JP2016503694A - 連続注入装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、連続注入装置（２）であって、押し出すことができ、少なくとも１つの注入液容器（１２）を有する注入器具（１０）を挿入可能なハウジング（４）と、前記注入器具（１０）を押し出す作動装置（１６）と、作動装置（１６）を移動させ、機械的エネルギー貯蔵装置（２２）を有する駆動装置（１８）と、作動装置（１６）の速度を調節可能な機械的制御構造（３４）と、を備える連続注入装置に関する。制御構造（３４）は、制動させることができ駆動装置（１８）と動作連結される少なくとも１つの制動要素（３８）を提供する制動装置（３６）と、磁界を生成でき、制動力（ＦＢ）を制動要素（３８）に印加する磁気手段（４０）と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば請求項１の前文による、多発性硬化症の治療薬投与のための連続注入装置に関する。この連続注入装置は、押し出すことが可能な少なくとも１つの注入液容器を有する注入器具を挿入可能なハウジングを有する。さらに、注入器具を押し出す作動装置と、作動装置を移動させる駆動装置とが連続注入装置に設けられ、上記駆動装置には機械的エネルギー貯蔵装置を介して所要の駆動装置エネルギーが供給される。さらに、連続注入装置は、作動装置の所望速度を設定することができる機械的制御構造を有する。

このように機械的に駆動される連続注入装置を使用することで、ローカル主電源またはバッテリ電圧とは関係なく、数時間にわたって連続的に少量の薬剤を患者の血流に投与することができる。これにより、注入手順に起こり得る停電やバッテリ電圧不足に対する予防手段を図ることなく、装置の非常に柔軟な、例えば携帯での利用を容易にする。

機械的供給機構によって駆動され、純粋に機械的供給制御を有する連続注入装置が特許文献１から既知である。この場合、供給制御はクロック機構によって行われる。供給機構とクロック機構とはそれぞれ各自の渦巻き引張バネによって駆動され、両渦巻き引張バネとも、ハウジングカバーが開けられたときに張力が印加される。

ＤＥ２９０６８３０Ｂ１号

既知の機械的連続注入装置の欠点は、特に使用されるクロック機構のため、非常に製造コストが高額であり、外部影響に対して比較的弱いことである。さらに、クロック機構はかなり摩耗しやすく、精密な機能を確保できるように特定の間隔毎に再調整しなければならない。

本発明の目的は、一般的な連続注入装置の上記欠点を克服し、低製造コストで信頼性の高い連続注入を確保することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する連続注入装置によって達成される。この場合、制御構造は、制動させることができ駆動装置に動作連結される少なくとも１つの制動要素を備えた制動装置を有する。さらに、磁気手段が制動装置に設けられ、それによって制動力または制動トルクを制動要素に印加する磁界を発生させることができる。このようにして、駆動装置の速度または速度プロファイルを設定できるように、制動力または制動トルクによって無接触で制動要素を制動させることができる。その結果、制御構造の非常に長いメンテナンス不要の耐用年数が実現され、その制御構造によって各注入手順を各設定速度で正確に実行することができる。

特に好適な実施形態では、制動要素は、駆動装置によって回転可能なブレーキディスクで構成される。この場合、制動装置は例えば渦電流ブレーキまたはヒステリシスブレーキとして設計することができる。この結果、特に従来の渦電流またはヒステリシス制動装置を使用する際、連続注入装置は比較的簡易にかつ費用効果が高く製造することができる。

この場合、磁気手段が制動要素から離れて保持される少なくとも１つの永久磁石で構成されることが有利である。その結果、制動装置は非常に費用効果が高く製造され、ほぼ摩耗なく動作することができる。

有利には、制動要素に対する制動力を設定する磁気手段の位置が調節可能である。この結果、制動装置によって所与の注入長を非常に簡易かつ正確に調節することができる。

さらに、磁気手段は、所要の注入長を簡便に設定できるように、ハウジングの外側で作動可能な第１の調節要素を用いて調節可能であることが有利である。

さらに、有利には、制御構造は、駆動装置と制動要素との間に、少なくとも２つの異なるトランスミッション間で切り換えることができる切換可能なギヤ機構を有し、その結果、様々な速度を設定でき、連続注入装置の様々な使用を可能にする。

