KR20220115595A - 눈에 유체를 전달하기 위한 시스템 및 디바이스 및 사용 방법 - Google Patents

눈에 유체를 전달하기 위한 시스템 및 디바이스 및 사용 방법 Download PDF

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KR20220115595A
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루크 더블유 클라우손
메튜 뉴웰
마이클 오언스
렉스 드와이어
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아이노비아 인코포레이티드
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Abstract

구동 메커니즘을 갖는 베이스 및 베이스에 해제 가능하게 결합하여 디바이스를 형성하도록 구성된 일회용 유체 카트리지를 포함하는 유체의 체적을 눈에 전달하기 위한 디바이스가 개시된다. 관련 시스템, 디바이스, 조성물 및 사용 방법이 제공된다.

Description

눈에 유체를 전달하기 위한 시스템 및 디바이스 및 사용 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 12월 11일 출원된 동시 계류 중인 미국 가특허 출원 제62/946,727호에 대해 35 U.S.C. 119§에 따른 우선권의 이익을 주장한다. 이 미국 가출원의 개시내용은 그대로 참조로서 합체되어 있다.
분야
본 발명의 기술은 일반적으로 유체를 취급하고 눈에 유체를 전달하기 위한 시스템 및 디바이스에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 안과용 미세액적 전달 시스템 및 디바이스에 관한 것이다.
의료용 점안기(eye droppers)를 사용하는 눈에 약물 전달은 다수의 과제를 제시한다. 의료용 점안기는 일반적으로 비교적 큰 체적(예를 들어, 약 50 mL)을 갖는 단일 점적액을 분배한다. 인간의 눈은 각막 표면 상에 단지 이들 큰 체적의 액적의 일부만을 유지할 수 있다(예를 들어, 약 7 mL). 결과적으로, 이상적인 양 미만이 타겟 조직에 전달되는 오버플로우로 인해 대부분의 약물이 낭비될 수도 있다. 게다가, 큰 체적의 약물의 단일 점적액은 또한 전달되는 유체의 많은 부분이 손실되는 것의 원인이 되는 눈깜박 반사(blinking reflex)를 야기할 수 있다. 종래의 의료용 점안기는 눈깜박 반사를 촉발하는 이들 큰 체적의 점적액으로 인해 불편함을 야기할 수 있다. 불편함은 또한 종래의 의료용 점안기를 사용할 때 수직 전달의 요구에 의해 악화된다. 점안액(eye drops)의 수직 전달은 액적의 낭비를 방지하기 위해 환자가 머리를 위를 향하게 기울일 것을 요구하는데, 이는 특히 노인에게 문제가 된다. 이들 과제는 궁극적으로 열악한 환자의 순응도의 원인이 된다.
일 양태에서 유체의 체적을 눈에 전달하기 위한 디바이스가 설명된다. 디바이스는 구동 메커니즘을 갖는 베이스; 및 베이스에 해제 가능하게 결합하여 디바이스를 형성하도록 구성된 일회용 유체 카트리지를 포함한다. 카트리지는 압전 구동 유체 이젝터; 출구 포트를 갖는 저장조 매니폴드를 갖는 유체 용기, 저장조 매니폴드에 이동 가능하게 결합된 저장조 필름; 및 출구 포트 내에 위치된 매니폴드 필름을 포함한다. 저장조 매니폴드, 매니폴드 필름, 및 저장조 필름은 복수의 투여량의 치료제를 유지하도록 크기 설정되는 용기의 내부 체적을 형성한다. 카트리지는 용기 내에 유지된 복수의 투여량으로부터 출구 포트를 통해 투여량을 인출하고 투여량을 유체 이젝터에 전달하도록 구성된 펌프를 포함한다.
