JP7189135B2 - 圧力を使用して個人用組成物を調製するためのシステム - Google Patents
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Description
・活性化合物の各リザーブは、その流体出口に放出ノズルを含んでもよく、この放出ノズルの液圧抵抗は、活性化合物の前記リザーブの液圧抵抗より少なくとも9倍高い、
・放出ノズルは円筒形チューブであり得る、
・各圧力切替スイッチは3:2バルブであり得る、
・各圧力切替スイッチは圧力調整器であり得る、
・活性化合物の各リザーブは、交換可能な多用量カートリッジと、カートリッジ支持体であって、使用中、圧力切替スイッチの出口と共に各カートリッジ入口を密封して個別に保つように設計されたカートリッジ支持体とから構成され得る、
・放出ノズルは各カートリッジの出口に直接的に配置され得る、
・放出ノズルは、使用中、それらがカートリッジの出口の下流に配置されるような方法で支持体上に配置され得るとともに、使用中、各カートリッジ出口に対して密封して保持されるように設計される、
・空気圧発生器は、リザーバ出口圧力が調節されることを可能にする減圧器に接続された圧力リザーバ自体に接続されたポンプから構成され得る、
・空気圧発生器は、減圧器と関連する着脱可能で交換可能な圧縮ガスリザーバから構成され得る、
・少なくとも1つの圧力切替スイッチの入口は、活性化合物の少なくとも1つのリザーブが、大気圧と連通して配置されるか、圧力発生器により生じた圧力と連通して配置されるか、閉鎖されるかのいずれかであり得るように、大気圧に接続された制御可能な開口入口をさらに含む2:2バルブの出口に接続され得る、
・少なくとも1つの圧力切替スイッチの出口は、活性化合物の少なくとも1つのリザーブが、大気圧と連通して配置されるか、圧力発生器により生じた圧力と連通して配置されるか、閉鎖されるかのいずれかであり得るように、活性化合物のリザーブに接続された出口をさらに含む2:2バルブの制御可能な開口入口に接続され得る、
・システムは、N個の圧力センサを含んでもよく、N個の圧力センサの各1つは活性化合物のリザーブに配置され、活性化合物のN個のリザーブにおける圧力が測定されることを可能にする、
・フローリミッタが、圧力発生器とN個の圧力切替スイッチの各入口との間に配置され得る、
・フローリミッタが、大気圧とN個の圧力切替スイッチの各入口との間に配置され得る、
・フローリミッタが、活性化合物の各リザーブとN個の圧力切替スイッチの各出口との間に配置され得る、
・システムは、N’個のいわゆる「基準」リザーバをさらに含んでもよく、この「基準」リザーバは、圧力下で作動中、密封され変形不能であり、既知で互いに異なる容積を有し、N’は1以上であり、圧力分配器は、N’個の追加的な圧力切替スイッチであって、前記基準リザーバに接続され、各基準リザーバ内部の圧力が測定されることを可能にする圧力センサを各々含むN’個の追加的な圧力切替スイッチを有する、
・N+N’個の同一のフローリミッタが、圧力発生器とN+N’個の圧力切替スイッチの各入口との間に配置され得る、
・N+N’個の同一のフローリミッタが、大気圧とN+N’個の圧力切替スイッチの各入口との間に配置され得る、および/または
・N+N’個の同一のフローリミッタが、活性化合物の各リザーブとN+N’個の圧力切替スイッチの各出口との間に配置され得る。
・本体は、長手方向壁により境界付けられてもよく、放出ノズルは、使用中、いくつかのカートリッジが並置されると、カートリッジの出口が共に単一の分配ノズルを形成するように、カートリッジの本体の長手方向壁の続きに位置付けられ、および/または、
・カートリッジは、作動中に圧力により変形不能である外壁と、活性化合物を含む内部室とを含んでもよく、前記室は、作動中に圧力下で変形可能であるとともに、使用位置において放出ノズルに密閉された態様で固定されることを意図されている。
a)作動圧力を送達するように空気圧発生器を作動させるステップと、
b)作動圧力を、所与の時間の間、活性化合物の少なくとも1つのリザーブへ送達するとともに、各活性化合物について作動圧力により決められた用量を送達するために、N個の圧力切替スイッチの作動を、決められた継続時間制御するステップと、
c)前記少なくとも1つのリザーブから出る活性化合物のフローを止めるために、大気圧を活性化合物の前記少なくとも1つのリザーブに送達するように、各決められた継続時間の終わりに、N個の圧力切替スイッチの作動を制御するステップと
を含む。
・ステップb)の間、各活性化合物が分注される継続時間が記録されてもよく、各リザーブから分注される活性化合物の量がこのとき推測されるとともに、各リザーブについての充填状況を決定するために使用され、この方法は、リザーブを再充填する必要性を示すステップd)をさらに含む、
・システムが、放出ノズルであって、放出ノズルの液圧抵抗が、活性化合物の前記リザーブの液圧抵抗より少なくとも9倍高い放出ノズルと、活性化合物のリザーブにおける圧力センサとを含む場合、この方法は、
