt. Dies ist genau die Hälfte der Länge L von einem der Zähne33 ,34 auf dem Ratschenstab17 , wie in Bezug auf2A gesehen werden kann. - In der Wirkung bedeutet dies, obwohl die Herstellungsqualität und die Toleranzen so sind, dass die Zahnlänge nicht so klein wie gewünscht ist (vielleicht weil die Produktionstechnik, die wegen ihrer Kosteneffektivität gewählt wurde, nicht in der Lage ist, eine kleinere Länge von benachbarten Zähnen auszuführen), ist es trotzdem möglich, Mengen eines Medikamentes zuzuführen, die mit einer Voranbewegung der Hälfte der Länge von der eines der Zähne
33 ,34 übereinstimmt, dadurch das minimal zuführbare Volumen halbierend. -
6 zeigt die Vorrichtung von1 im Betrieb zum Ende der Gaserzeugung und bevor der Hebel19 mit seinem Rückschlag begonnen hat. So ist ersichtlich, dass die gaserzeugende Kammer25 sich ausgedehnt hat, indem sie die Membran24 nach außen gedrückt hat, und der Hebel19 so auf seiner Achse20 gegen die Kraft der Rückholfeder29 gedreht wird. Wenn der Hebel19 nach hinten in die Position von1 gedrückt wird, wird ein kleines Volumen flüssigen Medikamentes13 aus der Patrone12 getrieben. - Da die Vorrichtung von
1 kleine Volumina schrittweise zuführt, ist es möglich, eine extrem niedrige Zufuhrrate zu erreichen. Zum Beispiel könnte statt dem Betrieb in 5-Minuten Zyklen der Gaserzeuger25 für eine Minute betrieben werden, wie zuvor beschrieben, und dann für 59 Minuten abgeschaltet werden, um einen Einstunden-Zyklus zu erreichen. Ungleich anderer gasbetriebener Vorrich tungen, die aufgrund von Druckverlusten in dem System nicht diese Langzeit-Niedrigvolumenraten erreichen können, verlangt die Vorrichtung10 der vorliegenden Erfindung keinen Systemdruck, um über dem atmosphärischen Druck gehalten zu werden. - Wie aus
1 und6 gesehen werden kann, ist das Volumen der Gaserzeugungskammer25 im Vergleich zu der Größe der Vorrichtung relativ klein. Dies minimalisiert die Variationen des Gasvolumens pro Schlag und hilft, eine konstante Zufuhrrate zu sichern. Vorzugsweise wird die Vorrichtung10 bei jedem Schlag einen Überschuss von 10 bis 30% Gasvolumen über der erforderlichen Menge erzeugen, so dass die Vorrichtung Unterschiede durch Temperatur, atmosphärischen Druck, eingesetzten Materialien etc. ausgleichen kann. (Die Vorrichtung wird die Ratsche nie 10% bis 30% weiter treiben als notwendig, da die Ratsche sich nur in feststehenden Schritten bewegen kann.) Dieses zusätzliche Gas wird als Überdruck im System gelagert und wird natürlich während des Entlüftungsabschnittes des Zyklusses freigelassen. -
7 zeigt eine Querschnittseitenansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gezeigt im Allgemeinen mit 50. Die Vorrichtung ist weitestgehend ähnlich der ersten Ausführungsform, die in1 gezeigt wird. In der Vorrichtung von7 ist jedoch die Sperrklinke51 nicht in zwei Hälften geteilt, so dass sie den Ratschenstab52 in ganzen Schritten gleich der Zahnlänge („L") vorrückt. In allen anderen Beziehungen ist die Vorrichtung50 identisch mit der Vorrichtung10 in1 . In7 ist zu sehen, dass die Nadel53 der Vorrichtung50 (wie in der Vorrichtung der1 ) um 90° zur Achse der Patrone54 gebogen ist. - Die Vorrichtung
50 der7 ist vor dem Gebrauch gezeigt. Ein schützende Verkleidung55 umgibt die Nadel53 und eine versetzbare untere Abdeckung56 ist durch einen Haken (nicht gezeigt) an das Hauptgehäuse57 gehängt. Die versetzbare untere Abdeckung56 und das Hauptgehäuse57 werden durch einen Sicherheitsstreifen58 gehindert, sich relativ zu einander zu bewegen. Die untere Oberfläche61 der versetzbaren Abdeckung56 wird durch ein Kontakthaftmittel abgedeckt, das vor der Anwendung auf dem Nutzer durch eine Schutzlage60 geschützt wird. Die Lage60 hat einen Zugstreifen59 , um die Entfernung der Lage unmittelbar vor der Anwendung der Vorrichtung50 durch den Nutzer zu erleichtern. - Vor der Anwendung wird, wie in
8 gezeigt, die Schutzverkleidung55 durch Ergreifen und Ziehen des Zugstreifens59 entfernt. Dies bewirkt auch, dass die freiwerdende Lage60 weggezogen wird, das Kontakthaftmittel auf der unteren Oberfläche61 der versetzbaren Abdeckung56 freilegend. Die untere Oberfläche61 haftet an der Nutzerhaut. Dann wird die Sicherheitsschlaufe58 von der Vorrichtung50 weggezogen, wie in9 gezeigt. - Wie in
10 gezeigt, wird das Hauptgehäuse57 gegen die Haut gedrückt, wodurch es gegen die versetzbare Abdeckung56 schnappt. Die Nadel53 springt über die untere Oberfläche61 hervor, um in die Haut für subkutane Medikamentenzufuhr zu penetrieren. - Der Zufuhrmechanismus wird dann entweder durch den Nutzer oder vorzugsweise automatisch durch den Mikroprozessor ausgelöst. Im Zuge der entweder manuellen oder automatischen Aktivierung wird der Ratschenstab
52 durch die Sperrklinke53 schrittweise, wie oben in Bezug auf den Betrieb der ersten in1 gezeigten Ausführungsform beschrieben, vorwärts bewegt. - Wenn die Zufuhr vollendet ist (siehe
11 ) kann der Nutzer den Kolben62 durch eine Öffnung63 in dem Hauptgehäuse57 sehen, wie in11 gezeigt. Das Hauptgehäuse57 wird dann von der Haut weggezogen, wodurch es von der versetzbaren Abdeckung56 wegschnappt und in der Position durch einen Verschlussmechanismus verschlossen wird (in größerem Detail in unserer United States provisorischen Anmeldung Nummer 60/045, 745 beschrieben), der eine weitere Aktivierung des Vorrichtung verhindert, das heißt, er hindert die Nadel53 daran, durch weitere relative Bewegung des Hauptgehäuses57 und die versetzbare Abdeckung56 über die versetzbare Abdeckung56 hinaus vorzuragen. - In
12 ist im Allgemeinen bei 70 eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt. In der Abbildung dieser Ausführungsform sind nur die Details gezeigt, die für das Verständnis der relativen Unterschiede der Vorrichtungen der ersten und zweiten Ausführungsformen notwendig sind und so ist der Gaserzeugungsmechanismus beispielsweise nicht gezeigt. - In der Vorrichtung der
