JP5500600B2 - 湿った環境における粉状薬物の供給のためのデバイス - Google Patents

Description

本発明は、ある環境に薬物を供給するため上記環境に配置されるデバイスに関し、開口部を持つリザーバと、この開口部を介してリザーバの中身を搬送する搬送ユニットと、この搬送ユニットを駆動するアクチュエータ構成部とを有する。本発明は更に、ある環境に薬物を供給するため上記環境に配置されるデバイスを具備するカプセルに関する。

ＷＯ９４／０７５６２号において、薬効性物質及び起動機構を含む供給カプセルが開示される。この供給カプセルは、開口部を介してパルス状の態様で薬効性物質を供給するよう設計される。パルス状の供給は、カプセル内部のペアになったガイド部材により実現される。このペアは、１つがカプセル自体に固定され、もう１が可動仕切に固定される。

ＷＯ９４／０７５６２号において開示される技術では、湿った環境における粉状の薬物を上記環境に供給する能力に限界がある。なぜならこの技術は、給湿によりもたらされる粉状の薬物の凝結を無効にする機能を持たないからである。

本発明の目的は、湿った環境において薬物をより信頼性高く供給するためのデバイスを提供することである。

本発明の目的は、本発明によるデバイスにより実現され、このデバイスは、搬送ユニットがリザーバに延在するオーガーを有する点を特徴とする。リザーバにオーガーを延在させることにより、リザーバの中身との機械的な交互作用が実現される。リザーバにオーガーの少なくとも一部が存在する結果、リザーバの開口部に粉状の薬物を搬送することに加えて、湿った環境における給湿を介した、又は粉にすでに含まれる湿度を介した、リザーバ内の粉状薬物の凝結が、粉砕により無効にされる。ここでは、粉状薬物の凝結は、ウェットペーストから固体までの範囲のものを指す。アクチュエータ構成部は、例えばバネアクチュエータ、電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータ又は圧電アクチュエータといったそれ自体は既に知られる１つ又は複数のアクチュエータを含むことができる点に留意されたい。オーガーは、生体適合プラスチック又はステンレス鋼から作られることができる。

本発明による好ましい実施形態において、搬送ユニットは、リザーバの中身を加圧するピストンを有する。ピストンと共に、ピストンにより提供される圧力の下で、リザーバの中身が、オーガーのヘリカル飛行体に継続的に供給される。結果として、オーガーの回転は、開口部を介してうまく規定された量の粉状薬物が搬送されることを生じさせる。

本発明による追加的な実施形態において、搬送ユニットは、リザーバの中身に対してピストンを事前に伸長させる機能を持つ。結果として、リザーバの中身を加圧するためのアクチュエータ構成部に連続的にエネルギー供給することが妨げられる。

本発明による追加的な実施形態において、ピストンは、オーガーにより駆動可能である。結果として、ピストンを駆動する追加的なアクチュエータに関する前提条件が回避される。

本発明による実施形態において、ピストンの表面プロファイルは、開口部に隣接する、又はこれを囲むリザーバ表面のプロファイルとマッチする。結果として、残余のリザーバの中身が最小化される。これを用いると、本発明によるこの実施形態を用いて提供されるカプセルの歩留まりが最大にされる。

本発明による追加的な実施形態において、搬送ユニットは、リザーバの中身を加圧する折り畳み可能なバリアを有する。折り畳み可能なバリアは、オーガーを囲む回転の湾曲面に適合する。オーガーを囲む回転の湾曲面の寸法を十分に小さく選択することにより、残余のリザーバの中身が最小化される。これを用いると、本発明によるこの実施形態を用いて提供されるカプセルの歩留まりが最大にされる。

本発明による追加的な実施形態において、オーガーは、軸方向に変化するヘリカル飛行体高さを持つ。本書において、ヘリカル飛行体高さは、オーガーの回転軸からオーガーを囲む回転の湾曲面まで測定される半径として規定される。

本発明による実施形態において、軸方向に変化するヘリカル飛行体高さは、開口部から測定される軸方向の距離と共に増加する。結果として、軸方向に方向付けられた圧力勾配が、オーガーの回転により確立されるボリュームに含まれるリザーバの中身に、オーガーによりかけられることができる。ヘリカル飛行体高さは好ましくは、開口部からの距離と共に単調に増加する。開口部の近くで、ヘリカル飛行体高さは、リザーバの開口部まで及び開口部を含むようオーガーを連続させるため開口部のサイズとマッチする。

