KR20180122642A - 의료용 빙류 슬러리 제조 및 전달 시스템 및 방법 - Google Patents

의료용 빙류 슬러리 제조 및 전달 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20180122642A
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medical
slurry
agitator
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리릿 개리비얀
리차드 록스 앤더슨
윌리엄 에이. 파리넬리
에밀리아 자보스카이
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더 제너럴 하스피탈 코포레이션
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Abstract

본 발명은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템 및 방법을 제공한다. 특히, 최종 사용자가 치료 지점에서 무균 의료용 빙류 슬러리를 제조 및 전달할 수 있게 하는, 의료용 빙류 슬러리 제조를 위한 시스템 및 방법이 제공된다.

Description

의료용 빙류 슬러리 제조 및 전달 시스템 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
해당 사항 없음.
연방 후원 연구에 관한 진술
해당 사항 없음.
배경
본 발명은 일반적으로 의료용 빙류 슬러리에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 의료용 빙류 슬러리의 제조 및 인출 또는 주사를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
의료용으로 사용되는 빙류 슬러리는 전형적으로 부분적으로 결빙된 식염수 용액을 포함한다. 의료용 빙류 슬러리는 치료적 저체온 및 느린 장기 및 조직 신진 대사 속도를 유도하여 외과 수술 중에 환자의 장기를 보호하기 위해 수술 적용에 사용된다. 의료용 빙류 슬러리는 또한 선택적 또는 비선택적 냉동 요법(cryotherapy) 및/또는 냉동 분해(cryolysis)를 위해 환자에게 주사된다.
본 발명은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템 및 방법을 제공한다. 특히, 최종 사용자/임상의가 치료 지점에서 무균 의료용 빙류 슬러리 조성물을 제조하여 전달할 수 있게 하는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템 및 방법이 개시되어 있다.
일 양태에서, 본 발명은 비결빙, 무균의 의료용 슬러리 조성물을 보유하는 일회용 카트리지를 포함하는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 일회용 카트리지를 지지하는 하우징을 더 포함한다. 상기 하우징은 액추에이터와, 상기 일회용 카트리지에 보유된 비결빙 슬러리 조성물을 빙류 결정들을 형성하기에 충분한 온도로 냉각시키기 위해 상기 하우징과 함께 작동하는 냉각 장치를 포함한다. 상기 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템은 빙류 결정들이 상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 의료용 슬러리 조성물이 바늘의 단부를 통해서 환자에게 전달될 수 있게 하기에 충분한 크기로 감소되도록 상기 의료용 슬러리 조성물을 교반하기 위해 하우징의 액추에이터와 함께 작동 가능한 교반기와, 감소된 빙류 결정들을 포함하는 의료용 슬러리 조성물의 무균을 유지하면서 감소된 빙류 결정들을 포함하는 의료용 슬러리 조성물이 일회용 카트리지로부터 인출 또는 주사될 수 있게 하도록 구조화되고 배치된 접근 포트를 더 포함한다. .
또 다른 양태에서, 본 발명은 비결빙, 무균 의료용 슬러리 조성물을 보유하는 일회용 카트리지를 포함하는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 제공한다. 일회용 카트리지는 접근 포트를 포함한다. 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템은 일회용 카트리지를 지지하는 하우징을 더 포함한다. 상기 하우징은 액추에이터를 포함한다. 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템은 조성물 내에 빙류 결정들을 형성하기에 충분한 온도로 일회용 카트리지에 보유된 비결빙 슬러리 조성물을 냉각시키도록 하우징과 함께 작동할 수 있는 냉각 장치, 상기 빙류 결정들이 상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 의료용 슬러리 조성물이 바늘의 단부를 통해 환자에게 전달될 수 있게 충분한 크기로 감소되도록 상기 의료용 슬러리 조성물을 교반시키기 위해 상기 하우징의 액추에이터와 작동할 수 있는 교반기, 및 감소된 빙류 결정들을 포함하는 의료용 슬러리 조성물의 무균을 유지하면서, 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물을 일회용 전달 튜브를 통해 일회용 카트리지의 접근 포트 밖으로 펌핑하도록 작동 가능한 펌프를 더 포함한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 비결빙, 무균 의료용 슬러리 조성물을 보유하는 일회용 카트리지를 하우징에 놓는 단계와, 하우징 내에 놓여있는 동안 일회용 카트리지를 일회용 카트리지 내에 빙류 결정들을 형성하기에 충분한 온도로 냉각시키는 단계를 포함하는 의료용 빙류 슬러리 제조 방법을 제공한다. 상기 의료용 빙류 슬러리 제조 방법은 일회용 카트리지 내의 빙류 결정들이 감소된 빙류 결정들을 포함하는 의료용 슬러리 조성물이 바늘의 단부를 통해서 환자에게 전달되게 허용 하기에 충분한 크기로 감소되도록 일회용 카트리지에 보유된 의료용 슬러리 조성물을 교반하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 상기 및 다른 양태 및 장점은 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다. 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하고 본 발명의 바람직한 실시예를 예시로 도시한 첨부 도면을 참조한다. 그러나, 이러한 실시예는 반드시 본 발명의 전체 범위를 나타내는 것은 아니며, 따라서, 본 발명의 범위를 해석하기 위해 청구범위 및 본원을 참조해야 한다.
본 발명은 이하의 상세한 설명을 고려할 때 상술한 것 이외의 특징, 양태 및 장점이 보다 잘 이해될 것이며 명확해질 것이다. 이러한 상세한 설명은 다음의 도면을 참조한다.
도 1은 본 발명의 비제한적인 일 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 2는 커버를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 3은 하우징에 의해 한정된 내부 공동 내의 액체를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 4는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 접근 포트에 인접하여 배치된 주사기를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 5는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 하우징에 결합된 주사기 홀더를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 6은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지 내에 배치된 하나 이상의 필터를 갖는 도 4의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 7은 주사기 내에 배치된 하나 이상의 필터를 갖는 도 4의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 8은 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 9는 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 10은 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 11은 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 12는 첨가제 포트를 갖는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 비제한적인 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 14는 일회용 튜브와 이에 결합된 바늘을 갖는 도 11의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 15는 일회용 튜브와 나란한 펌프 위치에 있는 도 12의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 16은 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 11의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 17은 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 11의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 18은 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 11의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 19는 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 11의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 20은 본 발명의 또 다른 비제한적인 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 21은 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 22는 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 23은 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 24는 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 25는 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 26은 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 27은 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 28은 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 29는 일 측부 상에 배치된 교반기를 갖는 일회용 카트리지를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 30은 일 측부 상에 교반기를 갖는 하나 초과의 일회용 카트리지를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 31은 일 측부 상에 배치된 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 32는 내부에 배열된 하나 이상의 필터를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 33은 첨가제 포트를 갖는 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 일회용 카트리지를 도시한다.
도 34는 본 발명의 또 다른 비제한적인 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 35는 본 발명의 또 다른 비제한적인 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 36은 본 발명의 또 다른 비제한적인 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 37은 본 발명의 또 다른 비제한적인 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 38은 교반기의 다른 비제한적인 예를 갖는 도 37의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 39는 교반기의 또 다른 비제한적인 예를 갖는 도 37의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 도시한다.
도 40은 본 발명의 또 다른 비제한적인 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 41은 본 발명의 또 다른 비제한적인 예에 따른 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 개략도이다.
도 42는 도 41의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템의 빙류 트레이를 도시한다.
오프 사이트에서(즉, 치료 지점이 아닌) 제조된 의료용 빙류 슬러리는 빙류 슬러리를 치료 지점으로 운반하기 위해 냉장 유통 운송(cold chain shipping)을 필요로 한다. 오프 사이트 제조는 환자에게 빙류 슬러리를 투여하는 최종 사용자/임상의에게 상당한 부담을 안겨준다. 예를 들어, 빙류 슬러리는 환자의 안전을 보장하기 위해 무균을 유지해야 한다. 빙류 슬러리는 또한 슬러리의 빙류 결정 크기, 결정 형상 및 빙류 함량을 보존하고 슬러리가 냉각 능력 및 바늘을 통해 주사될 수 있는 능력(즉, 안정성)을 유지하도록 적절한 온도로 유지되어야 한다. 따라서, 오프 사이트 빙류 슬러리 제조는 최종 임상의가 빙류 슬러리를 조작하여 환자 안전 및/또는 빙류 슬러리의 효율을 잠재적으로 위태롭게 할 수 있다.
따라서, 최종 사용자가 치료 지점에서 무균 의료용 빙류 슬러리를 생산하고 전달할 수 있게 하는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템을 갖는 것이 바람직할 것이다. 슬러리의 무균 및 안정성(예 : 빙류 결정 크기 및 형상 및 빙류 함량)을 유지하면서 치료 지점에서 의료용 빙류 슬러리를 생산하는 시스템은 최종 사용자에게 부과되는 부담을 줄이고 제조 및 환자에게 의료용 빙류 슬러리를 전달하는 전체 공정을 단순화할 수 있다.