12 ist der Ratschenstab durch eine Schraubenfeder71 ersetzt. Ein Hebel72 wird in gleicher Weise veranlasst, sich hin- und her zu bewegen, wie zuvor beschrieben. Ein Paar von elastischen sich hin- und her bewegbaren Fingern73 sind auf dem Hebel72 montiert und bewegen sich hin und her, wenn sich der Hebel hin und her bewegt. Diese sich hin- und her bewegbaren Finger73 sind geneigt in der Bewegungsrichtung des Kolbens74 , während er die Patrone75 leert. So neigen sie dazu, die Windungen der Schraubenfeder71 zu greifen und nach vorne zu schieben, wenn sie sich in die Richtung, in die sie geneigt sind, bewegen. Während sich die Schraubenfeder71 vor den sich hin- und her bewegenden Fingern73 nach vorne bewegt, gleitet sie an einem Paar von elastischen, feststehenden Fingern76 vorbei, die direkt auf der Vorderseite der sich hin- und her bewegenden Finger73 montiert sind und in gleicher Weise geneigt sind. - Wenn sich der Hebel
72 weg von dem Kolben74 bewegt (während der Gaserzeuger Gas erzeugt) wird die Schraubenfeder71 daran gehindert, sich nach hinten zu bewegen, da sie von den feststehenden Fingern76 ergriffen wird. Die sich hin und her bewegenden Finger73 gleiten so über die Windungen der Schraubenfeder71 . Wenn der Hebel72 seine Bewegung umkehrt, wird die Schraubenfeder71 wieder durch die sich hin und her bewegenden Finger73 ergriffen und nach vorne geschoben. -
13 zeigt eine Schnittseitenansicht der Vorrichtung entlang der Linie XIII-XIII (in12 ), in dem die feststehenden Finger76 und die Schraubenfeder71 sichtbar sind. - So wirkt die Anordnung der sich hin und her bewegenden Finger
73 und der feststehenden Finger76 als eine Sperrklinke und die Schraubenfeder71 wirkt als eine Ratsche, so dass bei jeder Hin- und Herbewegung des Hebels72 die Schraubenfeder71 sich um den Betrag nach vorne bewegt, der einer festen Anzahl von Windungsdurchmessern entspricht. Entsprechend sind, wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, genau kontrollierte Zufuhrraten erreichbar und im Besonderen sind durch diese Erfindung extrem niedrige Zufuhrvolumenraten möglich. - Während eine Tendenz der Schraubenfedern
71 besteht, sich einfach zwischen den hin und her bewegenden Fingern73 und den feststehenden Fingern76 auszudehnen, kann diese Tendenz überwunden werden, in dem die richtige Steifheit (für beide Fingersätze) gewählt wird. Darüber hinaus wird die Schraubenfeder71 sich weniger wahrscheinlich ausdehnen umso näher die sich hin und her bewegenden Finger73 und Finger74 zusammen montiert sind, da die Kraft sich über weniger Windungen verteilt. - Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass sie nicht direkt aus der Patrone
75 hervorragen muss, da die Schraubenfeder71 innerhalb der Vorrichtung70 gebogen ist und so kann eine kürzere Vorrichtung realisiert werden oder die Form der Vorrichtung kann, wie benötigt, variiert werden. - Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in der Querschnittsaufsicht der
14 gezeigt. Die Vorrichtung, im Allgemeinen bei 80 gezeigt, ist in vielerlei Hinsicht identisch mit der Vorrichtung von1 , unterscheidet sich aber darin, dass ein zweiter manueller Hebel82 neben dem gasbetriebenen Hebel81 bereitgestellt wird. Der manuelle Hebel82 ist auf einer gemeinsamen Achse83 mit einem gasbetriebenen Hebel81 montiert, wie es zusätzlich unter Bezug auf15 gesehen werden kann. Der manuelle Hebel82 führt unter dem Ratschenstab84 hindurch und trägt auch eine zweite Sperrklinke85 . Beide, die obere Oberfläche86 und die untere Oberfläche87 des Ratschenstabs84 , sind mit Ratschenzähnen versehen, so dass entweder der gasbetriebene Hebel81 oder der manuelle Hebel82 den Ratschenstab84 nach vorne treiben können. - So wird bei normalem Betrieb der gasbetriebene Hebel
81 das Medikament aus der Patrone88 treiben und in dieser Art wird der Ratschenstab84 einfach an dem Sperrklinkenelement85 auf dem manuellen Hebel82 vorbei gleiten, wie vorher beschreiben. Jedoch, wenn zu irgend einem Zeitpunkt eine Bolusmedikamentengabe benötigt wird, kann der manuelle Hebel82 aktiviert werden, den Ratschenstab84 um eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen nach vorne zu bewegen. Bezugnehmend auf14 ist ersichtlich, dass der manuelle Hebel82 ein anpassungsfähiges angeschraubtes Verriegelungselement89 hat, das das Ausmaß der Bewegung des manuellen Hebels82 und damit auch das Volumen der Boluszufuhr bestimmt. In14 wird der Hebel82 daran gehindert, sich zu bewegen, da das angeschraubte Element89 vollständig gedreht ist und dies den Hebel82 verriegelt und ihn daran hindert, betätigt zu werden. Ist jedoch das angeschraubte Element89 teilweise gedreht und dadurch zum Teil aus dem Gehäuse in axialer Richtung herausgezogen, kann der Hebel82 sich frei nach innen bewegen in einem Ausmaß, das gleich ist der Entfernung der axialen Bewegung des angeschraubten Elementes89 . Der Hebel82 kann durch Niederdrücken des angeschraubten Elementes89 betätigt werden. Der Grad der Bewegung des Hebels82 wird durch das Ausmaß bestimmt, in dem das angeschraubte Element89 gedreht ist, und durch Vorsehen markierter Graduierungen auf dem angeschraubten Element89 gibt man dem Benutzer eine Sichtkontrolle über das zugeführte Volumen solch einer Bolusdosierung. - Die Bewegung des Ratschenstabes
84 aufgrund der Bewegung der zweiten Sperrklinke85 ist unabhängig von der ersten Sperrklinke und dem Ratschenmechanismus. So wird die zweite Sperrklinke85 , wenn sie manuell betätigt wird, den Ratschenstab um eine ganz Anzahl von Schritten bewegen. Wenn er so vor bewegt wird, wird der Ratschenstab84 unter das Sperrklinkenelement90 auf dem gasbetriebenen Hebel81 gleiten, dies hat aber keinen Effekt auf die basale Zufuhrrate oder auf den Betrieb des gasbetriebenen Zufuhrmechanismus80 . So ist jeder einzelne Ratschenmechanismus unabhängig vom anderen und Bolusgaben können gegen die Hintergrundbasalrate ohne Komplikationen stattfinden. -
16 ist eine Grafik, die die typischen Ergebnisse zeigt, die in einem Test einer Vorrichtung gemäß der Erfindung erreicht werden, die in1 gezeigt ist. - Diese Grafik zeigt zwei Linien, nämlich die kumulative Zufuhr eines Medikamentes gegen die Zeit (die stufenweise ständig steigende Linie) und den Zufuhrdruck gegen die Zeit (die Linie, die aus einer Abfolge von spitzen Höhepunkten und Mulden besteht).