유체 이젝터는 눈의 각막에 미세액적의 수평 스트림으로서 투여량을 배출하도록 구성될 수 있다. 저장조 필름은 저장조 매니폴드로부터 외향으로 펼쳐지고 내부 체적 내에 수용된 복수의 투여량에 따라 저장조 매니폴드를 향해 내향으로 접혀질 수 있다. 저장조 필름은 투여량이 펌프에 의해 내부 체적으로부터 인출됨에 따라 저장조 매니폴드를 향해 접혀질 수 있다. 유체 용기는 통기구를 포함하지 않을 수 있다. 용기의 내부 체적은 사용 중에 주변 공기로부터 밀봉된 상태로 남아 있을 수 있다. 저장조 필름은 가요성, 불투과성 재료일 수 있다. 가요성, 불투과성 재료는 탄성 또는 신축성이 아닌 폴리머 또는 포일일 수 있다.
저장조 매니폴드는 오목한 내부 표면 및 오목한 내부 표면의 외주부에 있는 정합 에지를 포함할 수 있다. 저장조 매니폴드의 정합 에지는 저장조 필름의 대응 외주부와 정합할 수 있다. 출구 포트는 저장조 매니폴드의 하부 단부 영역에 위치될 수 있다. 매니폴드 필름은 펌프의 펌핑 매니폴드로부터 용기의 내부 체적을 분리할 수 있다. 구동 메커니즘은 펌프와 동작 가능하게 결합하도록 구성된 모터 구동 캠일 수 있다. 디바이스는 작동시에, 펌프가 투여량을 인출하여 유체 이젝터로 전달하게 하고, 압전 구동 유체 이젝터를 활성화하여 투여량을 눈으로 배출하게 하는 단일 액추에이터를 더 포함할 수 있다. 디바이스는 투여 버튼을 더 포함할 수 있다. 매니폴드 필름의 관통은 투여 버튼의 작동시에만 발생할 수 있다. 디바이스는 투여 버튼 및 유체 이젝터를 커버하도록 배열된 보호 셔터를 더 포함할 수 있다. 보호 셔터를 개방하는 것은 베이스를 전자적으로 웨이크(wake)할 수 있다.
치료제는 트로픽아미드, 페닐에프린, 아트로핀, 라타노프로스트 또는 필로카르핀일 수 있다. 치료제는 녹내장, 노안, 근시 또는 동공확대의 치료를 위한 것일 수 있다.
상호 관련된 구현예에서, 모터 구동 캠을 포함하는 베이스; 및 베이스에 해제 가능하게 결합하여 디바이스를 형성하도록 구성된 일회용 유체 카트리지를 포함하는 유체의 체적을 눈에 전달하기 위한 디바이스가 제공된다. 카트리지는 압전 구동 유체 이젝터; 복수의 투여량의 치료제를 유지하도록 크기 설정된 내부 체적을 형성하는 유체 용기; 및 용기 내에 유지된 복수의 투여량으로부터 투여량을 인출하고 투여량을 유체 이젝터에 전달하도록 구성된 펌프를 포함한다. 펌프는 내부 보어를 형성하는 펌핑 매니폴드; 내부 보어 내에 활주식으로 위치되고 모터 구동 캠에 동작 가능하게 결합된 구동 스풀; 및 구동 스풀에 이동 가능하게 결합되고 내부 보어 내에 활주식으로 위치된 플로팅 스풀을 포함한다.
유체 이젝터는 눈의 각막에 미세액적의 수평 스트림으로서 투여량을 배출하도록 구성될 수 있다. 디바이스는 작동시에, 펌프가 투여량을 인출하여 유체 이젝터로 전달하게 하고, 압전 구동 유체 이젝터를 활성화하여 투여량을 눈으로 배출하게 하는 단일 액추에이터를 더 포함할 수 있다. 디바이스는 투여 버튼을 포함할 수 있다. 디바이스는 투여 버튼 및 유체 이젝터를 커버하도록 배열된 보호 셔터를 포함할 수 있다. 보호 셔터를 개방하는 것은 베이스를 전자적으로 웨이크할 수 있다.
치료제는 트로픽아미드, 페닐에프린, 아트로핀, 라타노프로스트 또는 필로카르핀을 포함할 수 있다. 치료제는 녹내장, 노안, 근시 또는 동공확대의 치료를 위한 것일 수 있다.