도 1은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 비제한적인 일례를 도시한다. 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하우징(104) 내에 지지되도록 구성된 일회용 카트리지(102)를 포함한다. 도시된 일회용 카트리지(102)는 무균의 사전 채워진 캐니스터 형태이다. 일회용 카트리지(102)는 무균 슬러리 조성물(106)로 사전 채워진다. 예를 들어, 일회용 카트리지(102)는 전체적으로 본원에 편입된 국제 특허 출원 제 PCT/US2015/047301 호에 기술된 슬러리 조성물들 중 하나로 사전 채워진다. 예를 들어, PCT/US2015/047301호에 기술된 바와 같이, 이러한 슬러리 조성물은 바람직한 빙류 함량 범위, 온도 범위를 가질 수 있고, 예를 들어, 슬러리를 주사 가능하게 만드는 하나 이상의 첨가된 빙류 입자 평활제 및/또는 생체 적합성 계면 활성제(예 : 글리세롤)를 포함할 수 있다. 여기에 기술된 임의의 시스템에서, 시스템이 의료용 빙류 슬러리(후술함)를 교반, 블렌딩, 혼합 또는 파괴한 후, 및 슬러리가 주사되기 직전에 이러한 제제 또는 계면 활성제를 첨가하는 것이 바람직할 수 있다. 일회용 카트리지(102)를 무균 슬러리 조성물(106)로 사전 채우면, 무균 슬러리 조성물(106)이 밀봉된 환경 내에서 자체 내장될 수 있다. 이것은 일회용 카트리지(102)를 취급하는 동안 슬러리 조성물(106)의 무균을 유지하려는 최종 사용자의 부담을 덜어준다. 일부 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(102)는 열 안정성을 향상시키기 위해 절연체(도시되지 않음)로 둘러싸일 수 있다.
일회용 카트리지(102)는 플라스틱, 유리 또는 금속 재료로 제조될 수 있다. 일회용 카트리지(102)는 의료적 적용에 따라 약 1 입방 센티미터(cc)와 약 1 리터(L) 사이의 슬러리 체적을 유지하도록 치수화될 수 있다. 일회용 카트리지(102)는 교반기(108)에 회전식으로 결합된다. 교반기(108)는 교반기 샤프트(110)와 일회용 카트리지(102) 내에 배열된 핀(112)을 포함한다. 핀(fin;112)은 교반기 샤프트(110)에 결합되고 샤프트(110)를 따라 길이방향으로 나선형을 이룬다. 교반기 샤프트(110)는 일회용 카트리지(102) 내에 부분적으로 수용된다. 즉, 교반기 샤프트(110)는 교반기 샤프트(110)의 원위 단부(116)가 일회용 카트리지(102)의 제 1 단부(114)로부터 돌출하도록 일회용 카트리지(102)의 제 1 측부(114)에 수용된다. 교반기 샤프트(110)는 무균 슬러리 조성물(106)과 주변 환경 사이의 밀봉을 유지하면서 일회용 카트리지(102)에 대해 교반기 샤프트(110)의 회전을 허용하도록 일회용 카트리지(102)의 제 1 단부(114)에 회전식으로 밀봉된다. 교반기 샤프트(110)와 일회용 카트리지(102)의 제 1 단부(114) 사이의 밀봉은 예를 들어, 밀봉된 정압, 밀봉된 유체 역학, 유체 베어링 또는 o-링 중 적어도 하나를 이용함으로써 얻어질 수 있다.
일회용 카트리지(102)는 일회용 카트리지(102)의 제 2 측부(120)에 배치된 접근 포트(118)를 포함한다. 접근 포트(118)는 의료용 빙류 슬러리 조성물(106)이 슬러리 조성물(106)의 무균성을 유지하면서 일회용 카트리지(102)로부터 인출될 수 있도록 구조화되고 배치된다. 예를 들어, 접근 포트(118)는 의료용 빙류 슬러리 조성물이 주사기를 사용하여 접근 포트로부터 인출되도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 사용자는 하기 더욱 상세하게 기술된 바와 같이, 펌프 및 일회용 전달 튜브를 사용하여 접근 포트로부터 의료용 빙류 슬러리 조성물 유체를 펌핑할 수 있다. 특정 이행형태에서, 펌프 또는 펌프를 작동시키도록 구성된 제어기는 전달 튜브, 전달 바늘 또는 캐뉼러의 단부에서 최대 허용 압력 오차를 갖도록 구성될 수 있다. 펌프는 조절 가능 정량 펌프를 포함할 수 있으며 펌프를 작동시키도록 구성된 펌프 또는 제어기는 사전 정해진 양의 슬러리가 전달될 때 발생하는 사용자 지정(user-specified) 정지로 구성될 수 있다. 사용자는 또한 의료용 빙류 슬러리 조성물이 중력 흐름을 통해 접근 포트로부터 인출되게 할 수 있다. 일회용 카트리지(102) 상의 접근 포트(18)의 위치는 어떤식으로든 제한하려는 것이 아니며, 접근 포트(118)는 일회용 카트리지(102) 상의 다른 위치에 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
하우징(104)은 일회용 카트리지(102)를 수용하기 위한 치수의 내부 공동(122)을 형성하고 베이스(126)로부터 연장되는 한 쌍의 반대 측벽(124)을 포함한다. 측벽(124)은 베이스(126)로부터 실질적으로 개방된 상부 측(128)으로 연장된다. 다른 비제한 예에서, 하우징(104)은 도 2에 도시된 바와 같이, 공동(122)을 주변 환경으로부터 더욱 절연시키기 위해 실질적으로 개방된 상부 측(128)에 부착된 제거 가능한 커버(129)를 포함할 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 하우징(104)의 베이스(126)는 액추에이터 샤프트(132)에 결합된 액추에이터(130)를 포함한다. 액추에이터 샤프트(132)는 하우징(104)의 내부 공동(122) 내로 연장되고 교반기 샤프트(110)에 작동식으로 결합되도록 구성된다. 도시된 액추에이터(130)는 모터의 형태일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 액추에이터는 액추에이터 샤프트(132)를 진동 또는 교반시키고 이에 따라 소정 주파수(예: 초음파 주파수)에서 일회용 카트리지(102)를 진동 또는 교반시키도록 구성될 수 있다. 다른 비제한적인 예에서, 액추에이터(130)는 당업계에 공지된 다른 회전 또는 진동 기구의 형태일 수 있다. 액추에이터(130)는 액추에이터 샤프트(132)를 선택적으로 회전시키도록 구성되고, 교반기 샤프트(110)에 결합될 때, 일회용 카트리지(102) 내에서 무균 슬러리 조성물(106)의 난류 교반 또는 혼합을 유도한다.
의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 냉각 장치(134)를 포함한다. 일 예에서, 냉각 장치(134)는 하우징(104) 내에 적어도 부분적으로 지지된다. 도 1의 비제한적인 예에서, 하우징(104)의 측벽(124)은 상부 측(128) 및 베이스(126) 사이에서 연장되는 통로(136)를 형성한다. 하나의 비제한적인 예에서, 통로(136)는 측벽(124)을 통해 실질적으로 나선형 경로를 형성할 수 있다. 통로(136)는 냉각 장치(134)에 의해서 제공된 냉각 액체 또는 가스를 수용하도록 구성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 냉각 장치(134)에 의해 제공된 냉각 액체 또는 가스는 통로(136) 내에 수용될 수 있는 코일(예: 구리 코일)에 제공될 수 있다. 냉각 장치(134)는 예를 들어, 응축기, 압축기 및 증발기일 수 있다. 다른 비제한적인 예에서, 냉각 장치(134)는 자기 냉동, 전기 냉각, 화학 냉각, 통상적인 냉동, 압축 가스(줄-톰슨) 냉각, 열전(펠티어) 냉각 또는 무균 슬러리 조성물(106)과 다른 슬러리를 사용할 수 있다. 하우징(104)은 일회용 카트리지(102) 내의 무균 슬러리 조성물(106)과 통로(136) 내의 냉각 액체 또는 가스 사이의 열 저항을 감소시키기 위해 높은 열 도전성을 갖는 재료(예: 스테인레스 스틸, 구리, 알루미늄)로 제조될 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 하우징(104)은 하나 이상의 재료로 제조될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 일회용 카트리지(102)에 인접한 하우징(104)의 내부 부분은 높은 열 도전성을 갖는 재료로 제조될 수 있고, 하우징(104)의 외부 부분은 절연 재료(예: 플라스틱 또는 발포체)로 제조될 수 있다.
전원(138)은 냉각 장치(134), 액추에이터(130), 및 제어기(140)에 전력을 공급한다. 전원(138)은 AC 벽 전력(wall power)의 형태일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 전원(138)은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 휴대성을 용이하게 하기 위해 휴대용 DC 전원(예: 배터리)의 형태일 수 있다. 제어기(140)는 액추에이터(130) 및 냉각 장치(134)와 전기 소통하고 액추에이터(132)를 원하는 회전 속도로 회전시키도록 액추에이터(130)에 선택적으로 지시하도록 구성된다. 제어기(140)는 또한 냉각 장치(134)를 제어하여 통로(136) 내의 냉각 액체 또는 기체의 온도를 제어하도록 구성된다. 하나 이상의 센서(도시되지 않음)는 제어기(140)와 통신하여, 예를 들어, 통로(136) 내의 냉각 액체 또는 기체의 온도, 및 일회용 카트리지(102) 내의 무균 슬러리 조성물(106)의 온도를 감지한다. 통로(136) 내의 냉각 액체 또는 기체의 온도 및 무균 슬러리 조성물(106)의 온도는 써모커플(thermocouple), 써미스터(thermistor), 또는 당업계에 공지된 다른 전기 온도 센서에 의해 측정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적외선 검출기 및 초전 센서와 같은 복사 온도 센서가 구현될 수 있다. 하나 이상의 센서는 무균 의료용 빙류 슬러리 조성물(106)의 원하는 온도를 달성 및 유지하도록 제어기(140)가 냉각 장치(134)를 능동적으로 제어할 수 있도록 제어기(140)에 피드백을 제공할 수 있다.