この場合、ギヤ機構は、例えば異なるギヤ間の円滑なシフトを可能にする遊星歯車対（プラネタリギヤ対）、例えば、特にラビニヨ式（Ｒａｖｉｇｎｅａｕｘ）ギヤ対によって構成されることが有利である。

さらに、有利には、ギヤ機構は、ハウジングの外側で作動可能な第２の調節要素を用いて切り換えることができる。この結果、まず所望の注入時間が第２の調節要素によって大まかに設定され、さらに、第１の調節要素によって微調整されて、一方では注入装置の様々な使用を可能にし、他方では注入時間または注入速度の正確な設定が可能になる。

さらに、作動装置は、制動要素に回転可能に連結されるスピンドルに沿って変位可能なキャリッジを有し、スピンドルと噛み合うスピンドルナットと、注入器具のタペットに当接可能な衝突要素と、がキャリッジに設けられることが有利である。この結果、制動要素に作用する制動トルクを、注入器具に作用する衝突要素の線形運動へ非常に正確に伝達することができる。

この場合、有利には、機械的エネルギー貯蔵装置は、手動で伸張させることができ、キャリッジに作用する定荷重バネによって構成される。この結果、注入手順の期間中を通じて、注入器具に非常に均等に圧力を印加することができる。

さらに、注入器具は、注入液容器の異なる充填量を補償できるように、注入液容器の作動装置の作動前に作動装置に対して変位可能である注入器具入れに保持されることが有利である。これにより、注入器具に収容される薬剤の量（体積）に関係なく、注入手順の開始時に実質上の遅延なく上記薬剤を処方量で投与することができる。

この場合、有利には、ハウジングは、開放位置と閉鎖位置との間で旋回可能なカバーを有し、注入器具入れは、変位トランスデューサによって変位可能であり、カバーが閉鎖位置まで旋回したときに変位トランスデューサに圧力を印加することができる。この結果、収容される薬剤量に関係なく投与期間全体にわたって正確な量の薬剤が保証されるように、ハウジングの閉鎖毎に容積公差調節が自動的に実行される。

さらに、カバーを閉鎖位置でロックできるロック位置と、カバーを閉鎖位置から開放位置まで旋回できる休止位置との間で、作動装置の位置に応じて調節可能な第１のロック機構が設けられることが有利である。この結果、注入手順中のハウジングの開放を確実に防止することができる。

また、作動装置がハウジングの外側で作動可能な起動要素によって作動することができ、カバーが開放位置にあるときに起動要素の作動を阻止する第２のロック機構が設けられるなら、有利である。このようにして、特に新たな注入手順を準備する際、ハウジングの開放状態における注入装置の偶発的な作動を防止することができる。

別の有利な注入装置の実施形態では、変位運動の最後に、作動装置によって作動することのできる音声信号発生装置が設けられる。この結果、作動装置自体は、音声信号発生装置の変位運動の最後に、信号発生装置をトリガするために使用することができる。この結果、注入の終了を正確かつ信頼性高く患者に知らせることができる。

さらに、信号発生装置は、ベルと、プレストレス位置にロック可能であり、勢いによってベルに接触するように変位させることのできる衝突要素と、を有し、そのロックは作動装置を用いて解除することができることが有利である。この結果、特に精密かつ純粋に機械的な信号発生装置が提供される。

別の実施形態では、信号発生装置は、発電機を介して充電可能なエネルギー貯蔵装置に接続される電子信号発生装置で構成される。この発電機によって、駆動装置を少なくとも部分的に制動させることができる。この結果、費用効率の高い電子信号発生装置に上記エネルギーを供給する目的で、制動過程を少なくとも部分的にエネルギーを生成するために使用することができる。

この場合、制動装置が発生装置で構成され、その結果、制動装置は制動機能と同時に信号発生装置へのエネルギー供給装置の機能も果たすことが特に有利である。したがって、連続注入装置の構造が相当簡易化され、より費用効率の高い製造が可能になる。

本発明の一実施形態を図面を参照して例示する。

本発明による連続注入装置の後側の図であり、後ろのハウジング部が省略されている。 図１に示す連続注入装置の後側の斜視図である。 図１に示す連続注入装置の前側の図である。

図１および２は、注入器具入れ８が上方領域に収容され、カバー６によって閉鎖することのできるハウジング４を備えた連続注入装置２を示す。注射型の注入器具１０を上記注入器具入れ８に挿入することができ、上記注入器具は注入液容器１２を有し、注入液容器内に例えば多発性硬化症の治療薬から成る媒体Ｍを収容して、注入器具１０のタペット１４に圧力を印加することによって媒体Ｍを押し出すことができる。