구동 스풀은 구동 스풀의 본체를 에워싸는 2개의 활주 밀봉부를 포함할 수 있고, 2개의 활주 밀봉부는 상부 밀봉부 및 하부 밀봉부를 갖는다. 플로팅 스풀은 플로팅 스풀의 상부 단부 부근의 부분을 에워싸는 하나의 활주 밀봉부를 포함할 수 있다. 플로팅 스풀 상의 활주 밀봉부와 구동 스풀 상의 상부 밀봉부는 스풀 사이의 공간을 밀봉할 수 있어 유체 용기로부터 펌프에 의해 인출된 투여량이 공간 내에서 유지되게 한다. 구동 스풀의 활주 운동은 플로팅 스풀이 구동 스풀과 맞물릴 때 플로팅 스풀의 활주 운동을 야기할 수 있다. 구동 스풀의 왕복 선형 운동은 유체 용기로부터 투여량을 인출하고 유체 이젝터에 투여량을 전달할 수 있다. 모터 구동 캠에 의한 제1 회전량은 구동 스풀 및 플로팅 스풀이 유체 용기를 향해 압박되게 할 수 있다. 플로팅 스풀은 유체 용기의 매니폴드 필름을 관통 또는 들어올림에 의해 관통하여 유체 용기의 내부 체적을 펌핑 매니폴드와 유체 연통하여 배치하는 돌출부를 포함할 수 있다. 모터 구동 캠에 의한 제2 회전량은 플로팅 스풀로부터 이격하여 구동 스풀을 후퇴시켜 유체 용기로부터 내부 보어 내로 투여량을 인출하기 위해 구동 스풀과 플로팅 스풀 사이의 공간을 증가시킬 수 있다. 제3 회전량은 구동 스풀과 플로팅 스풀이 서로 맞물릴 때까지 플로팅 스풀로부터 이격하여 구동 스풀을 끌어당길 수 있고 구동 스풀은 공간 내의 투여량이 유체 이젝터와 정렬될 때까지 내부 보어를 통해 플로팅 스풀을 견인한다. 제4 회전량은 플로팅 스풀을 향해 구동 스풀을 압박하여 스풀 사이의 공간을 접히게 하고 공간 내의 투여량을 유체 이젝터로 전달할 수 있다. 투여량의 체적은 내부 보어의 단면적에 구동 스풀과 플로팅 스풀 사이의 변위의 길이를 곱한 것과 대략 동일할 수 있다. 구동 스풀과 플로팅 스풀 사이의 변위의 길이는 약 0.100" 내지 약 0.300"일 수 있고 투여량의 체적은 약 2 ul 내지 약 15 ul일 수 있다.
상호 관련된 구현예에서, 유체의 체적을 눈에 전달하기 위한 디바이스가 제공된다. 디바이스는 구동 메커니즘을 포함하는 베이스; 및 베이스에 해제 가능하게 결합하여 디바이스를 형성하도록 구성된 일회용 유체 카트리지를 포함한다. 카트리지는 압전 구동 유체 이젝터; 복수의 투여량의 치료제를 유지하도록 크기 설정된 내부 체적을 형성하는 유체 용기; 및 용기 내에 유지된 복수의 투여량으로부터 투여량을 인출하고 투여량을 유체 이젝터에 전달하도록 구성된 펌프를 포함한다. 유체 용기는 출구 포트 내에 위치된 매니폴드 필름을 갖는 출구 포트를 포함한다. 펌프는 출구 포트 내에 위치된 매니폴드 필름에 의해 유체 용기의 내부 체적으로부터 분리된 내부 보어를 형성하는 펌핑 매니폴드; 및 구동 메커니즘에 동작 가능하게 결합된 제1 단부 영역 및 플로팅 스풀에 이동 가능하게 결합된 제2 단부 영역을 갖는 구동 스풀을 포함한다. 구동 스풀 및 플로팅 스풀은 내부 보어 내에 활주식으로 위치된다. 플로팅 스풀은 내부 보어를 유체 용기의 내부 체적과 유체 연통하여 배치하도록 배열된 돌출부를 포함한다.