本発明による実施形態において、オーガーは、軸方向に変化するヘリカル飛行体ピッチを持つ。このテキストにおいて、ヘリカル飛行体ピッチは、ヘリカル飛行体の完全なターンにより覆われる軸方向の距離として規定される。

本発明による追加的な実施形態において、ヘリカル飛行体ピッチは、開口部から測定される軸方向の距離と共に増加する。結果として、軸方向に方向付けられた圧力勾配が、オーガーの回転により確立されるボリュームに含まれるリザーバの中身に、オーガーによりかけられることができる。好ましくは、ヘリカル飛行体ピッチは、開口部からの距離と共に単調に増加する。

本発明による追加的な実施形態において、このデバイスは、開口部を介して搬送されるリザーバの中身の量を測定する測定装置を有する。測定装置を用いて取得される測定に基づき、アクチュエータ構成部は制御されることができる。結果として、ある環境に対する粉状薬物のより正確な供給が得られる。

本発明による実施形態において、測定装置は、オーガーによりなされる回転数を計数する回転カウンタを有する。ヘリカル飛行体高さ及びヘリカル飛行体ピッチの両方が知られると仮定すれば、オーガーによりなされる回転数は、開口部を介して搬送されるリザーバの中身の量に関する正確な測定を提供する。

本発明によるカプセルは、請求項１３において規定される。カプセルは、例えば生体適合プラスチックといった任意の適切な材料で作られることができる。薬物又は酸に対して非反応的なこととは別に、生体適合プラスチック物質は、水より大きい密度を持つ。このことは、カプセルが水の上に浮かず、消化管内部にも保留されないことを確実にすることになる。

本発明は、ある環境、特に湿った環境に対して薬物、特に粉状の薬物を、ターゲット化され、正確に制御された態様で供給する分野における用途に非常に適している。この湿った環境は、人体又は動物の体の内部とすることができる。同様な環境は、消化管である。

本発明によるデバイスの実施形態を概略的に示す図であり、ピストンがアクチュエータ構成部により駆動可能である、図である。 本発明によるデバイスの実施形態を概略的に示す図であり、折り畳み可能なバリアがリザーバの中身を加圧するよう構成される、図である。 本発明によるデバイスの実施形態を概略的に示す図であり、ピストンがリザーバの中身を加圧するよう構成され、バネ機能がピストンを前もって伸長させるよう機能する、図である。 本発明によるデバイスの実施形態を概略的に示す図であり、ピストンがオーガーにより駆動可能である、図である。 本発明によるデバイスの実施形態を概略的に示す図であり、ピストンの表面プロファイルが開口部を囲むリザーバの表面プロファイルとマッチする、図である。