タペット１４に圧力を印加するため、駆動装置１８によりスピンドル２０に沿って変位させることができる作動装置１６が設けられる。この場合、作動装置１６は、スピンドル２０に沿って移動し、機械的エネルギー貯蔵装置２２が作用するキャリッジ２１を有する。このエネルギー貯蔵装置２２は、例えば、ハウジング４の外側から操作しやすい引張要素２６を用いて引戻し可能な巻上げ定荷重バネ２４を有する。

ここで、スピンドル２０は、作動装置１６と一体化されるスピンドルナット３２の雌ネジ３０と相互作用する雄ネジ２８を形成する。さらに、スピンドル２０は制御構造３４に連結され、連続注入装置２のユーザはその制御構造を用いて所望の注入速度または注入時間を設定することができる。

制御構造３４は、所望の注入速度を調節する制動装置３６を有する。上記制動装置は、駆動装置１８によって回転運動に設定することのできるブレーキディスクの形態の制動要素３８を提供する。工程中、制動要素３８は、離れて保持され、例えば永久磁石によって形成され、かつ、渦電流ブレーキのように制動要素３８に制動力ＦＢまたは制動トルクＭＢを生成する磁界を発生させる磁気手段４０と相互作用する。この場合、制動力ＦＢまたは制動トルクＭＢの強さは制動要素３８に対する磁気手段４０の位置に依存する。磁気手段４０は、ハウジング４の外側から作動でき、かつ、第１のギヤロッドリンク装置４４を介して磁気手段４０に連結される第１の調節要素４２によって調節することができる。

さらに、制御構造３４は所望の注入速度を設定するため、例えば、少なくとも２つのトランスミッション間で切換可能なラビニヨ式（Ｒａｖｉｇｎｅａｕｘ）ギヤ対の形態の遊星歯車対（プラネタリギヤ対）を備えるギヤ機構４６を有する。この場合、ギヤ機構４６を切り換えるために第２のギヤロッドリンク装置４８が設けられ、図３から分かるように、リンク装置は第２の調節要素５０を用いてハウジング４の外側からシフトすることができる。

さらに、患者が媒体Ｍの所要の注入量を設定することのできる第３の調節要素５２がハウジング４に設けられる。作動装置１６のエンドストップとしての役割を果たす衝突要素５３の位置は、調節要素５２を用いてここで調節することができる。

図３から分かるように、変位トランスデューサ５４がハウジング４上に設けられ、カバー６が図示されている開放位置から閉鎖位置へ旋回されるとき、トランスデューサ圧力が上記カバー６によって変位トランスデューサに印加される。この場合、変位トランスデューサ５４は公差補償機構５６の一部を成し、該公差補償機構を用いて、媒体Ｍの実際の充填量に関係なく隙間なく注入器具１０のタペット１４が作動装置１６の衝突要素５７に当接するまで、注入器具入れ８を作動装置１６に対して変位させることができる。

図１から分かるように、ロック装置５８もハウジング４に設けられ、上記ロック装置は、作動装置１６の現行位置に応じてロック位置と休止位置との間で切換可能な第１のロック機構を有する。この場合、第１のロック機構は、作動装置１６が最初の位置にいないときに、カバー６が開放位置、すなわち、エネルギー貯蔵装置２２が完全に伸張する位置まで旋回することを防止する。

また、ロック装置５８は第２のロック機構を有し、第２のロック機構は、カバー６が閉鎖位置にないときに、図１に示す例えば押しボタン形態の起動要素６０を介して連続注入装置２の起動を阻止する。このロック位置で、起動要素６０は、スピンドル２０に接続されるロック装置６１を用いて、駆動装置１８が偶発的に作動されるのを防止する。

ここでは、例えば調節可能な保持爪とそれに対応する爪受領部とを有する装置などの既知の適切な装置を、第１および第２のロック機構として使用することができる。

図１および２から分かるように、ベル６４と衝突要素６６とを有する音声信号発生装置６２も設けられる。この場合、衝突要素６６は、例えば従来の解放可能な爪装置によって、エネルギー貯蔵装置２２の図示する最初の伸張位置においてベル６４から距離をおいて固定され、バネ装置（図示せず）によってベル６４の方にプレストレスが与えられる。このプレストレス位置での衝突要素６６の固定は、この場合解放要素６８によって逆転させることができ、作動装置１６によって圧力が印加されうる。この場合、解放要素６８は、投与される注入量を設定するのに供するエンドストップとほぼ同じ高さに配置され、この目的で例えば衝突要素５３に保持される。