돌출부는 출구 포트에 대해 매니폴드 필름을 들어올리도록 구성될 수 있다. 돌출부는 매니폴드 필름을 관통하도록 구성된 절단 에지 기하학 형상을 가질 수 있다. 절단 에지 기하학 형상은 돌출부가 매니폴드 필름을 관통할 때 유체가 돌출부 주위를 통과하게 할 수 있다. 플로팅 스풀은 플로팅 스풀의 상부 단부를 에워싸는 활주 밀봉부를 포함할 수 있다. 플로팅 스풀의 활주 밀봉부는 펌핑 매니폴드의 내부 보어의 적어도 제1 영역과 밀봉될 수 있다. 펌핑 매니폴드는 출구 포트의 내경으로부터 제1 영역의 더 작은 내경으로 테이퍼지는 상부 입구 영역을 더 포함할 수 있다. 상부 입구 영역은 플로팅 스풀이 내부 보어 내에서 그 최상부 위치에 있을 때 플로팅 스풀의 활주 밀봉부 주위로 유체 유동을 허용하는 복수의 표면 특징부를 포함할 수 있다. 활주 밀봉부는 플로팅 스풀의 표면과 내부 보어의 벽 사이에서 압축되어 완전한 밀봉부를 생성할 수 있다. 플로팅 스풀의 활주 밀봉부가 펌핑 매니폴드의 상부 입구 영역에 진입할 때 완전한 밀봉부가 파괴될 수 있다. 구동 스풀 및 플로팅 스풀은 가변 체적 펌핑 챔버를 형성할 수 있다. 플로팅 스풀로부터 이격하여 구동 스풀을 후퇴시키는 것은 가변 체적 펌핑 챔버를 증가시키고 펌핑 챔버 내에 진공을 생성하여 유체 용기의 내부 체적으로부터 유체를 인출할 수 있다. 돌출부는 플로팅 스풀의 상부 표면에 대해 편심일 수 있다. 유체 용기의 저장조 매니폴드는 출구 포트를 향해 하향으로 경사질 수 있다. 습윤된 전달 유로는 내부 보어를 통해 유체 용기의 하부 단부와 유체 이젝터 사이에서 연장될 수 있다. 습윤된 전달 유로는 L-형상이고 약 0.5 인치 내지 1.0 인치인 길이를 가질 수 있다.
상호 관련된 구현예에서, (a) 약 2.0 wt% 내지 약 3.0 wt% 페닐에프린 및 약 0.5 wt% 내지 약 1.5 wt% 트로픽아미드, 및 약 0.005 wt% 내지 약 0.06 wt% 염화벤잘코늄; (b) 약 0.05 wt% 내지 약 0.2 wt% 아트로핀, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.009 wt% 내지 약 0.016 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨; (c) 약 0.005 wt% 내지 약 0.006 wt% 아트로핀, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.009 wt% 내지 약 0.016 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨; (d) 약 0.005 wt% 내지 약 0.01 wt% 라타노프로스트, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.01 wt% 내지 약 0.03 wt% 염화벤잘코늄, 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨, 및 약 0.1 wt% 내지 약 0.3 wt%의 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체; (e) 약 0.05 wt% 내지 약 1.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.2 wt% 내지 약 0.6 wt% 염화나트륨; (f) 약 0.05 wt% 내지 약 1.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.6 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨; (g) 약 1.5 wt% 내지 약 2.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.2 wt% 내지 약 0.6 wt% 염화나트륨; 및 (h) 약 1.5 wt% 내지 약 2.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.6 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨으로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 미세액적 또는 수성 제약 조성물이 제공된다.
