KR20110099031A - 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘 및 약물 방출 디바이스 - Google Patents

약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘 및 약물 방출 디바이스 Download PDF

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KR20110099031A
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stopper
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필리페 지케
스테펜 라브
울리히 브뤼게만
우베 다스바흐
우베 보에서
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사노피-아벤티스 도이칠란트 게엠베하
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Abstract

약물 방출 디바이스를 위한 재설정 구동 메커니즘이 개시되고, 상기 재설정 구동 메커니즘은 근위 단부 및 원위 단부를 구비한 하우징(13, 17, 40), 약물의 투여량을 방출하기 위하여 제 2 방향으로 상기 하우징에 대해 재설정 가능한 구동 부재(20), 상기 구동 부재가 제 2 방향으로 회전할 때, 상기 구동 부재에 의해 상기 하우징에 대해 원위 방향으로 구동되는 피스톤 로드(12), 스토퍼 부재가 상기 구동 부재를 결합할 때, 상기 하우징에 대해 제 2 방향과 반대인 제 1 방향으로의 상기 구동 부재의 회전을 방지하는 상기 스토퍼 부재(26), 및 방출 위치(D)와 재설정 위치(R) 사이에서 상기 하우징에 대해 운동할 수 있는 클러치 부재(58)를 포함하며, 상기 클러치 부재가 방출 위치에 있을 때, 상기 스토퍼 부재와 구동 부재는 결합되고, 상기 구동 부재는 상기 하우징에 대해 제 1 방향으로 회전하는 것이 방지되며, 상기 클러치 부재가 재설정 위치에 있을 때, 상기 구동 부재와 스토퍼 부재는 분리되고, 상기 구동 부재는 상기 하우징에 대해 제 1 방향으로 회전 가능하고 상기 피스톤 로드는 상기 하우징에 대해 근위 방향으로 운동할 수 있다.

Description

약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘 및 약물 방출 디바이스{RESETTABLE DRIVE MECHANISM FOR A MEDICATION DELIVERY DEVICE AND MEDICATION DELIVERY DEVICE}
본 발명은 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘 및 이러한 구동 메커니즘을 포함하는 약물 방출 디바이스에 관한 것이다.
약물 방출 디바이스에서, 약물을 수용하는 카트리지 내에 있는 피스톤은 카트리지에 대하여 원위 방향(distal direction)으로 운동하는 피스톤 로드에 의해 카트리지에 대해 원위 방향으로 변위될 수 있다. 이에 의해, 약물의 투여량은 카트리지로부터 분출될 수 있다. 약물 방출 디바이스는 예를 들어 US 2007/0123829 A1에 개시되어 있다.
재사용 가능한 디바이스를 제공하기 위하여, 약물을 수용한 카트리지가 비워진 후에, 피스톤 로드는 때때로 원위 단부 위치로부터 근위 시작 위치(proximal starting position)로 다시 이동해야만 된다.
본 발명의 목적은 개선된 재설정 가능 구동 메커니즘을 제공하는 것이다. 또한, 개선된 약물 방출 디바이스가 제공되어야 한다.
이러한 목적은 독립 청구항에 따른 구동 메커니즘에 의해 달성될 수 있다. 추가의 특징, 이점 및 편의들은 독립 청구항들의 요지이다.
약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘은 근위 단부 및 원위 단부를 구비한 하우징, 약물의 투여량을 방출하기 위하여 제 2 방향으로 하우징에 대해 회전 가능한 구동 부재, 상기 구동 부재가 제 2 방향으로 회전할 때 상기 구동 부재에 의해 상기 하우징에 대해 원위 방향으로 구동되는 피스톤 로드, 스토퍼 부재가 상기 구동 부재를 결합할 때 상기 하우징에 대하여 제 2 방향과 반대인 제 1 방향으로 상기 구동 부재의 회전을 방지하는 상기 스토퍼 부재, 및 방출 위치와 재설정 위치 사이에서 상기 하우징에 대하여 운동할 수 있는 클러치 부재를 포함한다.
클러치 부재가 방출 위치에 있을 때, 스토퍼 부재와 구동 부재는 결합되고, 구동 부재는 하우징에 대하여 제 1 방향으로 회전하는 것이 방지된다. 클러치 부재가 재설정 위치에 있을 때, 구동 부재와 스토퍼 부재는 분리되고, 구동 부재는 하우징에 대하여 제 1 방향으로 회전 가능하며, 피스톤 로드는 하우징에 대하여 근위 방향으로 운동할 수 있다.
바람직하게, 클러치 부재가 방출 위치로부터 재설정 위치로 또는 재설정 위치로부터 방출 위치로 운동할 때, 클러치 부재는 하우징에 대해 (선형으로) 변위된다. 클러치 부재가 방출 위치로부터 재설정 위치로 또는 재설정 위치로부터 방출 위치로 운동할 때, 클러치 부재는 구동 부재와 스토퍼 부재 중 하나에 대해 변위될 수 있다. 구동 부재와 스토퍼 부재 중 다른 하나는 클러치 부재가 방출 위치로부터 재설정 위치로 또는 재설정 위치로부터 방출 위치로 운동할 때 클러치 부재의 운동을 따를 수 있다. 이러한 상대 운동을 통하여, 구동 부재와 스토퍼 부재는 분리될 수 있다. 클러치 부재는 방출 위치로부터 재설정 위치로 운동할 때, 바람직하게 방출 위치로부터 재설정 위치로 운동할 때 하우징에 대하여 축선 방향으로 변위될 수 있다. 클러치 부재는 하우징에 대한 회전 운동에 대해 고정될 수 있다.
방출 위치와 재설정 위치 사이에서 하우징에 대해 운동할 수 있는 클러치 부재를 제공하는 것에 의해, 하우징에 대하여 근위 방향으로 피스톤 로드를 운동시키는 것이 용이하게 된다. 특히, 구동 부재가 하우징에 대하여 제 1 방향으로 회전될 수 있기 때문에, 구동 부재는 스토퍼 부재에 의해 방지되는 제 1 방향으로의 회전 운동없이 약물의 투여량의 방출 동안의 방향과 반대인 방향으로 회전할 수 있다. 그러므로, 구동 부재를 제 1 방향으로 회전시킬 수 있는 피스톤 로드의 근위 운동(proximal movement)은 더 이상 방지되지 않고, 구동 메커니즘의 재설정이 용이하게 된다.
스토퍼 부재와 구동 부재는 클러치 부재가 방출 위치에 있는 동안 영구적으로 결합될 수 있다. 구동 부재는 피스톤 로드를 결합할 수 있다. 구동 부재는 클러치 부재가 방출 위치 또는 재설정 위치에 있는지에 관계없이 피스톤 로드와 영구적으로 결합될 수 있다.
구동 부재의 회전 운동은 동일한 방향으로의 피스톤 로드의 회전 운동으로 변환될 수 있다. 피스톤 로드의 회전 운동은 예를 들어 하우징에 대한 피스톤의 나사 결합에 의해 원위 방향으로 하우징에 대하여 피스톤 로드의 변위로 변환될 수 있다. 피스톤 로드는 하우징에 대하여 원위 방향으로 변위될 수 있으며, 원위 변위 동안 제 2 방향으로 회전할 수 있다. 피스톤 로드는 그 회전축을 따라서 변위될 수 있다.
대안적으로, 구동 부재의 회전 운동은 하우징에 대한 피스톤 로드의 순수 (선형) 변위로 변환될 수 있다. 그러므로, 피스톤 로드는 회전없이 하우징에 대하여 병진으로 운동할 수 있다. 피스톤 로드의 변위 축선은 그 주위를 구동 부재가 회전하는 회전축에 대하여 횡으로 진행할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 구동 메커니즘은 클러치 탄성 부재, 바람직하게 클러치 스프링 부재를 포함한다. 클러치 탄성 부재는 클러치 부재가 방출 위치에 있을 때 편향될 수 있다. 클러치 탄성 부재는 클러치 부재가 재설정 위치에 있을 때 완전히 또는 부분적으로 이완될 수 있다. 클러치 탄성 부재는 클러치 부재가 방출 위치를 향해 운동하거나 또는 방출 위치에 있을 때 재설정 위치에 있는 클러치 부재를 운동시키기 쉬운 힘을 클러치 부재 상에 작용시키도록 배열될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 구동 메커니즘은 클러치 스토퍼 부재를 포함한다. 클러치 스토퍼 부재는 클러치 부재에 대하여 운동할 수 있다. 클러치 스토퍼 부재는 특히 구동 메커니즘으로부터 제거 가능할 수 있다. 클러치 스토퍼 부재는 방출 위치에서 클러치 부재를 유지하도록, 바람직하도록 보유하도록 배열될 수 있다. 클러치 스토퍼 부재는 재설정 위치를 향한 클러치 부재의 운동을 방지하기 위해 제공될 수 있다. 클러치 스토퍼 부재는 재설정 위치에 있는 클러치 부재를 운동시키기 쉬운, 클러치 탄성 부재에 의해 작용되는 힘에 대항하도록 배열될 수 있다. 클러치 스토퍼 부재는 바람직하게 하우징에 대해 분리 가능하게 고정된다. 클러치 스토퍼 부재가 클러치 부재로부터 제거되면, 예를 들어 하우징으로부터 분리되면, 클러치 부재는 클러치 스토퍼 부재가 제거된 후에 재설정 위치로 운동하도록 허용된다. 그러므로, 클러치 스토퍼 부재는 재설정 위치를 향한 클러치 부재의 운동을 방지함으로써 방출 상태로 구동 메커니즘을 유지할 수 있다. 클러치 스토퍼 부재가 클러치 부재로부터 제거되면, 클러치 부재는 재설정 위치로 운동할 수 있으며, 이러한 운동은 구동 메커니즘을 재설정 상태로 만든다.
클러치 스토퍼 부재와 클러치 탄성 부재는 조합하여 구동 메커니즘을 위하여 자동으로 작동되는 재설정 메커니즘의 준비를 촉진한다. 편향된 클러치 탄성 부재로 인하여, 클러치 부재는 클러치 스토퍼 부재가 제거될 때 재설정 위치로 자동으로 이동한다.