작동시, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 하우징(104)은 치료 지점(예: 환자 근처)에 배치된다. 사전 채워진 비결빙, 무균 슬러리 조성물(106)을 갖는 일회용 카트리지(102)는 하우징(104)의 내부 공동(122) 내에 배치되고, 교반기 샤프트(110)는 함께 회전하기 위해 액추에이터 샤프트(132)에 연결된다. 일부 비제한적인 예에서, 하우징의 내부 공동(122)은 가스 또는 공기를 포함한다. 다른 비제한적인 예에서, 내부 공동(122)은 도 3에 도시된 바와 같이 액체로 채워질 수 있다. 제어기(140)는 냉각 장치(134)가 통로(136) 내의 액체 또는 가스를 원하는 온도[즉, 빙류 결정들이 카트리지(102) 내에 유지된 슬러리 조성물 내에 형성되게 하는 온도]로 냉각시키게 지시하도록 구성된다. 하나의 비제한적인 예에서, 무균 슬러리 조성물(106)의 원하는 온도가 제어기(140)에 입력될 수 있으며, 제어기(140)는 냉각 장치(134)를 자동 제어하여 원하는 슬러리 온도에 도달하고 유지할 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 무균 슬러리 조성물의 원하는 온도는 약 -10 ℃ 내지 약 4 ℃일 수 있다.
냉각 장치(134)가 일회용 카트리지(102) 내의 무균 슬러리 조성물(106)의 온도를 냉각시키는 동안, 제어기(140)는 액추에이터(130)에 지시하여 액추에이터 샤프트(132) 및 이에 따른 교반기 샤프트(110)를 회전시키도록 구성된다. 교반기(130)는 냉각 장치(134)가 일회용 카트리지(102)를 냉각시키는 것을 개시하기 전에, 동시에 또는 후에 액추에이터 샤프트(132)를 회전시키도록 지시될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 일회용 카트리지(102)는 하우징(104)으로부터 멀리 사전 냉각될 수 있고, 그 후에 하우징(104) 내에 추가 냉각되어 빙류 결정들을 형성할 수 있다. 액추에이터(130)에 의해서 제공된 원하는 회전 속도 또는 힘의 양은 제어기(140)에 입력될 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 액추에이터(130)에 의해 제공되는 원하는 회전 속도는 약 100 rpm(분당 회전 수) 내지 45,000(rpm) 또는 약 5000rpm 내지 40,000rpm, 또는 약 10,000rpm 내지 30,000rpm일 수 있다. 교반기 샤프트(110)의 회전은 무균 슬러리 조성물(106) 내에서 핀(112)의 회전을 초래한다. 회전 핀(112)은 여러 목적을 위해 무균 슬러리 조성물(106)을 난류 혼합하도록 작용한다. 첫째, 난류 혼합은 무균 슬러리 조성물(106)의 균일한 온도 분포를 촉진시킨다. 둘째, 무균 슬러리 혼합물(106)이 냉각될 때[즉, 무균 슬러리 조성물(106)이 액체 조성물로부터 고체 빙류 결정 및 액체로 구성된 빙류 슬러리로 전이될 때], 핀(112)의 회전은 무균 슬러리 조성물에서 형성된 빙류 결정들을 파괴시키도록 작용한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(140)는 일단 빙류 결정들이 슬러리가 분리되는 것을 방지하도록 형성되면 무균 슬러리 조성물(106)의 균질성을 유지하도록 구성될 수 있다. 제어기(140)는 액추에이터(130)를 지시하여 무균 슬러리 조성물(106)의 균질성을 유지하기 위해 약 60 rpm 내지 5000 rpm 또는 약 500 rpm 내지 4000 rpm 또는 약 1500 rpm 내지 2500 rpm의 회전을 제공하도록 구성될 수 있다.
교반기(108)는 무균 슬러리 조성물(106) 내에 형성된 빙류 결정들이 특정한 빙류 결정 크기로 파괴되는 것을 보장하도록 구성될 수 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 무균 슬러리 조성물(106)에서 형성된 빙류 결정들은 약 1 밀리미터(mm) 미만의 크기로 파괴될 수 있다. 또 다른 비제한 및 최적의 예에서, 무균 슬러리 조성물(106)에서 형성된 빙류 결정들은 약 0.1mm 미만의 크기로 파괴될 수 있다. 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정의 크기는 예를 들어 (i) 광/레이저 회절 방법, (ii) 현미경을 통한 직접 측정, 및/또는 (iii) 초음파, 음향, 방법을 사용하여 확인될 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정의 측정된 크기는 제어기(140)에 전달된다.
특정 실시예에서, 제어기(140) 또는 여기에 설명된 임의의 다른 실시예에 대한 임의의 다른 제어기는 2 개의 상이한 교반 사이클에 따라 수행하도록 구성될 수 있다. 제 1 사이클에서, 본 발명의 임의의 실시예의 제어기는 빙류 결정들이 주사가능한 품질[예를 들어, 약 1 mm 미만, 바람직하게는 약 0.1 mm 미만]이 될 만큼 작은 크기로 파괴되거나 파괴될 수 있도록, 액추에이터 및 그에 따른 액추에이터 샤프트 및 교반기 샤프트(또는 여기에 기술된 임의의 다른 교반 요소)가 교반되게 지시하도록 구성될 수 있다. 제 1 사이클 이전 또는 이후일 수 있는 제 2 사이클에서, 제어기는 슬러리가 적절하게 혼합되도록 액추에이터 및 그에 따른 액추에이터 샤프트 및 교반기 샤프트(또는 여기에 기술된 임의의 다른 교반 요소)에 교반을 지시하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 본원의 시스템들 중 임의의 시스템은 슬러리의 적절한 혼합 또는 균질성을 보장 또는 유지하는 약 60 rpm 내지 5000 rpm 또는 약 500 rpm 내지 4000 rpm 또는 약 1500rpm 내지 2500rpm의 교반기 또는 교반 요소의 회전 또는 교반 요소의 임의의 다른 적당한 속도 및/또는 회전 수를 제공하는 제어기와 함께 구성될 수 있다.
일부 비제한적인 예에서, 냉각 장치(134)는 냉각 및 가열 장치로서 추가로 구성되어 무균 슬러리 조성물(106)에 냉각 및 가열을 모두 제공할 수 있다. 이는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)이 먼저 무균 슬러리 조성물(106) 내에 빙류 결정들을 형성하고, 그 다음 주사 전에 가열을 제공하여, 균질한, 구형 및 비-돌기 빙류 결정의 형성을 보장할 수 있다.
일단 무균 슬러리 조성물(106)이 원하는 슬러리 온도로 냉각되고 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정들이 원하는 크기이면, 무균 슬러리 조성물(106)은 환자의 원하는 의료적 적용에서 사용을 위해 접근 포트(118)를 통해 일회용 카트리지(102)로부터 인출된다 그 다음, 일회용 카트리지(102)가 배치될 수 있고 상술한 공정은 새로운 일회용 카트리지(102)로 반복될 수 있다.
상술한 바와 같이, 최종 사용자 또는 임상의는 하우징(104)의 내부 공동(122) 내에 사전 채워진 일회용 카트리지(102)를 위치시키고 슬러리 조성물이 원하는 빙류 결정 크기를 갖는 원하는 온도에 도달한 후에 환자에게 전달하기 위해 접근 포트(118)로부터 무균 슬러리 조성물(106)을 인출하도록 요구될 수 있다. 따라서, 무균 슬러리 조성물(106)은 무균 빙류 슬러리 조성물(106)이 환자에서 사용하기 위해 인출될 때까지(예: 주사기와 같은 다른 무균 전달 기구에서의 사용을 위해 인출될 때까지) 빙류 슬러리 제조 공정을 통해 일회용 카트리지(102) 내에서 유지된다. 따라서, 무균 슬러리 조성물(106)은 의료용 빙류 슬러리 제조 공정에 걸쳐 자체 내장되어 슬러리 조성물(106)의 무균을 유지하는 임상의의 부담을 감소시킨다는 것을 이해해야 한다. 또한, 주어진 의료 적용을 위한 무균 슬러리 조성물(106)의 제조[즉, 적절한 크기의 빙류 결정의 냉각 및 형성]는 함께 작동하는 제어기(140), 냉각 장치(134) 및 액추에이터(130)를 통해 실질적으로 자동화된다.
도 4는 하나의 비제한적인 예에서 무균 슬러리 조성물(106)의 인출을 위해 접근 포트(118)에 결합되도록 구성된 무균 추출 주사기(200)를 도시한다. 일부 비제한적인 예에서, 접근 포트(118)는 고무 스토퍼, 차단 밸브 및/또는 제거 가능한 무균 커버가 있는 루어 로크(luer lock)를 포함할 수 있다. 무균 추출 주사기(200)는 무균 슬러리 조성물(106)의 환자 내로의 주사를 용이하게 하는 바늘(미도시)을 포함할 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 바늘(미도시)은 19 게이지 또는 그 이하일 수 있다. 교반기(108)는 무균 슬러리 조성물(106)에 형성된 빙류 결정들을 무균 추출 주사기(200) 상의 바늘의 직경을 통해 슬러리가 흐를 수 있게 하는 것에 대응하는 크기로 파괴할 수 있도록 구성될 수 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 빙류 결정 크기는 예를 들어, 약 1 mm 미만 또는 약 0.3 mm 미만일 수 있다.