・活性化合物の前記リザーブにおける圧力が上昇、安定および低下するときに、圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・時間に関して、このように測定された圧力を積算することと、
・このようにして得られた積算を液圧抵抗で割ることにより、注入された用量を算出することと
を含む、分注された活性化合物の用量を決定するステップをさらに含んでもよい、
・システムが活性化合物のリザーブにおいて圧力センサを含む場合、この方法は、
・活性化合物の前記リザーブにおける圧力が上昇および/または低下するときに、圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・異なる充填度を有するリザーバにおける圧力の上昇および/または低下について、このように測定された圧力の曲線を基準曲線に対して比較することにより、活性化合物の前記リザーブの充填度を算出することと
を含む、活性化合物の少なくとも1つのリザーブの充填度を決定するステップをさらに含んでもよい、
・システムが活性化合物のリザーブにおいて圧力センサを含み、N’個の基準リザーバにもまた圧力センサが取り付けられる場合、方法は、
・活性化合物の前記リザーブにおける圧力が上昇および/または低下するときに、圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・各基準リザーバの圧力が上昇および/または低下するときに、圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・活性化合物の前記リザーブにおける圧力の上昇および/または低下の曲線を、基準リザーバにおける圧力の上昇および/または低下の曲線に対して比較することにより、活性化合物の前記リザーバの充填度を算出することと
を含む、活性化合物の少なくとも1つのリザーブの充填度を決定するステップをさらに含んでもよい。
a)作動圧力を送達するように空気圧発生器200、201~202を作動させる、
b)作動圧力を、所与の時間の間、活性化合物の少なくとも1つのリザーブへ送達するとともに、各活性化合物A1~A2について、作動圧力により決められた用量を送達するように、N個の圧力切替スイッチ301~306の少なくとも1つの作動を決められた継続時間の間制御する、そして
c)前記少なくとも1つのリザーブから出る活性化合物のフローを止めるために、大気圧を活性化合物の前記少なくとも1つのリザーブに送達するように、各決められた継続時間の終わりに、N個の圧力切替スイッチ301~306の少なくとも1つの作動を制御する。
ここで、
・Rh2は活性化合物のリザーブの液圧抵抗であり、
・Rh1はチューブの液圧抵抗であり、
・Xは、一定圧力での注入レジームのために求められる流量と、一定圧力での注入レジームにおいて実際に得られる流量との間の最大許容可能なパーセント誤差である。
ここで、
・Rh1は円形の円筒形チューブ500の液圧抵抗であり、
・Rh2はカートリッジ501~508の液圧抵抗であり、
・L1は円形の円筒形チューブ500の長さであり、
・L2はカートリッジ501~508の本体の長さであり、
・R1は円形の円筒形チューブ500の内径であり、
・R2はカートリッジ501~508の内径である。
・活性化合物の前記リザーブ501~508における圧力が上昇および/または低下するときに、圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録すること、および
・異なる充填度を有するリザーバにおける圧力の上昇および/または低下について、このように測定された圧力の曲線を基準曲線に対して比較することにより、活性化合物の前記リザーブ501~508の充填度を算出すること
を含む、活性化合物の少なくとも1つのリザーブ501~508の充填度を決定するステップを含み得る。
・活性化合物の前記リザーブ501~508における圧力が上昇、安定および低下するときに、圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・時間に関して、このように測定された圧力を積算することと、および
・このようにして得られた積算を、システム校正中に前もって測定された液圧抵抗Rh1で割ることにより、注入された用量を算出することと
を含む、活性化合物の少なくとも1つのリザーブ501~508の充填度を決定するステップをさらに含む。