本発明及びその利点が、以下の図を参照して例示を介して更に説明される。

図１は、リザーバ１０３を有するカプセル１０２の形で、本発明による好ましい実施形態を示す。カプセル１０２は、例えば医療等級ポリエチレンといった生体適合プラスチックでできているものである。リザーバ１０３は、開口部１０４を具備する。カプセル１０２を囲む湿った環境に存在する湿度がリザーバ１０３へと拡散することを最小化するため、開口部１０４は、疎水性被覆を具備することができる。リザーバ１０３は、粉状の薬物であるリザーバの中身１０６を含む。アクチュエータ構成部は、アクチュエータ１０７と追加的なアクチュエータ１０８とを有する。バネアクチュエータ、電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータ又は圧電アクチュエータであるアクチュエータ１０７が、使用の間、回転軸１１２の周りでオーガー１１０を回転させる。オーガー１１０は、生体適合プラスチック又はステンレス鋼でできており、リザーバの中身１０６を開口部１０４に搬送すること及びリザーバの中身１０６の凝結を無効にすることを目的として、リザーバの中身１０６との機械的な交互作用を提供するためリザーバ１０３へと延在する。リザーバの中身１０６の凝結は、カプセル１０２を囲む湿った環境における給湿により、又はリザーバの中身１０６にすでに含まれる湿度によりもたらされる。リザーバの中身１０６の凝結は、使用の間、オーガー１１０の回転を介した粉砕を用いて無効にされる。オーガー１１０は、ヘリカル飛行体１１４を具備する。ヘリカル飛行体は、開口部１０４からの軸方向の距離と共に単調に増加するヘリカル飛行体高さｈを持つ。開口部１０４の近くでは、ヘリカル飛行体高さｈは、開口部１０４まで及び開口部を含むようオーガー１１０を連続させるため開口部のサイズｓとマッチする。それに加えて、ヘリカル飛行体１１４は、開口部１０４から測定される軸方向の距離と共に単調に増加するヘリカル飛行体ピッチｐを持つ。結果として、軸方向に方向付けられた圧力勾配が、あるボリュームに含まれるリザーバの中身１０６にかけられることができる。このボリュームは、オーガー１１０の回転により確立される。ピストン１１６は、リザーバの中身１０６を加圧するよう機能する。ピストンと共に、使用の間ピストン１１６により提供される圧力の下で、リザーバの中身１０６は、オーガー１１０のヘリカル飛行体１１４に継続的に供給される。生体適合プラスチック又はステンレス鋼でできており、オプションで非粘着コーティングを具備するピストン１１６は、追加的なアクチュエータ１０８により駆動可能である。追加的なアクチュエータ１０８は、電磁アクチュエータ又は油圧アクチュエータである。回転カウンタを有する測定装置１２０が、オーガー１１０によりなされる回転数を測定するものとして機能する。測定装置１２０により生成される測定信号は、アクチュエータ１０７と追加的なアクチュエータ１０８とを制御するものとして機能する。ヘリカル飛行体高さｈ及びヘリカル飛行体ピッチｐ両方が既知であるので、オーガー１１０によりなされる回転数は、開口部１０４を介して搬送されるリザーバの中身１０６の量に関する測定を提供する。高いオーガー搬送効率のため、リザーバ１０３の内部表面は、非粘着コーティングを具備することができる。一方、オーガー１１０のヘリカル飛行体１１４は、特定の粗さ特性を具備することができる。

図２は、リザーバ２０３を有するカプセル２０２の形で、本発明による実施形態を示す。カプセル２０２は、生体適合プラスチックでできている。リザーバ２０３は、開口部２０４を具備する。リザーバ２０３は、粉状の薬物であるリザーバの中身２０６を含む。アクチュエータ構成部２０７は、アクチュエータ２０７と追加的なアクチュエータ２０８とを有する。バネアクチュエータ、電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータ又は圧電アクチュエータであるアクチュエータ２０７が、使用の間、回転軸２１２の周りでオーガー２１０を回転させる。オーガー２１０は、リザーバの中身２０６を開口部２０４に搬送すること及びリザーバの中身２０６の凝結を無効にすることを目的として、リザーバの中身２０６との機械的な交互作用を提供するためリザーバ２０３に提供される。オーガー２１０は、ヘリカル飛行体２１４を具備する。ヘリカル飛行体は、開口部２０４からの軸方向の距離と共に単調に増加するヘリカル飛行体高さｈを持つ。開口部２０４の近くでは、ヘリカル飛行体高さｈは、開口部２０４まで及び開口部を含むようオーガー２１０を連続させるため開口部のサイズｓとマッチする。それに加えて、ヘリカル飛行体２１４は、開口部２０４からの軸方向の距離と共に単調に増加するヘリカル飛行体ピッチｐを持つ。リザーバの中身２０６を加圧する折り畳み可能なバリア２１６が、リザーバ２０３に含まれる。このバリアと共に、折り畳み可能なバリア２１６により提供される圧力の下で、リザーバの中身２０６は、オーガー２１０のヘリカル飛行体２１４に継続的に供給される。折り畳み可能なバリア２１６は、オーガー２１０の周りに設置される管状グリッド２１８に適合する。この管状グリッド２１８は、折り畳み可能なバリア２１６がオーガー２１０と接触することを防止する。グリッド２１８の半径ｒを最小に選択することにより、即ち、半径をヘリカル飛行体高さｈの最大レベルよりわずかに大きなものとして選択することにより、リザーバの中身２０６の残留物が最小化される。折り畳み可能なバリア２１６は、追加的なアクチュエータ２０８により圧縮可能である。追加的なアクチュエータ２０８は、折り畳み可能なバリア２１６に圧力を提供するためリザーバ２０３、折り畳み可能なバリア２１６及びシール２２２により確立されるボリュームにおける作動に応じて不活性ガスを解放するカートリッジ２２０を有する。回転カウンタを有する測定装置２２４は、オーガー２１０によりなされる回転数を測定するものとして機能する。測定装置２２４により生成される測定信号は、アクチュエータ２０７と追加的なアクチュエータ２０８とを制御するものとして機能する。