- Es ist ersichtlich, dass die Vorrichtung über eine 80 Stunden Periode getestet wurde (mehr als drei Tage) und in dieser Zeit gerade unter 1,35 Gramm einer Medikamentenlösung zugeführt hat. Dies macht ein Zufuhrrate von weniger als 17 μg/Stunde aus. Darüber hinaus ist die Zufuhrrate absolut konstant, das heißt sie zeigt keine Abweichung von einer geraden Linie. Entsprechend hat die Vorrichtung von
1 eine Zufuhrrate, deren Genauigkeit besonders bei den extrem niedrigen Zufuhrraten durch den bisherigen Stand der Technik unerreicht ist. -
17 zeigt, in größerem Detail, einen Teil der Grafik von16 über einen fünf stündigen Zeitraum in der Mitte der Testung. Es ist ersichtlich, dass der Druck bei jedem Zyklus sofort zu einem Maximum nach oben schießt und langsam abfällt, wenn das Gas durch die Silikonmembran freigelassen wird. - Es ist ersichtlich, dass bei jedem Zyklus der Zufuhrüberdruck über 400 mbar (0,4atm oder 40 kPa) erreicht wird und dies wirkt unterstützend in der Bereitstellung einer konstanten Zufuhrrate, da jegliche kleinere Nadelblockaden nach außen gestoßen werden und Variationen im Blutdruck (was die intravenöse Zufuhr betrifft) einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Zufuhrrate haben. Dies steht im Gegensatz zu anderen Niedrigvolumenpumpen, die im Allgemeinen niedrige Zufuhrraten mit niedrigen Zufuhrdrücken erreichen.
- Eine weitere alternative Ausführungsform ist in
18 dargestellt. Die Vorrichtung, allgemein gezeigt bei 100, hat ein Gehäuse101 , das eine interne Nadel102 umfasst, die mit einer Länge einer flexiblen Röhre103 mit einer Zufuhrnadel104 verbunden ist (zu sehen in der Schnittseitenansicht in19 ). Wie in zuvor dargestellten Ausführungsformen wird die Zufuhrnadel104 vor dem Gebrauch durch eine Hülle105 geschützt. Die interne Nadel102 ist auch durch eine Hülle106 geschützt, die mit einem Streifen107 versehen ist, der sich entlang der Länge einer internen Bohrung108 zum Äußeren des Gehäuses101 erstreckt. - Die flexible Röhre
103 wird auf einem Ratschenstab109 getragen, der angetrieben werden kann, die interne Nadel102 in Richtung auf die interne Bohrung108 zu bewegen. Es ist aus19 ersichtlich, dass die Blattfeder110 , die als Sperrklinke fungiert, auf einem Hebel111 getragen wird, um den Ratschenstab in der Art und Weise, wie zuvor beschrieben, zu bewegen. Zurückkommend auf18 wird der Hebel11 durch die Ausdehnung und das Zusammenziehen einer elektrolytischen Zelle112 , die durch Batterien113 betrieben wird, angetrieben. -
20 zeigt einen Schritt in der Vorbereitung der Vorrichtung100 zum Gebrauch. Die interne Schutzhülle106 ist entfernt worden und ist nicht länger sichtbar, wodurch die interne Nadel, die sich in der Mitte einer zylindrischen Tasse114 befindet, enthüllt wird. Eine Medikamentenpatrone115 in Form eines zylindrischen Behälters116 , der an seinen offenen Enden117 durch einen Kolben118 versiegelt ist und gleitend in den Behälter116 aufgenommen wird, wird bereitgestellt. Die Bohrung108 ist so dimensioniert, dass sie die Patrone115 aufnehmen kann und ein Paar elastische herausspringende Elemente119 in der Bohrung108 halten die Patrone115 in Position, wenn sie zurück in die Bohrung gedrückt wird. -
21 zeigt die Vorrichtung100 , wenn die Patrone115 zurückgedrückt worden ist. Die interne Nadel102 penetriert den Kolben118 , so dass die interne Nadel102 in flüssiger Verbindung mit dem Medikament im Inneren der Patrone115 steht. So verursacht die Bewegung des Ratschenstabs109 in die Patrone115 , dass der Kolben118 entlang der Länge der Patrone115 gedrückt wird und dadurch das Medikament durch die interne Nadel102 und die flexible Röhre103 in die Zufuhrnadel104 gepumpt wird. Während die interne Nadel102 sich mit dem Kolben in die Patrone115 bewegt, wird die flexible Röhre103 nachgezogen, wodurch die Verbindung zwischen interner Nadel102 und Zufuhrnadel104 aufrechterhalten wird. - Ein weiterer Vorteil der flexiblen Röhre
103 ist, dass sie es ermöglicht, die Zufuhrnadel104 auf jeden Punkt der Vorrichtung zu montieren, und so ist die Pla zierung der Zufuhrnadel in dieser Ausführungsform durch die Gestaltung der anderen Merkmale nicht eingeschränkt. - Obwohl die elektrolytische Zelle
112 in der Vorrichtung100 in exakt gleicher Weise funktioniert wie die Zellen in den vorher beschriebenen Ausführungsformen, bewirkt die Anordnung des Hebels111 und des Zapfens119 , auf dem er montiert ist, die Sperrklinke110 den Ratschenstab109 eher während der gaserzeugenden Stufe als während der entgasenden Stufe nach vorne zu bewegen. - Eine weitere Ausführungsform ist in