또 다른 바람직한 실시예에 따라서, 구동 메커니즘은 회전 부재를 포함한다. 회전 부재는 약물의 투여량의 설정 동안 하우징에 대해 제 1 방향으로 회전되고 투여량의 방출 동안 하우징에 대해 제 2 방향으로 회전될 수 있다. 하우징에 대한 제 2 방향으로의 회전 부재의 회전은 예를 들어 회전 부재와 구동 부재의 기계적인 상호 작용에 의해 하우징에 대하여 제 2 방향으로의 구동 부재의 회전으로 변환될 수 있다. 구동 부재의 회전은 예를 들어 구동 부재와 피스톤 로드의 기계적인 상호 작용에 의해, 바람직하게 추가적으로 예를 들어 나사 결합에 의한 피스톤 로드와 하우징의 기계적인 상호 작용에 의해 하우징에 대한 피스톤 로드의 운동으로 변환될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에 따라서, 구동 부재는 투여량의 설정 및 방출을 위한 회전 부재의 (회전) 운동 동안 스토퍼 부재와 회전 부재 중 하나 또는 양자를 바람직하게 영구적으로 접경 및/또는 결합한다. 그러므로, 클러치 부재가 방출 위치에 있을 때, 구동 부재는 회전 부재와 스토퍼 부재 중 하나 또는 양자를 바람직하게 영구적으로 접경할 수 있다. 구동 부재는 투여량의 설정 및 방출 동안 스토퍼 부재 및/또는 회전 부재를 정지시키도록 결합될 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 구동 메커니즘은 탄성 부재, 바람직하게 스프링 부재를 포함한다. 탄성 부재는 접경 및/또는 결합으로 스토퍼 부재와 구동 부재를 유지하도록 배열될 수 있다. 탄성 부재는 구동 부재와 스토퍼 부재를 결합으로 유지하기 쉬운 힘을 구동 부재와 스토퍼 부재 중 하나 또는 양자에 작용시킬 수 있다. 바람직하게, 이러한 힘은 구동 부재와 스토퍼 부재를 분리하기 위하여 극복하여야만 한다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 클러치 탄성 부재는 클러치 스프링 부재이며, 탄성 부재는 스프링 부재이다. 클러치 스프링 부재는 바람직하게 스프링 부재의 스프링 강도보다 큰 스프링 강도를 가진다. 그러므로, 클러치 탄성 부재는 탄성 부재에 의해 작용되는 힘을 극복하는 힘을 클러치 부재 상에 작용시킬 수 있으며, 이러한 것에 의해, 스토퍼 부재와 구동 부재는 접경 및/또는 결합으로 유지될 수 있다. 따라서, 스토퍼 부재와 구동 부재를 분리하는 것이 용이하게 된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 스토퍼 부재와 구동 부재는 클러치 부재가 방출 위치를 향하여 재설정 위치로부터 운동할 때 결합하여 움직이도록 배열된다. 탄성 부재에 의해 작용되는 힘은 이러한 운동을 도울 수 있다. 추가의 외력은 스토퍼 부재와 구동 부재를 (재)결합하기 위하여 적용될 수 있다. 스토퍼 부재와 구동 부재를 (재)결합하기 위하여 클러치 탄성 부재에 의해 작용되는 힘을 극복하는 것이 필요할 수 있다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 구동 부재와 스토퍼 부재는 클러치 부재가 방출 위치에 있을 때 일방향 마찰 클러치 메커니즘을 형성하도록 결합된다. 따라서, 제 1 방향으로의 스토퍼 부재에 대한, 특히 하우징에 대한 구동 부재의 상대 회전 운동은 클러치 부재가 방출 위치에 있을 때 방지된다. 클러치 부재가 재설정 위치에 있을 때, 일방향 클러치는 개방된다. 그러므로, 클러치 부재가 재설정 위치에 있을 때, 제 1 회전 방향으로의 구동 부재와 스토퍼 부재 사이의 상대 회전 운동은 유익하게 허용된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 구동 부재와 회전 부재는 클러치 부재가 방출 위치에 있을 때, 바람직하게 또한 클러치 부재가 재설정 위치에 있을 때 (추가의) 일방향 마찰 클러치 메커니즘을 형성하도록 결합된다. 이러한 메커니즘은 제 2 방향으로의 구동 부재와 회전 부재 사이의 상대 회전 운동을 방지하도록 유익하게 구성된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 스토퍼 부재는 하우징에 대한 회전 운동에 대해 고정되고, 스토퍼 부재는 하우징에 대해 변위 가능하다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 스토퍼 부재는 재설정 위치를 향한 클러치 부재의 운동을 따르도록 배열되고, 이에 의해, 구동 부재로부터 분리된다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 클러치 부재가 재설정 위치를 향해 운동할 때, 클러치 부재는 스토퍼 부재를 접경하도록 배열된다. 바람직하게, 클러치 부재는 스토퍼 부재와의 접경으로 운동한 후에 재설정 위치를 향해 스토퍼 부재를 운반한다.
또 다른 양태는 상기된 바와 같은 재설정 가능 구동 메커니즘을 포함하는 약물 방출 디바이스에 관한 것이다. 약물 방출 디바이스는 약물을 보유하기 위한 카트리지를 추가적으로 포함하고, 카트리지는 하우징에 분리 가능하게 부착된다.
상기되고 구동 메커니즘과 관련하여 다음에 기술되는 특징들은 또한 대응하는 약물 방출 디바이스를 위해 적용될 수 있으며 그 반대도 가능하다.
약물 방출 디바이스의 바람직한 실시예에서, 카트리지 또는 카트리지를 보유 또는 하우징에 부착하는데 적합한 카트리지 보유 부재는 클러치 스토퍼 부재이다. 그러므로, 카트리지 또는 카트리지 보유 부재는 클러치 탄성 부재에 의해 작용되는 힘 때문에 재설정 위치로 클러치 부재가 운동하는 것을 방지할 수 있다. 카트리지 보유 부재 또는 카트리지가 하우징으로부터 분리되면, 클러치 부재는 재설정 위치로 자동으로 이동하게 된다.
추가의 특징, 개량 및 편의는 도면과 관련하여 예시적인 실시예들의 다음의 설명으로부터 명백하게 된다.
도 1은 약물 방출 디바이스의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한 부분 단면 측면도.
도 2는 투여량의 설정 동안 제 1 실시예의 구동 메커니즘의 요소들의 운동을 개략적으로 도시하는 구동 메커니즘의 일부분의 개략 단면 사시도.
도 3은 도 2의 일부분의 상세 측면도.
도 4는 투여량의 방출 동안 제 1 실시예의 구동 메커니즘의 요소들의 운동을 개략적으로 도시하는 구동 메커니즘의 일부분의 단면 사시도.
도 5는 도 4의 일부분의 상세 측면도.
도 6은 제 1 실시예에 따라서 구성된 구동 메커니즘의 일부분의 단면 사시도.
도 7은 투여량의 방출 동안 도 2의 구동 메커니즘의 요소들의 운동을 개략적으로 도시하는 구동 메커니즘의 일부분의 사시도.
도 8은 제 1 실시예에 따라서 구성된 구동 메커니즘의 일부분의 개략 사시도.
도 9는 제 1 실시예에 따라서 구성된 구동 메커니즘의 일부분의 개략 사시도.
도 10은 제 2 실시예에 따른 구동 메커니즘의 개략 단면 사시도.
도 11은 제 3 실시예에 따른 구동 메커니즘의 개략 단면 사시도.
도 12는 도 11의 구동 메커니즘의 일부분의 개략 단면 사시도.
도 13은 도 11의 구동 메커니즘의 일부분의 개략 단면 사시도.
도 14는 도 11의 구동 메커니즘의 일부분의 개략 단면 사시도.
도 15는 도 11의 구동 메커니즘의 일부분의 개략 단면 사시도.
도 16은 방출 위치에 있는 실시예에 따른 재설정 가능한 구동 메커니즘의 일부분의 개략 단면도.
도 17은 재설정 위치에 있는 도 16의 재설정 가능한 구동 메커니즘을 도시한 도면.
도 18은 약물 방출 디바이스의 예시적인 실시예의 일부분의 개략 단면도.
동일한 요소들, 동일한 종류의 요소들, 및 동일하게 작용하는 요소들은 도면에서 동일한 도면 부호로 제공될 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 약물 방출 디바이스(1)는 카트리지 유닛(2) 및 구동 유닛(3)을 포함한다. 카트리지 유닛(2)은 카트리지(4)를 포함한다. 약물(5)은 바람직하게 액체 약물이다. 카트리지(4)는 복수의 투여량의 약물(5)을 포함한다. 약물(5)은 예를 들어 인슐린, 헤파린, 또는 성장 호르몬을 포함할 수 있다. 카트리지(4)는 그의 원위 단부에 방출구(6)를 가진다. 약물(5)은 방출구(6)를 통해 카트리지로부터 분배될 수 있다. 디바이스(1)는 펜형 디바이스, 특히 펜형 주사기일 수 있다. 디바이스(1)는 1회용 또는 재사용 가능한 디바이스일 수 있다. 디바이스(1)는 고정 투여량의 약물 또는 가변적인, 바람직하게 사용자 설정 가능 투여량을 분배하도록 구성되는 디바이스일 수 있다. 디바이스(1)는 바늘 기반 또는 무바늘(needle free) 디바이스일 수 있다. 디바이스(1)는 주사기 디바이스일 수 있다.
용어, 약물 방출 디바이스(1) 또는 그 부품의 "원위 단부"는 디바이스(1)의 분배 단부에 가장 가까운 디바이스 또는 부품의 단부를 지칭할 수 있다. 용어, 약물 방출 디바이스(1) 또는 그 부품의 "근위 단부"는 디바이스의 분배 단부로부터 가장 먼 디바이스 또는 부품의 단부를 지칭할 수 있다. 도 1에서, 디바이스(1)의 원위 단부는 도면 부호 7로 지시되고, 디바이스의 근위 단부는 도면 부호 8로 지시된다.
방출구(6)는 멤브레인(9)에 의해 덮여질 수 있으며, 이러한 것은 카트리지의 저장 동안 외부 영향에 대해 약물(5)을 보호한다. 약물 방출을 위하여, 멤브레인(9)은 개방, 예를 들어 천공될 수 있다. 예를 들어, 멤브레인(9)은 바늘 유닛(명확히 도시되지 않음)에 의해 천공될 수 있다. 바늘 유닛은 카트리지 유닛(2)의 원위 단부에 (분리 가능하게) 부착될 수 있다. 바늘 유닛은 카트리지(4)의 내부로부터 방출구(6)를 통해 카트리지(4)의 외부로의 유체 통로를 제공할 수 있다.
피스톤(10)은 카트리지(4) 내에 보유된다. 피스톤(10)은 카트리지에 대해 운동할 수 있다. 피스톤(10)은 카트리지 내에 있는 약물(5)을 밀봉할 수 있다. 피스톤(10)은 유익하게 근위로(proximally) 카트리지(4)의 내부를 밀봉한다. 원위 방향으로의 카트리지(4)에 대한 피스톤(10) 운동은 디바이스의 동작 동안 카트리지로부터 방출구(6)를 통해 약물(5)이 분배되도록 한다.
카트리지 유닛(2)은 카트리지 보유 부재(11)를 또한 포함한다. 카트리지(4)는 카트리지 보유 부재(11) 내에서 보유된다. 카트리지 보유 부재(11)는 카트리지(4)를 기계적으로 안정화할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 카트리지 보유 부재(11)는 구동 유닛(3)에 카트리지 유닛(2)을 부착하기 위한 고정 부재(명확히 도시되지 않음)를 구비할 수 있다.
카트리지 유닛(2)과 구동 유닛(3)은 서로 고정되고, 바람직하게 분리 가능하게 고정된다. 구동 유닛에 분리 가능하게 고정된 카트리지 유닛(2)은 예를 들어 이전에 구동 유닛(3)에 부착된 카트리지에 있었던 모든 투여량의 약물이 이미 분배되었으면 새로운 카트리지(4)의 제공을 허용하기 위하여 구동 유닛(3)으로부터 분리될 수 있다. 카트리지 보유 부재(11)는 예를 들어 나사를 통해 구동 유닛(3)에 분리 가능하게 부착될 수 있다.
대안적으로, 카트리지 보유 부재(11)는 배제될 수 있다. 이 경우에, 견고한 카트리지(4)를 적용하고 구동 유닛(3)에 카트리지를 직접 부착하는 것이 특히 유익하다.
구동 유닛(3)은 카트리지(4)에 대해 피스톤(10)을 원위 방향으로 변위시키기 위하여 피스톤(10)에 힘, 바람직하게 사용자의 힘, 특히 바람직하게 수동으로 작용하는 힘을 전달하기 위해 구성된다. 약물의 투여량은 이러한 방식으로 카트리지로부터 분배될 수 있다. 방출된 투여량의 크기는 피스톤(10)이 카트리지(4)에 대해 원위 방향으로 변위되는 거리에 의해 결정될 수 있다.