도 5를 참조하면, 일부 비제한적인 예에서, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하우징(104)에 결합된 주사기 홀더(300)를 포함한다. 다른 비제한적인 예에서, 주사기 홀더(300)는 하우징(104)으로부터 분리될 수 있다. 무균 추출 주사기(200)는 무균 추출 주사기(200) 내의 무균 슬러리 조성물(106)을 절연시키기 위해 주사기 홀더(300) 내에 배치될 수 있다. 일부 비제한적인 예에서, 주사기 홀더(300)는 예를 들어, 상기 주사기 홀더를 냉각 장치(134)에 연결하여 무균 추출 주사기(200) 내에 무균 슬러리 조성물(106)을 원하는 슬러리 온도에서 유지시키도록 능동 냉각될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 주사기 홀더(300)는 주사 전에 무균 추출 주사기(200) 내에서 무균 슬러리 조성물(106)의 분리를 방지하기 위한 교반기를 포함할 수 있다. 주사기 홀더(300)는 본 명세서에 기재된 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 임의의 구성에 통합될 수 있다는 것을 알아야 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 일부 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(102)는 접근 포트(118)에 인접하게 배치된 하나 이상의 필터(400)를 포함한다. 하나 이상의 필터(400)는 원하는 크기의 빙류 결정들이 무균 추출 주사기(200)에 의해서 인출되어 차후 환자에게 주사되는 것을 보장한다. 예시된 비제한적인 예에서, 하나 이상의 필터(400)는 제 1 필터(402), 제 2 필터(404) 및 제 3 필터(406)를 포함하며, 제 2 필터(404)는 제 1 필터(402) 및 제 3 필터(406) 사이에 배치된다. 제 1 필터(402)는 제 1 크기의 빙류 결정들을 여과하도록 구성된다. 제 2 필터(404)는 제 1 크기보다 작은 제 2 크기의 빙류 결정들을 여과하도록 구성되고, 제 3 필터(406)는 제 2 크기보다 작은 제 3 크기의 빙류 결정들을 여과하도록 구성된다. 당업자라면 인식할 수 있는 바와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 필터(402, 404, 406)에 의해 여과된 빙류 결정 크기는 환자 내로 주사된 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정의 크기를 제어하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 비제한적인 예에서, 제 1 크기는 약 500 마이크로미터(㎛)이고, 제 2 크기는 약 250 ㎛이고, 제 3 크기는 약 100 ㎛이다. 다른 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(102)는 원하는대로 임의의 크기의 빙류 결정들을 여과하기 위해 임의의 수의 필터(400)를 포함할 수 있다.
또다른 비제한적인 예에서, 하나 이상의 필터(400)는 도 7에 도시된 바와 같이, 무균 추출 주사기(200) 내에 대신 배치된다.
도 8 내지 도 11은 빙류 결정들을 파괴하고 무균 슬러리 조성물(106)을 혼합 또는 교반시키기 위해 액추에이터(130)와 함께 작동 가능한 일회용 카트리지(102)의 교반기(108)의 추가의 비제한적인 예를 도시한다. 도 8은 도 1의 핀(112)이 없는 교반기(108)를 도시한다. 도 9는 일회용 카트리지(102)의 내부를 따라 축방향으로 배치된 복수의 융기형 돌출부(700)를 포함하는 교반기(108)를 도시한다. 각각의 융기형 돌출부(700)는 교반기 샤프트(110) 및 이에 결합된 핀(112)을 향하여 연장된다. 복수의 융기형 돌출부(700)는 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정의 파괴뿐만 아니라 무균 슬러리 조성물(106)의 혼합을 용이하게 하는 것을 돕는다.
도 10은 교반기 샤프트(110)에 결합된 복수의 블레이드(800)를 포함하는 교반기(108)를 도시한다. 블레이드(800)는 빙류 결정의 파괴 및 무균 슬러리 조성물(106)의 혼합을 용이하게 하기 위한 복수의 테이퍼진 에지를 포함한다. 무균 슬러리 조성물(106) 내에서 블레이드(800)를 회전시킴으로써 형성된 빙류 결정의 크기는 각각의 블레이드 에지가 테이퍼지는 정도 및/또는 각각의 블레이드(800)의 길이에 의해 제어될 수 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 각각의 블레이드(800)는 일회용 카트리지에 의해 형성된 직경의 약 12.5 % 내지 99 %의 길이를 형성한다.
도 11은 일회용 카트리지(102)의 내부를 따라 축방향으로 배치된 복수의 융기된 블레이드형 돌출부(900)를 갖는 교반기(108)를 도시한다. 복수의 융기된 블레이드형 돌출부(900)는 각각 방사상 내측으로 연장된다. 여기에서, 교반기 샤프트(110)는 일회용 카트리지(102)의 제 1 측부(114)에 견고하게 결합되어, 일회용 카트리지(102) 전체가 액추에이터(130)에 의해 제공된 회전 또는 진동에 반응하여 교반될 수 있게 한다. 도 1 및 도 8 내지 도 11에 도시된 교반기(108)의 각각의 하나 이상의 다양한 조합들은 본 개시의 범위 내에 있다는 것을 알아야 한다.
도 12는 일회용 카트리지(102)의 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 12에 도시된 바와 같이, 일회용 카트리지(102)는 일회용 카트리지(102)의 제 2 측부(120)에 배치된 첨가제 포트(1000)를 포함한다. 첨가제 포트(1000)는 예를 들어, 치료제 또는 치료용 가스의 미세 기포가 예를 들어, 첨가제 주사기(1002)에 의해 일회용 카트리지(102) 내의 무균 슬러리 조성물(106) 내로 주사될 수 있도록 구성 및 배열될 수 있다. 첨가제 포트(1000)는 예를 들어, 바늘, 차단 밸브, 및/또는 제거 가능한 무균 커버가 있는 루어 로크 기구에 의해 관통되도록 구성된, 예를 들어, 고무 스토퍼를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 첨가제 주사기(1002)는 환자에게 주사하기에 적합한 매끄러운 결정들을 형성하기 위해 무균 슬러리 조성물(106)의 주기적인 가열 및 냉각을 용이하게 하도록 열적 약품을 무균 슬러리 조성물(106) 내로 주사하는데 사용될 수 있다.
도 13은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 13의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 또는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)와 유사하다. 유사한 구성요소는 유사한 도면 부호로 식별된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 일회용 카트리지(102)는 일회용 카트리지(102)의 제 1 측부(114)에 배치된 접근 포트(1100)를 포함한다. 접근 포트(1100)는 접근 포트(1100)를 하우징(104)에 의해서 지지된 펌핑 장치(1104)에 유체 연결하는 연장부(1102)를 갖는다. 도시된 펌핑 장치(1104)는 하우징(104)의 베이스(126)에 통합되고 일회용 카트리지(102)로부터 무균 슬러리 조성물(106)을 공급하도록 구성된다. 다른 비제한적인 예에서, 펌프 장치(1104)는 하우징(104)으로부터 원격으로 배열될 수 있다. 다양한 예들에서의 펌프 장치(1104)는 체적형 주입 펌프 또는 당업계에 공지된 다른 펌핑 기구를 포함할 수 있다. 펌프 장치(1104)는 예를 들어, 무균 제거 가능한 캡, 바늘에 의해 관통되도록 구성된 고무 스토퍼 및/또는 차단 밸브와의 루어 로크 연결부를 사용하여 연장부(1102)에 연결될 수 있다. 제어기(140)는 펌프 장치(1104)와 통신하고, 주사를 위해 일회용 카트리지(102)로부터 무균 슬러리 조성물(106)을 공급하기 위해 펌프 장치(1104)를 선택적으로 지시하도록 구성된다. 제어기(140)는 펌프 장치(1104)에 의해서 제공된 유량을 제어하도록 추가 구성된다. 하나의 비제한적인 예에서, 펌프 장치(1104)는 주입 펌프, 멤브레인 펌프, 연동 펌프, 피스톤 펌프, 회전 베인(rotary vane) 펌프 또는 의료용 슬러리 조성물을 일회용 용기로부터 인출하기에 적합한 임의의 다른 펌프일 수 있다. 다른 실시예에서, 포트(1100)는 하우징 내에 형성된 다른 제 2 포트와 직접 유체 연통할 수 있거나 또는 [즉, 연장부(1102)없이] 펌프와 직접 통신할 수 있다.
도 14는 하나의 비제한적인 예에서 일회용 튜브(1200) 및 바늘(1204)과 함께 작동하는 펌프 장치(1104)를 도시한다. 바늘(1204)은 바늘 결합(1202)을 통해 일회용 튜브(1200)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 일회용 튜브(1200)는 예를 들어, 바늘로 관통하도록 구성된 고무 스토퍼, 무균 제거 가능한 캡을 갖는 루어 로크 연결부 및/또는 차단 밸브를 사용하여 펌프 장치(1104)에 연결될 수 있다. 도 13 및 도 14의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 작동은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 일회용 카트리지(102) 내의 무균 슬러리 조성물(106)이 [냉각 장치(134)를 통해 원하는 온도로 냉각되는 조성물로 인해] 빙류 결정들을 형성하고 빙류 결정들이 [교반기(108)의 작동으로 인해] 원하는 크기가 되면, 바늘(1204)은 치료 장소에 있는 환자에게 주사할 수 있다. 그 후, 제어기(140)는 사전 결정된 시간 동안 원하는 유속으로 환자 내로 무균 슬러리 조성물(106)을 펌핑하게 펌프 장치(1104)를 지시하도록 구성된다. 따라서, 무균 슬러리 조성물(106)은 공정 전체에 걸쳐 자체 수용되어 최종 사용자가 무균 슬러리 조성물(106)의 무균을 유지하는 부담을 감소시킨다는 것을 알아야 한다. 또한, 주어진 의료 적용에 대한 무균 슬러리 조성물(106)의 제조(즉, 적절한 크기의 빙류 결정의 냉각 및 형성) 및 전달(즉, 주사)은 제어기(140), 냉각 장치(134), 액추에이터(130) 및 펌프 장치(1104)의 작동에 의해 실질적으로 자동화된다.