22 –26 gezeigt. In der22 umfasst die Ausführungsform120 ein Gehäuse121 , das eine mit einem Medikament123 gefüllte Patrone122 enthält. Die Patrone122 ist mit einer Nadel124 versehen, um einem Patienten Medikament123 zuzuführen. Die Patrone122 umfasst einen Kolben125 , der gleitend in der Patrone122 aufgenommen ist. Der Kolben hat eine äußere Aussparung126 , um die Sterilitätsabdeckung der Nadel127 aufzunehmen. Die Sterilitätsabdeckung der Nadel127 bedeckt das erste Ende128 der Nadel124 und verhindert so ihre Kontamination. Ein zweites Ende129 der Nadel124 ist mit einer Länge des Schlauches130 verbunden. Der Schlauch130 hat ein erstes Ende131 und ein zweites Ende132 , wie in24 gezeigt. Das zweite Ende132 des Schlauches130 ist innerhalb einer Aktivierungsanordnung163 gesichert. Eine zweite Nadel134 ist auch an der Aktivierungsanordnung163 gesichert. Eine Medikamentenbahn133 ist maschinell an die Aktivierungsanordnung163 angeschlossen und der Schlauch130 und die zweite Nadel sind in der Aktivierungsanordnung durch eine haftendes Mittel gesichert, vorzugsweise ein ultraviolettes klebendes Mittel. Eine zweite Sterilitätsabdeckung der Nadel135 wird auf dem äußeren Ende136 der zweiten Nadel134 gleitend aufgenommen. Vor dem Einsatz wird die Sterilitätsabdeckung135 der zweiten Nadel manuell entfernt, um das äußere Ende136 der zweiten Nadel134 abzudecken, so dass sie bereit ist, die Haut des Nutzers zu penetrieren. - Zurückkommend nun auf
22 sind der Kolben125 und die Nadel124 auf dem Ratschenstab137 montiert, worauf sich eine Vielzahl von gestuften Schrittweiten138 befinden. Der Ratschenstab137 wird durch eine Blattfeder139 integ ral mit dem sich hin- und her bewegenden Hebel140 bewegt. Der Hebel140 ist auf einer Achse141 montiert und hat eine Rückhohlfeder142 , die einen konstanten Druck auf den Hebel140 in eine einzige Richtung ausübt. Der Hebel140 ruht auf einer Gaserzeugerunteranordnung144 und bewegt sich als Reaktion auf die darin erzeugten Druckdifferenzen. Die Gaserzeugungsunteranordnung144 umfasst ein Paar elektrolytischer Zellen145 ,146 , die in26 gezeigt sind. Die erste Zelle145 ist die Propulsionszelle. Die Propulsionszelle145 hat eine erste Membran147 , die aus niedrig durchlässigem Material, wie Brom-butyl, Ethylen Propylen oder EPDM hergestellt wird. Der Hebel140 ruht auf der ersten Membran147 . Die zweite Zelle146 hat eine zweite Membran darauf. Die zweite Membran148 ist aus hochdurchlässigem Material wie zum Beispiel Silikongummi hergestellt. Die erste Zelle145 hat einen Schlauch149 , der sich von der Seite der ersten Zelle145 bis über die Oberfläche der Spitze der zweiten Zelle146 ausdehnt. Eine Lücke143 wird zwischen dem Ende des Schlauches149 und der oberen Fläche der zweiten Zelle146 erzeugt. Die Zellen145 ,146 werden durch die elektrische Energie der Batterien150 aktiviert. - Zusätzliche Komponenten in der vorliegenden Ausführungsform
120 umfassen eine Medikamenten-Patronenaussparung151 , wie in22 gezeigt. Die Medikamentenpatrone hat eine Hülle152 , um die Patrone122 aufzunehmen und zu unterstützen und um eine sichere und genaue Betriebsweise der Vorrichtung120 sicherzustellen. Die Hülle152 wird in der Aussparung151 gleitend aufgenommen. Die Hülle152 hat auf der Außenseite am Eintrittsende154 der Hülle eine Lippe153 . Die Aussparung151 hat einen Sims155 , um die Lippe153 der Hülle aufzunehmen, wenn die Patrone122 vollständig eingeführt ist, wie in22 gezeigt. Eine Patrone, die den Kanal156 aufnimmt, ist in dem Gehäuse121 lokalisiert und befindet sich in unmittelbarer Nähe der Aussparung151 . Der Kanal bietet weitere Unterstützung für die Patrone, wenn sie in die Vorrichtung120 eingebracht ist. Der Kanal umfasst eine äußere Kante157 , eine innere Kante158 und einen gebogenen Abschnitt159 . Die äußeren und die inneren Kanten sind parallel und mit der Patronenaussparung ausgerichtet, um die Patrone122 beim Eintritt und während des Gebrauches zu leiten und zu unterstützen. Der gebogene Ab schnitt159 des Kanals ist in die innere Kante158 eingebaut und von der Patrone und der Ratschenanordnung weg gebogen. Vor dem Betrieb ruht der gebogene Abschnitt auf dem herabdrückbaren Knopf160 , der Teil der gaserzeugenden Unteranordnung144 ist. Der Knopf160 hat auf seiner inneren Oberfläche eine Punktionsvorrichtung. Wenn er heruntergedrückt wird, durchbricht der Punktionsmechanismus ein Siegel161 des Kompartimentes162 , das die chemische Verbindung enthält, die in den elektrolytischen Zellen145 ,146 der gaserzeugenden Unteranordnung144 gebraucht wird, wie in22 gezeigt. Die chemische Verbindung ist typischerweise Kaliumchlorid und hat in der vorliegenden Ausführungsform vorzugsweise eine weniger viskose Form, um es zu ermöglichen, dass die Flüssigkeit schneller in die Gasform umgewandelt wird. - Mit diesem Aufbau ist im Falle, dass vor der Nutzung eine elektrische Verbindung hergestellt wird, die Gaserzeugung in der Unteranordnung
144 nicht möglich, da die gaserzeugende Chemikalie in dem Kompartiment162 versiegelt ist. Zusätzlich verhindert dieser Aufbau den Betrieb der Vorrichtung, außer wenn die Medikamentenpatrone vollständig eingerastet ist. Der gebogene Abschnitt159 ist angeordnet, um nur durch die Medikamentenpatrone ablenkbar zu sein, wenn die Patrone voll eingerastet ist. So wird sichergestellt, dass die gesamte Dosis des Medikamentes zugeführt wird. -
