KR20030020985A - 변형된 일회용 주사기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플런저 섹션, 공동과 외부 표면을 지닌 기부, 기부로부터 확장되고 고-압력 배럴 내로 꼭 맞도록 맞춰진 캐뉼러, 플런저 섹션의 저항 운동의 스냅 수단 및 환자의 피부 표면을 통해 적어도 하나 이상의 비경구 약물을 주사하기 위한 주사 수단으로 구성된 변형된 일회용 손으로-작동되는 주사기 장치이다. 개선된 점은 캐뉼러 내에 장착된 체크 밸브 및 캐뉼러를 통과하는 고-압력 배럴 내의 확장된 저장기 구역으로 구성된다. 체크 밸브 플러그가 압력 증가시 확장된 저장기 구역 내로 배출되면 비경구 약물은 플러그 주위 및 환자의 피하 조직 내로 흐른다.

Description

변형된 일회용 주사기 장치{Modified disposable injector device}

일반적으로 적어도 한 세기 이상 동안 환자 주사에 관한 많은 문제점과 위험이 있어왔다. 예를 들어 주사기에 부착된 표준 빈 금속 바늘의 이용은 13개의 단계를 요구하고, 환자뿐만 아니라 의료인에게 건강상의 위험을 초래한다.

이러한 과정은 충분히 훈련받은 의료인에 의해서만 투여될 수 있다. 부정확한 희석 또는 투여량 측정의 위험이 명백하다. 멸균 기술의 실패는 감염을 이끌고, 결국 환자에게 더 큰 위험을 제공한다. 최종 주입 단계는 최소한의 고통으로 재빨리 주사액을 전달하기 위해 정확한 깊이와 기민성을 달성하는 훈련과 실시가 요구된다. 훈련된 인원의 부재로 인해 성공적인 예방주사 캠페인에 주요한 장애물이 된다.

사실상 진보가 발생되었다. 그러나 최근 대부분의 주사기와 바늘이 일회용이고, 이러한 일회용 주사기는 개발도상국 및 약물 중독을 겪고 있는 사람에 의해 통상적으로 재-사용된다. 이러한 재상용 때문에 간염 및 에이즈와 같은 감염이 더 높은 위험으로 전염된다.

더욱이 약물 또는 백신이 주사-용이하고, 안정적인 액체는 거의 없고, 오히려 대부분의 비경구적 조제는 동결-건조된 것이므로 주사 전 희석과 보관동안 일정한 냉동을 요한다.

마지막으로 환자의 승낙 및 선도 건강 기구에의 순응이 이슈화되고, 많은 어려움이 극복되어야 한다. 표준 주사기 및 바늘이 이용될 때 환자는 종종 추적 투여량에 대한 필드 스테이션(field station)으로 복귀되지 않는다. 예를 들어 연속적인 주사를 요구하는 유아는 바늘에 대한 고통과 불안으로 인해 복귀하는데 실패한다. 세계 보건 기구(WHO)이 요구하는 본 비경구 주사 기술은 계획된 백신접종 및 면역예방주사의 세계 프로그램(GPV) 시작에 대한 요구에 모순된다.

예상되는 6개의 부가적인 비경구 백신은 2005년까지 유년기 동안 추천될 것이고, 연간 총 36억의 면역예방주사를 요구하게 된다. 백신뿐만 아니라 주사되는 약물을 포함하여 비경구 주사의 총 수는 이들 수의 10배가 될 것이다. 유니세프, WHO 및 CDC와 같은 주요 건강 관리 제공자는 최근 최소한의 훈련을 받은 사람에 의해 이용될 수 있는 즉, 주사기와 바늘보다 더 안전하고, 더 편리하고, 더 편안한 급진적인 새로운 기술의 요구를 확신시켰다(Jodar L., Aguado T., and Lambert P-H, (1998) Revolutionizing ImmunizationsGen. Eng. News, 18, p. 6). 표준은 : 열 안정성, 냉장고의 콜드 체인(cold chain) 없음 ; 가격이 알맞음 ; 교차 주사의 위험이 전혀 없음 ; 개별적인 주사 장치 및 백신 투여량이 함께 포장됨 ; 이용하기 간단하고 용이함 ; 처리하기 용이하고 안전함 ; 소모가 없음 ; 최소한으로 불편함 ; 및 최소한의 부피를 포함한다.