図３は、リザーバ３０３を有するカプセル３０２の形で、本発明による実施形態を示す。リザーバは、開口部３０４を具備する。リザーバ３０３は、粉状の薬物であるリザーバの中身３０６を含む。アクチュエータ構成部は、アクチュエータ３０８を有する。アクチュエータ３０８が、使用の間、回転軸３１２の周りでオーガー３１０を回転させる。オーガー３１０は、リザーバの中身３０６を開口部３０４に搬送すること及びリザーバの中身３０６の凝結を無効にすることを目的として、リザーバの中身３０６との機械的な交互作用を提供するためリザーバ３０３に提供される。オーガー３１０は、ヘリカル飛行体３１４を具備する。ヘリカル飛行体は、開口部３０４からの軸方向の距離と共に増加するヘリカル飛行体高さｈを持つ。開口部３０４の近くでは、ヘリカル飛行体高さｈは、開口部３０４まで及び開口部を含むようオーガー３１０を連続させるため開口部のサイズｓとマッチする。それに加えて、ヘリカル飛行体３１４は、開口部３０４からの軸方向の距離と共に増加するヘリカル飛行体ピッチｐを持つ。結果として、軸方向に方向付けられた圧力勾配が、あるボリュームに含まれるリザーバの中身３０６にかけられることができる。このボリュームは、オーガー３１０の回転により確立される。ピストン３１６は、リザーバの中身３０６を加圧するよう機能する。ピストンと共に、使用の間ピストン３１６により提供される圧力の下で、リザーバの中身３０６は、オーガー３１０のヘリカル飛行体３１４に継続的に供給される。ピストン３１６は、プレテンション機能を用いてリザーバの中身３０６に対して事前に伸長される。プレテンション機能は、弾力的な機械ばね３１８を有する。リザーバの中身３０６に対してピストン３１６をプレテンションする機能は代替的に、エアスプリング、反発的磁気要素又はこれらの組み合わせを有する。これを介して、リザーバの中身３０４に圧力を提供するためのアクチュエータの連続的なエネルギー供給が防止される。回転カウンタを有する測定装置３２０は、オーガー３１０によりなされる回転数を測定するものとして機能する。測定装置３２０により生成される測定信号は、アクチュエータ３０８を制御するものとして機能する。

図４は、リザーバ４０３を有するカプセル４０２の形で、本発明による実施形態を示す。リザーバは、開口部４０４を具備する。カプセル４０２を囲む湿った環境に存在する湿度がリザーバ４０３へと拡散することを最小化するため、開口部４０４は、疎水性被覆を具備することができる。リザーバ４０３は、粉状の薬物であるリザーバの中身４０６を含む。アクチュエータ構成部は、アクチュエータ４０８を有する。バネアクチュエータ、電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータ又は圧電アクチュエータであるアクチュエータ４０８は、使用の間、回転軸４１２の周りでオーガー４１０を回転させる。オーガー４１０は、リザーバの中身４０６との機械的な交互作用を提供する目的で、リザーバ４０３に延在する。オーガー４１０は、ヘリカル飛行体４１４を具備する。ヘリカル飛行体は、開口部４０４からの軸方向の距離と共に増加するヘリカル飛行体高さｈを持つ。開口部４０４の近くでは、ヘリカル飛行体高さｈは、開口部４０４まで及び開口部を含むようオーガー４１０を連続させるため開口部のサイズｓとマッチする。それに加えて、ヘリカル飛行体４１４は、開口部４０４からの軸方向の距離と共に増加するヘリカル飛行体ピッチｐを持つ。ピストン４１６は、リザーバの中身４０６を加圧するよう機能する。リザーバの中身４０６を加圧するピストン４１６は、オーガー４１０により駆動可能である。ピストン４１６を駆動するため、オーガー４１０は、ピストンねじ山４２０と共働するオーガーねじ山４１８を具備する。レール４２２は、ピストン４１６の変位を正確に誘導するため、及びピストン４１６がオーガー４１０と共に回転するのを防止するために、リザーバ４０２に供給される。回転カウンタを有する測定装置４２４は、オーガー４１０によりなされる回転数を測定するよう構成される。測定装置４２４により生成される測定信号は、アクチュエータ４０８を制御するものとして機能する。