24 zeigt eine Querschnittsansicht einer manuellen Aktivierungsanordnung163 entlang Linie A-A. Die Aktivierungsanordnung163 umfasst einen federbelasteten Startknopf164 , der von einem Knopfkanal165 gleitend aufgenommen wird. Der Knopf164 wird in einer äußeren Position durch eine Schraubenfeder166 gehalten, angeordnet und gestützt in dem Knopfkanal165 . Die Schraubenfeder166 wird innerhalb des Knopfkanals165 sowohl axial als auch gedreht gehalten.25 ist eine Querschnittsansicht der Aktivierungsanordnung entlang der Linie B-B, die einen Zapfen169 zeigt, der sich innerhalb einer Rille170 in dem Knopfkanal165 von einer ersten vorbetrieblichen Position [gezeigt als Position169A] , zu einer zweiten Betriebsposition [169B ], hin zu einer dritten, geschlossenen Position [169C ] hin bewegt. - Zurückkommend auf
24 hat der Knopf164 einen Finger167 , der aus ihm herausragt. Der Finger167 ist direkt über einem ablenkbaren elektrischen Kontakt168 angeordnet. Wenn der Knopf164 gedrückt wird, berührt der Finger167 den elektrischen Kontakt168 und verursacht seine Ablenkung, so eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten und dem einleitenden Betrieb der Vorrichtung120 auslösend. - Während des Betriebes wird die Ausführungsform
120 , gezeigt in22 , mit einer Medikamentenpatrone122 versorgt. Die Patrone122 , gefüllt mit dem Medikament123 , ist ganz in die Patronenaussparung151 eingesetzt. Wenn die Patrone122 ganz eingesetzt ist, greift die Lippe153 der Hülle152 verschließend in den Sims155 ein und verhindert, dass die Patrone122 entfernt wird. Während die Patrone122 eingesetzt wird, verbindet sich die Sterilitätsabdeckung der Nadel127 mit der äußeren Kolbenaussparung126 und die Spitze der Nadel durchsticht die Sterilitätsabdeckung der Nadel127 und den Kolben125 und bewegt sich in das Innere der Patrone, wie in23 gezeigt. Die Bewegung der Patrone endet, wenn die Hüllenlippe sich mit dem Sims und den inneren und äußeren Kanten des Kanals verbindet. Wenn die Patrone ganz eingesetzt ist, berührt die Patronenkante den gebogenen Abschnitt des Kanals156 und bewirkt die Ablenkung weg von der Patrone. Diese Ablenkung übt Druck auf den eindrückbaren Knopf aus, der den Behälter der Chemikalie, die für die Gaserzeugung innerhalb der elektrolytischen Zelle genutzt wird, eindrückt und durchsticht. Die Vorrichtung120 wird dann von dem Nutzer oder einem Mitarbeiter des Gesundheitswesens auf der Haut angewandt. - Die Vorrichtung wird dann aktiviert, wenn der Startknopf
164 gedrückt wird, was bewirkt, dass der Finger167 den elektrischen Kontakt168 berührt und so den elektrischen Stromkreis schließt, der die Gaserzeugung in der Unteranordnung auslöst. Wenn der Knopf164 einmal gedrückt ist, verhindert die Drehkraft der Schraubenfeder166 , dass der Knopf zurück springt und verriegelt den Knopf und eine zweite Nadel134 in Position [169B] während des Betriebes, wie in25 gezeigt. - Wenn die Zellen
145 ,146 mittels der elektrischen Energie aus den Batterien150 aktiviert werden, beginnen beide Zellen, Gas zu erzeugen. Die erste Zelle145 baut aufgrund der niedrigen Durchlässigkeit der ersten Membran147 rasch Druck auf, wie in26A gezeigt. Jedoch wird der Druck freigesetzt und entweicht durch den Schlauch in die Atmosphäre innerhalb des Gehäuses121 . Während der Druck in der zweiten Zelle146 aufgebaut wird, wölbt sich die zweite Membran148 nach außen, die Lücke143 zwischen dem Schlauch und der oberen Oberfläche der zweiten Zelle verschließend, wie in26B gezeigt. Wenn diese verschlossen ist, kann das Gas aus der ersten Zelle nicht länger in die Atmosphäre austreten, was eine elastische Wölbung der ersten Membran nach außen verursacht. Diese Wölbung übt, wie in26C gezeigt, Druck auf den Hebel140 aus. Wenn Druck auf den Hebel ausgeübt wird, bewirkt dies, dass die Blattfeder sich von einer ersten gestuften Schrittweite138A auf eine zweite Schrittweite138 bewegt. Diese Bewegung verursacht, dass der Kolben125 sich weiter entlang der Länge der Medikamentenpatrone122 bewegt, dabei das Volumen des Medikamentes123 in der Patrone verringernd und das Medikament dem Patienten mittels der Nadel124 zuführend. - Hat sich einmal ausreichend Druck in der ersten Zelle
145 aufgebaut, um die Blattfeder zunehmend vorwärts zu bewegen, wird die Gaserzeugung in den Zellen deaktiviert, um den Druck innerhalb der Zellen zu beginnen zu reduzieren. Während der Druck in der zweiten Zelle abnimmt, flacht die zweite Membran ab, wodurch die Lücke143 wieder entsteht und es der Luft ermöglicht wird, rasch aus der ersten Zelle auszuströmen, wie in26D gezeigt. - Die Gaserzeugungsunteranordnung ist auf eine Art und Weise entwickelt, um ein Maximum an Effizienz im Zyklus der Bewegung der Blattfeder von einer ersten Schrittweite
138A zu einer zweiten Schrittweite138B bereitzustellen. Die niedrige Durchlässigkeit der ersten Membran147 erlaubt es, den Druck in der ersten Zelle145 aufzubauen und so entsteht eine rasche Wölbung der Membran und Bewegung des sich hin- und her bewegenden Kolbens143 . Jedoch ist die Integration zwischen der ersten und zweiten Zelle145 ,146 wichtig, um rasch Druck aus der ersten Zelle145 zu entlassen, nachdem die Blattfeder sich nach vorne bewegt hat. Der Schlauch149 zwischen der ersten und zweiten Zelle verbindet die zwei Zellen während der Ablenkung und ermöglicht erst den Druckaufbau. Nachdem in der ersten Zelle ausreichend Druck aufgebaut wurde, um den sich hin- und her bewegenden Kolben zu bewegen, wird die Verbindung zu den elektrischen Batterien150 unterbrochen oder