・バルブ301~306は、所与の例において、HOERBIGER社により販売されているPRE-Uモデルなど、例えば電子的に調節される比例バルブから構成されたN個の圧力調節器を含む圧力調節システムに取って代わられ得る。この構成の利点は、注入が、各カートリッジにおける圧力を独立して変化させることにより、および計測時間を変化させることにより調節され得ることである。これは、計測の正確さがなおさらに向上させられる場合、なお一層重要となる。例えば、3:2バルブが圧力分配器における圧力を切り替えるために使用され、このバルブが約50msの反応時間を有するが、バルブが開いているか閉鎖しているかの10msの不確実性がある場合、圧力発生器により生成された1バールの作動圧力について活性化合物の流量が約1ml毎分である場合、バルブが開かれている/閉鎖されているかどうかについての不確実性は、投与量に対する約10μlの不確実性を生じる。単純な3:2バルブを使用する代わりに、圧力調整器が使用される場合、この場合に、活性化合物のリザーバにおけるより低い圧力で作動すること、したがって、バルブ(または制御電子機器)に関連する切替における遅れに関連する不確実性を低減させることが可能となる。例えば、100ミリバールの圧力で作動することにより、10msの一時的な不確実性は、ひいては、1μlのみの計測不確実性をもたらす(計測流量が10分の1に減少しているため)。したがって、技術者は、切替の遅延に関連するより低い計測誤差を有する必要のある活性化合物のリザーブのために、3:2バルブを圧力調整器と交換することを好む。技術者はこのとき、例えば注入された用量の90%に到達したときに、活性化合物のリザーブにおける圧力を徐々に低下させることが可能となる。
・バルブの開放および閉鎖中に圧力の上昇を制限し得るポンプの出力制限を避けるために、カートリッジの容積の合計よりも好ましくは高い容量の中間リザーバが、カートリッジを加圧するために使用された圧縮空気を格納することを可能にする(例えば、各々30mlの4つのカートリッジのための250mlの容積)。このリザーバは減圧器の前に位置付けられ、カートリッジにおいて1バールの圧力で作動することが望まれる場合、圧力上昇段階においてポンプが不要となる(したがって限定的とならない)ことを確実にするために、リザーバにおいて格納された2バールよりも高い圧力を有することのみが求められる。例えば、作動中に最大作動圧力よりX倍高い圧力で作動するポンプと、カートリッジの総容量の1/(X-1)倍の容量のリザーバとから構成された圧力発生システムは、カートリッジがポンプの最大出力とは無関係に加圧されることを可能にする。この実施形態は、したがって、システムをポンプの最大出力とは無関係にすることを可能にする。
・フローリミッタを活性化合物のリザーブの上流に挿入することにより、圧力上昇曲線を使用されているカートリッジの数と無関係にすることが可能となり(加圧中の空気の流量は、6つよりもむしろ1つのみの単一カートリッジが加圧されている場合においてより高くなり得る)、圧力センサを使用しての予測をより単純かつ反復可能にする。
200 空気圧発生器
201 ポンプ
202 圧力リザーバ
203 減圧器
204 圧力発生器
300 圧力分配器
301~306、301’~306’ 圧力切替スイッチ
307 入口
311~316 出口
341~346 可撓性チューブ
350 シール
360 圧力センサ
400 支持体
401 ハウジング
500 放出ノズル
501~508 リザーブ
511~518 入口
520 ノズル
521~528 出口
530 本体
800 タッチスクリーン
A1、A2 活性化合物
D1、D2 流量
E2 大気入口
I1~I3 入口
O1 出口
R1、R2 内径
Rh、Rh1、Rh2、Rh2’、Rh2corr 液圧抵抗
S1~S3 断面
T 分注時間
X 誤差
Claims (27)
- 活性化合物(A1~A2)のN個のリザーブ(501~508)から個人用組成物を調製および分注するための調製および分注システムであって、Nが2以上の整数であり、N個のリザーブ(501~508)の各1つが決められた液圧抵抗(Rh2)を有し、各1つが流体入口(511~518)と、流体出口(521~528)と、少なくとも1つの活性化合物を含む本体(530)とを含む、調製および分注システムにおいて、
前記システムが、N個の圧力切替スイッチ(301~306)を含む圧力分配器(300)に接続された空気圧発生器(200、201~202)を含み、N個の圧力切替スイッチ(301~306)の各1つが、活性化合物(A1~A2)の各リザーブ(501~508)が大気圧、または前記空気圧発生器により生じた圧力のいずれかと連通するように配置され得るように、空気圧発生器に接続された少なくとも1つの入口(I1)と、大気圧に接続された1つの入口(I2)と、活性化合物(A1~A2)のリザーブの入口に接続された出口(311~316)を有することと、
活性化合物の各リザーブが、その流体出口に、放出ノズル(500)を含み、前記放出ノズル(500)の液圧抵抗(Rh1)が活性化合物の前記リザーブの前記液圧抵抗(Rh2)より高く、
活性化合物の各リザーブが、交換可能な多用量カートリッジ(501~508)と、使用中、圧力切替スイッチの出口と共に各カートリッジ入口を密封して個別に保つように設計されたカートリッジ支持体(400)とから構成される、
調製および分注システム。 - 活性化合物の各リザーブが、その流体出口に、放出ノズル(500)を含み、