機械的信号発生装置６２の代わりに電子信号発生装置（図示せず）を使用することもできる。上記信号発生装置は例えば、発電機によって充電されるエネルギー貯蔵装置を用いて動作させることができる。また、このような発電機は、同時に制動装置３６の一部として機能することができるか、またはギヤ機構４６若しくはスピンドル２０によって直接駆動させることができ、よって同様に好ましくは調節可能な制動トルクＭＢで駆動装置１８に作用することができる。

工程中、連続注入装置はどのような場合でも以下のように機能する。

新たな注入手順の準備のため、最後に実行された注入後、駆動装置１８のエネルギー貯蔵装置２２は、引張要素２６を引くことによってまず再度張力を印加されなければならず、作動装置１６は図示する最初の位置に配置される。

この最初の位置において、ロック装置５８の第１のロック機構は休止位置に置かれ、媒体Ｍを含む新たな注入器具１０を注入器具入れ８に挿入できるように患者はカバー６を閉鎖位置から図示する開放位置へと移動させることができる。

その後、患者はカバー６を閉鎖位置まで旋回させることができ、上記カバーが変位トランスデューサ５４に圧力を印加することで、収容された注入器具１０のタペット１４が作動装置１６の衝突要素５７に当接するまで、注入器具入れ８を変位させる。同時に、カバー６を閉鎖位置まで旋回させることで、ロック装置５８の第２のロック機構は、ロック位置から起動要素６０を作動可能な休止位置まで移動される。

この時点で、患者は第１の調節要素４２と第２の調節要素５０を用いて所望の注入速度を設定することができ、第２の調節要素５０は例えば大まかな速度勾配を設置することができ、その切換位置は例えば「速」、「中」および「遅」などのような表示によって示され得る。また、第１の調節要素４２は、磁気手段４０を位置決めすることによって注入速度の微調整を行う役割を果たす。

さらに、患者は第３の調節要素５２を用いて、作動装置１６のエンドストップの位置、ひいては投与される媒体Ｍの量を設定することができる。

この後、連続注入装置２を目的とする用途に合わせて設定および用意する。

圧力を起動要素６０に印加すると、起動要素はスピンドル２０上のロック装置６１を解放し、それによってスピンドルは作動装置１６に作用する定荷重バネ２４の復元力と、スピンドルナット３２の雌ネジ３０とスピンドル２０の雄ネジ２８との相互作用と、によって回転させられる。この場合、作動装置１６の衝突要素５７が注入器具１０のタペット１４に押し付けられ、媒体Ｍは注入液容器１２から押し出されて、例えば管および針（図示せず）などにより患者に供給される。

スピンドル２０と制動装置３６との運動連結の結果、磁気手段４０と制動要素３８とによって発生する制動トルクＭＢもスピンドル２０に作用し、スピンドルを介して作動装置１６にも作用する。このように、上記作動装置は、注入手順中、第１および第２の調節要素に設定される速度で、または、対応する注入時間にわたって移動する。

工程中、カバー６は、ロック位置にあるロック装置５８の第１のロック機構によって、現行の注入手順中に開かないようにされる。さらに、現行の注入手順中、必要に応じて連続注入装置２のオフ位置に移動させることのできる起動要素６０を除き、その他すべての調節要素は注入手順中の偶発的な調節を防止するために設定位置にロックされる。

通常、注入手順は、作動装置１６が第３の調節要素５２によって位置決めされるエンドストップに衝突し、その結果、作動装置１６が定荷重バネ２４によってそれ以上変位できなくなることで終了する。ほぼ同時に、作動装置は解放要素６８に圧力を印加して工程中の衝突要素６６を解放させ、衝突要素は勢いで加速されてベル６４に衝突する。

ベル６４の音が、注入手順の終了を患者に知らせる。

Claims (18)

