EP3641858A1 - Dispositf d'injection sans aiguille d'une solution liquide, recharge amovible, procede associe - Google Patents

Dispositf d'injection sans aiguille d'une solution liquide, recharge amovible, procede associe

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Publication number
EP3641858A1
EP3641858A1 EP18730400.1A EP18730400A EP3641858A1 EP 3641858 A1 EP3641858 A1 EP 3641858A1 EP 18730400 A EP18730400 A EP 18730400A EP 3641858 A1 EP3641858 A1 EP 3641858A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid solution
sol1
piezoelectric bar
injection device
volume
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18730400.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Marie Pierre BERLEUR
Fran ois DE TRAZEGNIES D'ITTRE
Claire LANGLET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Original Assignee
Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP filed Critical Assistance Publique Hopitaux de Paris APHP
Publication of EP3641858A1 publication Critical patent/EP3641858A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178—Syringes
    • A61M5/30—Syringes for injection by jet action, without needle, e.g. for use with replaceable ampoules or carpules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178—Syringes
    • A61M5/31—Details
    • A61M2005/3114—Filling or refilling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178—Syringes
    • A61M5/31—Details
    • A61M2005/3128—Incorporating one-way valves, e.g. pressure-relief or non-return valves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/02—General characteristics of the apparatus characterised by a particular materials
    • A61M2205/0272—Electro-active or magneto-active materials
    • A61M2205/0294—Piezoelectric materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/13—General characteristics of the apparatus with means for the detection of operative contact with patient, e.g. lip sensor

Definitions

  • the field of the invention relates to needleless injection devices for expelling a volume of a liquid solution for the purpose of administering it under or within the epidermis.
  • the field of the invention more particularly relates to injection devices using the piezoelectric force.
  • the invention relates to injection devices connected for the purpose of transmitting information relating to the injected solutions.
  • the invention solves the aforementioned drawbacks.
  • the invention relates to a device for injecting a liquid solution comprising:
  • a deformable piezoelectric bar whose deformation is activated by a supply of energy from the source of electrical energy;
  • ⁇ A compression injector comprising:
  • a chamber adapted to receive a first volume of a liquid solution comprising an inlet for filling it and an outlet for its evacuation under the effect of the piston;
  • An advantage of the device of the invention is to provide an injection solution under the epidermis having a reliability and providing a needle-free solution. This solution makes it possible to inject a predefined volume and reduces the dosing errors.
  • the injection device comprises:
  • ⁇ A housing adapted to receive a refill comprising a liquid solution and allowing its extraction to a connection element; ⁇ A valve connected to said connection element blocking or transferring said first volume of the liquid solution into the chamber.
  • One advantage is to allow the recharge to be changed when empty and to retain the device for use with another recharge. This cost-effective solution allows injection follow-up for a patient and allows management of the quantities to be administered.
  • the valve opens automatically under the effect of a depression of the chamber driven by a return of the piston to its initial position.
  • the piezoelectric bar automatically resumes its initial shape after its deformation, said one embodiment, the device comprises a closure hatch of the nozzle. According to one embodiment, the inverse deformation of the piezoelectric bar to return to its initial shape releases the piston returning to its initial position thus creating a depression causing the opening of the valve.
  • the source of electrical energy comprises a capacitor for recovering the mechanical energy resulting from the contraction of the piezoelectric bar.
  • the injection device comprises an electronic card for acquiring reference data from an electronic chip arranged on a recharge, said electronic card allowing exploitation of the transmitted data to generate at least one alarm .
  • the injection device comprises means for activating an electrical setpoint to generate a supply of electrical energy to a transducer associated with or included in the piezoelectric bar, the transducer generating a supply of mechanical energy to deform the piezoelectric bar.
  • the injection device comprises at least one sensor for detecting a correct or incorrect positioning of the device during activation of the electrical setpoint.
  • the invention relates to a refill adapted to cooperate with an injection device of the invention.
  • the refill comprises a frame having a volume intended to receive a liquid solution and whose outer shape is intended to cooperate with a housing of a device, said refill comprising:
  • a first end provided with a membrane designed to be pierced by a tubular element
  • a second end comprising a removable bottom moving under the action of a depressurization of the volume and suction of the liquid solution
  • the refill further comprising an electronic tag comprising at least one datum relating to the nature of the liquid solution contained in the volume.
  • the removable bottom is in contact with a volume of air at atmospheric pressure so as to exert pressure on the liquid solution.
  • the invention relates to a refill adapted to cooperate with an injection device of the invention. It comprises a frame having a volume intended to receive a liquid solution and whose outer shape is intended to cooperate with a housing of a device, said refill comprising:
  • a first end provided with a membrane designed to be pierced by a tubular member and;
  • a second end comprising a removable bottom moving under the action of a mechanical element exerting a return force.
  • the invention relates to an injection system comprising an injection device and a refill adapted to cooperate with said injection device.
  • the invention relates to a method for generating a high-pressure expulsion of a liquid solution included in a refill from a device, the method comprising:
  • the method comprises: ⁇ Inserting a new refill in a housing of the device preceding the activation of the deformation of the piezoelectric bar;
  • the method comprises a purge of the air present in the volume comprising the volume of the housing and those leading air to the valve.
  • Figure 1 an example of a device according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 an example of a method according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 1 represents an exemplary embodiment of the device 1 of the invention.
  • the device 1 of the invention comprises in this example a capacitor CD1, a piezoelectric bar PZ1, a compressor CP1, a valve CL1, such as a nonreturn valve, a nozzle BU1 and a hatch TR1, a housing LG1 and a CH1 refill comprising a SOL1 liquid solution.
  • the piezoelectric bar PZ1 when compressed, is capable of providing a given amount of energy. Conversely, when a quantity of energy is supplied to the bar, it generates a deformation of its geometry, such as elongation.
  • the piezoelectric bar PZ1 comprises a geometry allowing longitudinal deformation. This deformation is controlled according to its dimensions and the nature of the electrical instruction delivered.
  • the piezoelectric bar PZ1 may have a cylindrical shape or a square or rectangular base volume. According to one embodiment, it may comprise a stack of piezoelectric elements.
  • the piezoelectric bar PZ1 may be equipped with a screw at its base to adjust the portion D1 extending longitudinally.
  • This screw can be on the one hand fixed to the piezoelectric bar and on the other hand held to the housing.
  • a thread makes it possible to adjust the position of the piezoelectric bar PZ1 vis-à-vis the housing.
  • the screw has a degree of freedom in rotation vis-à-vis the housing.
  • the deformation of the piezoelectric bar PZ1 can be configured to evacuate a given volume of liquid according to the capacity of room CH1.
  • the screw makes it possible to adapt the capacity of the chamber CH1 to a predefined usage mode.
  • An alternative way of configuring the deformation of the piezoelectric bar PZ1 is to control the energy source GE1 from an electrical and / or mechanical setpoint.
  • An advantage of setting the piezoelectric bar PZ1 to the piston P1 is to enable a suction function to be achieved in the chamber CH1 when the piezoelectric bar PZ1 returns to its rest state.
  • the deformation of the piezoelectric bar PZ1 generates a small movement of the piston P1, a small fraction of the SOL1 liquid solution contained in the chamber CH1 is expelled.
  • a purge can be performed to evacuate the portion of the SOL1 liquid solution remaining in the chamber CH1.
  • the deformation of the piezoelectric bar PZ1 When the screw is at its maximum, the deformation of the piezoelectric bar PZ1 generates a maximum movement of the piston P1, all of the SOL1 liquid solution contained in the chamber CH1 is expelled.
  • a purge can be performed to clean the orifices, for example of the nozzle BU1 and possibly clean the hydraulic circuit in which the SOL1 liquid solution passes.
  • the deformation of the piezoelectric bar PZ1 can be engaged by a supply of electrical energy.
  • the piezoelectric bar PZ1 comprises a transducer capable of converting the electrical energy into a mechanical energy. We speak of "piezoelectric transducer".
  • the activation of the piezoelectric bar PZ1 causes an expansion of the latter in a predefined period of time.
  • the geometry of the piezoelectric bar PZ1 is chosen to generate a predefined longitudinal deformation D1 and to transmit a predefined force of a thrust by contact with a piston P1.
  • This generated mechanical force is capable of pushing the piston P1 with sufficient energy to eject a given volume of a liquid solution included in a chamber CH1.
  • the piezoelectric bar PZ1 acts on a CP1 compression injector which is also called a "syringe". According to one embodiment, the syringe is metallic.