reduziert. Dies verursacht eine raschen Abfall des Druckes der zweiten Zelle146 , da viel von dem erzeugten Gas durch die zweite Membran entweicht. Während der Druck in der zweiten Zelle146 abfällt, verliert die zweite Membran an Höhe und es entsteht die Lücke143 wieder, was erlaubt, dass Gas rasch aus der ersten Zelle ausströmt und in einen Niedrigdruckzustand zurückkehrt, um den nächsten Zyklus zu beginnen. Es sollte angemerkt werden, das es möglich ist, einen minimalen Strompegel innerhalb der Zellen aufrechtzuerhalten, um einen minimalen Druckpegel in den Zellen zu erhalten, um den Druckaufbau nicht von einem niedrigeren Punkt als nötig zu beginnen, wodurch die Effektivität der Zykluszeit maximalisiert wird. In einer Anmeldung kann der Strom, der während des gaserzeugenden Anteils des Zyklus benötigt wird, zwischen 5 und 7 Milliampere liegen und der Strom für die Aufrechterhaltung des minimalen Druckpegels kann zwischen 30 und 50 Mikroampere liegen. Dieser Zellaufbau hat es ermöglicht, die Zykluszeit von 20 Minuten auf 5 Minuten in der vorliegenden Ausführungsform zu reduzieren. - Die Länge zwischen Aktivierung und Deaktiverung der elektrolytischen Zellen kann mittels eines Mikroprozessors zusammen mit der Nutzung von verschiedenen Membranmaterialien gesteuert werden. So kann die Zykluszeit, um die Blattfeder um eine einzige Schrittweite zu bewegen, angepasst werden, abhängig von der gewünschten Zufuhrrate. Darüber hinaus können Anzahl und Größe der Zunahmen verändert werden, um weitere Flexibilität in der Zufuhrrate zu ermöglichen.
- Wenn die Zufuhr abgeschlossen ist, treibt die Schraubenfeder
166 , die gedreht belastet geladen ist, den Stift169 dazu, sich aus der Betriebsposition [169B ] in eine verriegelte Nachbetriebsposition [169C ] zu bewegen. Dies verursacht, dass sich die gesamte Aktivierungsanordnung zurückzieht und dass das äußere Ende136 der zweiten Nadel134 in das Gehäuse zurückgesetzt wird, wodurch jede unbeabsichtigte Verletzung oder versuchte weitere Nutzung der Vorrichtung120 vermieden wird. - Es sollte angemerkt werden, dass in der vorliegenden Ausführungsform
120 die Anzahl der sterilen Komponenten minimalisiert wurden, um die Notwendigkeit auszuschließen, dass die gesamte Vorrichtung sterilisiert werden muss. Die folgenden Komponenten werden als Anordnung sterilisiert, bevor sie in die Vorrichtung eingebaut werden. Die sterile Unteranordnung umfasst eine Sterilitätsabdeckung der Nadel127 , die Nadel124 , den Schlauch130 , den Startknopf164 , den Medikamentenpfad133 , die durchstechende Nadel134 und den Sterilitätsschutz der durchstechenden Nadel135 . - Es muss erkannt werden, dass die oben diskutieren Ausführungsformen bevorzugte Ausführungsformen sind, die in das Gebiet der abhängigen Ansprüche fallen und dass verschiedene alternative Ausführungsformen zu überdenken sind. Beispielsweise, während in den bevorzugten Ausführungsformen Blatt- oder Windungsfedern diskutiert wurden, kann vorhergesagt werden, dass auch andere Arten von Federn genutzt werden können.
- Die hier gebrauchte Bezeichnung „Medikament" umfasst, ist aber nicht limitiert auf Peptide oder Proteine, Hormone, Schmerzmittel, Antimigränemittel, Antikoagulanzien, Narkotikaantagonisten, Chelatbildner, Mittel gegen Angina pectoris, Chemotherapeutika, Sedativa, Mittel gegen Neoplasien, Prostaglandine, Antidiuretika, Mittel gegen die Sinne, Oligonukleotide, Schleimhautimpfstoffe, genbasierte Medikamente und Permeabilität und fördernde Mittel.
- Typische Medikamente schließen Peptide, Proteine oder Hormone, wie Insulin, Calcitonin, Calcitonin, genregulierendes Protein, Vorhof natriuretisches Protein, koloniestimulierender Faktor, Betaseron, Erythropoetin (EPO), Interferone wie Alpha-, Beta- oder Gammainterferon, Somatropin, Somatotropin, Somatostatin, insulinähnliche Wachstumsfaktoren (Somatomedine), Freisetzungshormon des luteinisierenden Hormons (LHRH), Gewebeplasminogenaktivator (TPA), Wachstumshormonfreisetzungshormon (GHRH), Oxytozin, Östradiol, Wachstumshormone, leuproide Acetate, Faktor VIII, Interleukine wie Interleukin-2 und deren Analoga; Schmerzmittel wie Fentanyl, Sufentanyl, Butorphanol, Buprenorphine, Levorphanol, Morphium, Hydromorphon, Hydrocodon, Oxymorphon, Methadon, Lidocain, Bupivacain, Diclofenac, Naproxen, Paverin und deren Analoga; Antimigränemittel wie Sumatriptan, Ergoalkaloide und deren Analoga; Antikoagulanzien wie Heparin, Hirudin und deren Analoga; Antiemetika wie Scopolamin, Ondansetron, Domperidon, Metoclopramid und deren Analoga; kardiovaskuläre Mittel, Antihypertensiva und Vasodilatanzien wie Diltiazem, Clonidin, Nifedipin, Verapamil, Isosorbid-5-Mononitrat, organische Nitrate, Mittel, die zur Behandlung von Herzstörungen eingesetzt werden und deren Analoga; Sedativa wie Benzodiazepine, Phenothiazine und deren Analoga; Chelatbildner wie Deferoxamin und deren Analoga; Antidiuretika wie Desmopressin, Vasopressin und deren Analoga; Mittel gegen Angina pectoris wie Nitroglycerin und deren Analoga; antineoplastische Mittel wie Fluorouracil, Bleomycin und deren Analoga; Prostaglandine und deren Analoga; und Chemotherapeutika wie Vincristin und deren Analoga.