図５は、リザーバ５０３を有するカプセル５０２の形で、本発明による実施形態を示す。リザーバ５０３は、開口部５０４を具備する。リザーバ５０３は、粉状の薬物であるリザーバの中身５０６を含む。アクチュエータ構成部は、アクチュエータ５０８を有する。アクチュエータ５０８が、使用の間、回転軸５１２の周りでオーガー５１０を回転させる。オーガー５１０は、リザーバの中身５０６を開口部５０４に搬送すること及びリザーバの中身５０６の凝結を無効にすることを目的として、リザーバの中身５０６との機械的な交互作用を提供するためリザーバ５０３に延在する。オーガー５１０は、ヘリカル飛行体５１４を具備する。リザーバの中身５０６を加圧するピストン５１６は、オーガー５１０により駆動可能である。ピストンと共に、使用の間、ピストン５１６により提供される圧力の下で、リザーバの中身５０６は、オーガー５１０のヘリカル飛行体５１４に継続的に供給される。ピストン５１６を駆動するため、オーガー５１０は、一定のヘリカル飛行体高さｈ及び一定のヘリカル飛行体ピッチｐで供給される。ヘリカル飛行体５１４は、ピストンねじ山５１８と共働する。レール５２０は、ピストン５１６の変位を正確に誘導するため、及びピストン５１６がオーガー５１０と共に回転するのを防止するために、リザーバ５０２に供給される。オーガー５１０を介してピストン５１６を駆動することにより、追加的なアクチュエータがピストン５１６を駆動するための前提条件は回避される。ピストン５１６は、開口部５０４に隣接するリザーバの表面プロファイル５２４に対応する表面プロファイル５２２を持つ。結果的に、ピストン５１６は、リザーバの開口部５０４まで移動可能である。結果として、リザーバの中身５０６の残留物が最小化される。回転カウンタを有する測定装置５２６は、オーガー５１０によりなされる回転数を計数するよう構成される。測定装置５２６により生成される測定信号は、アクチュエータ５０８を制御するものとして機能する。

本発明が図面において及び上述の記載において図示され、詳細に説明されたが、この図示及び説明は、説明的又は例示的であるとみなされるものであり、限定的なものではない。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。本発明による装置及びそのすべての要素は、それ自体は既知の処理及び材料を適用することにより製造されることができる点に留意されたい。請求項のセット及び明細書において、「有する」という語は、他の要素を排除するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数性を排除するものではない。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。請求項のセットにおいて規定される特徴のすべての可能な組合せが、本発明の一部である点に更に留意されたい。

Claims (11)

1. ある環境に薬物を供給するため前記環境に配置されるデバイスであって、
   前記デバイスは体内に受け入れ可能なカプセルとして形成され、前記デバイスは、開口部を持つリザーバと、前記開口部を介してリザーバの中身を搬送する搬送ユニットと、前記搬送ユニットを駆動するアクチュエータ構成部とを有し、
   前記搬送ユニットは、前記リザーバ内に少なくとも部分的に収容されるとともに延在するオーガー及び前記リザーバの中身を加圧するピストンを有する、デバイス。
2. 前記搬送ユニットが、前記リザーバの中身を加圧するよう前記ピストンにプレテンションを与える機能を具備する、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記ピストンが、前記オーガーにより駆動される、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記ピストンの表面プロファイルが、前記開口部に隣接するリザーバ表面の表面プロファイルとマッチする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 前記搬送ユニットが、前記リザーバの中身を加圧する折り畳み可能なバリアを有する、請求項１に記載のデバイス。
6. 前記オーガーが、軸方向に変化するヘリカル飛行体高さを持つ、請求項１に記載のデバイス。
7. 前記軸方向に変化するヘリカル飛行体高さが、前記開口部からの軸方向の距離と共に増加する、請求項６に記載のデバイス。
8. 前記オーガーが、軸方向に変化するヘリカル飛行体ピッチを持つ、請求項１に記載のデバイス。
9. 前記軸方向に変化するヘリカル飛行体ピッチが、前記開口部からの軸方向の距離と共に単調に増加する、請求項８に記載のデバイス。
10. 前記開口部を介して搬送される前記リザーバの中身の量を測定する測定装置を有する、請求項１に記載のデバイス。
11. 前記測定装置が、前記オーガーによりなされる回転数を計数する回転カウンタを有する、請求項１０に記載のデバイス。

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