일부 전달 장치는 이들 표준을 제기한다. 일회용, 단일 투여 전달 장치 내에 비경구 약물을 포장하는 것이 알려져 있다. 하나의 접근은 간단한 플라스틱 발포제 또는 내부의 피하주사용 바늘이 부착된 접을 수 있는 튜브 내에 백신의 단일 투여량의 포장이다(미국 특허 제4,013,073호 및 제4,018,222). Uniject^TM플라스틱 발포제 장치(Becton Dickinson and Co.)는 또다른 예이다. 그러나 알려진단일-사용 주사기는 전문 의료인을 요구하고, 드러나 있는 바늘이 결점이다.

특정한 단일-사용 주사기 자가-파괴되어 재-사용에 대한 유혹을 배제시킨다. 예는 Chiquiar-Arias의 미국 특허 제3,998,224호, Yerman의 제4,233,975호 및 Staempfli의 제4,391,272호에 개시되어 있다. 또다른 예는 Soloshot^TM주사기이다(Becton Dickinson 제조). 그러나 결점은 가격으로서, 표준 주사기보다 더 고가라는 것이고, 장치로서 효과적으로 이용하기 위한 의료인의 요구이다.

또한 진보는 개봉을 막고, 밀봉을 견디기 위해 병과 같은 플라스틱 컨테이너 내에 파괴가능한 탭(tab)과 스냅(snap) 고리를 포함하는 것이다. 초기 예는 제거가능하고, 교환가능한 병 마개을 나타내는 Linkletter의 미국 특허 제3,407,956호에 개시되어 있다. 플라스틱 마개는 병 목의 외부 상에 몰드된 유사한 비드(bead)를 덮는 내부에 몰드된 고리 모양의 비드를 보유한다. 마개를 제조하는데 사용된 물질의 본래의 탄성은 일시적으로 팽창하는 것을 허용하여 비드가 서로 통과되면 위를 덮고 이후 즉시 다시 접촉하는 것을 가능하게 한다. 이는 컨테이너 상에서 마개를 딱 맞게 하여 효과적인 밀봉을 제공한다.

그럼에도 불구하고 주사기가 현재 존재한다. 이들 주사기는 피부를 관통하는 압입된 액체의 미세한 스트림(stream)을 사용한다. 고통은 통상의 주사 동안경험하는 것 보다 상당히 덜 하다. 단단한 표피를 통해 구멍을 뚫기 위해 초기 디자인은 주사 전체에 걸쳐 높은 압력을 사용하였다. 그러나 주사액의 벌크(bulk)는 훨씬 더 낮은 압력하에서 초기 트랙을 따라 주입될 수 있다. Scherer의 미국 특허 제2,704,542호 및 Fudge의 제3,908,651호는 이러한 디자인의 예를 개시한다. 결국 주입 동안 압력을 변화시키는 요구를 설계하고, 복잡성을 초래하는 것은 이러한 장치를 이용하는데 제한적이다.