  • the compression injector CP1 also comprises a piston P1 which is therefore arranged in the device 1 of the invention to be driven by the expansion of the bar PZ1.
  • the piston P1 and / or the chamber CH1 are composed of a chemically inactive material, such as titanium or surgical steel.
  • the compression injector CP1 comprises a chamber CH1 capable of receiving a volume of a SOL1 liquid solution from an RC1 refill.
  • the chamber CH1 is cut into the mass of the device 1, it forms a cylinder head.
  • the chamber CH1 can take various forms so as to:
  • FIG. 1 represents an embodiment of a specific form of chamber CH1 making it possible to perform these three functions.
  • the chamber CH1 may have a cylindrical shape or a parallelepiped shape.
  • the chamber has a substantially conical shape. This latter solution makes it possible to increase the area of the piston P1 without increasing the diameter of the compression chamber CH1. This solution also makes it possible to increase the injectable volume, by reducing the heat energy loss generated by the compression of the liquid.
  • the thrust generated by the deformation of the piezoelectric bar PZ1 creates a powerful, continuous and constant pressure which causes the SOL1 liquid solution which is naturally ejected from the CH1 chamber in a few milliseconds.
  • the CP1 compression injector comprises a nozzle BU1 which forms the injection nozzle.
  • the nozzle BU1 may be, for example, selected for mounting the device and permanently fixed for subsequent uses. Alternatively, it can be removably mounted on a support that is fixed during assembly.
  • the nozzle BU1 has a diameter of between 0.05 mm and 0.5 mm, for example 0.2 mm. An interest of such a diameter is to avoid the appearance of lesions near the injection zone.
  • the ejection pressure is between 2 bar and 12 bar. According to one embodiment, the ejection pressure is set to be between 6 and 7 bar.
  • the nozzle BU1 is removable to be changed if necessary.
  • Different nozzle diameters BU1 can be adapted according to the mode of use of the SOL1 liquid solution to be expelled.
  • the diameter of the nozzle BU1 can be chosen as a function of the deformation of the piezoelectric bar PZ1 to obtain a desired pressure at the outlet of the nozzle BU1.
  • the pressure at the outlet of the nozzle BU1 makes it possible to calibrate an injection depth under the skin.
  • the nozzle BU1 is made of a stainless steel.
  • the nozzle BU1 is made of titanium.
  • a advantage is to have a nozzle BU1 non-reactive chemically, that is to say chemically inert, and sufficiently resistant to be fixed to the frame of the CP1 compression injector.
  • the nozzle BU1 is manufactured in the mass of the frame of the injector CP1 and forms a monoblock element with the latter.
  • the device 1 of the invention can be used according to different uses, for example for subcutaneous or hypodermic injections.
  • the device 1 comprises presets for adjusting the deformable portion D1 of the piezoelectric bar PZ1 to obtain a desired injection range.
  • a first embodiment consists in providing the device 1 with a mechanical means such as a screw.
  • a software means makes it possible to activate a given electrical instruction to generate a given deformation of the bar PZ1.
  • the electrical setpoint can be parameterized for example in voltage to adjust the deformation of the piezoelectric bar PZ1 according to a desired use.
  • the mechanical and software means are combinable in the same solution for defining a particular embodiment of the invention. - Trap
  • the device 1 comprises a trap TRAP for obstructing the outlet of the nozzle BU1 when the piston P1 is not activated.
  • the trap TRAP is preferably sealed and may comprise for this purpose a seal. This makes it possible to avoid leaks of SOL1 solution.
  • the trap TRAP closes under the action of recovering the initial shape of the piezoelectric bar PZ1, it isolates the nozzle BU1.
  • the trap TRAP When the trap TRAP is closed, it closes the hydraulic circuit by which SOL1 liquid solution is ejected.
  • the trap TRAP is closed to help create a vacuum in the chamber CH1 so that the new solution SOL1 'is automatically sucked into the chamber CH1 when the valve CL1 opens.
  • the trap TRAP also plays a role of sealing and bulwark against the introduction of bacteria or dead skin in the hydraulic circuit of the device 1.
  • An advantage of the hatch of the device 1 is to avoid the introduction of air, in particular through the orifice of the nozzle BU1, in the hydraulic circuit in which the liquid solution SOL1 circulates.
  • the piezoelectric bar PZ1 When the piezoelectric bar PZ1 is deformed with respect to its initial shape, it activates the piston P1.
  • the CP1 compression injector then makes it possible to compress the SOL1 liquid solution to inject it at high pressure under the epidermis of a patient.
  • the liquid SOL1 is then discharged in a jet at high speed at the outlet of the nozzle BU1. Energy source
  • the device 1 comprises a source of energy GE1.
  • the energy source GE1 is an electrical source.
  • the piezoelectric transducer PZ1 is then capable of converting electrical energy into mechanical energy.
  • the mechanical energy provided is materialized by a deformation of the bar PZ1.
  • the deformation is a dilation.
  • the device 1 can be designed so that the injection volume SOL1 at the outlet of the nozzle BU1 is proportional to the amplitude of the pulse of the electrical voltage applied to the piezoelectric bar PZ1.
  • the electrical intensity generated by the electrical source GE1 can be preconfigured to meet a need at the nozzle outlet BU1. It may comprise different pre-configurations according to the embodiments, for example with refills RC1 of different sizes and a CH1 chamber of configurable size, a viscosity of the solution or the density of the solution to be injected.
  • the electrical intensity generated is a function of an identifier of the solution to be injected.
  • the identifier is received via a wireless interface from an electronic chip comprising the identifier.
  • the chip is put in contact with a reader or it transmits information by radio.
  • the shape of the piston P1, the dimensions of the chamber CH1 and the geometry of the bar PZ1 make it possible to calibrate the ratio between electrical intensity and volume expelled at the nozzle outlet BU1.
  • the deformation of the piezoelectric bar PZ1 can be controlled by the intensity of the energy peak supplied to the piezoelectric bar PZ1.
  • the contact surface between the bar PZ1 and that of the piston P1 is optimized to maximize the energy transfer, they are preferably fixed to one another. The elongation of the piezoelectric bar PZ1 can therefore be controlled in this way.
  • the device 1 of the invention comprises a housing LG1 to accommodate an RC1 recharge.
  • the dimensions of the housing LG1 are adapted to cooperate with those of an RC1 recharge.
  • the RC1 refill forms a consumable in which a SOL1 liquid solution can be loaded in order to be injected under the epidermis.
  • One advantage is to allow reuse of the device 1 with a plurality of refills RC1.
  • the device 1 of the invention does not include charging CH1, for example when it is not used, or when it is sold or when it is stored after a treatment.
  • Its housing LG1 is intended to receive said recharge CH1, but the housing LG1 can remain empty.
  • a plug may cover the housing LG1 to prevent impurities from entering.
  • the device 1 of the invention comprises the RC1 recharge, for example when it is used.
  • the housing LG1 is connected to the compression chamber CP1 "syringe" through a valve CL1.
  • the refill RC1 when it is inserted into the housing LG1 of the device 1, the refill RC1 is pierced so that the liquid solution SOL1 can be introduced into the device 1.
  • the liquid SOL1 is kept under pressure in the recharge RC1 under the effect of a membrane MEM1.
  • the membrane MEM1 is arranged at one end of the recharge RC1.
  • the membrane MEM1 When it is introduced, the membrane MEM1 is perforated.
  • the housing LG1 may be provided, according to an exemplary embodiment, with a perforation element such as a needle.
  • the latter can be arranged in the bottom of the housing that is reached when the refill is fully inserted.
  • the membrane is pierced by tubular element EP1 LG1 housing. Under the effect of the opening of a valve CL1, the liquid of the refill CH1 is sucked and flows into the tubular element EP1 after the piercing of the membrane MEM1.
  • the MEM1 membrane is, for example, designed to improve the conservation of the SOL1 liquid solution.
  • the RC1 recharge includes a removable bottom FA.
  • This removable bottom F1 is driven when the liquid solution SOL1 is sucked out of the housing LG1 under the effect of the opening of the valve CL1.
  • the removable bottom FA also allows administration of a SOL1 liquid solution in several times.
  • the SOL1 liquid solution contained in the recharge RC1 is calculated to distribute the quantity expelled in a determined number of activations of the device 1.
  • the piston P1 can suck part of the SOL1 'liquid solution leaving another part in the RC1 recharge.
  • the removable bottom FA makes it possible to maintain the liquid solution SOL1 'under pressure until the new opening of the valve CL1.
  • the position of the removable bottom FA results from a new equilibrium position lost because of the atmospheric pressure exerted on its outer surface and on the other hand by the depression of the hydraulic circuit during the opening of the CL1 valve.