도 15에 도시된 바와 같이, 다른 비제한적인 예에서, 일회용 튜브(1104)가 펌프 장치(1104)를 관통하는 일회용 튜브(1200)와 일렬로 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 펌프 장치(1104)는 다른 펌프 장치(1104)와 직접 접촉하지 않는다.
특정 이행 형태에서, 펌핑 장치(1104)는 전달 또는 일회용 튜브(1200)의 단부 또는 전달 바늘(1204) 또는 캐뉼러의 단부에서 최대 허용 압력 오차를 갖도록 구성될 수 있다. 펌핑 장치(1104)는 또한 조절 가능 정량 펌프(constant-volume pump)를 포함할 수 있고, 사전 형성된 체적의 슬러리가 전달될 때 발생하는 사용자 지정 스토퍼와 함께 구성될 수 있다.
도 16 내지 도 19는 일회용 카트리지(102)로 작동 가능한 교반기(108)의 추가의 비제한적인 예를 도시한다. 도 16 내지 도 19에 도시된 교반기(108) 및 카트리지(102)는 도 16 내지 도 19의 카트리지(102)의 [포트(1100)의] 연장부(1102)가 카트리지(102)의 다른 측부로부터 측벽(124)을 향해 연장하고, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 수직으로 배향된는 것보다 일반적으로 수평으로 배향되는 것을 제외하면, 도 8 내지 도 11 및 도 13, 도 14에 도시된 교반기(108) 및 카트리지(102)와 실질적으로 동일하다.
도 20은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 또 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고는 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 유사한 구성요소는 유사한 도면 부호로 식별된다. 도 20에 도시된 바와 같이, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하우징(104) 내에 지지되도록 구성된 일회용 카트리지(1700)를 포함한다. 도시된 일회용 카트리지(1700)는 무균 사전 채워진 주사기의 형태이다. 일회용 카트리지(1700)는 무균 비결빙 슬러리 조성물(106)로 사전 채워진다. 일회용 카트리지(1700)를 비결빙 무균 슬러리 조성물(106)로 사전 채우면, 무균 슬러리 조성물(106)이 폐쇄 환경 내에서 자체적으로 수용된다는 것을 보장한다. 이는 일회용 카트리지(1700)를 취급하는 동안 슬러리 조성물(106)의 무균을 유지하려는 최종 사용자의 부담을 덜어 준다. 일부 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(1700)는 열 안정성을 향상시키기 위해 절연체(도시되지 않음)로 둘러싸여질 수 있다.
일회용 카트리지(1700)는 플라스틱, 유리 또는 금속 재료로 제조될 수 있다. 일회용 카트리지(1700)는 의료 적용에 따라 약 1 입방 센티미터(cc) 내지 약 1 리터(L) 사이의 슬러리 체적을 유지하도록 치수화될 수 있다. 도시된 일회용 카트리지(1700)는 교반기(108)에 회전 가능하게 결합된다. 일회용 카트리지(1700)는 교반기(1702)에 회전 가능하게 결합된다. 교반기(1702)는 교반기(1702)가 일회용 카트리지(1700)와 함께 작동가능하도록 구조화되는 것을 제외하고 상술한 도 1의 교반기(108)와 유사하게 작동을 한다. 교반기(1702)는 일회용 카트리지(1700) 내에 배치되고 교반기 샤프트(1704)에 결합된 핀(1706) 및 교반기 샤프트(1704)를 포함한다. 핀(1706)은 교반기 샤프트(1704)를 따라 길이방향으로 나선형으로 배열된다. 교반기 샤프트(1704)는 일회용 카트리지(1700) 내에 수용된다. 교반기 샤프트(1704)는 일회용 카트리지(1700)의 테이퍼진 팁(1708)에 회전 밀봉되어, 무균 슬러리 조성물(106)과 주위 환경 사이의 밀봉을 유지하면서 일회용 카트리지(1700)에 대해 교반기 샤프트(1704)의 회전을 허용한다. 교반기 샤프트(1704)는 예를 들어, 밀봉된 유체 정역학, 밀봉된 유체 역학, 유체 베어링 및 o-링 중 적어도 하나를 이용함으로써 테이퍼진 팁(1708)에 회전식으로 밀봉될 수 있다.
일회용 카트리지(1700)는 테이퍼진 팁(1708)의 원위 단부(1712)에 배치된 접근 포트(1710) 및 플런저(1712)를 포함한다. 접근 포트(1710)는 의료용 빙류 슬러리 조성물(106)이 일회용 카트리지(1700)로부터 주사되고 환자에게 주사되게 허용하도록 구조화되고 배열된다. 예를 들어, 접근 포트(1710)는 바늘에 결합되도록 구성될 수 있다. 플런저(1712)는 테이퍼진 팁(1708)의 반대편에 있는 일회용 카트리지(1700)의 제 2 측부(1714) 내에 미끄러질 수 있게 수용된다. 플런저(1712)는 일회용 카트리지(1700) 내에 무균 슬러리 조성물(106)을 주사하기 위해 일회용 카트리지(1700)에 대해서 축방향으로 변위되도록 구성된다.
도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 작동은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 일단 일회용 카트리지(1700) 내의 무균 슬러리 조성물(106)이 냉각 장치(134)를 통해 원하는 온도로 냉각되고, 교반기(1702)로 인해 원하는 크기의 빙류 결정들을 포함하면, 일회용 카트리지(1704)는 하우징(104)으로부터 제거되고 바늘은 일회용 카트리지(1700)의 테이퍼진 팁(1708)에 결합된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 일회용 카트리지(1700)는 주사 전에 안전한 저장을 위해 도 5의 주사기 홀더(300)와 유사한 주사기 홀더 내에 배치될 수 있다. 이어서, 무균 슬러리 조성물(106)은 치료 위치에 있는 환자에게 주사된다. 따라서, 무균 슬러리 조성물(106)은 의료용 빙류 슬러리 제조 공정에 걸쳐 자체 수용되어, 전달 및 제조 중에 무균 슬러리 조성물(106)의 무균을 유지하는 임상의의 부담을 감소시킨다. 또한, 주어진 의료 적용을 위한 무균 슬러리 조성물(106)의 제조(즉, 적절한 크기의 빙류 결정의 냉각 및 형성)는 제어기(140), 냉각 장치(134) 및 액추에이터(130)를 함께 작동시킴으로써 실질적으로 자동화된다. 무균 조성물(106)을 전달하기 위해 일회용 용기(1700)를 사용하는 것은 또한 제조 후 슬러리 조성물(106)을 전달할 필요성을 부정한다.
도 21 내지 도 28은 액추에이터(130)와 함께 작동하여 빙류 결정들을 파괴하고 무균 슬러리 조성물(106)을 혼합하는 일회용 카트리지(1700)의 교반기(1702)의 추가의 비제한적인 예를 도시한다. 도 21에 도시된 바와 같이, 교반기(108)는 일회용 카트리지(1700)의 내부를 따라 축방향으로 배치된 복수의 융기형 돌출부(1800)를 포함한다. 복수의 융기형 돌출부(1800)는 각각 교반기 샤프트(1704) 및 그에 결합된 핀(1706)을 향해 연장된다. 작동시에, 교반기 샤프트(1704)의 회전 및 그에 따른 핀(1706)의 회전은 빙류 결정의 파괴 및 무균 슬러리 조성물(106)의 혼합을 용이하게 하기 위해 핀(1706)을 복수의 융기형 돌출부(1800) 지나서 회전시킨다.
도 22에 도시된 바와 같이, 교반기(1702)는 교반기 샤프트(1704)에 결합된 복수의 블레이드(1900)를 포함한다. 블레이드(1900)는 빙류 결정들을 파괴하고 무균 슬러리 조성물(106)을 혼합하는 것을 용이하게 하기 위해 복수의 테이퍼진 에지를 포함한다. 블레이드(800)는 빙류 결정의 파괴 및 무균 슬러리 조성물(106)의 혼합을 용이하게 하기 위해 복수의 테이퍼진 에지를 포함한다. 블레이드(800)를 무균 슬러리 조성물(106) 내에서 회전시킴으로써 형성된 빙류 결정의 크기는 각 블레이드 에지가 테이퍼지는 정도 및/또는 각 블레이드(800)의 길이에 의해서 제어될 수 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 각각의 블레이드(800)는 일회용 카트리지에 의해 형성된 직경의 약 12.5 % 내지 99 % 사이의 길이를 한정할 수 있다.