또한 표준 높은-압력 바늘 분사 주사기는 본래 복잡하고, 많은 기계화된 강철 부분을 설계하는 정교함을 요구한다. 대부분의 디자인은 튼튼하고, 신뢰가 가고, 대량의 면역예방주사 캠페인의 높은 사용률로 많은 주입이 가능한 견고한 기계의 생산에 초점을 둔다. Ismach 영국 특허 제3,057,349호(1959), Landau 미국 특허 제4,266,541호(1981), 미국 특허 제5,746,714호(1998), D'Antonio et al PCT 국제 특허 WO98/17332(1998), Parsons PCT 국제 특허 WO98/15307(1998)을 참조. 이러한 분사 주사기 내에서 교차-오염에 기인하여, 가장 쉽게는 조직 내에서의 높은 압력에 기인하여 감염이 발생한다. 조직이 주사에 의해 팽창되고 동시에 주사기 내에서 압력이 떨어지기 때문에 주사기는 혈액 또는 간질성 유동체로 오염된 액체를 흡수한다. 분사 주사기 내로 삽입된 단일-사용 바이알(vial)의 발달이 이러한 문제점을 제기한다. 이러한 접근은 Landau의 미국 특허 제4,266,541호에 개시된 바와 같이 교환가능한 노즐 및 값싼 플라스틱의 백신 유동체 패쓰(path)와 관련된다.

"Intraject"라는 상표로 발달된 영국 Weston Medical에 의한 단일-투여 일회용 분사 주사기는 백신 투여량을 밀어내기 위해 컨테이너 내에 크게 압축된 기체를 이용한다. Lloyd J.S., Aguado M.T., Pre-Filled Monodose Injection Devices 참조 : A safety standard for new vaccines, or a revolution in the delivery of immunizations, Global Programme on Vaccines and Immunization, World Health Organization, 1998년 5월.

특정한 당으로부터 형성된 유리 내에 이들을 건조시킴으로서 매우 불안정한 생체분자 상에 비상한 안정성을 부여할 수 있다고 알려져 있다. 트레할로스(trehalose)가 하나의 예이다. Roser의 미국 특허 제4,891,319호 및 Colaco C., Sen S., Thangavelu M., Pinder S., and Roser, B.J., Extraordinary stability of enzymes dried in trehalose : Simplified molecular biology.Biotechnol.10:1007-1011(1992) 참조. 유사한 기술이 안정화된 백신에 적용될 수 있다. Gribbon E.M., Sen S., Roser B.J. and Kampinga J., Stabilization of Vaccines Using Trehalose(Q-T4) Technology, in F. Brown, (ed) New Approaches to Stabilization of Vaccine PotencyDev Biol Stand Basel Karger87:193-199(1996) 참조.

더욱 최근에는 당 유도체를 이용한 유리-형성 제조는 유리 매트릭스의 "고형용매" 상 내에 고형 용액으로 잔존하는 활성 생체분자에 의해 야기된 안정화 발달을 포함한다. 생체분자는 내부 기체의 높은 점성에 기인하여 안정하게 남아 있다. 이러한 고형 용액에서 분자 확산 및 분자 운동은 대수롭지 않은 것이다. 함께 확산되어 자유롭게되는 반응 종에 따라 다른 화학 반응이 존재하지 않는다. 유리 자체를 제공하는 것은 화학적으로 비-반응적이고 건조하고, 일반적으로 생성물은 유리의 연화점까지의 온도에서 안정하게 남아 있고, 종종 "유리-변환 온도" 또는 Tg로 표현된다. 분자 확산 및 분해는 유리의 연화 및 용해시에만 개시한다. Tg 이상의 온도에서조차 특정한 기간 이후에만 손상이 발생할 것이다. 분해 반응이 일반적인 운동학을 지닌 화학 과정이기 때문에 생성물 손상을 결정하는 인자는 단지 높은 온도보다는 증가된 온도와 노출 시간의 수학적 산물이다. 이러한 유리에서 깨지기 쉬운 화합물도 유의적 손상이 없이 높은 온도에 간단하게 노출된다. 당 유리 포뮬레이션(formulation)은 통상의 비경구 조제에 대한 안정성에 있어서 장점을 지니는 반면 투여량 측정오류, 고통 및 감염 위험과 같은 통상의 비경구 주사의 다른 어렴움이 남아있다.