미세액적 또는 수성 제약 조성물은 (a) 약 2.5 wt%의 페닐에프린, 약 1.0 wt%의 트로픽아미드, 약 0.01 wt%의 염화벤잘코늄, 및 염화나트륨; (b) 약 0.1 wt% 아트로핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.9 wt% 염화나트륨; (c) 약 0.01 wt% 아트로핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.9 wt% 염화나트륨; (d) 약 0.0075 wt% 라타노프로스트, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 약 0.9 wt% 염화나트륨, 및 약 0.2 wt%의 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체; (e) 약 1.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.4 wt% 염화나트륨; (f) 약 1.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 염화나트륨; (g) 약 2.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.4 wt% 염화나트륨; 및 (h) 약 2.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 염화나트륨으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
몇몇 변형예에서, 이하 중 하나 이상이 상기 디바이스, 시스템, 조성물 및 본 명세서의 디바이스, 시스템, 및 조성물을 사용하는 방법에서 임의의 실현 가능한 조합으로 선택적으로 포함될 수 있다. 방법, 장치, 디바이스, 시스템, 및 조성물의 부가의 상세는 첨부 도면 및 아래의 설명에서 설명된다. 다른 특징 및 장점은 상세한 설명 및 도면으로부터 명백할 것이다.
도 1은 카트리지 및 베이스 디바이스를 포함하는 유체 전달 시스템을 도시하고 있는 상자도이다.
도 2a는 베이스 디바이스 및 카트리지를 포함하는 유체 전달 시스템의 분해 사시도를 도시하고 있다.
도 2b는 카트리지가 베이스 디바이스 상에 설치되어 있는 도 2a의 시스템을 도시하고 있다.
도 2c는 카트리지가 베이스 디바이스 상에 설치되어 있고 베이스 디바이스 상의 셔터가 개방 구성에 있어 투여 버튼을 드러내고 있는 도 2a의 시스템을 도시하고 있다.
도 3은 도 2a의 베이스 디바이스의 분해도이다.
도 4는 도 2a의 카트리지의 분해도이다.
도 5는 도 4의 유체 용기의 부분 분해도이다.
도 6a 및 도 6b는 상이한 펌핑 스테이지에서 펌프를 도시하고 있는 하우징이 없는 카트리지의 부분 측단면도이다.
도 6c는 저장조와 유체 연통하는 펌프의 적어도 일부를 도시하고 있는 도 6b의 펌프의 상세도이다.
도 6d는 펌프의 상부 영역의 o-링을 도시하고 있는 저장조로부터의 출구 포트의 하향도이다.
도 6e는 펌프의 부분의 상부 영역의 돌출부를 도시하고 있는 저장조로부터의 출구 포트의 다른 도면이다.
도 6f는 돌출부 및 활주 밀봉부를 포함하는 플로팅 스풀의 사시도이다.
도 7은 하우징이 없는 카트리지의 분해도이다.
도 8a는 펌프 구동 시스템의 회전 캠 및 캠 종동자의 사시도이다.
도 8b는 서로 맞물리고 카트리지의 펌프에 결합되는 도 8a의 회전 캠 및 캠 종동자의 부분도이다.
도 8c는 맞물림 상태의 회전 캠, 캠 종동자 및 펌프의 단순화된 도면이다.
도 9는 회전 캠의 회전에 따른 펌프 행정의 타이밍을 도시하고 있다.
도 10a-1 및 도 10a-2는 베이스 디바이스가 로우(LOW) 위치에 있는 동안, 펌핑 챔버 내의 베이스 디바이스 및 펌프를 각각 도시하고 있다.
도 10b-1 및 도 10b-2는 베이스 디바이스가 홈(HOME) 위치에 있는 동안, 펌핑 챔버 내의 베이스 디바이스 및 펌프를 각각 도시하고 있다.
도 10c-1 및 도 10c-2는 드로우다운(drawdown) 단계의 시작시에, 펌핑 챔버 내의 베이스 디바이스 및 펌프를 각각 도시하고 있다.
도 10d-1 및 도 10d-2는 드로우다운 단계의 종료시에, 펌핑 챔버 내의 베이스 디바이스 및 펌프를 각각 도시하고 있다.