도 23에 도시된 바와 같이, 교반기(1702)는 일회용 카트리지(1700)의 내부를 따라 축방향으로 배치된 복수의 융기된 블레이드형 돌출부(2000)를 포함한다. 복수의 융기된 블레이드형 돌출부(2000)는 각각 방사상 내향으로 연장된다. 이러한 비제한적인 예에서, 교반기(1702)는 일회용 카트리지(1700) 전체가 액추에이터(130)에 의해 제공되는 회전 및/또는 진동에 반응하여 교반될 수 있게 하기 위해 일회용 카트리지(1700)의 테이퍼진 팁(1708)과 액추에이터(130)를 견고하게 결합하도록 구성된 캡(2002)을 포함한다.
도 24에 도시된 바와 같이, 교반기(1702)는 무균 슬러리 조성물(106)과 함께 일회용 카트리지(1700)에 사전 채워진 복수의 입자(2100)를 포함한다. 이 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(1700)는 캡(2002)과 함께 작동가능하고 복수의 입자(2100)는 액추에이터(130)에 의해 제공된 회전 및/또는 진동에 반응하여 일회용 카트리지(1700) 내에서 난류 혼합 및 교반을 용이하게 한다. 도 25에 도시된 바와 같이, 교반기(1702)는 복수의 블레이드(2200)를 포함한다. 복수의 블레이드(2200)는 빙류 결정들을 파괴하고 무균 슬러리 조성물(106)을 혼합하는 것을 용이하게 하기 위한 복수의 테이퍼진 에지를 포함한다. 테이퍼진 에지에 의해 형성된 테이퍼 정도 및/또는 복수의 블레이드(2200)의 각각에 의해서 형성된 길이는 무균 슬러리 조성물(106) 내에서 복수의 블레이드(2200)를 회전시킴으로써 형성된 빙류 결정의 크기를 제어할 수 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 복수의 블레이드(220)는 일회용 카트리지에 의해 한정된 직경의 약 12.5 % 내지 99 %의 길이를 형성할 수 있다. 또한, 복수의 블레이드(2200) 각각은 서로에 대하여 역회전하도록 구성될 수 있다.
도 26에 도시된 바와 같이, 교반기(1702)는 교반기 샤프트(1704)와 함께 회전하기 위해 교반기 샤프트(1704)에 결합된 패들(2300)을 포함한다. 도 27에 도시된 바와 같이, 교반기(1702)는 패들(2300) 및 패들(2300)의 내면에 결합된 복수의 핀들(2400)을 포함한다. 도 28에 도시된 바와 같이, 교반기(1702)는 함께 회전하기 위해 교반기 샤프트(1704)에 회전 가능하게 결합된 위스크(whisk;2500)를 포함한다. 도 20 내지 도 28에 도시된 교반기(1702)의 구성의 다양한 조합이 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 알아야 한다.
도 29에 도시된 바와 같이, 하나의 비제한적인 예에서, 교반기(1702)는 일회용 카트리지(1700)의 측부에 배치된다. 특히, 교반기 샤프트(1704)는 일회용 카트리지(1700)의 측부으로부터 돌출하고 교반기 샤프트(1704)에 결합된 블레이드(1900)를 포함한다. 이 배열에서, 교반기(1702)는 본 명세서에 기재된 교반기(1702)의 임의의 구성의 형태일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 교반기(1702)의 이러한 배열에 대응하여, 액추에이터(130)는 하우징(104)의 측벽(124) 중 대응하는 하나 내에 배열된다. 액추에이터 샤프트(132)는 대응하는 측벽(124)으로부터 교반기 샤프트(1704)를 향해 돌출한다.
다른 비제한적인 예에서, 하우징(104)의 각각의 측벽(124)은 도 30에 도시된 바와 같이, 대응 액추에이터(130) 및 액추에이터 샤프트(132)를 포함할 수 있다. 이는 하우징(104)이 복수의 일회용 카트리지(1700)를 지지하고 그에 의해서 환자에게 주사하기 위한 무균 슬러리 조성물(106)을 생산할 수 있게 한다.
도 31에 도시된 바와 같이, 교반기(1702)가 일회용 카트리지(1700)의 일 측부 상에 배치되는 또 다른 비제한적인 예에서, 교반기(1702)는 각각 서로에 대해 역회전하도록 구성된 복수의 블레이드(2800)를 포함할 수 있다.
도 32에 도시된 바와 같이, 일부 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(1700)는 접근 포트(1710)에 인접하여 배열된 하나 이상의 필터(2900)를 포함한다. 하나 이상의 필터(2900)는 원하는 크기의 빙류 결정들이 일회용 카트리지(1700)에 의해서 주사되는 것을 보장한다. 예시된 비제한적인 예에서, 하나 이상의 필터(2900)는 제 1 필터(2902), 제 2 필터(2904) 및 제 3 필터(2906)를 포함하며, 제 2 필터(2904)는 제 1 필터(2902) 및 제 3 필터(2906) 사이에 배열된다. 제 1 필터(2902)는 빙류 결정들을 제 1 크기로 여과하도록 구성된다. 제 2 필터(2904)는 제 1 크기보다 작은 제 2 크기의 빙류 결정들을 여과하도록 구성되고, 제 3 필터(2906)는 제 2 크기보다 작은 제 3 크기의 빙류 결정들을 여과하도록 구성된다. 당업자라면 인식할 수 있는 바와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 필터(2902, 2904 및 2906)에 의해 여과된 빙류 결정 크기는 환자에게 주사된 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정의 크기를 제어하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 비제한적인 예에서, 제 1 크기는 약 500 마이크로미터(㎛)이고, 제 2 크기는 약 250 ㎛이고, 제 3 크기는 약 100 ㎛이다. 다른 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(102)는 원하는대로 임의의 크기의 빙류 결정들을 여과하기 위해 임의의 수의 필터(400)를 포함할 수 있다.
도 33은 일회용 카트리지(1700)의 또 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 33에 도시된 바와 같이, 일회용 카트리지(1700)는 일회용 카트리지(1700)의 측부에 배치된 첨가제 포트(3000)를 포함한다. 첨가제 포트(3000)는 추가 주사기(3002)가 일회용 카트리지(1700) 내의 무균 슬러리 조성물(106) 내로 예를 들어, 치료제를 주사할 수 있도록 구조화되고 배열될 수 있다. 접근 포트(3000)는 예를 들어, 바늘에 의해 관통되도록 구성된 고무 스토퍼, 무균 제거가능한 캡과의 루어 로크 연결부 및/또는 차단 밸브를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 첨가제 주사기(3002)는 매끄러운 빙류 결정들을 형성하는데 필요한 무균 슬러리 조성물(106)의 순환 가열 및 냉각을 용이하게 하기 위해 무균 슬러리 조성물(106)에 열제(thermal agent)를 주사하는데 사용될 수 있다.
도 34는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 31의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 도 1 및 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 유사한 구성요소는 유사한 도면 부호로 식별된다. 도 34에 도시된 바와 같이, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하우징(104)의 내부 공동(122) 내에 지지된 액체[예: 엑살코홀(exalcohol), 이소프로페닐(isopropenyl), 또는 에탄올] 형태의 교반기(3100)를 포함한다. 일회용 카트리지(1700)는 교반기(3100) 내에 부유되고 접근 포트(1710)와 주변 교반기(3100) 사이의 밀봉을 제공하도록 구성된 캡(3102)을 포함한다. 초음파 변환기 형태의 액추에이터(3104)는 일회용 카트리지(1700) 주위에 배치된다. 액추에이터(3104)는 초음파 주파수를 진동시키도록 구성된다. 액추에이터(3104)에 의해 생성된 초음파는 교반기(3104)에 의해 일회용 카트리지(1700)로 전달되어 무균 슬러리 제형(106)에 형성된 빙류 결정들이 원하는 빙류 결정 크기로 파괴되는 것을 용이하게 한다. 제어기(140)는 액추에이터(3104)와 전기적으로 통신하며, 교반기(3100)에 의해 운반된 초음파를 생성하도록 액추에이터(3104)를 선택적으로 지시하도록 구성된다. 작동시, 제어기(140)는 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정들이 원하는 크기를 형성할 때까지 교반기(3100)를 통해서 초음파를 제공하게 액추에이터(3104)를 지시하도록 구성된다. 하나의 비제한적인 예에서, 액추에이터(3104)가 일회용 카트리지(1700)에 초음파를 가하는 시간의 길이는 제어기(140)에 입력될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제어기(140)는 액추에이터(3104)의 진동 주파수를 변화시켜서, 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정의 크기를 제어하도록 구성될 수 있다.
도 35는 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 또 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 35의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 도 1 및 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 유사한 구성요소는 유사한 도면 부호로 식별된다. 도 35에 도시된 바와 같이, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하우징(104)의 내부 공동(122) 내에 지지된 기계적 연결부(3202)를 갖는 교반기(3200)를 포함한다. 기계적 연결부(3202)는 일회용 카트리지(1700)를 연결부에 제거 가능하게 연결하도록 구성된다. 교반기(3200)의 기계적 연결부(3202)는 기계적 연결부(3202) 및 그에 의한 일회용 카트리지(1700)의 회전 및/또는 진동을 용이하게 하기 위하여 액추에이터(130)의 액추에이터 샤프트(132)에 연결된다. 작동시에, 최종 사용자는 일회용 카트리지(1700)가 기계적 연결부(3202)에 연결되도록 일회용 카트리지(1700)를 하우징(104)의 내부 공동(122) 내에 배치한다. 기계적 연결부(3202)는 주사 전에 무균 슬러리 조성물(106)의 제조 중에 형성된 빙류 결정들을 파괴하기 위해 액추에이터(130)에 의해 회전 및/또는 진동된다.