前記放出ノズル(500)の前記液圧抵抗(Rh1)が、活性化合物の前記リザーブの前記液圧抵抗(Rh2)より少なくとも9倍高い、請求項1に記載の調製および分注システム。 - 前記放出ノズルが円筒形チューブ(500)である、請求項1または2に記載の調製および分注システム。
- 各圧力切替スイッチ(301~306)が3:2バルブである、請求項1~3のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- 各圧力切替スイッチ(301~306)が圧力調整器である、請求項1~3のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- 前記放出ノズル(500)が、各カートリッジの出口に直接的に配置される、請求項1に記載の調製および分注システム。
- 前記放出ノズル(500)が、使用中、それらが前記カートリッジの前記出口の下流に配置されるような方法で支持体上に配置されるとともに、使用中、各カートリッジ出口に対して密封して保持されるように設計される、請求項1に記載の調製および分注システム。
- 前記空気圧発生器が、リザーバ出口圧力が調節されることを可能にする減圧器(203)に接続された圧力リザーバ(202)自体に接続されたポンプ(201)から構成される、請求項1~7のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- 前記空気圧発生器が、減圧器と関連する着脱可能で交換可能な圧縮ガスリザーバから構成される、請求項1~7のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- 少なくとも1つの圧力切替スイッチ(301~306)の前記入口(I2)が、活性化合物(A1~A2)の少なくとも1つのリザーブ(501~508)が、大気圧と連通して配置されるか、空気圧発生器により生じた圧力と連通して配置されるか、閉鎖されるかのいずれかであり得るように、大気圧に接続された制御可能な開口入口(I3)をさらに含む2:2バルブ(301’~306’)の出口(O1)に接続される、請求項1~9のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- 少なくとも1つの圧力切替スイッチ(301~306)の前記出口(311~316)が、活性化合物(A1~A2)の少なくとも1つのリザーブ(501~508)が、大気圧と連通して配置されるか、前記空気圧発生器により生じた圧力と連通して配置されるか、閉鎖されるかのいずれかであり得るように、活性化合物(A1~A2)のリザーブ(501~508)に接続された出口(O1)をさらに含む2:2バルブ(301’~306’)の制御可能な開口入口(I3)に接続される、請求項1~9のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- N個の圧力センサ(360)であって、各1つが活性化合物のリザーブに配置され、活性化合物の前記N個のリザーブにおける圧力が測定されることを可能にするN個の圧力センサ(360)を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- フローリミッタが、前記空気圧発生器と前記N個の圧力切替スイッチの各入口(I1)との間に配置される、請求項1~12のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- フローリミッタが、大気圧と前記N個の圧力切替スイッチの各入口(I2)との間に配置される、請求項1~13のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- フローリミッタが、活性化合物の各リザーブと前記N個の圧力切替スイッチの各出口(311~316)との間に配置される、請求項1~12のいずれか一項に記載の調製および分注システム。
- 前記調製および分注システムが、圧力下で作動中、密封され変形不能であり、既知で互いに異なる容積を有するN’個のいわゆる「基準」リザーバをさらに含み、
N’は1以上であり、前記圧力分配器が、N’個の追加的な圧力切替スイッチであって、前記基準リザーバに接続され、各基準リザーバ内部の圧力が測定されることを可能にする圧力センサを各々含むN’個の追加的な圧力切替スイッチを有する、請求項12に記載の調製および分注システム。 - N+N’個の同一のフローリミッタが、前記空気圧発生器とN+N’個の前記圧力切替スイッチの各入口(I1)との間に配置される、請求項16に記載の調製および分注システム。
- N+N’個の同一のフローリミッタが、大気圧とN+N’個の前記圧力切替スイッチの各入口(I2)との間に配置される、請求項16または17に記載の調製および分注システム。
- N+N’個の同一のフローリミッタが、活性化合物の各リザーブとN+N’個の前記圧力切替スイッチの各出口(311~316)との間に配置される、請求項16に記載の調製および分注システム。
- カートリッジが、本体(530)と、入口(511)と、放出ノズル(500)が取り付けられた出口(521)とを含み、