  • the depression accompanied by the movement of the removable bottom FA makes it possible to provide the energy necessary to move the SOL1 liquid solution.
  • the volume injected into the compression chamber CH1 is therefore compensated by the displacement of this removable bottom FA.
  • the removable bottom FA is in contact with a volume of air at atmospheric pressure. This feature maintains an atmospheric pressure on the removable bottom and maintain the liquid in the cartridge with a slight pressure to facilitate the suction operation.
  • the bottom of the cartridge housing can be pierced.
  • a refill / cartridge is specially designed for the maintenance of the device. It contains a cleaning liquid to rinse the device. Such a refill thus makes it possible to perform a cleaning-decontaminant after each injection made by the device.
  • the cleaning cartridges then especially include a means for driving the cleaning liquid actively into the device.
  • the cartridge comprises a piston which moves under the effect of an element exerting a restoring force, such as a spring.
  • the spring is for example also included in the cartridge.
  • the piston of the cartridge may be the removable bottom FA and the spring may be arranged between the bottom of the cartridge and the removable bottom.
  • the spring pushes the liquid into the chamber CH1 and then out of the nozzle BU1.
  • the check valve is in this case passing under the effect of the liquid entrained in the chamber and the hatch is open.
  • a priming procedure makes it possible to evacuate the residual cleaning liquid present in the device.
  • this can be done by activating the device in an evacuation container, the piezoelectric bar PZ1 then deforms and causes the expulsion of the cleaning liquid still contained in the device.
  • the piezoelectric bar PZ1 recovers its initial shape, it disengages the piston P1 and suction of a volume of liquid from the cartridge is carried out. The liquid thus sucked is then ready to be injected during a new operation.
  • the interface between the recharge RC1 and the housing LG1 is designed so that no volume of air can enter the outlet of the housing SL1.
  • the housing LG1 comprises a seal and a lock for maintaining the CH1 refill within it.
  • the RC1 recharge snaps into the housing LG1 through a clip mechanism that validates the proper introduction of the CH1 charging in the housing LG1.
  • the housing LG1 comprises a reader of an electronic chip.
  • the recharge comprises an electronic chip comprising reference data. It can be an electronic chip or a radio chip, such as an RFID chip.
  • the reader therefore comprises a data interface for receiving data from the chip arranged for example on the surface of the RC1 recharge.
  • the reader further comprises a computer for decoding the received data or a means of transferring them to a remote computer.
  • the reader identifies the data, including at least one identification data RC1 recharge.
  • the transmitted data includes a type of refill, a solution name and / or expiry date, a dosage, etc.
  • the device 1 comprises an electronic card and an operating software for exploiting at least the data received from the chips of each inserted RC1 recharge.
  • the electronic card may be the card reader or a motherboard having a central function in the device 1.
  • the electronic card comprises at least one computer such as a microprocessor and a memory.
  • the software enables operations on data from chips, including counting, identification, comparison, correlation and calculation operations.
  • the software provides certain functions for managing the follow-up of the injections of a patient.
  • the number of injections performed over a given period For example, the number of injections performed over a given period, the success or failure of an injection, the referencing of the injected compositions, etc.
  • the device 1 comprises an interface for transmitting data or syntheses to equipment connected to a network such as a smartphone or smartphone according to the English terminology or computer or a remote data server.
  • the electronic card and the operating software control the identification of a cartridge, that is to say an RC1 recharge, inserted and compares the identifier with reference data.
  • the reference data may be preconfigured by the insertion of a type of permissible liquid solutions, a duration of treatment and a particular dosage.
  • an alarm can be triggered.
  • the software calculates a number of expulsions of liquid solutions made for a single recharge RC1 or for a plurality of refills.
  • the software generates an alarm when the piezoelectric bar PZ1 must be changed or when it can no longer ensure or guarantee a predefined deformation.
  • the deformable portion D1 of the piezoelectric bar PZ1 is adjustable and can be adjusted by means of a screw.
  • the software may indicate insufficient adjustment depending on the volume of solution to be expelled. This function can be achieved by an actuator restoring a mechanical position to generate an electrical instruction to the electronic card.
  • the electronic card and the software activate the generation of at least one alarm to remind, for example, a patient the time of an injection, or when the injection did not work well.
  • the device 1 comprises at least one sensor for controlling the application of the device 1 on the skin of a person.
  • the sensor may for example be a pressure sensor or an optical sensor.
  • the sensor can be positioned near the injection nozzle BU1. The sensor then generates a status parameter to validate or not the activation of the electrical control engaged automatically or by a person.
  • a light or an audible signal can be generated in the event of incorrect application of the device 1 to the surface of the skin thanks to the sensor.
  • an alarm is generated to the wearer of the device a lapse of time before the injection is performed. An interest is to warn the wearer of the device of the imminence of the injection.
  • the device comprises means for validating an injection operation after the emission of an alarm. This means can be an electrical or mechanical control such as an actuable button.
  • the electronic card makes it possible to activate the electrical control of the electrical source GE1 or that of the capacitor CD1 when it plays this role.
  • the electronic card and the software activates the opening and closing of the trap TRAP synchronously with the activation of the piezoelectric bar PZ1.
  • the device comprises at least one biometric sensor for recording physiological data of the patient.
  • a temperature sensor makes it possible to record the temperature of the skin.
  • the data can be stored in a memory of the electronic card or the microchip.
  • the device comprises a heart rate sensor for measuring the pulse.
  • the collected data can be stored in a memory of the electronic card.
  • the device comprises an arterial pressure sensor.
  • the collected pressure data can be stored in a memory of the electronic card.
  • the recorded data may be time stamped and associated with a cartridge identifier of a liquid administered in the skin of a patient, for example a lapse of time before or a lapse of time after a recording.
  • the device 1 of the invention comprises a CL1 valve.
  • the CL1 valve is of the non-return type. It makes it possible, on the one hand, to maintain its closed position during the compression phase of the compression chamber CH1 and, on the other hand, to let the liquid SOL1 pass when the chamber CH1 of the compression injector CP1 is depressurized following the recoil. piston P1. Its role is to manage the fills of room CH1 after a previous use. When the piezoelectric bar PZ1 contracts again as a result of its elongation, the piston P1 recoils again to resume its equilibrium position in the compression injector CP1. It causes a drop in the pressure in chamber CH1 and the opening of valve CL1. The valve CL1 being open, the next volume of liquid SOL2 enters the chamber RC1 for the next ejection.
  • the depression applied to the CH1 refill when opening the valve CL1 causes suction SOL1 liquid solution and a movement of the removable bottom FA.
  • the volume of escaping liquid is compensated by the displacement of the mobile bottom FA of the RC1 recharge of the SOL1 solution.
  • the device 1 of the invention comprises a source of electrical energy GE1.
  • an electric battery or battery
  • a capacitor CD1 can be used to collect and recover a portion of the energy of the piezoelectric bar PZ1 dissipated. It can be associated with an electric source GE1 or be autonomous to deliver an electrical setpoint to the piezoelectric bar PZ1 to deform it. When the piezoelectric bar PZ1 returns to its original shape, the mechanical energy can be recovered and converted into electrical energy which is supplied to the capacitor.
  • the device 1 of the invention makes it possible to recover a part of the energy dissipated in order to extend its autonomy.
  • the capacitor comprises an input interface for receiving an incoming current coming either from a mechanical / electrical energy recovery of the device 1, or from an internal source, or from an external source.
  • the device is integrated in a frame of about 50 cm 3 .
  • the dimensions correspond to those of a perimeter computer 53mmx 53mm perimeter and thickness 1 6mm.
  • the thickness is dimensioned in this case by a dimension of the piezoelectric bar PZ1.
  • the piezoelectric bar PZ1 comprises a length of 29mm and a diameter of 16mm.
  • the device 1 of the invention is that the deformation of the piezoelectric bar PZ1 is reliable and allows a large number of deformation cycles by elongation and contraction. Thus, the volume of each SOL1 liquid solution is completely expelled thanks to the constancy of the deformation of the piezoelectric bar.
  • the device 1 can take the form of a patch, a cuff, a bracelet or a watch.
  • the activation of the device 1 is performed from a command such as a button or a touch interface.
  • a confirmation request is generated and certain control parameters are checked. For example, among these parameters, there may be a parameter of a device positioning sensor, a time control parameter, a control parameter of the nature of the liquid solution, etc.
  • the activation of the device 1 comprises an activation of an electrical setpoint ACT_GE1 coming from an electrical source making it possible to activate the deformation of the piezoelectric bar PZ1: DEFORM_PZ1.