1. 連続注入装置（２）であって、
   押し出し可能な少なくとも１つの注入液容器（１２）を有する注入器具（１０）を挿入可能なハウジング（４）と、
   前記注入器具（１０）を押し出す作動装置（１６）と、
   機械的エネルギー貯蔵装置（２２）を有し、前記作動装置（１６）を移動させる駆動装置（１８）と、
   前記作動装置（１６）の速度を設定可能な機械的制御構造（３４）と、
   を備え、
   前記制御構造（３４）が、
   制動させることができ前記駆動装置（１８）と動作連結される少なくとも１つの制動要素（３８）を提供する制動装置（３６）と、
   磁界を発生させることができ、制動力（ＦＢ）を前記制動要素（３８）に印加する磁気手段（４０）と、
   を有する、
   ことを特徴とする連続注入装置。
2. 前記制動要素（３８）はブレーキディスクで形成され、前記制動要素（３８）は前記駆動装置（１８）によって回転させることができる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の連続注入装置。
3. 前記磁気手段（４０）は、前記制動要素（３８）から離れて保持される少なくとも１つの永久磁石で構成される、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の連続注入装置。
4. 前記制動要素（３８）に対する制動力を設定するため、前記磁気手段（４０）の位置を調節することができる、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の連続注入装置。
5. 前記磁気手段（４０）は、前記ハウジング（４）の外側から作動可能な第１の調節要素（４２）を使用して調節することができる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の連続注入装置。
6. 前記制御構造（３４）が、前記駆動装置（１８）と前記制動要素（３８）との間に、少なくとも２つの異なるトランスミッション間で切換可能なギヤ機構（４６）を有する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の連続注入装置。
7. 前記ギヤ機構（４６）は、切換可能な遊星歯車対で構成される、
   ことを特徴とする請求項６に記載の連続注入装置。
8. 前記ギヤ機構（４６）は、前記ハウジング（４）の外側で作動可能な第２の調節要素（５０）によって切り換えることができる、
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の連続注入装置。
9. 前記作動装置（１６）が、前記制動要素（３８）に回転可能に連結されるスピンドル（２０）に沿って移動可能なキャリッジ（２１）を有しており、
   前記キャリッジには、前記スピンドル（２０）と噛み合うスピンドルナット（３２）と、前記注入器具（１０）のタペット（１４）に当接して配置される衝突要素（５７）と、が設けられる、
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の連続注入装置。
10. 前記機械的エネルギー貯蔵装置（２２）は定荷重バネ（２４）によって構成されており、前記定荷重バネ（２４）は手動で伸張されることができ、かつ、前記キャリッジ（２１）に作用する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の連続注入装置。
11. 前記注入器具（１０）は、前記注入液容器（１２）の異なる充填量を補償するため、前記作動装置（１６）の作動前に前記作動装置（１６）に対して移動させることのできる注入器具入れ（８）に保持される、
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の連続注入装置。
12. 前記ハウジング（４）は開放位置と閉鎖位置との間で旋回可能なカバー（６）を有し、前記カバー（６）が前記閉鎖位置まで旋回されたとき、圧力を印加可能な変位トランスデューサ（５４）によって前記注入器具入れ（８）を移動させることができる、
    ことを特徴とする請求項１１による連続注入装置。
13. 前記作動装置（１６）の位置に応じて、前記カバー（６）を前記閉鎖位置でロックできるロック位置と、前記カバー（６）を前記閉鎖位置から前記開放位置まで旋回できる休止位置との間で調節することができる第１のロック機構が設けられる、
    ことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の連続注入装置。
14. 前記作動装置（１６）は前記ハウジング（４）の外側から作動できる起動要素（６０）によって作動することができ、
    前記カバー（６）が前記開放位置にあるとき、前記起動要素（６０）の作動を阻止する第２のロック機構が設けられる、
    ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の連続注入装置。
15. 音声信号発生装置（６２）が設けられ、前記音声信号発生装置（６２）は変位運動の最後に、前記作動装置（１６）によって作動させることができる、
    ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の連続注入装置。
16. 前記信号発生装置（６２）は、ベル（６４）と、プレストレス位置にロック可能であり、勢いによって前記ベル（６４）に接触するように移動させることができる衝突要素（６６）と、を有し、
    そのロックは前記作動装置（１６）を用いて解除することができる、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の連続注入装置。
17. 前記信号発生装置（６２）は電子信号発生装置によって構成され、前記電子信号発生装置は発電機によって充電可能なエネルギー貯蔵装置に接続され、前記駆動装置（１８）は少なくとも部分的に前記電子信号発生装置によって制動させることができる、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の連続注入装置。
18. 前記制動装置（３６）は、前記発電機によって構成される、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の連続注入装置。

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