前記放出ノズル(500)の液圧抵抗が、前記本体(530)の液圧抵抗より少なくとも9倍高いことを特徴とする、請求項1~19のいずれか一項に記載の調製および分注システムのためのカートリッジ。 - 前記本体(530)が長手方向壁により境界付けられ、前記放出ノズルが、使用中、いくつかのカートリッジが並置されると、前記カートリッジの出口が共に単一の分配ノズルを形成するように、前記カートリッジの前記本体(530)の前記長手方向壁の続きに位置付けられる、請求項20に記載のカートリッジ。
- 前記カートリッジが、作動中に前記圧力により変形不能である外壁と、前記活性化合物を含む内部室とを含み、
前記室が作動中に圧力下で変形可能であるとともに、使用位置において前記放出ノズル(500)に密閉された態様で固定されることを意図されている、請求項20または21に記載のカートリッジ。 - 請求項1~19のいずれか一項に記載のシステムの活性化合物(A1~A2)のリザーブ(501~508)から個人用組成物を調製および分注するための方法において、前記方法が、以下のステップ:
a)作動圧力を送達するように空気圧発生器(200、201~202)を作動させるステップと、
b)作動圧力を、所与の時間の間、活性化合物の少なくとも1つのリザーブへ送達するとともに、各活性化合物(A1~A2)について前記作動圧力により決められた用量を送達するために、N個の圧力切替スイッチ(301~306)の少なくとも1つの作動を、決められた継続時間制御するステップと、
c)前記少なくとも1つのリザーブから出る活性化合物のフローを止めるために、大気圧を活性化合物の前記少なくとも1つのリザーブに送達するように、各決められた継続時間の終わりに、前記N個の圧力切替スイッチ(301~306)の少なくとも1つの作動を制御するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - ステップb)の間、各活性化合物(A1~A2)が分注される継続時間が記録され、各リザーブ(501~508)から分注される活性化合物の量がこのとき推測されるとともに、各リザーブ(501~508)についての充填状況を決定するために使用され、前記方法が、前記リザーブ(501~508)を再充填する必要性を示すステップd)をさらに含む、請求項23に記載の方法。
- 前記システムが、放出ノズルであって、前記放出ノズルの液圧抵抗(Rh1)が、活性化合物の前記リザーブの液圧抵抗(Rh2)より少なくとも9倍高い放出ノズルと、活性化合物の前記リザーブ(501~508)における圧力センサとを含み、前記方法が、
・活性化合物の前記リザーブ(501~508)における圧力が上昇、安定および低下するときに、前記圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・時間に関して、このように測定された前記圧力を積算することと、
・前記このようにして得られた積算を前記液圧抵抗(Rh1)で割ることにより、前記注入された用量を算出することと、
を含む、分注された活性化合物の用量を決定するステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。 - 前記システムが、活性化合物の前記リザーブ(501~508)において圧力センサを含み、前記方法が、
・活性化合物の前記リザーブ(501~508)における圧力が上昇および/または低下するときに前記圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・異なる充填度を有するリザーバにおける圧力の上昇および/または低下について、このように測定された圧力の曲線を基準曲線に対して比較することにより、活性化合物の前記リザーブ(501~508)の充填度を算出することと、
を含む、活性化合物の少なくとも1つのリザーブ(501~508)の充填度を決定するステップをさらに含む、請求項23~25のいずれか一項に記載の方法。 - 前記システムが、活性化合物の前記リザーブ(501~508)において圧力センサを含み、N’個の基準リザーバにもまた圧力センサが取り付けられ、前記方法が、
・活性化合物の前記リザーブ(501~508)における圧力が上昇および/または低下するときに、前記圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・各基準リザーバの圧力が上昇および/または低下するときに、前記圧力センサにより測定された圧力の曲線を記録することと、
・活性化合物の前記リザーブ(501~508)における圧力の上昇および/または低下の曲線を、前記基準リザーバにおける圧力の上昇および/または低下の曲線に対して比較することにより、活性化合物の前記リザーブ(501~508)の充填度を算出することと、
を含む、活性化合物の少なくとも1つのリザーブ(501~508)の充填度を決定するステップをさらに含む、請求項23~25のいずれか一項に記載の方法。
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