  • the activation of the device ACT1 comprises an activation of the opening of the hatch OUV_BU1 releasing the orifice of the nozzle BU1 to allow the high pressure ejection of the SOL1 liquid solution.
  • a movement of a piston denoted DEPLA + _P1, is driven by the deformation DEFORM_PZ1 of the piezoelectric bar PZ1.
  • a DEPLA-_P1 recoil movement of the piston P1 to return to its initial position.
  • a purge of the air present in the circuit is performed.

Abstract

Dispositif d'injection (1 ) d'une solution liquide (SOL1 ), comprenant : - Une source d'énergie (GE1 ); -Un barreau piézoélectrique (PZ1 ) déformable et dont la déformation est activée par un apport d'énergie provenant de la source d'énergie électrique (GE1 ); - Un injecteur à compression (CP1 ) comportant : - un piston (P1 ) actionné par la déformation du barreau piézoélectrique (PZ1 ); - une chambre (CH1 ) adaptée à recevoir un premier volume d'une solution liquide (SOL1 ) comportant une entrée pour son remplissage et une sortie pour son évacuation sous l'effet du piston (P1 ); - une buse d'éjection (BU1 ) raccordée à la sortie de la chambre (CH1 ).

Description

DISPOSITF D'INJECTION SANS AIGUILLE D'UNE SOLUTION LIQUIDE, RECHARGE AMOVIBLE, PROCEDE ASSOCIE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
Le domaine de l'invention concerne celui les dispositifs d'injection sans aiguille pour expulser un volume d'une solution liquide dans l'objectif de l'administrer sous ou au sein de l'épiderme. Le domaine de l'invention concerne plus particulièrement les dispositifs d'injection utilisant la force piézoélectrique. Enfin, l'invention concerne les dispositifs d'injection connectés à des fins d'une transmission d'informations relatives aux solutions injectées.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
II existe une motivation importante à développer des solutions d'injection d'une solution médicamenteuse sans aiguille du fait de la peur de l'aiguille, du risque de contamination infectieuse, de la difficulté de l'auto-administration ou encore du risque de blessure avec l'aiguille. Parmi les solutions permettant d'administrer une solution médicamenteuse sous l'épiderme sans aiguille, on trouve des dispositifs d'injection reposant sur l'utilisation de la force du gaz ou celle d'un ressort ou encore l'énergie pyrotechnique.
Toutefois, certains inconvénients ressortent de l'usage de tels dispositifs. Ils sont le plus souvent imposants et sont destinés à usage unique. Ils sont donc coûteux et à l'origine d'une quantité importante de déchets.
Un autre inconvénient des solutions existantes est qu'il est difficile de contrôler l'énergie déployée pour réaliser une injection précise d'un volume donné.
Enfin, un inconvénient des solutions utilisant l'effet pyrotechnique est qu'elles nécessitent la mise en œuvre de cartouches explosives qu'il est nécessaire de changer.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention permet de résoudre les inconvénients précités. Selon un aspect l'invention concerne un dispositif d'injection d'une solution liquide comprenant :
■ Une source d'énergie ;
■ Un barreau piézoélectrique déformable et dont la déformation est activée par un apport d'énergie provenant de la source d'énergie électrique ;
■ Un injecteur à compression comportant :
o un piston actionné par la déformation du barreau piézoélectrique;
o une chambre adaptée à recevoir un premier volume d'une solution liquide comportant une entrée pour son remplissage et une sortie pour son évacuation sous l'effet du piston ;
o une buse d'éjection raccordée à la sortie de la chambre.
Un avantage du dispositif de l'invention est de proposer une solution d'injection sous l'épiderme présentant une fiabilité et offrant une solution sans aiguille. Cette solution permet d'injecter un volume prédéfini et diminue les erreurs de dosage.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'injection comprend :
■ Un logement apte recevoir une recharge comportant une solution liquide et permettant son extraction vers un élément de connexion ; ■ Un clapet connecté audit élément de connexion bloquant ou transférant ledit premier volume de la solution liquide dans la chambre.
Un avantage est de permettre de changer la recharge lorsqu'elle est vide et de conserver le dispositif pour un usage avec une autre recharge. Cette solution économique permet un suivi des injections pour un patient et permet de gérer les quantités à administrer.
Selon un mode de réalisation, le clapet s'ouvre automatiquement sous l'effet d'une dépression de la chambre entraînée par un retour du piston à sa position initiale.
Selon un mode de réalisation, le barreau piézoélectrique reprend automatiquement sa forme initiale après sa déformation, ladite Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend une trappe de fermeture de la buse. Selon un mode de réalisation, la déformation inverse du barreau piézoélectrique pour revenir à sa forme initiale libère le piston qui revient à sa position initiale créant ainsi une dépression entraînant l'ouverture du clapet.
Selon un mode de réalisation, la source d'énergie électrique comporte un condensateur permettant de récupérer l'énergie mécanique résultante de la contraction du barreau piézoélectrique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'injection comporte une carte électronique permettant d'acquérir des données de références provenant d'une puce électronique agencée sur une recharge, la dite carte électronique permettant une exploitation des données transmises pour générer au moins une alarme.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'injection comprend un moyen d'activation d'une consigne électrique pour générer un apport d'énergie électrique à un transducteur associé ou compris dans le barreau piézoélectrique, le transducteur générant un apport d'énergie mécanique pour déformer le barreau piézoélectrique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif d'injection comprend au moins un capteur permettant de détecter un positionnement correct ou incorrect du dispositif lors de l'activation de la consigne électrique.
Selon un autre aspect l'invention concerne une recharge adaptée à coopérer avec un dispositif d'injection de l'invention. La recharge comporte un bâti ayant un volume destiné à recevoir une solution liquide et dont la forme extérieure est destinée à coopérer avec un logement d'un dispositif, ladite recharge comportant :
■ une première extrémité munie d'une membrane destinée à être percée par un élément tubulaire et
■ une seconde extrémité comprenant un fond amovible se déplaçant sous l'action d'une dépressurisation du volume et d'une aspiration de la solution liquide,
la recharge comportant, en outre, une étiquette électronique comportant au moins une donnée relative à la nature de la solution liquide contenue dans le volume. Selon un mode de réalisation, le fond amovible est en contact avec un volume d'air à la pression atmosphérique de manière à exercer une pression sur la solution liquide.
Selon un autre aspect, l'invention concerne une recharge adaptée à coopérer avec un dispositif d'injection de l'invention. Elle comporte un bâti ayant un volume destiné à recevoir une solution liquide et dont la forme extérieure est destinée à coopérer avec un logement d'un dispositif, ladite recharge comportant :
■ une première extrémité munie d'une membrane destinée à être percée par un élément tubulaire et ;
■ une seconde extrémité comprenant un fond amovible se déplaçant sous l'action d'un élément mécanique exerçant une force de rappel.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un système d'injection comprenant un dispositif d'injection et une recharge adaptée à coopérer avec ledit dispositif d'injection.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé pour générer une expulsion à haute pression d'une solution liquide comprise dans une recharge à partir d'un dispositif, le procédé comportant :
■ Une activation de la déformation d'un barreau piézoélectrique d'un injecteur à compression à partir d'une génération d'une commande électrique transmise à un transducteur du barreau piézoélectrique ;
■ Un déplacement d'un piston entraînée par la déformation du barreau piézoélectrique, ledit déplacement du piston entraînant l'éjection une solution liquide contenu dans une chambre de compression vers une buse de sortie ;
■ Une récupération de la forme initiale du barreau piézoélectrique entraînant le retour à la position initiale du piston ;
■ Une dépression de la chambre de l'injecteur à compression résultante du recul du piston.
Selon un mode de réalisation, le procédé comporte : ■ Une insertion d'une nouvelle recharge dans un logement du dispositif précédent l'activation de la déformation du barreau piézoélectrique;
■ Une ouverture d'un clapet entraîné par la dépression de la chambre et entraînant une aspiration de la nouvelle solution dans la chambre ;
■ Une fermeture automatique du clapet.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une purge de l'air présent dans le volume comprenant le volume du logement et ceux conduisant l'air jusqu'au clapet. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
• La figure 1 : un exemple de dispositif selon un mode de réalisation de l'invention;
• La figure 2: un exemple de procédé selon un mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
La figure 1 représente un exemple de réalisation du dispositif 1 de l'invention. Le dispositif 1 de l'invention comporte dans cet exemple un condensateur CD1 , un barreau piézoélectrique PZ1 , un compresseur CP1 , un clapet CL1 , tel qu'un clapet anti-retour, une buse BU1 et une trappe TR1 , un logement LG1 et une recharge CH1 comportant une solution liquide SOL1 .
