JP6396974B2 - 流体を皮膚中または皮膚下に適用するための自由噴流投薬システム - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、流体(例えば薬剤)を皮膚下に適用するための自由噴流投薬システムを提供する。自由噴流投薬システムは、入口および出口を有する(電気的に作動可能な)マイクロポンプと、出口側上に配置されたノズルとを備える。マイクロポンプは、入口から出口に流体を移送し、出口において少なくとも20または25バールのbブロッキング圧力またはストール圧力を生成するように構成される。ノズルは、自由噴流の流体が皮膚中または皮膚下に注射可能であるように、出口において出力された流体を対応する圧力(例えば5.0バールまたは9.5バール)において自由噴流として出力するように構成される。
ΔV:行程体積
p:ポンプチャンバ圧力
p0:大気圧
ΔU:電圧行程
Cp:作動ダイアフラムの流体キャパシタンス
CE*:係数
Yd:ダイアフラムのヤング係数
Rd:ダイアフラムの半径
Yp:圧電のヤング係数
Rp:圧電の半径
v:ポアソン数
CE*は、同じパラメータに、さらにd31圧電係数に依存する。
行程体積ΔVは、背圧なしの行程体積と見なされる(p=p0)。
[1] Samir Mitragotri、Recent Developments in Needle−Free Drug Delivery、The Bridge (USPS 551−240)、the National Academy of Engineering発行、Val.38、No.4、2008年冬
12 皮膚
15 自由噴流
20、20’、20’’ マイクロポンプ
21’ ケーシング
22、22’、22’’ 入口
23’’ 受動チェックバルブ
24、24’ 出口
25’、25’’ バルブ
26’、26’’ 膜
27’ チャンバ
27’’ ポンプチャンバ
28’、28’’ アクチュエータ
30、30’、30’’、32’’’ ノズル
30’’’、35’’’ 投薬チップ
31’ ノズルチャンバ
32’ ノズル開口
35’’、35’’’ ノズルチップ
37’’ 粒子フィルタ
50 リザーバ
80 パッチ
81 粘着性側
85 アームストラップ
86 内側
Claims (19)
- 流体を皮膚中または前記皮膚下に投与するための自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)であって、
入口(22、22’、22’’)と出口(24、24’)とを備えるマイクロポンプ(20、20’、20’’)であって、前記入口(22、22’、22’’)から前記出口(24、24’)に流体を移送し、前記出口(24、24’)において少なくとも20バールのブロッキング圧力を生成するように構成されたマイクロポンプ(20、20’、20’’)と、
自由噴流の前記流体が前記皮膚中に注射され得るように、前記出口(24、24’)において出力された前記流体を前記自由噴流として出力するように構成された、前記出口側上に配置されたノズル(30、30’、30’’、32’’’)とを備え、
前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)は膜(26’、26’’)と圧電アクチュエータ(28’、28’’)とを備え、
前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)は、前記入口(22、22’、22’’)において受動チェックバルブの形態のバルブ(23’’)を備え、前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)は、前記出口(24、24’)において受動チェックバルブの形態のバルブ(25’、25’’)を備える、
自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。 - 前記圧電アクチュエータ(28’、28’’)は、少なくとも300μmの厚さを備える、請求項1に記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記圧電アクチュエータ(28’、28’’)は、少なくとも2つのセラミック層を備える多層セラミックを備え、および/または
前記セラミック層は互いに接合される、
請求項2に記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。 - 前記自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)は、前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)を制御するための駆動電子回路を備え、前記駆動電子回路は、200V未満の電圧と高い電流とをもつエネルギーを前記圧電アクチュエータ(28’、28’’)に供給するように構成された、請求項3に記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)は駆動電子回路または駆動用のASICに結合される、請求項1から4のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記膜(26’、26’’)は、少なくとも200μmの厚さを備える、請求項2から5のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記膜(26’、26’’)は偏倚される、請求項6に記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)は、前記入口(22、22’、22’’)において一方向バルブ(23’’)を備える、請求項1から7のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)は、前記出口(24、24’)において一方向バルブ(25’、25’’)を備える、請求項1から8のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記出口(24、24’)に配置された前記バルブ(25’、25’’)は、2つの側上で支持されるカンチレバーまたはすべての側上で支持される膜バルブを備える、請求項9に記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)は少なくとも0.2の圧縮比を備える、請求項1から10のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記ノズル(30、30’、30’’、32’’’)は、<100μmの流体開口直径(32’)を備える、請求項1から11のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)は10×10×2mmの最大外部寸法を備える、請求項1から12のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 出力側上で前記ノズル(30、30’、30’’、32’’’)に結合され、前記流体の圧力および/または流量において小滴を判定するように構成された圧力センサを備える、請求項1から13のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記マイクロポンプ(20、20’、20’’)および/または前記ノズル(30、30’、30’’、32’’’)は銀コーティングおよび/または別の抗菌コーティングを備える、請求項1から14のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)は、入力側上に配置された流体リザーバを備える、請求項1から15のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 前記バルブ(23’’)および/または前記バルブ(25’、25’’)のバルブフラップは、両側で支持されている、請求項1から16のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)。
- 請求項1から17のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)を備えるウェアラブルアームストラップ(85)。
- 請求項1から17のいずれかに記載の自由噴流投薬システム(10、10’、10’’、10’’’)を備えるパッチ(80)。
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