구동 유닛(3)은 구동 메커니즘을 포함한다. 구동 메커니즘은 피스톤 로드(12)를 포함한다. 피스톤 로드(12)는 피스톤(10)에 힘을 전달하기 위해 구성될 수 있으며, 이에 의해, 피스톤을 카트리지(4)에 대해 원위 방향으로 변위시킨다. 피스톤 로드(12)의 원위 단부면은 피스톤(10)의 근위 단부면에 접경하도록 배열될 수 있다. 베어링 부재(명확히 도시되지 않음)는 피스톤(10)을 전진시키도록, 바람직하게 피스톤(10)의 근위 단부면을 접경시키도록 배열될 수 있다. 베어링 부재는 피스톤(10)과 피스톤 로드(12) 사이에 배열될 수 있다. 베어링 부재는 피스톤 로드(12) 또는 별도의 부재에 고정될 수 있다. 피스톤 로드(12)가 디바이스의 동작 동안, 예를 들어 약물 방출 동안 회전되도록 구성되면, 베어링 부재를 제공하는 것이 특히 유익하다. 베어링 부재는 하우징에 대해 (회전하는) 피스톤 로드와 함께 변위될 수 있다. 피스톤 로드는 베어링 부재에 대해 회전 가능하다. 이러한 방식으로, 회전하는 피스톤 로드가 피스톤에 구멍을 내고, 이에 의해 피스톤을 손상시키는 위험성이 감소된다. 따라서, 피스톤이 회전하고 하우징에 대해 변위되는 동안, 베어링 부재는 단지 변위되기만 하며, 즉 회전하지 못한다. 피스톤은 베어링 부재에 의해 경계지어질 수 있다.
구동 유닛(3)은 구동 메커니즘의 부분일 수 있는 하우징(13)을 포함한다. 피스톤 로드(12)는 하우징에 보유될 수 있다. 카트리지 유닛(2)의 근위 단부측(14)은 예를 들어 나사 연결을 통해 하우징(13)의 원위 단부측(15)에서 구동 유닛(3)에 고정될 수 있다. 하우징(13), 카트리지(4) 및/또는 카트리지 보유 부재(11)는 관형 형상을 가질 수 있다.
용어 "하우징"은 특정 부품들의 근접 운동을 방지하도록 일방향 축선 결합을 가질 수 있는 바람직하게 임의의 외부 하우징("주 하우징", "본체", "외피") 또는 내부 하우징("삽입물", "내부체")을 의미하게 된다. 하우징은 약물 방출 디바이스 또는 그 임의의 메커니즘의 안전하고 정확하며 안락한 취급을 가능하게 하도록 디자인될 수 있다. 통상, 바람직하게 액체, 먼지, 티끌 등과 같은 오염물에 대한 노출을 제한하는 것에 의해 약물 방출 디바이스의 임의의 내부 부품(예를 들어, 구동 메커니즘, 카트리지, 피스톤, 피스톤 로드)을 수용, 고정, 보호, 안내 및/또는 결합하도록 디자인된다. 일반적으로, 하우징은 단일 또는 다부품의 관형 또는 비관형 형상일 수 있다.
용어 "피스톤 로드"는 바람직하게 하우징을 통하여/그 안에서 동작하는데 적합한 부품을 의미하고, 예를 들어 주사 가능한 제품을 방출/분배의 목적을 위해 바람직하게 구동 부재로부터 피스톤으로 약물 방출 디바이스를 통하여/그 안에서 축선 운동을 전달하도록 디자인될 수 있다. 상기 피스톤 로드는 가요성이거나 또는 비가요성일 수 있다. 이는 간단한 로드, 리드스크루, 랙과 피니언 시스템, 워엄 기어 시스템 등일 수 있으며, "피스톤 로드"는 추가로 원형 또는 비원형 단면을 갖는 부품을 의미하게 된다. 이것은 당업자에게 공지된 임의의 적절한 물질로 만들어질 수 있고, 단일 또는 다부품 구성의 것일 수 있다.
구동 유닛(3)은 투여부(16)를 포함한다. 투여부(16)는 하우징(13)에 대해 운동할 수 있다. 투여부(16)는 방출되는 약물(5)의 투여량을 설정하기 위하여 하우징에 대해 근위 방향으로, 설정된 투여량의 방출을 위하여 하우징에 대해 원위 방향으로 운동할 수 있다. 투여부(16)는 바람직하게 하우징(13)에 연결된다. 투여부(16)는 하우징에 대한 회전 운동에 대해 고정될 수 있다. 투여부(16)는 하우징(13, 명확히 도시되지 않음)에 대해 근위 단부 위치와 원위 단부 위치 사이에서 운동할(변위될) 수 있다. 투여부가 투여량의 설정 동안 하우징에 대해 변위되는 거리는 투여량의 크기를 결정할 수 있다. 근위 단부 위치와 원위 단부 위치는 하우징에 대해 투여 부재의 근위 또는 원위 진행을 제한할 수 있는 각각의 스토퍼 특징부(stop feature)에 의해 결정될 수 있다. 디바이스(1)는 가변 투여 디바이스, 즉 상이한, 바람직하게 사용자 설정 가능 투여량의 약물을 방출하기 위해 구성된 디바이스일 수 있다. 대안적으로, 디바이스는 고정된 투여량 디바이스일 수 있다.
디바이스(1)는 수동으로, 특히 비전기적으로 구동되는 디바이스일 수 있다. 원위 방향으로 하우징에 대해 투여부(16)를 운동시킬 수 있는 (사용자 적용) 힘은 구동 메커니즘에 의해 피스톤 로드(12)로 전달될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 도 1에 명확히 도시되지 않은 구동 메커니즘의 다른 요소들이 제공될 수 있다. 투여부가 투여량의 설정을 위하여 하우징에 대해 근위 방향으로 운동할 때, 구동 메커니즘은 바람직하게 하우징(13)에 대해 피스톤 로드(12)를 운동시키지 않도록 구성될 수 있다.
상기된 바와 같은 약물 방출 디바이스(1)에 제공되는데 적합한 구동 메커니즘의 실시예들은 다음에 보다 상세하게 기술된다.
상기된 바와 같은 약물 방출 디바이스(1)에서 실시되는데 적합한 구동 메커니즘의 제 1 실시예는 도 2 내지 도 9를 참조하여 기술된다.
구동 메커니즘은 하우징부(17)를 포함한다. 하우징부(17)는 근위 단부(18)와 원위 단부(19)를 가진다. 하우징부(17)는 도 1의 (외부) 하우징(13), 그 일부분, 또는 하우징(13) 내의 삽입물일 수 있으며, 삽입물은 바람직하게 하우징(13)에 대한 회전 및 축선 운동에 대해 고정된다. 하우징부(17)는 예를 들어 삽입 슬리브일 수 있다. 삽입 슬리브는 예를 들어 하우징(13)에 스냅-끼워맞춤되거나 또는 아교 접착될 수 있다. 하우징부(17)는 관형 형상을 가질 수 있다. 하우징부(17)는 하우징(13)에 하우징부(17)를 고정하기 위하여 외부 고정 요소(64), 예를 들어 스냅-끼워맞춤 요소들을 포함할 수 있다(비교, 도 8).
피스톤 로드(12)는 하우징(13) 내에, 바람직하게 하우징부(17) 내에 보유된다. 피스톤 로드(12)는 투여량 방출 동안 하우징부(17)에 대해 원위 방향으로 구동된다.
구동 메커니즘은 또한 구동 부재(20)를 포함한다. 구동 부재(20)는 하우징부(17) 내에 보유된다. 구동 부재(20)는 피스톤 로드(12)에 힘, 바람직하게 토크를 전달하도록 구성된다. 전달된 힘은 투여량 방출을 위해 하우징부(17)에 대해 원위 방향으로 피스톤 로드(12)를 변위시킬 수 있다.
구동 부재(20)는 하우징부(17)에 대해 회전 가능하다. 구동 부재(20)는 피스톤 로드(12)를 결합할 수 있다. 구동 부재의 회전 운동, 예를 들어 제 2 방향으로의 회전 운동은 하우징부(17)에 대한 피스톤 로드(12)의 원위 운동으로 변환될 수 있다. 이러한 것은 다음에 보다 상세하게 설명된다.
구동 메커니즘은 회전 부재(21)를 또한 포함한다. 회전 부재(21)는 특히 약물의 투여량을 설정하기 위하에 제 1 방향으로, 특히 설정된 약물을 방출하기 위하여 제 2 방향으로 하우징부(17)에 대해 회전 가능하다. 제 2 방향은 제 1 방향과 반대이다. 제 1 방향은 예를 들어 디바이스의 근위 단부로부터 보여지는 바와 같이 반시계 방향일 수 있고, 제 2 방향은 시계 방향이다.
구동 부재, 회전 부재 및/또는 피스톤 로드는 바람직하게 (공통의) 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 구성된다. 회전축은 구동 부재, 회전 부재 및/또는 피스톤 로드를 통해 연장할 수 있다. 회전축은 피스톤 로드의 주 길이방향 축선일 수 있다. 회전축은 하우징부(17)의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 진행할 수 있다.
회전 부재(21)는 일방향 클러치 메커니즘, 특히 마찰 클러치 메커니즘에 의해 구동 부재(20)에 결합된다. 이러한 클러치 메커니즘은 회전 부재가 하우징부(17)에 대해 제 1 방향으로 회전할 때 구동 부재(20)에 대한 회전 부재(21)의 회전 운동을 가능하게 한다. 클러치 메커니즘은 회전 부재가 하우징부(17)에 대해 제 2 방향으로 회전할 때 구동 부재(20)에 대한 회전 부재(21)의 회전 운동을 방지한다. 그러므로, 구동 부재(20)는 하우징부(17)에 대한 제 2 방향으로의 회전 부재(21)의 회전 운동을 따를 수 있다.
구동 부재(20)는 회전 부재를 접경 및/또는 결합하도록 배열되고, 특히 회전 부재(21)를 결합한다. 구동 부재(20)는 톱니부(22)를 포함한다. 톱니부(22)는 구동 부재의 한쪽 단부, 예를 들어 그의 근위 단부에 제공될 수 있다. 회전 부재(21)는 톱니부(23)를 포함한다. 톱니부(22, 23)들은 서로 대면한다. 톱니부(23)는 회전 부재의 한쪽 단부에 제공될 수 있으며, 이 단부는 예를 들어 회전 부재의 원위 단부에서 구동 부재(20)를 대면한다. 톱니부(23)는 복수의 이빨(24)을 포함한다. 톱니부(23)는 복수의 이빨(25)을 포함한다. 이빨(24 및/또는 25)들은 연장할 수 있으며, 바람직하게 회전축을 따라서 정위될 수 있다. 톱니부(22, 23)들은 서로 맞물리도록 구성될 수 있다. 회전 부재와 구동 부재는 맞물려 있는 톱니부(22, 23)들에 의해 서로 결합할 수 있다.
이빨(24) 및/또는 이빨(25)들의 각각의 이빨은 특히 회전축으로부터 알 수 있는 바와 같이 방위(azimuthal)(각)을 따르는 경사 형상(ramp-shaped)일 수 있다. 각각의 이빨의 경사는 그 이빨의 가파른 단부면, 즉 이빨의 면(face)에 의해 (상기 각도 방향으로) 제한되고, 상기 면은 회전축에 형행하게 진행하거나 또는 회전축 상에서 돌출될 때보다 회전축 상에서 돌출될 때 회전축에 의한 보다 작은 각도를 포함한다. 가파른 단부면은 다음의 이빨의 경사가 따르게 된다.
이빨(24)은 회전 부재(21)를 대면하는 구동 부재(20)의 단부의 주변을 따라서 배치될 수 있다. 이빨(25)은 구동 부재(20)를 대면하는 단부에서 회전 부재(21)의 주변을 따라서 배치될 수 있다.