Barreau piézoélectrique
Le barreau piézoélectrique PZ1 , lorsqu'il est comprimé, est susceptible de fournir une quantité d'énergie donnée. Inversement, lorsqu'une quantité d'énergie est fournie au barreau, il est généré une déformation de sa géométrie, tel qu'un allongement.
Un avantage de l'utilisation d'un barreau piézoélectrique PZ1 est qu'il est capable de libérer une grande quantité d'énergie par sa déformation lorsqu'il est alimenté électriquement. Selon un mode de réalisation, le barreau piézoélectrique PZ1 comprend une géométrie permettant une déformation longitudinale. Cette déformation est maîtrisée en fonction de ses dimensions et de la nature de la consigne électrique délivrée.
Selon différents modes de réalisation, le barreau piézoélectrique PZ1 peut avoir une forme cylindrique ou un volume à base carré ou rectangulaire. Selon un mode de réalisation, il peut comprendre un empilement d'éléments piézoélectriques.
Selon un mode de réalisation, le barreau piézoélectrique PZ1 peut être équipé d'une vis à sa base pour régler la partie D1 s'étendant longitudinalement. Cette vis peut être d'une part fixée au barreau piézoélectrique et d'autre part maintenue au boîtier. Selon un exemple de réalisation, un filetage permet de régler la position du barreau piézoélectrique PZ1 vis-à-vis du boîtier. Dans ce dernier cas, la vis a un degré de liberté en rotation vis-à-vis du boîtier.
Ainsi, du fait que le barreau piézoélectrique PZ1 est fixé d'une part par la vis au boîtier et d'autre part rendu solidaire au piston P1 , la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 peut être configurée pour évacuer un volume donné de liquide selon la capacité de la chambre CH1 . En d'autres termes, la vis permet d'adapter la capacité de la chambre CH1 à un mode d'usage prédéfini. Une manière alternative de configurer la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 est de piloter la source d'énergie GE1 à partir d'une consigne électrique et/ou mécanique.
Un avantage de fixer le barreau piézoélectrique PZ1 au piston P1 est de permettre de réaliser une fonction d'aspiration dans la chambre CH1 lors du retour à l'état de repos du barreau piézoélectrique PZ1 .
Lorsque la vis est à son minimum, la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 génère un faible mouvement du piston P1 , une petite fraction de la solution liquide SOL1 contenue dans la chambre CH1 est expulsée. Eventuellement, une purge peut être réalisée pour évacuer la partie de la solution liquide SOL1 restante dans la chambre CH1 .
Lorsque la vis est à son maximum, la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 génère un mouvement maximal du piston P1 , la totalité de la solution liquide SOL1 contenue dans la chambre CH1 est expulsée. Eventuellement, une purge peut être réalisée pour nettoyer les orifices, par exemple de la buse BU1 et éventuellement nettoyer le circuit hydraulique dans lequel transite la solution liquide SOL1 . La déformation du barreau piézoélectrique PZ1 peut être engagée par un apport d'énergie électrique. A cet effet, le barreau piézoélectrique PZ1 comporte un transducteur capable de convertir l'énergie électrique en une énergie mécanique. On parle de « transducteur piézoélectrique ». Selon un mode de réalisation, l'activation du barreau piézoélectrique PZ1 entraine une dilatation de ce dernier dans un laps de temps prédéfini.
Selon un mode de réalisation, la géométrie du barreau piézoélectrique PZ1 est choisie pour générer une déformation longitudinale prédéfinie D1 et transmettre une force prédéfinie d'une poussée par contact avec un piston P1 . Cette force mécanique générée est capable de pousser avec suffisamment d'énergie le piston P1 afin d'éjecter un volume donné d'une solution liquide comprise dans une chambre CH1 .
Injecteur à Compression
Le barreau piézoélectrique PZ1 agit sur un injecteur à compression CP1 qui est également appelé « seringue ». Selon un mode de réalisation, la seringue est métallique.
Piston
L'injecteur à compression CP1 comprend également un piston P1 qui est donc agencé dans le dispositif 1 de l'invention pour être entraîné par la dilatation du barreau PZ1 . Selon un mode de réalisation, le piston P1 et/ou la chambre CH1 sont composés d'un matériau chimiquement inactif, tel que du titane ou un acier chirurgical.
Chambre
L'injecteur à compression CP1 comprend une chambre CH1 susceptible de recevoir un volume d'une solution liquide SOL1 provenant d'une recharge RC1 . Selon un mode de réalisation, la chambre CH1 est taillée dans la masse du dispositif 1 , elle forme une culasse.
Selon différents mode de réalisation, la chambre CH1 peut prendre différentes formes de manière à :
■ recevoir le volume entrant de la solution liquide SOL1 ,
■ accueillir une partie du volume de la solution SOL1 dans une chambre CH1 directement en contact avec le piston P1 pour l'évacuer sous l'activation du barreau piézoélectrique PZ1 ; injecter ledit volume au travers d'une buse BU1
La figure 1 représente un mode de réalisation d'une forme spécifique de la chambre CH1 permettant de réaliser ces trois fonctions.
Selon un autre mode de réalisation, la chambre CH1 peut avoir une forme cylindrique ou une forme parallélépipédique. Selon un mode de réalisation, la chambre a une forme sensiblement conique. Cette dernière solution permet d'augmenter la surface du piston P1 sans augmenter le diamètre de la chambre de compression CH1 . Cette solution permet, en outre, d'augmenter le volume injectable, en diminuant la perte d'énergie calorifique générée par la compression du liquide. La poussée engendrée par la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 crée une pression puissante, continue et constante qui entraine la solution liquide SOL1 qui se trouve naturellement éjectée de la chambre CH1 en quelques millisecondes. - Buse
L'injecteur à compression CP1 comporte une buse BU1 qui forme l'embout d'injection. La buse BU1 peut être, par exemple, sélectionnée au montage du dispositif et fixée définitivement pour les usages ultérieurs. Alternativement, elle peut être montée amovible sur un support qui est fixé lors du montage.
Selon un mode de réalisation la buse BU1 comporte un diamètre compris entre 0,05 mm et 0,5 mm, par exemple de 0,2 mm. Un intérêt d'un tel diamètre est d'éviter l'apparition de lésions à proximité de la zone d'injection.
Cette ouverture permet d'éjecter la solution comprimée à haute pression. La pression d'éjection est comprise entre 2 bars et 12 bars. Selon un mode de réalisation, la pression d'éjection est réglée pour être comprise entre 6 et 7 bars.
Selon un mode de réalisation, la buse BU1 est amovible pour être changée au besoin. Différents diamètres de buses BU1 peuvent être adaptés selon le mode d'usage de la solution liquide SOL1 à expulser. Le diamètre de la buse BU1 peut être choisi en fonction de la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 pour obtenir une pression souhaitée en sortie de buse BU1 . La pression en sortie de la buse BU1 permet de calibrer une profondeur d'injection sous la peau.
Selon un premier exemple de réalisation, la buse BU1 est réalisée en un acier inoxydable. Selon un second exemple, la buse BU1 est réalisée en titane. Un avantage est de disposer d'une buse BU1 non réactive chimiquement, c'est-à-dire inerte chimiquement, et suffisamment résistante pour être fixée au bâti de l'injecteur à compression CP1 . Selon un autre mode de réalisation, la buse BU1 est fabriquée dans la masse du bâti de l'injecteur CP1 et forme un élément monobloc avec ce dernier.
Paramétrage de la déformation
De cette manière-là, le dispositif 1 de l'invention peut être utilisé selon différents usages, par exemple pour des injections sous-cutanées ou hypodermiques. Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 comporte des préréglages permettant d'ajuster la partie déformable D1 du barreau piézoélectrique PZ1 pour obtenir une portée d'injection souhaitée. Une première variante de réalisation consiste à pourvoir le dispositif 1 d'un moyen mécanique tel qu'une vis. Selon une seconde variante, un moyen logiciel permet d'activer une consigne électrique donnée pour générer une déformation donnée du barreau PZ1 . Selon cette dernière variante, la consigne électrique peut être paramétrable par exemple en tension pour ajuster la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 selon un usage souhaité. Les moyens mécaniques et logiciels sont combinables dans une même solution permettant de définir un mode particulier de l'invention. - Trappe
Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 comporte une trappe TRAP permettant d'obstruer la sortie de la buse BU1 lorsque le piston P1 n'est pas activé. La trappe TRAP est préférentiellement étanche et peut comporter à cet effet un joint. Cela permet d'éviter des fuites de la solution SOL1 . Lorsque la trappe TRAP se referme sous l'action de la récupération de la forme initiale du barreau piézoélectrique PZ1 , elle isole la buse BU1 .