또한 비경구 약물의 안정화에 적당한(미국 특허 제4,698,318호 참조) 인산 유리는 일반적으로 당 유리보다 훨씬 더 강하고, 이러한 강도 때문에 인산 유리는 종종 골격 회복에 구조적 요소로서 사용된다. 또한 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 아연의 아세트산염과 같은 카르복실산 금속의 혼합물은 우수한 유리를 형성한다(PCT 공개공보 제WO90/11756호). 개별적인 카르복실산과 다른 금속 양이온의 다른 혼합물의 사용을 통해 이들 인산 및 카르복실산 유리를 맞추어 체액 내에 다른 특이적인 비율로 용해하는 것이 가능하다. 일반적으로 체액 내에 존재하는 단순한 화학물질로 구성된 인산 및 카르복실산 유리는 낮은 독성을 나타낸다. 그러나 이들을 용해하는데 높은 온도가 필요하다는 점에서 불리하다. 이러한 높은 온도 때문에 대부분이 약물이 고형 용액 내 유리 내로 통합되는 것이 방해되고, 결국 이들의 이용은 안정한 분말화된 약물로 적재된 미리-형성된 빈 튜브에 제한된다. 미국 특허 제4,793,997호 및 제4,866,097호 참조. 건조 분말로 좁은 튜브를 채우는 것에 어려움이 있고, 따라서 인산 유리 튜브는 큰 지름이다. 큰 지름 튜브는 주사시 더 많은 물리적인 외상을 초래하고, 따라서 수의학적인 적용에만 적당하다.

일부 접근은 분말화된 활성체로 좁은 튜브를 채우는 문제점을 제기한다. 분말화된 약물은 불용성인 비-수성 액체 내에 현탁된다. 이들 현탁액은 미세한 모세관 튜브 내로 더욱 용이하게 흐리고, 분말화된 활성체를 운반한다. 에탄올, 아세톤, 디클로로메탄, 클로로포름 및 톨루엔과 같은 많은 유기 용매가 사용된다. 그러나 많은 이들 산업 용매는 생물 분자와 파괴적으로 반응한다. 미국 특허 제5,589,167호 및 Gribbon E., Hatley R., Gard T., Blair J., Kampinga J. and Roser B. Q-T4 Stabilization and novel drug deliver formats, Conf. Report Amer. Assoc. Pharm. Soc., 10th annual meeting, Miami Beach, Florida(1995)에서 개시된 바와 같이 먼저 안정화 당 유리내에 활성체를 동봉함으로서 이러한 어려움이 극복된다.

실제로 일회용 분사 주사기는 높은 압력의 간단한 펄스(pulse)를 생성하는 인간 손의 적당한 압력만을 이용하는 새로운 원리로 작동하도록 앞서 발달되었다. 이러한 간단한 압력은 피부를 통해 구멍을 뚫고 낮은 압력에서 뒤따르는 투여량의 벌크의 전달을 가능하게 한다(Roser, B. Disposable Injector Device 미국 특허 제6,102,896호). 그러나 이들 일회용 액체 분사 주사기의 디자인은 여전히 주요한 단점을 겪고 있다. 저장기 부품과 주사기 자체 모두 멸균 제조 및 최종 장치로 의 조립을 필요로 한다. 또한 액체 저장기와 주사기 장치는 높은 압력 펄스를 견디도록 설계될 필요가 있다. 더욱이 충분한 액체 투여량이 전달될 때까지 파워 스트로크(power stroke)의 완료는 온전히 손 압력의 유지에 달려있다.

높은 압력의 가파른 펄스로 변환하는, 손으로부터의 안정된 압력으로부터 유도된 압력은 "스냅 탭"의 구조적 파괴 또는 "스냅 고리" 저항의 갑작스런 극복이 뒤따른다. 주입되는 액체 투여량은 중심에 위치한 저장기 내에 위치하고, 높은 압력 배럴(barrel)이 기부 내에 주사 구멍을 지닌 주사기 자체의 기부 내에 위치한다. 현존하는 디자인은 "스냅 탭"의 파괴로부터의 구멍 내에 순간적인 높은 압력을 생성하고, 구멍 내의 관축(tubular shaft)의 이동의 시작은 동일하게 전달되고, 유동체에 걸쳐 모든 방향으로 저하되지 않는다. 이는 구멍 내에 약 5,000 psi의 압력을 생성하여 플런저(plunger)의 첫 번째 말단으로 동시에 적용되게 된다.