2개의 이빨들의 가파른 단부면들이 접경하고 회전 부재가 제 2 방향으로 더욱 회전될 때, 접경부와 구동 부재(20)의 가파른 측부들은 회전 부재(21)의 회전을 따른다. 회전 부재가 제 1 방향으로 회전할 때, 이빨의 경사(특히 경사들이 회전축에 대해 비스듬하게 진행하는)는 서로를 따라서 슬라이딩하고, 결과적으로, 회전 부재(21)는 구동 부재(20)에 대해 회전할 수 있다.
구동 메커니즘은 또한 스토퍼 부재(26)를 포함한다. 구동 부재는 스토퍼 부재(26)와 회전 부재(21) 사이에 배열될 수 있다. 스토퍼 부재(26)는 투여량을 설정하는 동안, 즉 회전 부재가 제 1 방향으로 회전할 때, 하우징부(17)에 대해 제 1 방향으로 구동 부재(20)의 회전 운동을 방지하기 위해 구성된다. 그러므로, 회전 부재(21)는 하우징부(17)에 대해 제 1 방향으로 회전할 수 있는 반면에, 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)는 회전하지 않는다.
스토퍼 부재(26)는 다른 일방향 클러치 메커니즘, 특히 마찰 클러치 메커니즘에 의해 구동 부재(20)에 결합된다. 이러한 클러치 메커니즘은 회전 부재가 하우징부(17)에 대해 제 1 방향으로 회전할 때 스토퍼 부재(26)에 대한 구동 부재(20)의 회전 운동을 방지한다. 클러치 메커니즘은 회전 부재가 하우징부(17)에 대해 제 2 방향으로 회전할 때 스토퍼 부재(26)에 대한 구동 부재(20)의 회전을 운동을 가능하게 한다.
그러므로, 회전 부재(21)는 투여량의 설정 동안 제 1 방향으로 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)에 대해 회전할 수 있으며, 구동 부재의 회전은 스토퍼 부재와의 상호 작용에 의해 방지되고, 회전 부재 뿐만 아니라 구동 부재는 투여량의 방출 동안 제 2 방향으로 스토퍼 부재에 대해 회전할 수 있다.
스토퍼 부재는 투여량의 설정 동안, 바람직하게 투여량의 방출 동안 구동 부재와 접경 및/또는 결합하도록 배열될 수 있다. 스토퍼 부재(26)는 톱니부(27)를 가진다. 톱니부(27)는 구동 부재를 대면하는 스토퍼 부재(26)의 한쪽 단부, 예를 들어 그의 근위 단부에 제공될 수 있다. 이빨은 가파른 측부와 덜 가파른 경사를 구비한 경사 형상일 수 있다. 이빨은 스토퍼 부재의 주변을 따라서 방위각으로(azimuthally) 배치될 수 있다. 이빨은 연장할 수 있으며, 바람직하게 회전축을 따라서 정위될 수 있다.
구동 부재(20)는 톱니부(28)를 가진다. 톱니부(28)는 구동 부재의 원위 단부를 대면하는 스토퍼 부재의 한쪽 단부, 예를 들어 구동 부재의 원위 단부에 제공될 수 있다. 톱니부(28)의 이빨은 연장할 수 있으며, 바람직하게 회전축을 따라서 정위될 수 있다. 구동 부재(20)의 톱니부(22, 28)들은 마주하여 배치된다. 톱니부(28)는 회전 부재의 톱니부(21)들에 일치하여 구성될 수 있다. 톱니부(28)는 스토퍼 부재의 톱니부(27)에 일치하여 구성될 수 있다. 톱니부(27, 28)들은 서로 대면할 수 있다. 톱니부(27, 28)들은 서로 맞물릴 수 있다. 톱니부(27, 28)들, 특히 이빨의 가파른 측부들은 하우징부(17)에 대해, 특히 제 1 방향으로의 스토퍼 부재(26)에 대한 구동 부재(20)의 회전을 방지하기 위하여 상호 작용, 예를 들어 맞물린다.
스토퍼 부재(26)는 하우징부(17)에 대한 회전 운동에 대해 바람직하게 고정되며, 특히 바람직하게 회전 운동에 영구적으로 고정된다. 스토퍼 부재(26)는 하우징에 고정되거나 또는 하우징에 통합될 수 있다. 스토퍼 부재(26)는 하우징부(17)에 대한 변위에 대해 고정될 수 있거나, 또는 하우징부(17)에 대한 변위가 허용될 수 있다.
본 실시예에서 예시된 바와 같이, 스토퍼 부재(26)는 하우징에 대해 변위 가능하지만, 하우징부(17)에 대해 회전 가능하지 않다. 이 목적을 위해, 하나 또는 복수의, 바람직하게 마주하여 배치되는 안내 특징부들, 예를 들어 안내 돌기(29)들이 스토퍼 부재(26)에 제공된다. 각각의 안내 특징부(29)들은 하우징에, 예를 들어 하우징부(17)에 제공될 수 있는 대응 안내 슬롯(30)을 결합한다. 이러한 것은 도 2 내지 도 5에서 볼 수 있다. 안내 특징부(29)들은 하우징부(17)에 대한 스토퍼 부재의 회전 운동을 방지하도록 안내 슬롯(30)과 상호 작용하여, 하우징에 대한 스토퍼 부재(26)의 축선 운동이 허용된다. 스토퍼 부재(26)의 축선 운동은 동작 동안 구동 메커니즘의 부품들 사이의 유격에 대해 보상할 수 있다.
구동 부재(20), 스토퍼 부재(26) 및 회전 부재(21)를 포함하는 그룹으로부터, 하나 이상의 부재들, 바람직하게 2개의 부재들 또는 3개의 부재들은 하우징부(17)에 대해, 바람직하게 피스톤 로드(12)에 대해 축선 방향으로 변위될 수 있다. 여기에서, 인용된 부재들 중 구동 부재와 다른 하나의 부재는 하우징에 대해 축선 방향으로 변위될 수 있다. 나머지 부재들은 축선 변위에 대해 고정될 수 있거나, 또는 약물 방출을 위하여 구동 메커니즘의 동작 동안 축선 방향으로 또한 변위 가능하다. 따라서, 구동 부재와 스토퍼 부재가 축선 방향으로 변위 가능하면, 회전 부재는 축선 방향으로 고정되거나 또는 축선 방향으로 변위 가능하다. 하우징에 대한 클러치 메커니즘의 부품들의 상대 (축선) 운동에 의해 유발되는 유격은 이러한 방식으로 보상될 수 있다. 각각의 부품들이 하우징에 대해 축선 방향으로 변위되는 거리는 구동 부재의 각각의 톱니부(22 또는 28)들의 이빨의 (최대) 깊이에 일치할 수 있다. 대안적으로, 상기 거리는 각각의 톱니부들의 이빨의 (최대) 깊이보다 클 수 있다.
또한, 구동 메커니즘은 탄성 부재(31), 바람직하게 스프링 부재를 포함한다. 탄성 부재(31)는 구동 메커니즘의 약물 방출 동작 동안 편향될 수 있다. 탄성 부재는 구동 부재(20)를 스토퍼 부재(26) 및/또는 회전 부재(21)와 결합하여 유지하는 힘을 제공할 수 있다. 상기 힘은 회전축을 따라서 작용될 수 있다. 도 2 내지 도 5에 도시된 상황에서, 이러한 힘은 근위 방향으로 작용될 수 있다. 탄성 부재(31)는 헬리컬 (코일) 스프링일 수 있다. 탄성 부재(31)는 압축 스프링일 수 있다.
탄성 부재(31)는 약물의 투여량 설정 및 방출 동안 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)를 서로 (영구적인) 기계적 접촉으로, 예를 들어 접경하여 유지할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 탄성 부재(31)는 약물의 투여량의 설정 및 방출 동안 구동 부재(20)와 회전 부재(21)를 (영구적인) 기계적 접촉으로, 바람직하게 접경으로 유지할 수 있다.
탄성 부재(31)는 스토퍼 부재(26) 또는 별도의 부품 내에 통합될 수 있다. 탄성 부재(31)는 스토퍼 부재(26)의 원위 단부측 상에 배열될 수 있다.
구동 메커니즘은 또한 지지 부재(32)를 포함한다. 지지 부재(32)는 유익하게 하우징부(17)에 대한 축선 및 회전 운동에 대해 고정되거나, 또는 하우징부(17) 내로 통합된다. 지지 부재(32)는 스토퍼 부재(26)로부터 멀리 있는 구동 부재(20)의 측부 상에 배열된다. 지지 부재(32)는 돌출부, 예를 들어 링 형상 돌출부일 수 있다. 회전 부재(21)는 지지 부재(32)에 있는 개구를 통해 연장할 수 있다. 지지 부재(32)는 탄성 부재(31)에 의해 작용되는 힘에 대한 반력을 제공할 수 있다. 약물 설정 및 방출 동안 구동 부재와 회전 부재, 및 스토퍼 부재와 구동 부재의 영구적인 접경은 이러한 방식으로 촉진된다.
회전 부재(21)는 (방사상) 외향 돌출 부재(33), 예를 들어 플랜지 부분을 가진다. 돌출 부재(33)는 유익하게 지지 부재(32), 특히 지지 부재(32)의 원위 단부측을 접경하기 위하여 제공된다.
또 다른 지지체(48)(비교, 도 6)는 탄성 부재(31)에 의해 작용되는 힘에 대한 반력을 제공하기 위해 제공될 수 있다. 지지체(48)는 회전 부재(21)로부터 먼 구동 부재(20)의 측부 상에 배열된다. 지지체(48)는 지지 부재(32)로부터 먼 스토퍼 부재(26)의 측부 상에 배열된다. 지지체(48)는 탄성 부재(31)를 접경하도록 배열될 수 있다. 지지체(48)는 하우징부(17)에 대해, 하우징(13)에 대한 축선 및 회전 운동에 대해 고정될 수 있거나, 또는 하우징(13) 내로, 예를 들어 (추가의) 하우징부(40)(비교, 도 6) 내로 통합될 수 있다.
구동 메커니즘은 또한 투여 부재(34)를 포함한다. 투여 부재(34)는 도 1의 투여부(16)의 부분일 수 있다. 투여 부재(34)는 투여량의 설정 및 투여량의 방출을 위해 근위 방향으로 하우징에 대해 운동할 수 있다. 예를 들어, 투여 부재(34)는 투여량 설정 동안 하우징부(17)에 대해 근위 방향으로 그리고 투여량 방출 동안 하우징부(17)에 대해 원위 방향으로 운동할 수 있다. 투여 부재(34)는 하우징부(17), 또는 대안적으로 하우징(13, 명확히 도시되지 않음)의 다른 부분을 결합할 수 있다. 투여 부재(34)는 바람직하게 하우징부(17)에 대한 회전 운동에 대해 고정된다. 투여 부재(34)는 안내 특징부(35), 예를 들어 하우징부(17) 또는 하우징(13)에 제공되는 또 다른 가이드 특징부, 예를 들어 안내 슬롯 또는 안내 돌기를 각각 결합하는 안내 돌기 또는 안내 슬롯을 포함할 수 있다. 투여 부재(34)는 바람직하게 단지 회전축을 따라서만 축선 방향으로 및/또는 그 주위에서 회전적으로 하우징부(17)에 대해 변위될 수 있다.
투여 부재(34)는 회전 부재(21)에 대해 근위 방향으로 및 원위 방향으로 운동할 수 있다. 투여 부재(34)는, 약물의 투여량을 설정하기 위해 예를 들어 하우징부(17)에 대한 근위 방향으로의 투여 부재의 운동이 제 1 방향으로의 회전 부재의 회전 운동으로 변환되고 투여량을 방출하기 위해 예를 들어 하우징부(17)에 대한 근위 방향으로의 투여 부재의 운동이 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로의 회전 부재(21)의 회전 운동을 변환되도록, 결합 가능하게 배열되고 바람직하게 회전 부재(21)에 (영구적으로) 결합된다.