Lorsque la trappe TRAP est fermée, elle ferme le circuit hydraulique par lequel la solution liquide SOL1 est éjectée. La trappe TRAP est refermée pour contribuer à créer une dépression dans la chambre CH1 afin que la nouvelle solution SOL1 ' soit automatique aspirée dans la chambre CH1 lorsque le clapet CL1 s'ouvre.
La trappe TRAP joue également un rôle d'étanchéité et de rempart contre l'introduction de bactéries ou de peaux mortes dans le circuit hydraulique du dispositif 1 . Un avantage de la trappe du dispositif 1 est d'éviter l'introduction d'air, notamment par l'orifice de la buse BU1 , dans le circuit hydraulique dans lequel circule la solution liquide SOL1 . Lorsque le barreau piézoélectrique PZ1 est déformé par rapport à sa forme initiale, il active le piston P1 . L'injecteur à compression CP1 permet alors de comprimer la solution liquide SOL1 pour l'injecter à haute pression sous l'épiderme d'un patient. Le liquide SOL1 est alors évacué selon un jet à haute vitesse en sortie de la buse BU1 . Source d'énergie
Le dispositif 1 comprend une source d'énergie GE1 . Selon un mode de réalisation, la source d'énergie GE1 est une source électrique. Le transducteur piézoélectrique PZ1 est alors capable de convertir une énergie électrique en une énergie mécanique. L'énergie mécanique apportée se matérialise par une déformation du barreau PZ1 . Selon un mode de réalisation, la déformation est une dilatation.
Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 peut être conçu de sorte que le volume de injection SOL1 en sortie de la buse BU1 soit proportionnel à l'amplitude de l'impulsion de la tension électrique appliqué au barreau piézoélectrique PZ1 . En conséquence, l'intensité électrique générée par la source électrique GE1 peut être préconfigurée pour répondre à un besoin en sortie de buse BU1 . Elle peut comprendre différentes pré-configurations selon les modes de réalisations, par exemple avec des recharges RC1 de tailles différentes et une chambre CH1 de dimension paramétrable, d'une viscosité de la solution ou encore selon la densité de la solution à injecter. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'intensité électrique générée est une fonction d'un identifiant de la solution à injecter. Selon un exemple, l'identifiant est reçu via une interface sans fil à partir d'une puce électronique comportant l'identifiant. Selon différents implémentations possibles, la puce est mise en contact d'un lecteur ou elle émet des informations par voie radio. En outre, la forme du piston P1 , les dimensions de la chambre CH1 et la géométrie du barreau PZ1 permettent de calibrer le rapport entre intensité électrique et volume expulsé en sortie de buse BU1 . La déformation du barreau piézoélectrique PZ1 peut être contrôlée par l'intensité du pic d'énergie fournie au barreau piézoélectrique PZ1 . Selon un mode de réalisation, la surface de contact entre le barreau PZ1 et celle du piston P1 est optimisée pour maximaliser le transfert d'énergie, ils sont préférentiellement fixés l'un à l'autre. L'allongement du barreau piézoélectrique PZ1 peut donc être piloté de cette manière-là.
Logement / Recharge
Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 de l'invention comprend un logement LG1 pour accueillir une recharge RC1 . Les dimensions du logement LG1 sont adaptées à coopérer avec celles d'une recharge RC1 . La recharge RC1 forme un consommable dans lequel une solution liquide SOL1 peut être chargée afin d'être injectée sous l'épiderme.
Un avantage est de permettre une réutilisation du dispositif 1 avec une pluralité de recharges RC1 .
Usage avec ou sans recharge
Dans un premier usage, le dispositif 1 de l'invention ne comprend pas de recharge CH1 , par exemple lorsqu'il n'est pas utilisé, ou lorsqu'il est vendu ou encore lorsqu'il est stocké après un traitement. Son logement LG1 est destiné à recevoir ladite recharge CH1 , mais le logement LG1 peut rester vide. Selon un mode de réalisation, un bouchon peut recouvrir le logement LG1 afin d'éviter que des impuretés n'y rentrent.
Selon un second usage, le dispositif 1 de l'invention comprend la recharge RC1 , par exemple lorsqu'il est utilisé. Le logement LG1 est relié à la chambre de compression CP1 « seringue » au travers d'un clapet CL1 .
Membrane
Selon un mode de réalisation, lors de son introduction dans le logement LG1 du dispositif 1 , la recharge RC1 est percée pour que la solution liquide SOL1 puisse être introduite dans le dispositif 1 . Selon un exemple de réalisation, le liquide SOL1 est maintenu sous pression dans la recharge RC1 sous l'effet d'une membrane MEM1 . Selon un mode de réalisation, la membrane MEM1 est agencée à une extrémité de la recharge RC1 .
Lors de son introduction la membrane MEM1 est perforée. A cet effet, Le logement LG1 peut être pourvu, selon un exemple de réalisation, d'un élément de perforation telle qu'une aiguille. Cette dernière peut être disposée dans le fond du logement qui est atteint lorsque la recharge est totalement insérée. Selon un autre mode de réalisation, la membrane est percée par élément tubulaire EP1 du logement LG1 . Sous l'effet de l'ouverture d'un clapet CL1 , le liquide de la recharge CH1 est aspiré et s'écoule dans l'élément tubulaire EP1 après le perçage de la membrane MEM1 .
La membrane MEM1 est, par exemple, conçue pour améliorer la conservation de la solution liquide SOL1 .
Fond amovible
Selon un mode de réalisation, la recharge RC1 comprend un fond amovible FA. Ce fond amovible F1 est entraîné lorsque la solution liquide SOL1 est aspirée hors du logement LG1 sous l'effet de l'ouverture du clapet CL1 .
Selon un mode de réalisation, le fond amovible FA permet également une administration d'une solution liquide SOL1 en plusieurs fois. Selon cet exemple de réalisation, la solution liquide SOL1 contenue dans la recharge RC1 est calculée pour répartir la quantité expulsée en un nombre déterminé d'activations du dispositif 1 . Ainsi, à chaque activation du dispositif 1 , après l'expulsion d'un volume de solution liquide SOL1 , le piston P1 permet d'aspirer une partie de la solution liquide SOL1 ' en laissant une autre partie dans la recharge RC1 . Le fond amovible FA permet de maintenir la solution liquide SOL1 ' en pression jusqu'à la nouvelle ouverture du clapet CL1 .
La position du fond amovible FA résulte d'une nouvelle position d'équilibre perdue du fait d'une part de la pression atmosphérique s'exerçant à sa surface extérieure et d'autre part de la dépression du circuit hydraulique lors de l'ouverture du clapet CL1 . La dépression accompagnée du mouvement du fond amovible FA permettent d'apporter l'énergie nécessaire pour déplacer la solution liquide SOL1 . Le volume injecté dans la chambre de compression CH1 est donc compensé par le déplacement de ce fond amovible FA.
Selon un mode de réalisation, le fond amovible FA est en contact d'un volume d'air à la pression atmosphérique. Cette caractéristique permet de maintenir une pression atmosphérique sur le fond amovible et de maintenir le liquide dans la cartouche avec une légère pression pour faciliter l'opération d'aspiration. A cet effet, le fond du boîtier de la cartouche peut être percé. Selon un mode de réalisation, une recharge/une cartouche est spécialement conçue pour l'entretien du dispositif. Elle contient un liquide de nettoyage pour rincer le dispositif. Une telle recharge permet donc de réaliser un nettoyage-décontaminant après chaque injection réalisée par le dispositif.
Lors d'un nettoyage, il n'y a besoin d'engager une déformation du barreau piézoélectrique PZ1 . Les cartouches de nettoyage comprennent alors spécialement un moyen pour entraîner le liquide de nettoyage de manière active dans le dispositif. Selon un exemple de réalisation, la cartouche comporte un piston qui se déplace sous l'effet d'un élément exerçant une force de rappel, tel qu'un ressort. Dans ce mode de réalisation, le ressort est par exemple compris également dans la cartouche.
Le piston de la cartouche peut être le fond amovible FA et le ressort peut être agencé entre le fond de la cartouche et le fond amovible. Dans ce cas, le ressort pousse le liquide jusque dans la chambre CH1 et puis hors de la buse BU1 . Le clapet anti-retour est dans ce cas passant sous l'effet du liquide entraîné dans la chambre et la trappe est ouverte.