구멍 보다 훨씬 더 큰 횡단면에 걸쳐 적용된 이러한 압력은 플런저의 하향 이동에 저항하는 더 큰 힘을 적용한다. 이러한 힘은 플런저의 지름이 구멍의 5배이기 때문에 구멍 내에서 생성된 것의 25배 규모이다. 연속적인 이동에 대한 거대한 저항이 생성되고, 결국 플런저의 하향 운동을 중지시킨다. 이는 파워 스트로크를 저지시킴으로서 주사기의 목적을 무효화한다. 본 발명의 목적은 이러한 문제점을 배제시키는 것이다.

발명의 요약

본 발명, 압력을 분리하는 체크 밸브로 완성된 변형된 일회용 액체 주사기는 상기 기술된 어려움과 선행 기술의 결점을 극복한다.

체크 밸브는 구멍 내의 압력을 분리시키기 위해 관축의 끝에 위치한다. 이의 가장 단순한 형태의 체크 밸브는 관축의 자유 말단 내의 프레스 피트(press fit)인 플러그(plug)이다. 플러그 상의 숄더(shoulder)는 관축의 기부 말단에 대항하여 위치하고, 액체의 흐름 또는 뒤쪽 구멍 내의 높은 압력의 저장기로의 전달에 대항하여 이를 밀봉한다. 이는 관축이 구멍의 바닥으로 이동하는 것을 가능하게 하여 구멍 내의 압력이 관 공동의 노즐 말단을 지닌 저장기 배럴의 첫 번째 말단과 접촉함으로서 저장기의 하향 이동을 저지함으로서 갑작스럽게 저하하게 된다.

플런저는 저장기 배럴 내의 압력 증가에 기인하여 플러그를 배출함으로서 체그 밸브가 열리도록 유발하는 저장기 배럴 내로 이동하기 시작한다. 뒤이어 저장기 액체가 앞서 기술된 바와 같이 관축을 통해 흐른다. 좁은 구멍은 플런저가 "바닥에 닿을 때" 관축의 자유 말단으로부터 배출되면 체크 밸브 플러그를 수용하도록 변형된다. 체크 밸브 변형을 지닌 본 발명은 압력을 효과적으로 분리하고, 재분배함으로서 약물의 정확한 전달을 확실시한다.

본 출원은 1999년 9월 8일에 제출된 출원번호 제09/392,293호, 현 미국 특허 제6,102,896의 부분연속출원이다.

본 발명은 일반적으로 일회용 주사기 장치에 관한 것으로 더욱 특별하게는 환자의 피부를 통해 약물의 투여에 따라 압력을 분리하는 체크 밸브(check valve) 변형에 관한 것이다.

본 발명의 일부 실시태양이 수반되는 도면 내에서 기술된다.

도 1은 초기 위치의 주사 장치의 횡단면도이고, 주사 장치는 분사 주사액 및 스냅 포인트에 도달한 후 마개에 의해 충돌되는 플런저를 지니고, 체크 밸브의 존재에 의해 변형된 압력을 생성한다.

도 2a, 2b 및 2c는 분사 주사 수단을 지닌 주사기 장치의 횡단면도이고, 브레이크 탭의 파괴 및 노즐을 향해 가속화된 함유된 액체에 연속하여 표피 및 진피를 통해 미세한 구멍을 뚫는 액체 분사의 형성 및 확장된 용기 내의 격퇴된(dislodged) 체크 밸브 주위에 흐르는 저장소 배럴의 액체 함유물로의 완성된 주입을 나타낸다.