- Andere Medikamente umfassen Mittel gegen Ulcera wie beispielsweise aber nicht nur Cimetidin und Ranitidin; Antibiotika; Anticonvulsiva; antiinflammatorische Mittel; antifungale Mittel, Psychopharmaka, Corticosteroide, Immunsuppresiva; Elektrolyte; Nährlösungen und Vitamine; allgemeine Schmerzmittel; Mittel gegen Angst wie beispielsweise aber nicht nur Compazin und diagnostische Mittel.
Claims (48)
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung, umfassend: ein Gehäuse (
11 ), das einen Medikamentenbehälter (12 ) umfasst, Mittel (16 ), um die Ausscheidung von Medikamenten aus dem Medikamentenbehälter zu fördern; einen Mechanismus (17 ,18 ) in Verbindung mit den Förderungsmitteln, betriebsbereit, um ein schrittweises Vorrücken zu erfahren und dadurch das Medikament aus dem Behälterzutreiben; gekennzeichnet durch ein Element (22 ), operativ verbunden mit dem Mechanismus (17 ,18 ), um das schrittweise Vorrücken des Mechanismus zu bewirken, während das Element sich in eine erste Richtung bewegt; und Gaserzeugungsmittel (28 ), die innerhalb des Gehäuses angeordnet und betriebsbereit sind, um in eine Kammer (24 ,25 ) zu expandieren, wobei das Element (22 ) in Übertragungsbeziehung zu der Kammer steht, wodurch das Element durch die Bewegung der Kammer (24 ,25 ) angetrieben wird, um den Mechanismus vorzurücken und dadurch das Medikament schrittweise aus dem Behälter zu treiben. - Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Mechanismus in Verbindung mit den Förderungsmitteln eine Ratsche umfasst.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher sich das Element in einer sich hin und her bewegbaren Art und Weise bewegt.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Bewegung des sich hin und her bewegbaren Elements das schrittweise Vorrücken des Mechanismus bewirkt.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher das Element mit einer Wand der Kammer verbunden ist, wodurch die sich hin und her bewegende Bewegung des Elements durch die Expansion und Kontraktion der Kammer angetrieben wird.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Kammer elastisch vorgespannt ist, um zu einem zusammengezogenen Zustand zurückzukehren, und bei welcher ein Entgasungsmittel vorgesehen ist, um die Kontraktion der Kammer zu ermöglichen, nachdem eine Gaserzeugung die Kammer ausgedehnt hat.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher das Entgasungsmittel passiv ist und das Entweichen von Gas dort hindurch gestattet, wenn die Kammer relativ zum atmosphärischen Druck unter Druck gesetzt wird.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Gasgenerator angepasst ist, um Gas in einer höheren Rate zu erzeugen als die Rate, bei der Entgasung auftritt, wodurch, wenn der Gasgenerator aktiv ist, die Kammer unter Druck gesetzt wird und expandiert, und wenn der Gasgenerator inaktiv ist, das Entgasungsmittel die Druckabnahme und Kontraktion der Kammer bewirkt.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei welcher das Entgasungsmittel ein durchlässiges oder halbdurchlässiges Element umfasst.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher das Element eine Silikonmembran ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Mechanismus veranlasst wird, vorzurücken, während die Kammer eine Expansion erfährt.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher der Mechanismus veranlasst wird, vorzurücken, während die Kammer eine Kontraktion erfährt.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Element einen Hebel umfasst, der sich zwischen der Kammer und dem Mechanismus erstreckt.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher der Mechanismus ein starres Ratschenelement umfasst, das auf seiner Oberfläche beabstandete Strukturen aufweist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die Strukturen einen sägezahnförmigen Querschnitt aufweisen.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die Strukturen Rillen auf einer Oberfläche des starren Ratschenelementes sind.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 16, bei welcher der Mechanismus eine Spenklinke umfasst, die auf dem Element getragen wird, wobei die Spenklinke angepasst ist, um ratschenförmig in die Strukturen auf dem starren Ratschenelement einzugreifen.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 17, bei welcher die Spenklinke elastisch gegen die Strukturen auf dem starren Ratschenelement vorgespannt ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 18, bei welcher die Spenklinke die Form einer im Wesentlichen flachen Feder hat, von welcher ein Ende gegen die Strukturen auf dem starren Ratschenelement drückt.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei welcher die Strukturen entlang des starren Ratschenelements regelmäßig beabstandet sind, und bei welcher die Spenklinke ein Paar von Spenklinkengliedern umfasst, die an verschiedenen Punkten entlang der Länge des starren Ratschenelements elastisch gegen das starre Ratschenelement vorgespannt sind, wobei sich der axiale Abstand zwischen dem Paar von Spenklinkengliedern von dem axialen Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Strukturen unterscheidet.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Strukturen dem doppelten Abstand zwischen den Spenklinkengliedern entspricht.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei welcher die Strukturen entlang des starren Ratschenelements regelmäßig beabstandet sind, und bei welcher die Spenklinke drei oder mehr Spenklinkenglieder umfasst, die in regelmäßigen Intervallen entlang der Länge des starren Ratschenelements elastisch gegen das starre Ratschenelement vorgespannt sind, wobei sich der axiale Abstand zwischen jedem aufeinanderfolgenden Paar von Sperrklinkengliedern von dem axialen Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Strukturen unterscheidet.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 22, bei welcher der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Strukturen durch die Anzahl von Sperrklinkengliedern, multipliziert mit dem Abstand zwischen jedem aufeinanderfolgenden Paar von Sperrklinkengliedern, bestimmt ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch nach irgendeinem der Ansprüche 20 bis 23, bei welcher die Spenklinke die Form eines elastischen Elements aufweist, das in den Sperrklinkengliedern endet, welche die Form einer Vielzahl von Fingern aufweisen, welche gegen das Ratschenelement vorgespannt sind.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher der Mechanismus eine Schraubenfeder und einen oder mehrere Finger umfasst, welche einen ratschenförmigen Eingriff in die Windungen der Feder vornehmen.