Lors de l'insertion d'une nouvelle cartouche d'un liquide à injecter, une procédure d'amorçage permet d'évacuer le liquide de nettoyage résiduel présent dans le dispositif.
Par exemple, cela peut se faire en activant le dispositif dans un récipient d'évacuation, le barreau piézoélectrique PZ1 se déforme alors et entraine l'expulsion du liquide de nettoyage encore contenu dans le dispositif. Lorsque le barreau piézoélectrique PZ1 récupère sa forme initiale, il désengage le piston P1 et l'aspiration d'un volume de liquide de la cartouche est réalisée. Le liquide ainsi aspiré est alors prêt pour être injecté lors d'une nouvelle opération.
Autres fonctions
Selon un mode de réalisation, l'interface entre la recharge RC1 et le logement LG1 est conçue pour qu'aucun volume d'air ne puisse rentrer dans la sortie du logement SL1 .
Selon un mode de réalisation, le logement LG1 comporte un joint d'étanchéité et un verrou permettant de maintenir la recharge CH1 en son sein. Selon un mode de réalisation, la recharge RC1 s'encliquette dans le logement LG1 grâce à un mécanisme de clip qui permet de valider la bonne introduction de la recharge CH1 dans le logement LG1 . Lecteur de puce
Selon un mode de réalisation, le logement LG1 comporte un lecteur d'une puce électronique. En effet, selon un mode de réalisation, la recharge comporte une puce électronique comportant des données de référence. Il peut s'agir d'une puce électronique ou une puce radio, telle qu'une puce RFID. Le lecteur comprend donc une interface de données pour recevoir des données de la puce agencée par exemple à la surface de la recharge RC1 . Le lecteur comporte en outre un calculateur pour décoder les données reçues ou un moyen de les transférer à un calculateur distant. Le lecteur identifie les données, dont notamment au moins une donnée d'identification de la recharge RC1 . Selon différents modes de réalisation, les données transmises comprennent un type de recharge, un nom de solution et/ou une date de péremption, une posologie, etc.
Carte électronique
Selon un mode réalisation, le dispositif 1 comporte une carte électronique et un logiciel d'exploitation permettant d'exploiter au moins les données reçues des puces de chaque recharge RC1 insérée. La carte électronique peut être le lecteur de carte ou une carte mère ayant une fonction centrale dans le dispositif 1 . La carte électronique comporte à minima un calculateur tel qu'un microprocesseur et une mémoire.
Le logiciel permet d'effectuer des opérations sur les données provenant des puces, dont des opérations de dénombrement, d'identification, de comparaison, de corrélation et de calculs. Selon un mode de réalisation, le logiciel assure certaines fonctions permettant de gérer le suivi des injections d'un patient.
Par exemple, le nombre d'injections réalisées sur une période donnée, le succès ou l'échec d'une injection, le référencement des compositions injectées, etc.
Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 comporte une interface pour transmettre des données ou des synthèses à un équipement connecté à un réseau tel qu'un téléphone intelligent ou Smartphone selon la terminologie anglaise ou ordinateur ou un serveur de données distant. Selon un mode de réalisation, la carte électronique et le logiciel d'exploitation contrôle l'identification d'une cartouche, c'est-à-dire une recharge RC1 , insérée et compare l'identifiant avec des données de références. Les données de références peuvent être préconfigurées par l'insertion d'un type de solutions liquides admissibles, une durée de traitement et une posologie particulière. Lorsque le dispositif 1 détecte qu'une recharge CH1 n'est pas conforme aux données de références, une alarme peut être enclenchée. Selon un mode de réalisation, le logiciel calcul un nombre d'expulsions de solutions liquides réalisées pour une seule recharge RC1 ou pour une pluralité de recharges. Il est en mesure de restituer un état d'utilisation d'une recharge RC1 . En outre, selon un mode de réalisation, le logiciel génère une alarme lorsque le barreau piézoélectrique PZ1 doit être changé ou quand il ne peut plus assurer ou garantir une déformation prédéfinie. Selon un mode de réalisation, la partie déformable D1 du barreau piézoélectrique PZ1 est réglable et peut être ajustée grâce à une vis. Dans ce cas, le logiciel peut indiquer un réglage insuffisant selon le volume de solution à expulser. Cette fonction peut être réalisée grâce à un actionneur restituant une position mécanique pour générer une consigne électrique à la carte électronique.
Selon un mode de réalisation, la carte électronique et le logiciel activent la génération d'au moins une alarme pour rappeler, par exemple, à un patient l'heure d'une injection, ou lorsque l'injection n'a pas bien fonctionnée.
Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 comporte au moins un capteur permettant de contrôler l'application du dispositif 1 sur la peau d'une personne. Le capteur peut être par exemple un capteur de pression ou un capteur optique. Dans ce cas le capteur peut être positionné à proximité de la buse d'injection BU1 . Le capteur génère alors un paramètre d'état permettant de valider ou non l'activation de la commande électrique enclenchée automatiquement ou par une personne.
Selon un mode de réalisation, un voyant ou un signal sonore peut être généré en cas de mauvaise application du dispositif 1 à la surface de la peau grâce au capteur. Selon un mode de réalisation, une alarme est générée au porteur du dispositif un laps de temps avant que l'injection soit réalisée. Un intérêt est d'avertir le porteur du dispositif de l'imminence de l'injection. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un moyen pour valider une opération d'injection après l'émission d'une alarme. Ce moyen peut être une commande électrique ou mécanique tel qu'un bouton actionnable. En outre, selon un mode de réalisation, la carte électronique permet d'activer la commande électrique de la source électrique GE1 ou celle du condensateur CD1 lorsqu'il joue ce rôle-là. Selon un mode de réalisation, la carte électronique et le logiciel active l'ouverture et la fermeture de la trappe TRAP de manière synchronisée avec l'activation du barreau piézoélectrique PZ1 .
Capteurs biométriques
Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte au moins un capteur biométrique permettant d'enregistrer des données physiologiques du patient. Selon un exemple de réalisation, un capteur de température permet d'enregistrer la température de la peau. Les données peuvent être enregistrées dans une mémoire de la carte électronique ou de la puce électronique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un capteur de fréquence cardiaque permettant de mesurer le pouls. Les données collectées peuvent être enregistrées dans une mémoire de la carte électronique.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte un capteur de pression artérielle. Les données de pression collectées peuvent être enregistrées dans une mémoire de la carte électronique.
Les données enregistrées peuvent être horodatées et associées à un identifiant de cartouche d'un liquide administré dans la peau d'un patient par exemple un laps de temps avant ou un laps de temps après un enregistrement.
Clapet
Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 de l'invention comporte un clapet CL1 . Selon un exemple, le clapet CL1 est de type anti-retour. Il permet d'une part de maintenir sa position fermée lors de la phase de compression de la chambre de compression CH1 et d'autre part de laisser passer le liquide SOL1 lorsque la chambre CH1 de l'injecteur à compression CP1 est dépressurisée suite au recul du piston P1 . Son rôle est de gérer les remplissages de la chambre CH1 après une précédente utilisation. Lorsque le barreau piézoélectrique PZ1 se contracte à nouveau suite à son allongement, le piston P1 recule à nouveau pour reprendre sa position d'équilibre dans l'injecteur à compression CP1 . Il entraine une baisse de la pression dans la chambre CH1 et l'ouverture du clapet CL1 . Le clapet CL1 étant ouvert, le prochain volume de liquide SOL2 rentre dans la chambre RC1 pour la prochaine éjection.
En effet, la dépression appliquée sur la recharge CH1 lors de l'ouverture du clapet CL1 provoque une aspiration de la solution liquide SOL1 et un mouvement du fond amovible FA. Le volume de liquide s'échappant est compensé par le déplacement du fond mobile FA de la recharge RC1 de la solution SOL1 .
Source d'énergie et Condensateur
Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 de l'invention comprend une source d'énergie électrique GE1 . Selon un mode de réalisation, une batterie (ou une pile) électrique peut délivrer, à partir d'un transformateur, une consigne électrique en tension ou en courant permettant d'activer le barreau piézoélectrique PZ1 grâce au transducteur piézoélectrique.