도 10e-1 및 도 10e-2는 배출 단계의 시작시에, 펌핑 챔버 내의 베이스 디바이스 및 펌프를 각각 도시하고 있다.
도 10f-1 및 도 10f-2는 배출 단계의 종료시에, 펌핑 챔버 내의 베이스 디바이스 및 펌프를 각각 도시하고 있다.
도 11a 및 도 11b는 각각 이젝터 시스템의 분해 및 조립 사시도이다.
도 12는 캠 위치 센서를 갖는 인쇄 회로 기판을 도시하고 있다.
일반적으로, 말하면, 도면은 수치는 절대적으로 또는 상대적으로 실제 축척대로 도시되어 있지 않고, 예시적인 것으로 의도된다. 또한, 특징부 및 요소의 상대 배치는 예시적인 명료성을 위해 변경될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스는 각각의 도면에 반드시 도시되어 있지는 않은 특징을 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
유체를 취급하고 유체를 눈에 전달하기 위한 시스템, 디바이스 및 방법이 본 명세서에 설명된다. 본 명세서에 설명된 시스템 및 디바이스는 안구 표면을 코팅하기 위해 균일하고 시준된 미세액적의 스트림을 사용하여 눈물막 용량의 생리학적 범위 내에서 치료제, 특히 치료제의 안과용 제형의 마이크로도즈를 눈(예를 들어, 각막)에 전달하도록 설계된다. 본 명세서에 설명된 시스템 및 디바이스는 직관적이고 동작이 쉬운 방식으로 한 손으로 사용될 수 있다. 본 명세서에 설명된 시스템 및 디바이스는 수평축 또는 배향을 따라 직접적인 각막 전달을 제공하여 치료를 수용하기 위해 부자연스러운 자세로 머리를 기울일 필요성을 제거할 수 있다.
본 명세서에 설명된 디바이스의 다양한 특징 및 기능은 이들이 명시적으로 조합하여 설명되지 않을 수도 있더라도 본 명세서에 설명된 하나 이상의 디바이스에 적용될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 디바이스의 다양한 특징 및 기능은 눈에 약제의 전달을 위해 또한 유용한 관련 기술 분야에 공지된 통상의 디바이스 및 시스템에 적용될 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다.
유체 전달 시스템
도 1은 일 구현예에 따른 유체 전달 시스템(100)의 블록도를 도시하고 있다. 유체 전달 시스템(100)은 베이스 디바이스(105) 및 카트리지(110)를 포함할 수 있다. 베이스 디바이스(105)는 카트리지(110)와 비교하여 연장된 시간 기간 동안 사용될 수 있는 내구성의 재사용 가능한 구성요소일 수 있다. 카트리지(110)는 베이스 디바이스(105)와 비교하여 제한된 시간 기간 동안 사용될 수 있는 일회용의 재사용 불가능한 구성요소일 수 있다. 단일 카트리지(110)는 예를 들어 1일 내지 약 30일의 연장된 날짜 기간에 걸쳐 사용자에게 약물을 공급하기 위해 베이스 디바이스(105)와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(110)는 30일 일회용일 수 있고, 반면 베이스 디바이스(105)는 1년, 2년, 3년 이상 동안 사용될 수 있다. 카트리지(110)는 30일 초과 동안 치료를 허용하도록 임의의 다양한 체적의 용기 크기를 포함할 수 있다. 카트리지(110)는 적어도 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 최대 약 100회의 투여량이 전달된 후를 포함하여 시스템의 다수의 횟수의 사용 후에 폐기될 수 있다. 베이스 디바이스(105)는 사용자의 필요에 따라 상이한 약제를 수용하는 상이한 카트리지(110)와 연결될 수 있다. 따라서, 베이스 디바이스(105)는 복수의 상이한 카트리지(110)와 완전히 상호 교환 가능하다.