도 1에 나타난 바와 같이 장치는 내부 마개(78) 원주 주위에 위치한 일부 파괴가능한 제지 탭(100)과 결합하여, 일반적으로 관모양인 기부(14) 상에 위치한 원통형 마개(78)로 구성된다. 이들 탭이 실패한 힘은 넓은 범위에 걸쳐 변화될 수 있으나 30 뉴톤 또는 약 3kg(6.6 lbs)의 중량과 동일한 힘에 이상적으로 가깝다.

마개는 램프-모양의 유지 고리(106)에 의해 다른 방향으로 유지된다. 마개(78)는 중심 섹션(80)을 지닌다. 중심 섹션(80)은 일반적으로 평면이고, 바람직하게는 평평하거나 다소 볼록하다. 중심 섹션은 외주(84)를 지닌다. 마개의 외주 섹션(82)은 중심 섹션(80)의 외주(84)에 부착된다. 마개의 외주 섹션은 중심 섹션에 거의 수직으로, 환자의 피부 표면(16)을 향해 확장한다. 각각의 중심 및 외주 섹션은 각각 외부 표면(86 또는 88)과 내부 표면(90 또는 92)을 지닌다. 손힘은 피부 표면을 향한 힘 벡터(vector)로 마개의 중심 섹션(80)에 적용된다. 마개의 외주 섹션의 내부 표면(92)은 기부의 외부 표면(52)에 접촉한다. 플런저 섹션(12)의 이동 부분은 마개를 포함한다. 마개는 마개 브레이크 탭과 외주 섹션의 자유 말단(104) 사이에 하나 이상의 그루브(groove)(102)를 지닌다.

기부는 플런저 말단(48), 노즐 말단(50) 및 외부 표면(52)을 지닌다. 기부는 적어도 부분적으로는 플라스틱으로 구성되고, 바람직하게는 전체적으로 플라스틱으로 구성된다.

기부의 공동(46)은 노즐 말단(54) 및 공동 표면(56)을 지닌다. 공동의 세로축(46)은 플런저의 세로축과 일치한다. 플런저(24)는 적어도 부분적으로는 공동 내에 위치한다. 플런저는 공동의 세로축에 평행하게 공동 내에서 미끄러진다. 배럴이 사용되는 경우 배럴은 플런저(24)와 공동 표면(56) 사이에 위치한다. 바람직하게는 기부는 공동의 노즐 말단(54)과 기부의 노즐 말단(50) 사이에서 확장된 공동 보다 더 작은 지름의 구멍(57)을 포함한다. 기부(14)는 공동과 기부의 외부 표면 사이에 외주 공간(116)을 지닌다. 밀봉 멤브레인(70)은 기부의 노즐 말단(50)을 덮는다.

또한 기부는 미세 구멍을 함유한 완전한 가늘어지는 노즐(76)을 지닌다.장치의 기부가 피부에 대해 눌릴 때 노즐이 압력 밀봉을 형성한다. 기부 내의 원통형 공동(46)이 공동(46) 내에 슬라이딩 피트(sliding fit)을 지닌 저장기 배럴(34)을 수용하고 지지한다. 제지 탭(100) 보다 훨씬 더 낮은 산출 힘(yield force)을 지닌 일부 얇은 접을 수 있는 두 번째 브레이크-탭(108)이 원통형 공동(46)의 정상에서 저장기 배럴을 위치시킨다.