회전 부재(21)는 (외부) 나사(36)를 구비할 수 있다. 나사(36)는 투여 부재(34)의 하나 또는 복수의 결합 부재들과 결합될 수 있다. 각각의 결합 부재는 투여 부재의 내측에 배열될 수 있다. 각각의 결합 부재는 예를 들어 나사이거나 또는 나사의 일부분일 수 있다. 그러므로, 투여 부재(34)와 회전 부재(21)는 나사 결합, 특히 나사 결합될 수 있다. 회전 부재(21)는 투여 부재(34) 내측에 배열될 수 있다.
회전 부재(21), 구동 부재(20), 스토퍼 부재(26) 및/또는 투여 부재(34)는 슬리브일 수 있거나 또는 각각의 슬리브를 포함할 수 있다. 피스톤 로드(12)는 구동되도록 배열될 수 있으며, 특히 이러한 슬리브들 중 하나, 하나 이상, 또는 모두를 통해 구동될 수 있다. 피스톤 로드(12)는 이러한 슬리브들 중 하나, 하나 이상, 또는 모두를 통과할 수 있다.
구동 부재(20)와 피스톤 로드(12)는, 하우징에 대해 피스톤 로드의 회전 운동으로 변환되는, 하우징에 대한 구동 부재(20)의 회전 운동을 위해 구성될 수 있다. 구동 부재(20)는 피스톤 로드(12)를 결합할 수 있다. 피스톤 로드(12)는 변위 축선을 따라서 구동 부재(20)에 대해 변위 가능하다. 현재, 변위 축선을 회전축을 따라서 진행한다. 구동 부재(20)는 예를 들어 피스톤 로드(12)에 스플라인 결합될 수 있다.
피스톤 로드(12)는 하우징(13)에 나사 결합된다. 피스톤 로드(12)는 예를 들어 외부 나사(49)를 구비할 수 있다. 피스톤 로드(12)는 하우징부(40), 예를 들어 지지체(48)(비교, 도 6)에 제공되는 개구(39)를 통해 연장할 수 있으며 개구에 있는 (부분) 나사와 결합될 수 있다. 하우징부(40)는 하우징부(17)와 일체로 형성될 수 있거나, 하우징에 고정되는 하우징부일 수 있거나, 또는 하우징부(17)로부터 하우징(13)에 별개로 고정되는 하우징부일 수 있다.
피스톤 로드(12)는 외부에 결합 트랙(37, engagement track), 바람직하게 2개의 마주하여 배치되는 결합 트랙들을 포함한다. (각각의) 결합 트랙(37)은 나사(49)를 차단할 수 있다. (각각의) 결합 트랙(37)은 바람직하게 축을 따라서 연장하며, 피스톤 로드는 상기 축을 따라서 하우징에 대해, 특히 구동 부재에 대해 변위 가능하다.
그러므로, 하우징에 대한 구동 부재(20)의 회전 운동은 하우징에 대한 피스톤 로드(12)의 회전 운동으로 변환될 수 있고, 피스톤 로드(12)의 회전 운동은 피스톤 로드와 하우징(부)의 나사 결합 때문에 하우징에 대한 원위 방향으로 피스톤 로드의 운동으로 변환된다.
투여부(16)(비교, 도 1)는 투여 노브(41)(비교, 도 8)를 포함할 수 있다. 투여 노브(41)는 사용자에 의해 파지되도록 구성될 수 있다. 투여 노브(41)는 근위 단부에 배열되어 투여 부재(34)에 연결된다. 투여 노브와 투여 부재는 일체일 수 있다.
다음에, 도 1의 카트리지(4)로부터 약물을 방출하기 위한 본 발명의 구동 메커니즘의 동작이 기술된다.
투여량을 설정하도록, 사용자는 하우징부(17)(비교, 도 2, 도 3, 도 8 및 도 9)에 대해 근위 방향으로(화살표 43) 투여 부재(34)를 수동으로 운동시킬 수 있다. 이렇게 하도록, 사용자는 투여 노브(41)를 파지하여 근위 방향으로 이를 당길 수 있다. 투여 부재(34)는 회전 부재(21)에 대해 또한 근위로 운동한다. 회전 부재의 근위 운동은 회전 부재(21)의 돌출 부재(33)를 접경하는 지지 부재(32)에 의해 방지된다. 결과적으로, 하우징부(17)에 대한 투여 부재(34)의 근위 운동은 특히 투여 부재(34)와 회전 부재(21)의 나사 결합 때문에 하우징부(17)에 대한 제 1 방향(화살표 44)으로의 회전 부재(21)의 회전 운동으로 변환된다. 그러므로, 회전 부재(21)는 하우징에 대해 제 1 방향(회전 부재의 근위 단부로부터 볼 수 있는 바와 같이 반시계 방향)으로 회전한다. 회전 부재(21)는 또한 구동 부재(20) 및 스토퍼 부재(26)에 대해 회전한다. 구동 부재(20)는 스토퍼 부재(26)와의 상호 작용에 의해, 예를 들어 톱니부(27, 28)들의 인터록킹에 의해 제 1 방향으로 회전하는 것이 방지된다. 피스톤 로드(12)가 구동 부재(20)에 결합되고 구동 부재의 제 1 방향으로의 회전이 피스톤 로드를 근위 방향으로 진행시킴으로써, 피스톤 로드(12)는 스토퍼 부재(26)와 구동 부재(20)의 상호 작용에 의해 근위 방향으로 구동되는 것이 방지된다. 투여 정확성은 이러한 방식으로 증가될 수 있다.
회전 부재(21)가 제 1 방향으로 회전할 때, 회전 부재(21)의 톱니부(23)의 이빨의 경사는 톱니부의 이빨의 경사를 따라서 슬라이딩한다. 그러므로, 회전 부재의 이빨은 상기 이빨이 구동 부재(20)의 톱니부(22)의 다음 이빨과 맞물릴 때까지 회전축 주위에 나타날 수 있다. 회전 부재(21)의 이빨은 구동 부재(20)의 이빨의 경사를 따라서 슬라이딩한다. 이러한 운동 동안, 구동 부재(20), 및 특히 스토퍼 부재(26)는 톱니부(23)의 이빨이 톱니부(22)의 이빨을 (전체적으로) 분리하기 전에, 톱니부(22)의 이빨을 분리하는 깊이에 의해 결정된, 바람직하게 깊이와 동일한 거리만큼 피스톤 로드(12)와 하우징에 대해 회전축을 따라서 변위된다. 나중에, 회전 부재(21)의 이빨은 톱니부(22)의 다음 이빨과 맞물리고, 탄성 부재(31)에 의해 제공된 힘은 축선 방향 시작 위치로 회전축을 따라서 거꾸로 구동 부재(20)를, 특히 스토퍼 부재(26)를 운동시킨다. 원위 방향으로 및 역 근위 방향으로의 스토퍼 부재와 구동 부재의 일치한 운동은 도 2 및 도 3에서 이중 화살표 45에 의해 지시된다.
구동 부재의 다음 이빨과 맞물리는 회전 부재의 이빨은 사용자에게 청각적 및/또는 촉감의 피드백을 유발할 수 있다.
구동 메커니즘은 고정 투여량 디바이스 또는 사용자 설정 가능 투여량 디바이스에 적합하다. 방출될 약물의 고정 투여량의 크기 또는 사용자 설정 가능한 투여량이 사용자에 의해 변경될 수 있는 증가량(increment)은 바람직하게 구동 부재, 회전 부재 및 스토퍼 부재에 있는 각각의 톱니부들의 이빨들의 분포에 의해 결정된다. 회전 부재는 사용자 설정 가능한 투여량 디바이스의 하나 이상의 이빨(투여량 증가분)에 걸쳐서 및 고정 투여량 디바이스에 대해 (오직) 하나의 이빨에 걸쳐서 회전될 수 있다. 투여량 설정 동안 회전 부재(21)가 회전하는 구동 부재(20)에서의 이빨의 수는 실제로 방출되는 투여량의 크기를 결정한다. 투여 부재와 회전 부재는 회전 부재가 고정 투여량 디바이스의 하나의 이빨만큼 및 가변 투여량 디바이스를 위한 하나 이상의 이빨 만큼만 회전할 수 있도록 서로 적응될 수 있다.
투여량이 설정된 후에, 투여부(16)와 투여 부재(34)는 하우징부(17)에 대해 원위 방향(화살표 46)(비교, 도 4, 도 5, 도 8 및 도 9)으로 사용자에 의해 (밀려져) 운동한다. 그러므로, 투여 부재(34)는 하우징부(17)에 대해 원위 방향으로 운동한다. 회전 부재(21)는 일치하여 하우징에 대해, 제 1 방향과 반대인 제 2 방향(화살표 47)(비교, 도 4 내지 도 9)으로 회전한다. 구동 부재(20)는 제 2 방향으로 회전 부재의 회전 운동을 따른다. 제 2 방향으로의 구동 부재(20)의 회전 운동은 제 2 방향으로의 피스톤 로드(12)의 회전 운동으로 변환되고, 이러한 운동은 차례로 원위 방향으로의 피스톤 로드(12)의 운동으로 변환된다. 따라서, 도 1의 피스톤(10)은 카트리지(4)에 대해 원위 방향으로 변위될 수 있으며, 약물(5)의 투여량은 카트리지로부터 분배되고, 그 양은 이전에 설정된 투여량에 일치한다.
약물 투여 동안, 톱니부(22, 23)들은 인터록킹하고, 구동 부재(20)의 톱니부(28)의 이빨의 경사는 스토퍼 부재(26)의 톱니부(27)의 이빨의 경사를 따라서 슬라이딩한다. 이러한 운동은 상기된 바와 유사하게 반대 회전 방향으로의 회전 부재와 구동 부재의 상대 회전 운동을 위한 것이다. 이에 의해, 스토퍼 부재(26)는 스토퍼 부재(26)에 있는 톱니부(27)의 이빨의 깊이에 대응하는 거리만큼 구동 부재(20)에 대해 원위 방향으로 변위된다. 탄성 부재(28)는 톱니부(28)의 다음 이빨이 톱니부(27)의 각각의 이빨에 의해 맞물릴 때 축선 방향 시작 위치로 다시 스토퍼 부재(26)를 가압한다(이중 화살표 65).
스토퍼 부재의 다음 이빨을 맞무는 구동 부재의 이빨은 청각적 및/또는 촉감의 피드백을 사용자에게 유발할 수 있다.
도 10은 구동 메커니즘의 제 2 실시예의 단면 사시도를 개략적으로 도시한다. 이러한 구동 메커니즘은 도 2 내지 도 9와 관련하여 기술된 것과 본질적으로 일치한다. 이와 대조적으로, 스토퍼 부재(26)는 하우징(13, 17, 40)에 대한 회전 운동 및 변위에 대해 고정된다. 스토퍼 부재(26)는 하우징부(40 또는 17) 또는 그 삽입물에 통합될 수 있다. 하우징부(40)는 예를 들어 하우징(13)일 수 있다. 하우징부(17)는 하우징(13)에 삽입되어 그 안에서 고정될 수 있다. 고정 요소(64)들은 하우징부(40)에 하우징부(17)를 고정하기 위해 하우징에 있는 대응 요소들을 결합할 수 있다.