도 36은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 또 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 33의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 도 1 및 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 유사한 구성요소는 유사한 도면 부호로 식별된다. 도 36에 도시된 바와 같이, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 일반적으로 원통형 형상을 형성하는 카트리지 지지부(3300)를 포함한다. 카트리지 지지부(3300)는 하나 이상의 일회용 카트리지(1700)에 제거 가능하게 결합되도록 구성된다. 카트리지 지지부(3300)는 x-방향, y-방향 및 z-방향 중 하나 이상의 카트리지 지지부(3300)의 이동 및/또는 회전을 용이하게 하기 위해 액추에이터(130)의 액추에이터 샤프트(132)에 결합될 수 있다. 예시된 일회용 카트리지(1700)는 도 23에 도시된 바와 같이, 일회용 카트리지(1700)의 내부를 따라 축방향으로 배치된 복수의 융기된 블레이드형 돌출부(2000)를 갖는 교반기(1702)를 포함한다. 여기에 기술된 교반의 다른 구성은 상기 비제한적인 예에서 이행될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
액추에이터(130) 및 그에 의한 일회용 카트리지(1700)에 의해 교반기에 부여된 운동은 주사 전에 무균 슬러리 조성물(106)에 형성된 빙류 결정들을 파괴한다. 이동하는 동안 교반기(3300)를 적절하게 균형 잡기 위해, 일회용 카트리지(1700)는 반대 쌍으로 교반기(3300)에 연결되어야 한다는 것을 이해해야 한다.
도 37은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 또 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 37의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 도 1의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 유사한 구성요소는 유사한 도면 부호로 식별된다. 도 37에 도시된 바와 같이, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하우징(104) 내에 지지되도록 구성된 일회용 카트리지(3400)를 포함한다. 도시된 일회용 카트리지(3400)는 무균 사전 채워진 압축성 백의 형태이다. 일부 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(3400)는 정맥 내(IV) 백이다. 일회용 카트리지(3400)는 무균 슬러리 조성물(106)로 사전 채워진다. 무균 슬러리 조성물(106)로 일회용 카트리지(3400)를 사전 채우면, 무균 슬러리 조성물(106)이 폐쇄된 환경 내에서 자체적으로 수용되는 것을 보장한다. 이는 일회용 카트리지(3400)를 취급하는 동안 슬러리 조성물(106)의 무균을 유지하려는 최종 사용자의 부담을 덜어 준다. 일부 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(3400)는 열 안정성을 향상시키기 위해 절연체(도시되지 않음)로 둘러싸여질 수 있다.
일회용 카트리지(3400)는 의료적 적용에 따라 약 1 입방 센티미터(cc) 내지 약 1리터(L)의 슬러리 체적을 유지하도록 치수화될 수 있다. 예시된 일회용 카트리지(3400)는 펌프 장치(3404)에 유체적으로 연결된 접근 포트(3402)를 포함한다. 펌프 장치(3404)는 도 13의 펌프 장치(1104)와 구성 및 작동이 유사하다. 즉, 제어기(140)는 펌프 장치(3404)와 통신하고 주사를 위해 일회용 카트리지(3400)로부터 무균 슬러리 조성물(106)을 펌핑하게 펌프 장치(3404)를 선택적으로 지시하도록 구성된다. 제어기(140)는 또한 펌프 장치(3404)에 의해 제공되는 유속을 제어하도록 구성된다. 하나의 비제한적인 예로서, 펌프 장치(3404)는 여기에 기술된 주입 펌프 또는 임의의 다른 펌프일 수 있다. 또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 펌프 장치(3402)는 일회용 튜브 및 바늘에 결합되어 환자에게 주사를 가능하게 할 수 있다.
특정 이행형태에서, 펌핑 장치(1104)와 같은 펌핑 장치(3404)는 전달 또는 일회용 튜브의 단부 또는 전달 바늘 또는 캐뉼러의 단부에서 최대 허용 가능 압력 오차를 갖도록 구성될 수 있다. 펌핑 장치(3404)는 또한 조정 가능한 일정 체적 펌프를 포함할 수 있고, 사전 정해진 체적의 슬러리가 전달될 때 발생하는 사용자 지정 스토퍼와 함께 구성될 수 있다.
도시된 교반기(3406) 및 액추에이터(3408)는 도 34의 교반기(3100 및 3104)와 유사하다. 즉, 액추에이터(3408)는 주사 전에 무균 슬러리 조성물(106) 내의 빙류 결정들을 파괴하기 위해 교반기(3406)를 통해 일회용 용기(3400)로 운반되는 초음파 진동을 발생시키도록 구성된다.
도 38에 도시된 바와 같이, 다른 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(3400)는 교반기(3500)에 결합된다. 교반기(3500)는 일회용 카트리지(3400) 내에 배치된 복수의 블레이드(3504)에 결합된 교반기 샤프트(3502)를 포함한다. 교반기 샤프트(3502)는 액추에이터 샤프트(132)에 결합되어 블레이드(3504)가 일회용 카트리지(3400) 내에서 회전하고 무균 슬러리 조성물(106)에 형성된 빙류 결정들을 원하는 크기로 파괴할 수 있게 한다.
또 다른 비제한적인 예에서, 일회용 카트리지(3400)는 도 39에 도시된 바와 같이 교반기(3600)와 함께 작동할 수 있다. 교반기(3600)는 하우징(104)의 측벽들 중 대응하는 것에 배치된 액추에이터(3604)에 각각 결합된 한 쌍의 대향하는 지지부(3602)를 포함한다. 한 쌍의 대향하는 지지부(3202) 각각은 일회용 카트리지(3400)를 압축하고 교반을 제공하여 무균 슬러리 조성물(106)에 형성된 빙류 결정들을 파괴하게 이동 가능하도록 구성된다. 작동시, 제어기(140)는 교반기(3604)에 결합된 하나 이상의 교반기(3606)를 통해 일회용 카트리지(3400)에 교반을 인가하도록 구성된다. 일단 무균 슬러리 조성물(106)이 원하는 온도에 도달하고 원하는 크기의 빙류 결정들을 포함하면, 제어기(140)는 일회용 카트리지(3400)를 압축하여 환자 안으로의 주사를 위해 무균 슬러리 조성물(106)을 접근 포트(3402)를 통해 압송하게 액추에이터(3400)가 변위하게 지시하도록 구성된다.
도 40은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 또 다른 비제한적인 예를 도시한다. 도 40의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 도 1 및 도 20의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 유사한 구성요소는 유사한 도면 부호로 식별된다. 도 40에 도시된 바와 같이, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 제 1 냉각 장치(3700)에 결합된 제 1 냉각 통로(3702) 및 제 2 냉각 장치(3706)에 결합된 제 2 냉각 통로(3706)를 포함한다. 제 1 냉각 통로(3702)는 하우징(104) 내에 배치된 제 1 공동(3710)에 냉각을 제공하기 위해 하우징의 측부(124) 내에 배치된다. 제 2 냉각 통로(3708)는 하우징(104) 내에 배치된 제 2 공동(3712)에 냉각을 제공하기 위해 하우징(104)의 측부(124) 내에 배치된다.
의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 일회용 카트리지(3714)를 포함한다. 일회용 카트리지(3714)는 제 1 주사기 챔버(3716), 제 2 주사기 챔버(3718) 및 제 1 주사기 챔버(3716)와 제 2 주사기 챔버(3718) 사이에 배치된 미세 액적 장치(3720)를 포함한다. 하우징(104)에 놓여질 때, 제 1 주사기 챔버(3716)는 제 1 공동(3710) 내에 배치되고, 제 2 주사기 챔버(3718)는 제 2 공동(3718) 내에 배치된다. 제 1 주사기 챔버(3716)는 무균의 제 1 액체(3722), 무균의 제 2 액체(3724) 및 제 1 액체(3722)와 제 2 액체(3724) 사이에 배치된 접힘식 분리기(3726)를 포함한다. 제 2 액체(3724)는 미세 액적 장치(3720)에 인접하여 배열된다. 플런저(3728)는 제 1 주사기 챔버(3716) 내에 활주가능하게 수용되고 제 1 액체(3722)를 주사하고, 이에 의해 제 2 액체(3724)(액체는 실질적으로 비압축성이다)를 제 2 주사기 챔버(3718)를 향하여 주사하도록 구성된다.
작동시, 제어기(140)는 제 1 공동(3710)을 저온(예: 약 2 ℃)으로 유지하도록 제 1 냉각 장치(3700)를 제어하고 제 2 공동(3712)을 실질적으로 결빙 이하의 온도(예 : -100 ℃)로 유지하도록 제 2 냉각 장치(3706)를 제어한다. 일단 원하는 온도가 제 1 및 제 2 공동(3710, 3712)에서 달성되면, 플런저(3728)는 제 2 액체(3724)를 미세 액적 장치(3720)를 통해 제 2 챔버(3718)로 주사하도록 변위된다. 미세 액적 장치(3720) 및 제 2 액체 공동(3712)의 결빙 온도는 제 2 주사기 공동(3718)에서 원하는 크기[미세 액적 장치(3720)에 의해 제어 됨]의 빙류 결정의 형성을 가능하게 한다. 다음으로, 접힘식 분리기(3726)는 제 1 액체(3722)가 제 2 주사기 챔버(3718) 안으로 떨어져서 제 1 액체(3722)에 이전에 형성된 빙류 결정들을 부유시킬 수 있도록 분쇄 또는 변위된다(즉, 원하는 크기의 빙류 결정으로 원하는 온도에서 무균 슬러리 조성물을 생성 시킴). 그 다음, 형성된 무균 슬러리 혼합물을 환자에게 주사할 수 있다.