플런저 섹션(12)은 캐뉼러(62)를 포함한다. 캐뉼러는 바람직하게는 환형 횡단면을 지닌 원통형이다. 캐뉼러(62)는 부착 말단(64) 및 자유 말단(66)을 지닌다. 캐뉼러(62)의 자유 말단(66)은 플런저 섹션(12)이 초기 위치에 있을 때 구멍(57) 내에 위치한다. 구멍(57)의 노즐 말단(72)은 밀봉 멤브레인(70)에 의해 밀봉된다. 캐뉼러(62)는 저장기 배럴(34)의 기부로부터 확장하고, 기부 및 노즐을 통해 미세 구멍 고-압력 배럴(57) 내에 꼭 맞는다. 선택적으로는 실리콘, 네오프렌 또는 부틸 고무와 같은 엘라스토머 튜빙(elastomeric tubing)의 섹션은 캐뉼러(62) 주위에 압력-밀폐된 슬라이딩 밀봉(74)을 형성한다.

플런저(24)의 하나의 말단은 마개를 지닌 내부 표면(96) 전체를 지닌 유지 고리(94)에 의해 느슨하게 지탱되고, 캐뉼러 및 미세-구멍 고-압력 배럴을 채우는 것과 동일한 액체로서 주입되는 액체(32)을 함유하는 저장기 배럴 내의 꼭 맞는 액체-밀페된 피트이다. 이러한 액체는 노즐의 말단에 걸친 밀봉 멤브레인(70)에 의해 장치 내에 유지된다. 플런저(24)는 첫 번째 말단(26)과 두 번째 말단(28)을지닌다. 첫 번째 말단은 외주(29)를 지닌다. 중량과 물질을 아끼기 위해 플런저는 첫 번째 말단(26) 보다 더 좁은 중심 섹션(30)을 지닌다. 적어도 일부분의 비경구 약물에서 액체 약물(32)이 저장기 수단 내에 함유될 때 플런저의 첫 번째 말단(26)이 저장기 수단 내 약물과 접촉하는 말단이다.

플런저 섹션(12)은 배럴(34)을 포함한다. 배럴(34)은 관모양이고, 바람직하게는 환형 횡단면을 지닌다. 배럴(34)은 첫 번째 말단(36) 및 두 번째 말단(36)을 지닌다. 첫 번째 말단(36)은 적어도 부분적으로 폐쇄되어 배럴이 마개-모양이 된다. 배럴(34)은 액체 약물(32)을 함유하도록 개조된 저장기(40)를 지닌다. 배럴의 세로축은 플런저(24)의 세로축과 일치한다. 배럴은 내부 표면(42) 및 외부 표면(44)을 지닌다. 배럴(34)은 적어도 부분적으로는 기부(14)의 공동(46) 내에 위치한다.

꼭 맞는 피팅 플러그(120)로 구성된 체크 밸브는 캐뉼러의 기부-말단에 대한 밀봉으로 작용하는 숄더를 지닌 캐뉼러(62)의 자율 말단(66)에 놓인다. 고-압력 배럴(57)의 노즐 말단 가까이에 파워 스트로크의 고-압력 페이스(phase)의 말단을 향해 배출될 때 체크 밸브를 수용하는 저장소로 작용하는 배럴 구멍의 확장된 구역(121)이 있다. 장치는 제작소에서 멸균된 액체로 미리-적재된다. 이는 약물 또는 백신의 통상의 액체 포뮤레이션이 될 수 있고, 장치가 냉동될 필요가 있다. 바람직하게는 Roser et al 미국 특허출원 제09/271,204호에 기술된 바와 같이 안정한 비-수성 주사-준비된 액체 현탁액이 사용될 수 있어서 냉동이 필요하지 않을 수 있다. 보관되는 동안 노즐은 사용하기 바로 전에 제거되는 멸균 마개(109)로 전환된다.