회전 부재(21), 구동 부재(20) 및 스토퍼 부재(26) 사이의 상대 축선 방향 변위를 보상하기 위하여, 각각의 부분들이 서로에 대해 회전할 때, 회전 부재(21)는 하우징부(17)에 대해 운동할 수 있다. 구동 메커니즘의 약물 방출 동작 동안 스토퍼 부재(26)와 회전 부재(21)를 구동 부재(20)와의 접경으로 바람직하게 영구적으로 유지하기 위하여, 탄성 부재(31)는 회전 부재(21) 상에, 바람직하게 스토퍼 부재(26)를 향해 회전 부재와 구동 부재(20)를 가압하는 회전 부재의 돌출 부재(33) 상에 작용한다. 탄성 부재(31)는 스토퍼 부재로부터, 예를 들어 스토퍼 부재의 근위 측부로부터 멀리 대면하는 구동 부재의 측부에 배열될 수 있다. 탄성 부재는 돌출 부재(33)의 근위면을 접경할 수 있다. 그러므로 지지 부재(32)는 분배될 수 있다. 하우징부(17)의 원위 단부면은 탄성 부재(31)를 위한 접경면으로서 작용할 수 있다.
그러나, 요소들이 도 10에 도시된 바와 같이 배열될 때, 이전의 실시예에서 스토퍼 부재의 축선 방향 운동에 일치하여 발생할 수 있는 회전 부재의 축선 방향 운동은 투여부(16), 및 그에 따라 사용자에게 전달될 수 있다. 외부 부분의 이러한 운동은 사용자를 짜증나게 할 수 있었다.
도 11 내지 도 15는 도 1과 관련하여 기술된 바와 같은 약물 방출 디바이스에 제공되는데 적합한 구동 메커니즘의 제 3 실시예를 개략적으로 도시한다.
구동 메커니즘은 본질적으로 이전의 실시예들과 관련하여 기술된 것에 일치한다. 이와 대조적으로, 구동 부재(20), 및 특히 회전 부재(21)들은 피스톤 로드(12)가 따라서 변위되는 축선(변위 축선)에 대해 비스듬하게 진행하는 회전축 주위에서 회전 가능하다. 회전축(비교, 도 4에서 축선 A)은 변위 축선에 대해, 특히 피스톤 로드(12)의 길이의 주방향에 대해 횡으로, 특히 직각으로 진행할 수 있다.
구동 부재(20)와 회전 부재(21)는 축선 부재(50)에 의해 보유될 수 있으며, 축선 부재는 회전 부재(21)와 구동 부재(20)를 통해 연장할 수 있다. 축선(A)은 축선 부재(50)를 따라서 진행할 수 있다. 축선 부재는 하우징에 대한 변위로부터 구동 부재와 회전 부재를 고정한다. 스토퍼 부재(26)는 하우징(13) 내로 통합될 수 있다. 물론, 스토퍼 부재(26)는 또한 별도의 요소로서 구현될 수 있다. 축선 부재(50)는 스토퍼 부재(26)를 통해 연장할 수 있다.
구동 부재(20)는 외부 톱니부(51)를 포함할 수 있다. 외부 톱니부(51)의 이빨은 축선(A)으로부터 멀리 방사상으로 연장할 수 있다. 구동 부재는 톱니형 기어 슬리브일 수 있다. 피스톤 로드(12)는 유익하게 외부 톱니부(52)를 구비한다. 피스톤 로드(12)의 외부 톱니부(52)와 구동 부재(20)의 외부 톱니부(51)는 서로 맞물리도록 배열된다. 피스톤 로드(12)의 외부 톱니부(52)와 구동 부재(20)의 외부 톱니부(51)는 영구적으로 맞물릴 수 있다. 구동 부재(20)와 회전 부재(21)가 하우징(13)에 대해 제 2 방향으로 함께 회전할 때, 피스톤 로드(12)는 또한 하우징에 대해 원위 방향으로 변위된다. 피스톤 로드는 하우징에 대해 회전하지 않지만 원위 방향으로 변위된다.
피스톤 로드(12)는 예를 들어 피스톤 로드가 연장할 수 있는 개구(53)를 통하여 하우징부(17)에 의해 변위 축선에 대해 방사상 방향으로의 편차에 대해 지지될 수 있다.
이전에 기술된 실시예들과 대조적으로, 투여 부재(34)와 회전 부재(21)들은 나사 결합되지 않는다. 오히려, 회전 부재(21)와 투여 부재(34)들은 레버 메커니즘을 통해 서로 연결/결합된다. 레버 메커니즘은 하우징에 대한 근위 방향으로의 투여 부재(34)의 운동을 하우징에 대한 제 1 방향으로의 회전 부재의 회전 운동으로, 및 하우징에 대한 원위 방향으로의 투여 부재(34)의 운동을 하우징에 대한 제 2 방향으로의 회전 부재의 회전 운동으로 변환하는데 적합하다.
구동 부재(20)는 스토퍼 부재(26) 때문에 투여량의 설정 동안 회전하는 것이 방지되어, 제 1 방향으로의 구동 부재의 회전 운동을 방지한다.
레버 메커니즘은 레버(55)를 포함할 수 있다. 레버(55)는 바람직하게 회전 부재(21)에 대한 회전 운동으로부터, 바람직하게 회전 부재(21)에 대한 (동시) 병진 운동에 대해 고정된다. 바람직하게, 레버(55)는 회전 부재(21)와 일체로 형성된다. 레버(55)는 투여량 설정 동안 제 1 방향으로 및 투여량 방출 동안 제 2 방향으로 회전축 주위에서 선회 가능하다.
투여 부재(34)는 바람직하게 그의 원위 단부에서 레버(55)와 결합을 위한 결합 부재(54), 예를 들어 핀을 포함한다. 결합 부재(54)는 레버(55)를, 특히 레버(55)에 있는 개구(56), 바람직하게 세장형 개구(56)를 결합할 수 있다.
스토퍼 부재(26)는 이전에 기술된 바와 같이 투여량 설정 동안 제 1 방향으로의 구동 부재의 회전 운동을 방지한다.
도 16은 방출 상태에 있는 실시예에 따른 재설정 가능 구동 메커니즘의 일부의 개략 단면도를 도시한다. 도 17은 재설정 상태에 있는 도 16의 재설정 가능 구동 메커니즘을 도시한다.
구동 메커니즘은 도 2 내지 도 9와 관련하여 기술된 것과 일치할 수 있다. 그러나, 다음에 보다 상세하게 기술되는 바와 같은 구동 메커니즘을 위한 재설정 메커니즘은 또한 상기된 바와 같은 나머지 구동 메커니즘에 제공될 수 있다.
도 15 및 도 16과 관련하여 기술된 구동 메커니즘은 재설정 가능 구동 메커니즘이다. 이러한 목적을 위하여, 구동 메커니즘은 재설정 메커니즘을 포함한다. 재설정 메커니즘은 재설정 위치와 방출 위치 사이에서 샌드위치될 수 있다.
이전의 도면들과 관련하여 기술된 구동 메커니즘과 대조적으로, 회전 부재(21)는 도 16 및 도 17에 도시되지 않는다. 그러나, 그럼에도 회전 부재는 제공될 수 있다. 도 16 및 도 17은 구동 메커니즘을 통한 절반의 단면만을 도시한다. 추가 절개는 피스톤 로드(12)를 따라서 만들어졌다.
도 16에 도시된 바와 같이, 방출 상태에서, 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)는 하우징(13)에 대한 제 1 방향으로의 구동 부재(20)의 회전 운동이 방지되고 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로의 구동 부재(20)의 회전이 허용되도록 서로 결합된다. 톱니부(27, 28)들은 상기된 바와 같이 이러한 목적을 위해 제공될 수 있다. 탄성 부재(31)는 스토퍼 부재(26) 상에서 축선 방향으로 작용하는 힘을 발휘하고, 상기 힘은 스토퍼 부재와 구동 부재를 결합된 상태로 유지하려 한다. 탄성 부재(31)는 방출 상태에서 스토퍼 부재를 구동 부재(20)와 결합 상태로, 특히 접경으로 유지하도록 배열될 수 있다. (편향된) 탄성 부재(31)는 베어링 부재(57)에 의해 지지, 바람직하게 기댈 수 있다. 베어링 부재는 예를 들어 도 6의 지지체(48)일 수 있다. 베어링 부재(57)는 유익하게 하우징(13)에 대한 회전 운동 및 변위에 대해 고정된다.
제 2 방향으로의 구동 부재(20)의 회전은 피스톤 로드(12)를 하우징(13)에 대해 원위 방향으로 변위시킬 수 있다. 피스톤 로드(12)는 도 2 내지 도 10과 관련하여 기술된 바와 같이 투여량 방출을 위해 하우징에 대해 원위 방향으로 회전 및 병진할 수 있다. 대안적으로, 피스톤 로드는 순수 병진 운동에 의해 원위 방향으로 운동할 수 있다(명확히 도시되지 않음, 비교, 도 11 내지 도 15에 따른 구동 메커니즘). 구동 부재(20)는 피스톤 로드(12)를 결합할 수 있다. 구동 부재(20)는 피스톤 로드(12)에 스플라인 결합될 수 있다. 바람직하게, 피스톤 로드(12)와 구동 부재(20) 사이에는 상대 회전 운동이 가능하지 않다. 또한, 구동 부재(20)는 바람직하게 재설정 메커니즘이 방출 상태에 있을 때 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)의 (영구적인) 인터록킹 때문에 제 1 방향으로 회전될 수 없다.
그러므로, 구동 메커니즘이 방출 상태에 있을 때, 피스톤 로드(12)가 시작 위치로 하우징(13)에 대해 근위 위치로 운동하면, 스토퍼 부재(26)가 제 1 방향으로의 구동 부재(20)의 회전 운동을 방지하고 구동 부재가 제 1 방향으로 회전되어야 하기 때문에, 시작 위치로의 하우징(13)에 대한 근위 방향으로의 피스톤 로드(12)의 운동이 방지된다.
그러나, 카트리지(4)가 비워진 후에, 즉, 피스톤(10) 및 특히 피스톤 로드(12)의 원위 단부 위치가 도달된 후에, 피스톤 로드는 구동 메커니즘이 재사용되는 것을 허용하기 위하여 근위의 시작 위치로 다시 근위 방향으로 운동해야만 된다. 유익하게, 구동 메커니즘은 방출 상태로부터 재설정 상태로 변환 가능하도록 구성된다. 재설정 상태에서, 피스톤 로드(12)는 예를 들어 사용자 나사 조정(screwing)에 의해 및/또는 근위 방향으로 피스톤 로드(12)를 미는 것에 의해 하우징에 대해 근위 방향으로 운동할 수 있다.
구동 메커니즘은 클러치 부재(58)를 포함한다. 클러치 부재(58)는 하우징(13)에 대해, 바람직하게 방출 위치(D)와 재설정 위치(R) 사이에서 하우징에 대해 운동할 수 있다. 클러치 부재(58)는 방출 위치와 재설정 위치 사이에서 전후진할 수 있다. 재설정 위치는 방출 위치로부터 보여지는 바와 같이 원위 방향으로 배열될 수 있다. 클러치 부재(58)는 슬리브일 수 있다. 피스톤 로드(12)는 클러치 부재를 통해 연장할 수 있다.
방출 위치에서, 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)는 결합된다. 재설정 위치에서, 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)는 분리된다(비교, 도 17에서 포위 영역(59)). 그러므로, 클러치 부재(58)가 재설정 위치에 있을 때, 구동 부재는 회전을 방지하는 스토퍼 부재(26)없이 하우징(13)에 대해 제 1 방향으로 회전될 수 있다. 결과적으로, 피스톤 로드(12)는 분리된 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)로 인하여, 예를 들어 하우징에 대한 회전에 의해 그리고 하우징에 대한 나사 결합 때문에 근위 방향으로 운동할 수 있다.