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 25, bei welcher einer oder mehrere feststehende Finger in einer feststehenden Position relativ zum Gehäuse montiert sind, und einer oder mehrere sich hin und her bewegende Finger auf dem Mechanismus montiert sind, derart, dass wenn der eine oder mehrere sich hin und her bewegende Finger sich in eine erste Richtung bewegen, sie in die Windungen der Schraubenfeder eingreifen, um die Schraubenfeder in die erste Richtung zu lenken, und wenn der eine oder mehrere sich hin und her bewegende Finger sich in eine entgegengesetzte Richtung bewegen, der eine oder mehrere feststehende Finger in die Windungen der Schraubenfeder eingreifen und diese halten, um zu verhin dern, dass sie in die zweite Richtung zurückgeführt wird, wodurch die feststehenden und sich hin und her bewegenden Finger zusammenarbeiten, um die Schraubenfeder in nur eine Richtung zu lenken.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 26, bei welcher der oder jeder Finger in die erste Richtung geneigt ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, bei welcher die Position des einen oder mehrerer feststehender Finger relativ zu dem einen oder mehreren sich hin und her bewegenden Fingern derart ist, dass die Schraubenfeder durch die sich hin und her bewegenden Finger gegen die feststehenden Finger getrieben wird.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 26 bis 28, bei welcher der minimale Abstand zwischen den feststehenden und sich hin und her bewegenden Fingern jeweils nicht größer ist als zehn Mal der Abstand zwischen benachbarten Windungen der Schraubenfeder, wenn die Schraubenfeder in einer entspannten Position ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 29, bei welcher der minimale Abstand zwischen den feststehenden und sich hin und her bewegenden Fingern jeweils nicht größer ist als fünf Mal der Abstand zwischen benachbarten Windungen der Schraubenfeder, wenn die Schraubenfeder in einer entspannten Position ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 30, bei welcher der minimale Abstand zwischen den feststehenden und sich hin und her bewegenden Fingern jeweils nicht größer ist als zwei Mal der Abstand zwischen benachbarten Windungen der Schraubenfeder, wenn die Schraubenfeder in einer entspannten Position ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 31, bei welcher der minimale Abstand zwischen den feststehenden und sich hin und her bewegenden Fingern jeweils ungefähr gleich ist zum Abstand zwischen benachbarten Windungen der Schraubenfeder, wenn die Schraubenfeder in einer entspannten Position ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher der Mechanismus ein flexibles Ratschenelement umfasst, welches ausreichend steif ist, um das Medikament beim Antrieb durch das Element von der Kammer zu befördern und ausreichend flexibel ist, um gebogen zu werden, bevor es das Element trifft, wodurch die Gesamtlänge der Vorrichtung relativ zu einer Vorrichtung reduziert wird, bei welcher ein starres Ratschenelement vor dem Gebrauch linear aus dem Mechanismus herausragt.
- Medikamenten-Zufulvorrichtung nach Anspruch 33, bei welcher der Mechanismus zwei oder mehr zusammenwirkende flexible Ratschenelemente umfasst, welche individuell ausreichend flexibel sind, um gebogen zu werden, bevor sie das Element treffen, aber, wenn verbunden, zusammen ausreichend steif sind, um das Medikament beim Antrieb durch das Element aus der Kammer zu befördern.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 34, bei welcher die zwei oder mehr zusammenwirkenden flexiblen Ratschenelemente voneinander weg gebogen werden, bevor sie das Element treffen.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, welche weiter ein elektronisches Steuermittel zur Steuerung der Zufuhrrate aufweist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 36, bei welcher das elektronische Steuermittel einen Zeitmechanismus umfasst, der in kontrollierten Perioden den Gaserzeugungsmechanismus abwechselnd einschaltet und abschaltet.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, bei welcher das elektronische Steuermittel für unterschiedliche Zufuhrprogramme programmierbar ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, des weiteren umfassend Mittel zur manuellen Anpassung der Zufuhrrate.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 39, bei welcher sich das Element hin und her bewegt, um das schrittweise Vorrücken des Mechanismus zu bewirken, und bei welcher die Mittel zur manuellen Anpassung der Zufuhrrate Mittel zur Begrenzung des Hubes des Elements umfassen, wodurch die bei jedem sich hin und her bewegenden Hub gelieferte Medikamentenmenge steuerbar ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 39 oder 40, bei welcher die Mittel zur manuellen Anpassung der Zufuhrrate Mittel zur Lieferung einer Medikamenten-Pillendosis umfassen.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 41, bei welcher die Mittel zur Zufuhr einer Medikamenten-Pillendosis Mittel zum manuellen Vorrücken des Mechanismus durch einen oder mehrere Schritte umfassen, unabhängig vom Gaserzeugungsmechanismus.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 42, wenn abhängig von Anspruch 12, bei welcher die Mittel zum manuellen Vorrücken des Me chanismus Mittel zum manuellen Vorrücken des Hebels umfassen, der sich zwischen der Kammer und dem Mechanismus erstreckt, bedienbar von der Außenseite des Gehäuses.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 43, bei welcher der Mechanismus eine Ratsche umfasst und bei welcher das Mittel zum manuellen Vorrücken des Mechanismus eine Sperrklinke umfasst, die manuell von der Außenseite des Gehäuses hin und her bewegbar ist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Gaserzeugungsmittel umfassen: eine erste Gaserzeugungskammer, die ein Gehäuse, Gaserzeugungsmittel, und eine erste Membran aufweist, die aus einem für Gas gering durchlässigen Material hergestellt ist; eine zweite Gaserzeugungskammer, die ein Gehäuse aufweist, das darin Gaserzeugungsmittel und eine zweite Membran umfasst, welche aus einem für Gas hoch durchlässigen Material hergestellt ist; und Mittel zur kontrollierbaren Entgasung eines Gasüberschusses aus der ersten Kammer.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Medikamentenbehälter die Form einer Medikamentenpatrone aufweist.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 46, die ferner Mittel zur Verhinderung der Aktivierung des Gaserzeugungsmittels umfasst, bis die Medikamentenpatrone sich in der Betriebsposition innerhalb des Gehäuses befindet.
- Medikamenten-Zufuhrvorrichtung nach Anspruch 47, bei welcher das Verhinderungsmittel eine Muffe zur Aufnahme einer Medikamentenpatro ne umfasst, wobei die Muffe durch eine Vertiefung im Gehäuse gleitbar aufgenommen wird, einer Umkantung auf der Außenkante der Muffe zum Eingreifen mit einer inneren Oberfläche des Gehäuses.
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