주사의 3개의 다른 단계가 도 2a 내지 2c에 나타낼 수 있다. 장치는 파괴가능한 초기 제지 탭(100)이 갑자기 휠 때까지 마개에 적용된 손-압력에 의해 피부에 대해 눌린다. 마개(78)는 노즐(76)을 향해 가속화되고, 플런저(24)의 정상(28)을 친다. 이는 두 번째 브레이크-탭(108)이 저장기 배럴(34) 내에서 액체(32)의 빠른 즉각적인 압력 상승 및 체크 밸브(120) 아래의 고-압력 배럴(77) 내에서 액체 컬럼의 25배 더 높은 압력을 초래하도록 유발한다. 이러한 압력 차이는 고-압력 배럴(77)(지름 1mm) 내의 캐뉼러 말단의 횡단면 구역 보다 25배 더 큰(지름 0.5cm) 저장기 배럴 내에 손 압력의 힘이 적용되는 횡단면 구역의 결과이다. 이후 함유된 액체(32)와 함께 플런저(24)의 횡단면(30), 저장기-배럴(40) 및 캐뉼러(62)는 노즐(76)을 향해en bloc을 가속화한다. 1mm 지름 미세-구멍 배럴을 지님으로서 이러한 단계에서 고-압력 배럴(77) 내의 액체 상의 압력은 약 5,000 psi에 이른다.

플런저, 배럴 및 캐뉼러는en bloc을 움직이는 것을 유지하면서 캐뉼러 내의 체크 밸브 플러그(120) 아래의 고-압력 배럴(77) 부분을 차지하는 액체의 작은 컬럼을 노즐(76)을 통해 밀어낸다. 이러한 고-압력 분사(20)는 먼저 노즐멤브레인(70)을 통해, 이후 표피 및 진피를 통해 느슨한 피하(SC) 조직 내로 미세한 구멍을 뚫는다. 저장기 배럴(34)의 첫 번째 말단(36)이 원통형 공동(46)의 노즐 말단(54)을 칠 때 캐뉼러는 이동을 멈춘다. 이는 갑자기 주사의 고-압력 페이스의 말단을 세우고 따라서 두 번째의 적은 프랙션(fraction)만이 지속된다. 이후 저장기 배럴 내의 액체(32) 상에 잔존하는 압력은 고-압력 배럴(57)의 노즐 말단에서 확장된 구역 또는 저장기(121) 내로 캐뉼러의 말단으로부터의 체크 밸브 플러그(120)를 이동시킨다.

저장기 배럴이 저지된 채로 플런저는 저장기 배럴 내부로 이동을 지속하여 액체(32)의 투여량 벌크를 주입하게 된다. 액체 내의 압력은 약 200 psi로 떨어진다. 저장기 배럴의 액체 함유물은 고-압력 액체(20)의 초기 분사에 의해 생성된 표피 및 하위-진피 조직내의 트랙을 따라 또한 피하 조직 내로 노즐(76)을 통해 고-압력 배럴(77)의 확장된 저장기(121) 내 이동된 체크 밸브(120) 주위를 흐른다. 전체적인 주입은 두 번째에 완료된다.

여기서 설명을 목적으로 특정한 본 발명의 실시태양이 개시되었으나 명세서의 연구 후 다양한 변형이 본 발명과 관련된 숙련자들에게 분명할 것이다.

Claims (1)

1. 캐뉼러의 자유 말단 내에 장착된 꼭 맞는 피팅 플러그로 구성된 체크 밸브; 및

   캐뉼러를 통과하고, 압력의 증가에 기인한 추방(expulsion)시 체크 밸브를 수용하는 고-압력 배럴의 말단에서의 확장된 저장기 구역을 제공하는 것으로 구성된 개선점을 지니고 ;

   파워 스트로크의 고-압력 페이스의 말단에서 저장기 구역 내로 이동된 체크 밸브 주위를 비경구 약물이 효과적으로 흘러서 약물이 환자의 피하 조직 내로 흐르는 것을 특징으로 하는 :

   플런저 섹션, 공동과 외부 표면을 지닌 기부, 기부로부터 확장되고 고-압력 배럴 내로 꼭 맞도록 맞춰진 캐뉼러, 플런저 섹션의 저항 운동의 스냅 수단 및 환자의 피부 표면을 통해 적어도 하나 이상의 비경구 약물을 주사하기 위한 주사 수단으로 구성된 일회용 손으로-작동되는 주사기 장치