카트리지(110)는 일반적으로 "습식" 구성요소를 포함하고, 전달될 유체와 직접 접촉하게 되도록 구성된다. 베이스 디바이스(105)는 일반적으로 유체 경로 외부에 남아 있도록 구성된 시스템(100)의 구성요소를 포함한다. 베이스 디바이스(105)와 카트리지(110)의 모두는 일회용이거나 내구성일 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다. 예를 들어, 전체 시스템(100)은 일회용일 수도 있고, 베이스 디바이스(105)가 또한 단기간 사용 후에 폐기되는 것이 재정적으로 실현 가능하도록 더 저렴한 재료로 제조될 수도 있다.
계속 도 1에서, 베이스 디바이스(105)는 펌프 구동 시스템(120)을 실질적으로 에워싸도록 구성된 하우징(112)을 포함할 수 있다. 베이스 디바이스는 또한 전원(125), 제어 프로세서(130), 메모리(135), 하나 이상의 입출력(140), 및 선택적으로 통신 모듈(142)과 같은 전자 기기를 포함할 수 있다. 제어 프로세서(130), 메모리(135), 하나 이상의 입출력(140), 통신 모듈(142), 뿐만 아니라 임의의 저장 디바이스 등은 시스템 버스(143)를 통해 상호 연결될 수 있다. 베이스 디바이스(105)는 시스템(100)으로부터 환자로의 유체의 전달을 보조하기 위해 시각화 특징부(150)를 선택적으로 포함할 수 있다. 시각화 특징부(150)는 광 파이프(1151), 하나 이상의 미러(1152), 또는 다른 특징부에 연결된 LED와 같은 조명을 포함하여 다양할 수 있다. 펌프 구동 시스템(120)은 회전 캠(147)을 구동하도록 배열된 전기 모터(145)를 포함할 수 있다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 캠(147)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 베이스 디바이스(105)의 하우징(112) 내에 위치될 수 있다. 캠(147)은 또한 카트리지(110) 내에 위치될 수 있고 베이스 디바이스(105)의 하우징(112) 외부에서 이용 가능한 모터(145)와 결합하도록(예를 들어, 모터 커플러 또는 다른 특징부를 통해) 구성될 수 있다.
계속 도 1과 관련하여, 카트리지(110)는 유체 용기(155), 펌핑 시스템(160), 및 이젝터 시스템(180)을 실질적으로 에워싸도록 구성된 하우징(114)을 포함할 수 있다. 카트리지(110)는 선택적으로 메모리(167) 또는 다른 데이터 디바이스를 포함할 수 있다. 유체 용기(155)는 액적 형태로 사용자에게 전달될 액체 약제로 충전된 비증발 1차 약물 용기일 수 있다. 펌핑 시스템(160)은 유체 용기(155)로부터 약제의 별개의 체적 또는 투여량을 인출하고 이들 투여량을 이젝터 시스템(180)으로 전달하도록 배열된다. 이젝터 시스템(180)은 미세액적의 형태로 유체 용기로부터 펌핑 시스템에 의해 인출된 약제의 투여량을 전달하도록 구성된 압전 이젝터 시스템일 수 있다.
도 2a는 베이스 디바이스(105) 및 카트리지(110)를 포함하는 시스템(100)의 분해 사시도를 도시하고 있다. 도 2b는 카트리지(110)가 베이스 디바이스(105) 상에 설치되어 있는 시스템(100)을 도시하고 있다. 도 2c는 카트리지(110)가 베이스 디바이스(105) 상에 설치되어 있고 베이스 디바이스(105) 상의 셔터(170)가 개방 구성에 있어 투여 버튼(172) 및 스프레이 구멍(118)을 드러내고 있는 시스템(100)을 도시하고 있다. 카트리지(110)는 베이스 디바이스(105)의 하우징(112)에 의해 형성된 대응 슬롯(113) 내에 삽입될 수 있는 가역적으로 제거 가능하고 상호 교환 가능한 요소일 수도 있다(도 2a 참조). 카트리지(110)의 하우징(114) 및 베이스 디바이스(105)의 하우징(112)은 카트리지(110)가 베이스 디바이스(105)로부터 가역적으로 부착 및 탈착될 수도 있도록 그 각각의 외부 표면에 상보적인 정렬 및 부착 특징부(116)를 포함할 수 있다. 카트리지(110)와 베이스 디바이스(105) 사이의 결합은 베이스 디바이스(105)의 구동 시스템(120)과 카트리지(110)의 펌핑 시스템(160) 사이의 동작 맞물림을 보장하는데, 이는 이하에 더 상세히 설명될 것이다.