클러치 부재(58)는 돌출부(61)를 포함할 수 있다. 돌출부(61)는 클러치 부재(58)의 베이스부(66)로부터 방사상으로, 바람직하게 안쪽으로 돌출할 수 있다. 베이스부는 축선 방향으로 연장할 수 있다. 돌출부(61)는 클러치 부재가 재설정 위치(R)를 향하여 운동할 때 결합 범위 밖으로 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)를 운동시키도록 배열될 수 있다. 돌출부(61)는 클러치 부재(58)의 근위 단부에 또는 그 근처에 제공될 수 있다. 클러치 부재(58)의 돌출부(61)의 원위 단부면은 스토퍼 부재(26)의 근위면을 결합하도록, 바람직하게 이를 접경하도록 배열될 수 있다.
재설정 메커니즘은 또한 클러치 탄성 부재(60), 예를 들어 코일 스프링 및/또는 압축 스프링과 같은 클러치 스프링 부재를 포함한다.
클러치 부재(58)는 구동 부재(20), 스토퍼 부재(26), 탄성 부재(31), 베어링 부재(57) 및/또는 클러치 탄성 부재(60)를 따라서 연장할 수 있다. 클러치 부재(58)는 강성일 수 있다. 클러치 부재(58)는 일정한 길이를 가질 수 있다.
클러치 탄성 부재(60)는 클러치 부재(58)가 방출 위치에 있을 때 편향될 수 있다. 편향된 클러치 탄성 부재는 재설정 위치에서 클러치 부재를 운동시키려는 힘을 클러치 부재 상에 작용시킬 수 있다. 클러치 탄성 부재(60)는 베어링 부재(57) 상에, 특히 그 원위면 상에 기댈 수 있다.
클러치 부재(58)는 (추가의) 돌출부(62)를 포함할 수 있다. 돌출부(62)는 클러치 부재(58)의 베이스부(66)로부터 방사상으로, 바람직하게 안쪽으로 돌출할 수 있다. 돌출부(62)는 클러치 부재(58)의 원위 단부의 영역에 배열될 수 있다. 돌출부(62)는 클러치 탄성 부재(60)에 의해 접경 가능하게 되도록 배열되고, 바람직하게 클러치 탄성 부재에 접경된다. 클러치 탄성 부재(60)는 돌출부(62)의 근위면에 의해 지지될 수 있으며, 바람직하게 상기 근위면에 기댄다.
클러치 탄성 부재(60)는 재설정 위치(R)에서 클러치 부재(58)를 운동시키려는 힘을 클러치 부재(58) 상에 작용시키도록 배열된다. 구동 메커니즘이 방출 상태에 있을 때, 이 힘은 클러치 스토퍼 부재(63)에 의해 대응된다. 따라서, 방출 상태에서, 클러치 부재(58)는 클러치 스토퍼 부재(63)에 의해 방출 위치에서 유지될 수 있다.
방출 상태에서, 클러치 스토퍼 부재(63)는 바람직하게 하우징(13)에 대한 변위에 대해 고정된다. 클러치 스토퍼 부재(63)는 클러치 부재(58)를 접경하도록 배열될 수 있다. 클러치 스토퍼 부재(63)의 근위 단부면은 방출 상태에서 클러치 부재(58)의 원위 단부면을 접경할 수 있다.
디바이스를 재설정하기 위해, 클러치 스토퍼 부재(63)는 클러치 부재를 재설정 위치로 이동시키는 것을 허용하도록 운동할 수 있으며, 예를 들어 제거될 수 있다. 그 결과, 편향된 클러치 탄성 부재(60)는 클러치 스토퍼 부재에 의해 더 이상 보상되지 않는 힘을 클러치 부재(58) 상에 작용시킨다. 상기 힘은 재설정 위치(R)에서 클러치 부재(58)를 자동으로 운동시키려 한다. 클러치 부재(58)는 스토퍼 부재(26)를 접경할 수 있다. 스토퍼 부재(26)는 재설정 위치(R)를 향한 클러치 부재의 운동을 허용할 수 있다.
재설정 위치 내로 취하기 위하여, 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)를 결합으로 유지하려는, 탄성 부재(31)에 의해 스토퍼 부재(26) 상에 작용되는 힘은 극복되어야만 한다. 그러므로, 재설정 위치(R)를 향해 클러치 부재(58)를 운동시키는 힘은 탄성 부재(31)에 의해 작용되는 힘보다 커야만 한다. 재설정 위치(R)에서 클러치 부재(58)를 운동시키기 위한, 특히 유지하기 위한 힘은 클러치 탄성 부재(60)에 의해 제공될 수 있다. 탄성 부재(31)와 클러치 탄성 부재(60)가 각각 스프링 부재로서 구현되는 것이 유익하다. 클러치 탄성 부재(60)는 이 경우에 바람직하게 탄성 부재(31)에 의해 작용되는 힘을 극복하기 위하여 탄성 부재(31)의 스프링 강도보다 큰 스프링 강도를 가진다.
클러치 스토퍼 부재(63)는 유익하게 예를 들어 카트리지(4) 또는 카트리지 보유 부재(11)에 의해 카트리지 유닛에 형성된다. 그러므로, 빈 카트리지를 대체하기 위해 카트리지 유닛이 하우징(13)으로부터 분리되면, 클러치 부재(58)는 자동으로 재설정 위치를 향해 그 안으로 이동되어 바람직하게 재설정 위치에서 유지된다.
방출 위치로부터 재설정 위치로 운동할 때 클러치 부재(58)가 하우징(13)에 대해 운동하는 거리는 바람직하게 톱니부(27, 28)들을 분리하도록 충분히 크게 선택된다.
클러치 부재(58)는 클러치 부재가 하우징으로부터 벗어나는 것을 방지하기 위하여 구동 메커니즘에 유익하게 고정된다. 이러한 목적을 위하여, 클러치 부재는 스토퍼 부재(26)의 근위면에 접경할 수 있다.
클러치 부재(58)는 방출 위치(D)로부터 재설정 위치(R)로 운동할 때 및 바람직하게 또한 재설정이 완료된 후에 방출 위치로부터 재설정 위치로 다시 운동할 때 하우징(13)에 대해 축선 방향으로 안내될 수 있다. 클러치 부재(58)는 하우징(13)에 대한 회전 운동에 대해 고정될 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 클러치 부재(58)가 재설정 위치(R)에 있을 때, 구동 메커니즘은 재설정 상태에 있으며, 피스톤 로드(12)는 원위 단부 위치로부터 근위 시작 위치로 다시 하우징에 대해 근위 방향으로 운동할 수 있다. 새로운 카트리지(4)가 하우징(13)에 부착될 때, 피스톤 로드(12)가 시작 위치로 다시 운동한 후에, 클러치 부재(58)는 카트리지(4), 및 존재한다면 카트리지 보유 부재(11)와 함께 방출 위치로 다시 근위 방향으로 운동할 수 있으며, 이에 의해 구동 부재(20)와 스토퍼 부재(26)를 결합하여 다시 운동시킨다.
따라서, 약물 방출 디바이스는 재사용될 수 있다. 카트리지(4) 또는 카트리지 보유 부재(11) 같은 카트리지 유닛이 클러치 스토퍼 부재(63)로서 작용할 수 있음에 따라서, 카트리지 유닛(2)이 구동 유닛(3)으로부터 분리될 때(비교, 도 1), 재설정 메커니즘은 자동으로 및 특히 (순수하게) 기계적으로 스토퍼 부재(26)와 구동 부재(20)를 분리한다. 그러므로, 단지 사용자에 의해 요구되는 행위만이 새로운 카트리지 유닛(2)이 구동 부재(20)에 부착되기 전에 시작 위치로 다시 피스톤 로드(12)를 운동시키는, 예를 들어 나사 조정하는 및/또는 미는 것이다. 그러므로, 구동 메커니즘은 용이하게 재사용할 수 있다.
상기에서 기술된 재사용 메커니즘은 용이하게 실행될 수 있고, 대응하는 재사용할 수 없는 구동 메커니즘과 비교하여 단지 작은 양의 추가 부분들만을 요구한다. 특히, 제 1 실시예와 비교하여, 단지 2개의 추가 부분들(클러치 부재와 클러치 탄성 부재)들이 자동 재설정 메커니즘을 위해 요구된다.
재설정 메커니즘이 자동적인 것일 수 있음에 따라서, 스토퍼 부재와 구동 부재를 분리하기 위한 어떠한 외부 행위도 요구되지 않는다. 그러므로, 클러치 부재는 하우징에서, 특히 외부로부터 접근할 수 없이 보유될 수 있다.
물론, 재설정 메커니즘은 수동, 비자동 메커니즘으로서 실시될 수 있다. 이 경우에, 클러치 부재의 운동을 외부적으로 실행 가능하도록 구성하는 것이 유익하다.
도 16 및 도 17에 인용된 상황과 대조적으로, 클러치 부재(58)는 (부분적으로) 하우징 외측에 배열될 수 있다. 하우징은 하나 이상의 개구들을 구비할 수 있으며, 클러치 부재는 개구들을 통해 하우징의 외측으로부터 내측으로 연장할 수 있다. 이러한 것은 특히 비자동 재설정 메커니즘에 대해 유익하다.
도 18은 약물 방출 디바이스의 예시적인 실시예의 일부의 개략 단면도를 도시한다. 약물 방출 디바이스는 본질적으로 상기된 디바이스들에 대응한다.
상기된 디바이스들에 부가하여, 약물 방출 디바이스(1)는 엔드-스톱 메커니즘(end-stop mechanism)을 준비한다. 엔드-스톱 메커니즘은 여전히 카트리지(4)에 존재하는 약물(5)의 양을 초과하는 약물(5)의 투여량에 대응하는 피스톤 로드(12)의 방출 운동을 방지하도록 구성된다.
이러한 목적을 위하여, 피스톤 로드(12)는 적어도 하나의 블로킹 부재(67)를 포함한다. 대안적으로, 피스톤 로드(12)는 2개 이상의 블로킹 부재(67)들을 포함할 수 있다. 블로킹 부재(67)들은 마주하여 배치될 수 있다. 각각의 블로킹 부재(67)는 피스톤 로드(12)로부터 방사상으로 돌출할 수 있다.
블로킹 부재(67)는 피스톤 로드(12)의 근위 단부 영역에 배열될 수 있다. 바람직하게, 블로킹 부재(67)와 피스톤 로드(12)는 일체로 형성된다. 대안적으로, 블로킹 부재(67)는 피스톤 로드(12)에 연결될 수 있다. 이 경우에, 블로킹 부재(67)는 피스톤 로드(12)에 대한 축선 및 회전 운동에 대해 고정된다.
블로킹 부재(67)는 피스톤 로드(12)의 근위 단부 영역으로부터 방사상으로 외향하여 돌출할 수 있다. 블로킹 부재(67)는 외향하는 플랜지일 수 있다.
회전 부재(21)는 스토퍼 특징부(68)를 포함한다. 스토퍼 특징부(68)는 회전 부재(21) 내부에 배열된다. 바람직하게, 스토퍼 특징부(68)는 회전 부재(21)의 원위 단부 영역에 배열된다. 바람직하게, 스토퍼 특징부(68)와 회전 부재(21)는 일체로 형성된다. 스토퍼 특징부(68)는 내향하는 어깨부 또는 플랜지 부분을 포함할 수 있다. 바람직하게, 스토퍼 특징부(68)는 내향하는 플랜지이다.