도 41은 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)의 하나의 비제한적인 예를 도시한다. 도 41의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)은 하기 기술되거나 또는 도면에서 명확한 것을 제외하고 도 40의 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템(100)과 유사하다. 유사한 구성요소는 유사한 도면 부호로 식별된다. 도 41에 도시된 바와 같이, 제 1 주사기 챔버(3716)는 내부에 배치된 빙류 트레이(3800)를 포함하고, 제 2 주사기 챔버(3718)는 제 1 액체(3802)로 사전 채워진다. 빙류 트레이(3800)는 가요 성 재료로 제조될 수 있다. 도 42에 도시된 바와 같이, 빙류 트레이(3800)는 각각 액체(3902)로 사전 충전되고 원하는 크기 및 형상의 빙류 결정들을 형성하도록 치수화된 복수의 빙류 공동(3900)을 형성한다.
작동시, 제어기(140)는 제 1 공동(3710)을 결빙 온도(예: 약 -20 ℃)로 유지하도록 제 1 냉각 장치(3700)를 제어하고 제 2 공동(3712)을 더 따뜻한 온도(예 : 2 ℃)로 유지하도록 제 2 냉각 장치(3706)를 제어한다. 일단 제 1 및 제 2 공동(3710, 3712)에서 원하는 온도가 달성되고 빙류 결정들이 빙류 트레이(3800)에 형성되면, 빙류 트레이(3800)는 뒤집어져서(도 42) 형성된 빙류 결정(3902)을 각각의 빙류 공동(3900)으로부터 해제된다. 해제될 때, 빙류 결정들(3902)은 제 2 주사기 챔버(3718)로 떨어짐으로써 제 1 액체(3802)에서 이전에 형성된 빙류 결정들을 부유시킨다[즉, 원하는 온도에서 원하는 크기의 빙류 결정들을 갖는 무균 슬러리 조성물을 생성한다]. 형성된 무균 슬러리 혼합물은 그 다음 원할 경우 교반되어 환자에게 주사될 수 있다. 특정 실시예에서, 제 1 액체(3802)는 일반적으로 불용성 물방울 또는 입자의 미세한 분산인 에멀젼을 제조하기 위한 염분, 젖산 링거 또는 용액을 포함할 수 있다.
상술한 실시예들 각각에서, 의료용 빙류 슬러리 혼합 챔버(예: 여기에 기술된 캐니스터 또는 일회용 카트리지 중 임의의 것) 내의 온도는 균일하게 냉각된 의료용 빙류 슬러리를 제공하기 위해 냉각 장치, 액체 또는 가스 중 임의의 하나 이상과 평형을 이룰 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3의 시스템을 참조하면, 이러한 시스템은 카트리지(102) 내의 온도가 통로 또는 코일(136) 내의 냉각 액체 또는 가스 또는 공동(122) 내의 냉각 액체 또는 가스와 평형이 되도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명은 특정 실시예 및 예와 관련하여 상술되었지만, 본 발명은 반드시 그렇게 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범주 내에서 실시예, 예 및 사용으로부터 다수의 다른 실시예, 예, 사용, 변형 및 이탈이 의도된다. 여기에 인용된 각 특허 및 공개공보의 전체 개시는, 그러한 각 특허 또는 공개공보가 본 명세서에서 개별적으로 참고 문헌으로 인용된 것처럼, 참조로 포함된다.

Claims (20)

  1. 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템에 있어서,
    비결빙, 무균 의료용 슬러리 조성물을 보유하는 일회용 카트리지;
    상기 일회용 카트리지를 지지하는 하우징으로서, 액추에이터를 포함하는, 상기 하우징;
    상기 일회용 카트리지 내에 보유된 상기 비결빙 슬러리 조성물을 상기 일회용 카트리지 내에 빙류 결정들을 형성하기에 충분한 온도로 냉각시키기 위해 상기 하우징과 함께 작동 가능한 냉각 장치;
    상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물이 바늘의 단부를 통해 환자에게 전달될 수 있게 하기에 충분한 크기로 상기 빙류 결정들이 감소되도록, 상기 의료용 슬러리 조성물을 교반하기 위해 상기 하우징의 액추에이터와 작동 가능한 교반기; 및
    상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물의 무균을 유지하면서, 상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물이 상기 일회용 카트리지로부터 인출되거나 주사될 수 있게 하도록 구조화되고 배치된 접근 포트를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일회용 카트리지는 주사기 또는 캐니스터 중 하나를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 접근 포트는 주사기가 상기 접근 포트와 결합하여 상기 슬러리 조성물을 인출할 수 있게 하도록 구조화되고 배치되는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기는 적어도 하나의 진동 장치 또는 회전 장치를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기는 전후방으로 회전하도록 구조화되고 배치된 회전 장치를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 일회용 카트리지에 부착되는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 하우징에 의해 지지되는 상기 액추에이터에 부착되는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 일회용 카트리지 내의 빙류 결정들이 상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물이 상기 의료용 슬러리 조성물을 환자에게 주사하기 위해 바늘의 단부를 통해 전달될 수 있게 하기에 충분한 크기로 감소되도록, 상기 액추에이터는 상기 교반기가 상기 일회용 용기 내의 의료용 슬러리 조성물을 교반하게 하도록 구조화되고 배치된 모터를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 접근 포트는 상기 일회용 카트리지 내에 형성되는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 접근 포트는 상기 일회용 카트리지 내에 형성된 제 1 접근 포트이고, 상기 하우징 내에 형성된 제 2 접근 포트를 포함하고, 상기 제 1 접근 포트 및 상기 제 2 접근 포트는 상기 의료용 빙류 슬러리 조성물이 상기 의료용 슬러리 조성물의 무균을 유지하면서 상기 일회용 카트리지로부터 인출될 수 있게 하기 위해 유체 교통하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 장치는 표준 냉동, 자기 냉동, 전기 냉각 또는 화학적 냉각 중 적어도 하나를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    (i) 차단된 루어 로크, (ii) 압력 밸브, (iii) 신속 분리부, (iv) 루어 로크를 갖는 일방향 밸브, 및 (v) 무균 고무 스토퍼 중 적어도 하나는 상기 접근 포트를 통해 상기 일회용 카트리지로부터 상기 무균 의료용 슬러리 조성물이 인출될 수 있게 선택적으로 허용하기 위해 상기 접근 포트와 함께 작동 가능한, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 감소된 빙류 결정들은 약 1 밀리미터보다 작은, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 약 1000rpm과 45000rpm 사이의 회전 속도로 상기 교반기를 회전시키도록 작동 가능한, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 일회용 카트리지의 직경의 약 12.5 % 내지 약 99 % 사이의 길이를 한정하도록 각각 크기설정된 하나 이상의 블레이드를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  16. 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템에 있어서,
    비결빙, 무균의 의료용 슬러리 조성물을 보유하는 일회용 카트리지로서, 접근 포트를 포함하는, 상기 일회용 카트리지;
    상기 일회용 카트리지를 지지하는 하우징으로서, 액추에이터를 포함하는, 상기 하우징;
    상기 일회용 카트리지 내에 보유된 비결빙 슬러리 조성물을 상기 일회용 카트리지 내에 빙류 결정들을 형성하기에 충분한 온도로 냉각시키기 위해 상기 하우징과 함께 작동 가능한 냉각 장치;
    상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물이 바늘의 단부를 통해 환자에게 전달되기에 충분한 크기로 상기 빙류 결정들이 감소되도록, 상기 의료용 슬러리 조성물을 교반하기 위해 상기 하우징의 액추에이터와 작동 가능한 교반기; 및
    상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물의 무균을 유지하면서, 상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물을 일회용 전달 튜브를 통해 상기 일회용 카트리지의 접근 포트로부터 펌핑하도록 작동 가능한 펌프를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리 제조 시스템.
  17. 의료용 빙류 슬러리의 제조 방법에 있어서,
    비결빙, 무균 의료용 슬러리 조성물을 보유하는 일회용 카트리지를 하우징에 놓는 단계;
    상기 하우징에 놓여있는 동안, 상기 일회용 카트리지 내에 빙류 결정들을 형성하기에 충분한 온도로 상기 일회용 카트리지를 냉각시키는 단계; 및
    상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물이 바늘의 단부를 통해 환자에게 전달될 수 있게 하기에 충분한 크기로 상기 일회용 카트리지 내의 빙류 결정들이 감소되도록, 상기 일회용 카트리지 내에 보유된 상기 의료용 슬러리 조성물을 교반하는 단계를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 의료용 슬러리 조성물의 무균을 유지하면서 상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물을 상기 일회용 카트리지로부터 인출하는 단계를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리의 제조 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 의료용 슬러리 조성물의 무균을 유지하면서 상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물을 상기 일회용 카트리지로부터 펌핑하는 단계를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리의 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 교반하는 단계는, 상기 일회용 카트리지 내의 빙류 결정들이 상기 감소된 빙류 결정들을 포함하는 상기 의료용 슬러리 조성물이 바늘의 단부를 통해서 환자에게 전달되게 하기에 충분한 크기로 감소되도록, 상기 액추에이터가 상기 의료용 슬러리 조성물을 교반시키게 유발하는 단계를 포함하는, 의료용 빙류 슬러리의 제조 방법.
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