Selon un autre mode de réalisation, un condensateur CD1 peut être utilisé pour collecter et récupérer une partie de l'énergie du barreau piézoélectrique PZ1 dissipée. Il peut être associé à une source électrique GE1 ou être autonome pour délivrer une consigne électrique au barreau piézoélectrique PZ1 pour le déformer. Lorsque le barreau piézoélectrique PZ1 reprend sa forme initiale, l'énergie mécanique peut être récupérée et convertie en une énergie électrique qui est fournie au condensateur. Ainsi, le dispositif 1 de l'invention permet de récupérer une partie de l'énergie dissipée pour allonger son autonomie. Selon un mode de réalisation, le condensateur comprend une interface d'entrée pour recevoir un courant entrant provenant soit d'une récupération d'énergie mécanique/électrique du dispositif 1 , soit d'une source interne, soit d'une source externe.
Géométrie
Selon un mode de réalisation, le dispositif est intégré dans un bâti d'environ 50 cm3. Selon un exemple de réalisation, les dimensions correspondent à celles d'un nano- ordinateur de périmètre 53mmx 53mm et d'épaisseur 1 6mm. L'épaisseur est dimensionnée dans ce cas par une dimension du barreau piézoélectrique PZ1 . Selon un exemple de réalisation, le barreau piézoélectrique PZ1 comprend une longueur de 29mm et un diamètre de 16mm.
Un avantage du dispositif 1 de l'invention est que la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 est fiable et permet un grand nombre de cycles de déformations par allongement et par contraction. Ainsi, le volume de chaque solution liquide SOL1 est intégralement expulsé grâce à la constance de la déformation du barreau piézoélectrique. Selon un mode de réalisation, le dispositif 1 peut prendre la forme d'un patch, d'un brassard, d'un bracelet ou d'une montre.
Procédé de l'invention
Selon les différentes mises en œuvre du procédé de l'invention, l'une ou plusieurs des étapes suivantes sont effectuées.
■ Une activation du dispositif 1 , notée ACT1 sur la figure 2, pour réaliser une expulsion d'un volume de solution liquide. L'activation du dispositif 1 est réalisée à partir d'une commande telle qu'un bouton ou une interface tactile. Selon un mode de réalisation, une demande de confirmation est générée et certains paramètres de contrôles sont vérifiés. Par exemple, parmi ces paramètres, il peut y avoir un paramètre d'un capteur de positionnement du dispositif, un paramètre de contrôle de l'heure, un paramètre de contrôle de la nature de la solution liquide, etc.
L'activation du dispositif 1 comprend une activation d'une consigne électrique ACT_GE1 provenant d'une source électrique permettant d'activer la déformation du barreau piézoélectrique PZ1 : DEFORM_PZ1 . En outre, selon un mode de réalisation, l'activation du dispositif ACT1 comporte une activation de l'ouverture de la trappe OUV_BU1 libérant l'orifice de la buse BU1 pour permettre l'éjection haute pression de la solution liquide SOL1 .
■ Un mouvement d'un piston, noté DEPLA+_P1 , est entraîné par la déformation DEFORM_PZ1 du barreau piézoélectrique PZ1 .
■ Une éjection EJECT_SOL1 de la solution liquide SOL1 contenue dans une chambre de compression CH1 vers la buse de sortie BU1 . ■ Une fermeture FERM_BU1 de la trappe TRAP après l'éjection de la solution SOL1 .
■ Une récupération de la forme initiale du barreau piézoélectrique PZ1 .
■ Un mouvement de recul DEPLA-_P1 du piston P1 pour revenir à sa position initiale.
■ Une dépressurisation de la chambre CH1 de l'injecteur à compression CP1 résultante du recul du piston P1 .
■ Une ouverture OUV_CLAP du clapet CL1 entraînée par la dépressurisation de la chambre CH1 .
■ Une aspiration ASPI_SOL1 ' d'une partie ou d'une nouvelle solution SOL1 ' d'une recharge RC 1 introduite préalablement dans le logement LG1 , ladite nouvelle solution SOL1 ' étant introduite automatiquement dans la chambre CH1 grâce à l'ouverture du clapet CL1 .
■ Une fermeture FERM_CL1 automatique du clapet CL1 .
Selon un mode de réalisation, à chaque insertion d'une nouvelle recharge CH1 , une purge de l'air présent dans le circuit est effectuée.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif d'injection (1 ) d'une solution liquide (SOL1 ), caractérisée en ce qu'il comprend :
■ Une source d'énergie (GE1 ) ;
■ Un barreau piézoélectrique (PZ1 ) déformable et dont la déformation est activée par un apport d'énergie provenant de la source d'énergie électrique (GE1 ) ;
■ Un injecteur à compression (CP1 ) comportant :
o un piston (P1 ) actionné par la déformation du barreau piézoélectrique (PZ1 ) ;
o une chambre (CH1 ) adaptée à recevoir un premier volume d'une solution liquide (SOL1 ) comportant une entrée pour son remplissage et une sortie pour son évacuation sous l'effet du piston (P1 ) ;
o une buse d'éjection (BU1 ) raccordée à la sortie de la chambre (CH1 ).
■ Un logement (LG1 ) apte recevoir une recharge (RC1 ) comportant une solution liquide (SOL1 ) et permettant son extraction vers un élément de connexion (SL1 ) ;
■ Une carte électronique permettant d'acquérir des données de références provenant d'une puce électronique agencée sur une recharge (RC1 ), ladite carte électronique permettant une exploitation des données transmises pour générer au moins une alarme.
2. Dispositif d'injection (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend :
■ Un clapet (CL1 ) connecté audit élément de connexion (SL1 ) bloquant ou transférant ledit premier volume de la solution liquide (SOL1 ) dans la chambre (CH1 ).
3. Dispositif d'injection (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (CL1 ) agencé pour s'ouvrir automatiquement sous l'effet d'une dépression de la chambre (CH1 ) entraînée par un retour du piston (P1 ) à sa position initiale.
4. Dispositif d'injection (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le barreau piézoélectrique (PZ1 ) est configuré pour reprendre automatiquement sa forme initiale après sa déformation.
5. Dispositif d'injection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une trappe (TRAP) de fermeture de la buse (BU1 ).
6. Dispositif d'injection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le barreau piézoélectrique (PZ1 ) est configuré pour que sa déformation inverse pour revenir à sa forme initiale libère le piston (P1 ) qui revient à sa position initiale créant ainsi une dépression entraînant l'ouverture du clapet (CL1 ).
7. Dispositif d'injection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la source d'énergie électrique comporte un condensateur permettant de récupérer l'énergie mécanique résultante de la contraction du barreau piézoélectrique (PZ1 ) et/ou de stocker de l'énergie électrique pour délivrer une consigne électrique au barreau piézoélectrique (PZ1 ) afin de provoquer la déformation mécanique dudit barreau piézoélectrique (PZ1 ).
8. Dispositif d'injection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'activation d'une consigne électrique pour générer un apport d'énergie électrique à un transducteur associé ou compris dans le barreau piézoélectrique (PZ1 ), le transducteur générant un apport d'énergie mécanique pour déformer le barreau piézoélectrique (PZ1 ).
9. Dispositif d'injection (1 ) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur permettant de détecter un positionnement correct ou incorrect du dispositif (1 ) lors de l'activation de la consigne électrique.
10. Recharge (RC1 ) adaptée à coopérer avec un dispositif (1 ) de l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un bâti ayant un volume destiné à recevoir une solution liquide (SOL1 ) et dont la forme extérieure est destinée à coopérer avec un logement (LG1 ) du dispositif (1 ), ladite recharge (RC1 ) comportant :
■ une première extrémité munie d'une membrane (MEM1 ) destinée à être percée par un élément tubulaire et
■ une seconde extrémité comprenant un fond amovible (FA) se déplaçant sous l'action d'une dépressurisation du volume et d'une aspiration de la solution liquide (SOL1 ),
la recharge (RC1 ) comportant, en outre, une étiquette électronique comportant au moins une donnée relative à la nature de la solution liquide
(SOL1 ) contenue dans le volume.
1 1 . Recharge (RC1 ) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le fond amovible (FA) est configuré pour être en contact avec un volume d'air à la pression atmosphérique de manière à exercer une pression sur la solution liquide (SOL1 ).
12. Recharge (RC1 ) adaptée à coopérer avec un dispositif de l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce qu'elle comporte un bâti ayant un volume destiné à recevoir une solution liquide et dont la forme extérieure est destinée à coopérer avec un logement (LG1 ) du dispositif (1 ), ladite recharge (RC1 ) comportant :
■ une première extrémité munie d'une membrane (MEM1 ) destinée à être percée par un élément tubulaire et ;
■ une seconde extrémité comprenant un fond amovible (FA) se déplaçant sous l'action d'un élément mécanique exerçant une force de rappel.
13. Système d'injection caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'injection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et une recharge adaptée à coopérer avec ledit dispositif d'injection (1 ) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12.
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