스토퍼 특징부(68)는 카트리지(4)에서 유지되는 약물(5)의 마지막 투여량이 분배되었을 때, 즉 피스톤(10)이 카트리지(4)에서 가장 원위인 단부 위치에 도달하였을 때 블로킹 부재(67)와 기계적으로 상호 작용하도록, 특히 이를 접경하도록 구성될 수 있다. 피스톤 로드(12)를 따라서 본 바와 같이, 블로킹 부재(67)와 스토퍼 특징부(68)는 중첩하도록 배열될 수 있다. 블로킹 부재(67)와 스토퍼 특징부(68)가 기계적으로 상호 작용, 예를 들어 접경할 때, 회전 부재(21)에 대한 피스톤 로드(12)의 추가의 원위 운동이 방지된다. 블로킹 부재(67)는 피스톤 로드(12)가 투여량을 방출하기 위해 원위 방향으로(distally) 운동할 때 스토퍼 특징부(68)를 향해 변위된다. 마지막으로 이용 가능한 투열양이 방출되었을 때, 블로킹 부재(67)와 스토퍼 특징부(68)는 접경한다. 이에 의해, 피스톤 로드(12)의 추가의 원위 운동은 마지막 투여량이 방출되었을 때 방지될 수 있다.
스토퍼 특징부(68)와 블로킹 부재(67)가 마지막 투여량의 방출 후에 기계적으로 상호 작용할 때, 설정 운동, 특히 하우징(13)에 대한 제 1 방향으로의 회전 부재(21)의 회전은 여전히 가능하게 될 수 있다. 그러나, 방출 운동, 특히 회전 부재(21)에 대한 피스톤 로드(12)의 원위 운동으로 변환되는 제 2 방향으로의 회전 부재(21)의 회전 운동은 스토퍼 특징부(68)와 블로킹 부재(67)의 접경으로 인하여 방지된다.
이러한 방식으로, 디바이스(1)는 카트리지(4)에서 유지되는 약물(5)의 현재 양을 초과하는 약물(5)의 투여량의 방출을 방지한다. 그러므로, 사용자에 대해 치명적 또는 심지어 치사의 결과를 가질 수 있는 약물 과용이 방지될 수 있다. 결과적으로, 상기된 약물 방출 디바이스(1)는 사용자에 대해 증가된 안전성을 제공한다.
스토퍼 특징부(68)와 블로킹 부재(67)가 기계적으로 상호 작용할 때, 피스톤(10)은 유익하게 카트리지(4)에서의 그의 가장 원위의 단부 위치에 도달하였다. 그 후, 약물 방출 디바이스(1)는 예를 들어 상기된 바와 같이 재설정될 수 있다.
상기된 바와 같은 (재설정 가능한) 구동 메커니즘으로, 양호한 투여 정확성이 달성된다. 구동 메커니즘들은 약물의 투여량들을 분배하고 1 IU로부터 30 IU까지, 바람직하게 3 IU로부터 20 IU까지를 포함하는데 특히 적합하다. 또한, 30 IU 이상 또는 1 IU 미만의 투여량들이 기술된 구동 메커니즘에 의해 분배될 수 있다. 그러나, 1 IU로부터 30 IU의 투여량이 특히 적합하다. 예를 들어, 피스톤 로드가 방출 동안 회전하는 도 1 내지 도 10과 관련하여 기술된 디바이스가 1 IU 미만의 투여량을 위해 디자인되었으면, 피스톤 로드의 나사는 낮은 피치를 가져야 하며 및/또는 구동 부재와 회전 부재의 각각의 톱니부의 이빨의 수는 증가되어야 한다. 물론, 제품 비용은 보다 미세한 구분의 톱니부들과 보다 낮은 피치의 나사때문에 증가할 수 있다. 30 IU 보다 큰, 예를 들어 50 IU 이상의 약물을 방출하도록 구성된 디바이스를 제공하기 위하여, 피스톤 로드에 있는 나사는 보다 높은 피치를 가져야 한다. 물론, 결과적으로, 나사의 사전 결정된 과정으로부터의 작은 편차는 필요한 투여량으로부터 중요한 절대적인 편차를 초래할 수 있다. 그러므로, 투여량 정확성에서의 감소의 위험성은 증가될 수 있다. 부가하여, 나사 결합의 자체 록킹의 위험성이 증가될 수 있다.
약물 방출 디바이스의 (외부) 하우징의 지름은 20㎜ 이하, 바람직하게 16㎜ 이하, 특히 바람직하게 14㎜ 이하일 수 있다.
물론, 본 발명은 상기된 실시예들에 의해 제한되지 않는다.
1. 약물 방출 디바이스 2. 카트리지 유닛
3. 구동 유닛 4. 카트리지
5. 약물 6. 방출구
7. 디바이스의 원위 단부 8. 디바이스의 근위 단부
9. 멤브레인 10. 피스톤
11. 카트리지 보유 부재 12. 피스톤 로드
13. 하우징 14. 카트리지 유닛의 근위 단부측
15. 하우징의 원위 단부측 16. 투여부
17. 하우징부 18. 하우징부의 근위 단부
19. 하우징부의 원위 단부 20. 구동 부재
21. 회전 부재 22. 톱니부
23. 톱니부 24. 이빨
25. 이빨 26. 스토퍼 부재
27. 톱니부 28. 톱니부
29. 안내 특징부 30. 안내 슬롯
31. 탄성 부재 32. 지지 부재
33. 돌출 부재 34. 투여 부재
35. 안내 특징부 36. 나사
37. 결합 트랙 38. 결합 특징부
39. 개구 40. 하우징부
41. 투여 노브 42. 결합 부재
43, 44, 45, 46, 47. 화살표 48. 지지체
49. 나사 50. 축선 부재
51. 구동 부재의 외부 톱니부 52. 피스톤 로드의 톱니부
53. 개구 54. 결합 수단
55. 레버 56. 개구
57. 베어링 부재 58. 클러치 부재
59. 포위 영역 60. 클러치 탄성 부재
61. 돌출부 62. 돌출부
63. 클러치 스토퍼 부재 64. 고정 요소
65. 화살표 66. 베이스부
67. 블로킹 부재 68. 스토퍼 특징부
A. 축선

Claims (17)

  1. 약물 방출 디바이스(1)를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘으로서,
    - 근위 단부 및 원위 단부를 구비한 하우징(13, 17, 40),
    - 약물의 투여량을 방출하기 위하여 제 2 방향으로 상기 하우징에 대해 재설정 가능한 구동 부재(20),
    - 상기 구동 부재가 제 2 방향으로 회전할 때, 상기 구동 부재에 의해 상기 하우징에 대해 원위 방향으로 구동되도록 구성되는 피스톤 로드(12),
    - 스토퍼 부재가 상기 구동 부재를 결합할 때, 상기 하우징에 대한 상기 제 2 방향과 반대인 제 1 방향으로의 상기 구동 부재의 회전을 방지하도록 구성되는 상기 스토퍼 부재(26), 및
    - 방출 위치(D)와 재설정 위치(R) 사이에서 상기 하우징에 대해 운동할 수 있는 클러치 부재(58)를 포함하며,
    - 상기 클러치 부재가 방출 위치에 있을 때, 상기 스토퍼 부재와 상기 구동 부재는 결합되고, 상기 구동 부재는 상기 하우징에 대해 상기 제 1 방향으로 회전하는 것이 방지되며,
    - 상기 클러치 부재가 재설정 위치에 있을 때, 상기 구동 부재와 상기 스토퍼 부재는 분리되고, 상기 구동 부재는 상기 하우징에 대해 상기 제 1 방향으로 회전 가능하고 상기 피스톤 로드는 상기 하우징에 대해 근위 방향으로 운동할 수 있는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 부재(20)는 상기 피스톤 로드(12)를 결합하는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 구동 메커니즘은, 상기 클러치 부재가 방출 위치(D)를 향하여 이동하거나 또는 방출 위치에 있을 때, 재설정 위치(R)에 있는 상기 클러치 부재를 이동시키는 힘을 상기 클러치 부재(58) 상에 작용시키도록 배열되는 클러치 탄성 부재(60)를 포함하는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 구동 메커니즘은 상기 힘에 대응하도록 배열되어 상기 클러치 부재(58)가 상기 재설정 위치(R)에서 운동하는 것을 방지하는 제거 가능 클러치 스토퍼 부재(63)를 포함하는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 메커니즘은 상기 구동 부재와 상기 스토퍼 부재를 결합으로 유지하려 하는 힘을 상기 구동 부재(20) 및 상기 스토퍼 부재(26) 중 하나 또는 양자에 작용시키는 탄성 부재(31)를 포함하는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클러치 탄성 부재(60)는 클러치 스프링 부재이며, 상기 탄성 부재(31)는 스프링 부재이며, 상기 클러치 스프링 부재는 상기 스프링 부재의 스프링 강도보다 큰 스프링 강도를 갖는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 부재(20)와 상기 스토퍼 부재(26)는 상기 클러치 부재가 상기 방출 위치(D)에 있을 때 일방향 마찰 클러치 메커니즘을 형성하도록 결합되고, 상기 일방향 마찰 클러치 메커니즘은 상기 스토퍼 부재 및 상기 하우징에 대한 제 1 방향으로의 구동 부재의 회전 운동을 방지하도록 구성되는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스토퍼 부재(26)는 상기 하우징(13, 17, 40)에 대한 회전 운동에 대해 고정되고, 상기 스토퍼 부재는 상기 하우징에 대해 변위될 수 있는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스토퍼 부재(26)는 상기 재설정 위치치(R)를 향한 상기 클러치 부재(58)의 운동을 따르도록 배열되고, 이에 의해 상기 구동 부재(20)로부터 분리되는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클러치 부재(58)는 상기 클러치 부재가 상기 재설정 위치(R)를 향하여 이동할 때 상기 스토퍼 부재(26)를 접경하도록 배열되는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 메커니즘은 상기 약물의 투여량이 설정되는 동안 상기 하우징(13, 17, 40)에 대해 상기 제 1 방향으로 회전되고 투여량이 방출되는 동안 상기 하우징에 대해 상기 제 2 방향으로 회전되도록 구성되는 회전 부재(21)를 포함하며, 상기 회전 부재와 상기 구동 부재(20)는 상기 클러치 부재(58)가 방출 위치(D)에 있을 때 일방향 마찰 클러치 메커니즘을 형성하도록 결합되고, 상기 일방향 마찰 클러치 메커니즘은 상기 회전 부재가 상기 제 2 방향으로 회전할 때 상기 회전 부재와 상기 구동 부재 사이의 상대 회전 운동을 방지하도록 구성되는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스토퍼 부재(26)는 복수의 이빨을 구비한 톱니부(27)를 가지며, 상기 구동 부재(20)는 복수의 이빨을 갖는 톱니부(28)를 가지며, 상기 구동 부재의 톱니부는 상기 스토퍼 부재의 톱니부와 맞물리며, 상기 스토퍼 부재의 톱니부의 이빨과 상기 구동 부재의 톱니부의 이빨은 회전축을 따라서 연장하고, 상기 구동 부재는 상기 회전축 주위에서 제 2 방향으로 회전할 수 있는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 부재(20)는 상기 피스톤 로드(12)에 스플라인 결합되는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클러치 부재(58)는 상기 하우징(13, 17, 40)에 대한 회전 운동에 대해 고정되는, 약물 방출 디바이스를 위한 재설정 가능 구동 메커니즘.
  15. 약물 방출 디바이스(1)로서,
    제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 재설정 가능 구동 메커니즘, 및 약물(5)을 유지하기 위한 카트리지(4)를 포함하며, 상기 카트리지는 상기 하우징(13, 17, 40)에 분리 가능하게 부착되는 약물 방출 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서, 제 4 항 내지 제 14 항에 따른 구동 메커니즘을 구비하며, 상기 카트리지(4) 또는 카트리지 보유 부재(11)는 클러치 스토퍼 부재(63)인 약물 방출 디바이스.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 디바이스(1)는 펜형 디바이스인 약물 방출 디바이스.
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