도 2a 내지 도 2c에 도시되어 있는 구현예는 카트리지(110)가 베이스 디바이스(105)의 상부 단부 영역에 위치되어 있는 사용자에 대한 배향으로 카트리지(110)와 베이스 디바이스(105) 사이의 결합을 제공한다. 베이스 디바이스(105) 상의 카트리지(110) 사이의 결합 위치는 다양할 수 있고 도시되어 있는 바와 같이 정확히 일치할 필요는 없다. 예를 들어, 카트리지(110)가 베이스 디바이스(105)의 후방, 하부, 상부 또는 전방 측면에 결합되는 다른 구성이 고려된다. 카트리지(110)는 또한 베이스 디바이스(105)의 하우징(112)의 슬롯(113)에 의해 완전히 에워싸일 수 있다. 카트리지(110)와 베이스 디바이스(105)의 결합 구성에 무관하게, 완전히 조립된 유체 전달 시스템(100)은 부드러운 인체 공학적 느낌을 가질 수 있어 카트리지(110)의 하우징(114)과 베이스 디바이스(105)의 하우징(112)이 함께 단일 시스템 하우징을 형성하게 된다. 단일 시스템 하우징(즉, 베이스 디바이스(105)가 설치된 카트리지(110)에 의해 형성되는 하우징)은 임의의 적합한 형상 및 크기일 수 있다. 예를 들어, 단일 시스템 하우징은 사용자의 손의 손바닥 안에 쉽고 인체 공학적으로 맞도록 비교적 관형일 수 있다. 형상은 원통형, 직사각형, 정사각형, 타원형 등일 수 있다. 단일 시스템 하우징은 사용자의 손과 편안하게 연관되도록 치수 설정될 수도 있다. 단일 시스템 하우징의 크기는 한 손 사용 및 포켓 또는 지갑 내에 용이한 보관을 위해 적합할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 단일 시스템 하우징은 약 30 mm 내지 약 45 mm의 폭 및 약 100 mm 내지 약 150 mm의 높이를 가질 수도 있다.
하우징의 재료는 다양할 수도 있다. 카트리지(110)의 하우징(114)은 일반적으로 일회용 플라스틱으로 형성될 수 있고, 반면 베이스 디바이스(105)의 하우징(112)은 더 내구성 플라스틱 또는 금속으로 제조될 수 있다. 베이스 디바이스(105)의 하우징(112)은 수리를 위해 분해될 수도 있다. 몇몇 구현예에서, 베이스 디바이스(105)의 하우징(112)은 함께 영구적으로 접착되는 방수 플라스틱 하우징일 수도 있다.
베이스 디바이스(105) 및 카트리지(110) 및 이들의 구성요소는 이하에 더 상세히 설명될 것이다.
베이스 디바이스
다시 도 1과 관련하여, 베이스 디바이스(105)는 시스템(100)의 전자 기기 및 펌프 구동 시스템(120)의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 베이스 디바이스(105)의 전자 기기는 제어 프로세서(130), 메모리(135), 하나 이상의 입출력(140), 및 전원(125)을 포함할 수 있다. 제어 프로세서(130)는 전원(125) 시스템, 구동 시스템(120), 이젝터 시스템(180), 및 카트리지(110) 내의 임의의 전자 기기 중 하나 이상과 동작식으로 통신할 수 있다. 제어 프로세서(130)는 시스템(100) 내에서 실행을 위한 명령을 처리하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 실행된 명령은 시스템(100)의 사용에 관련된 본 명세서에 설명된 프로세스 중 하나 이상을 구현할 수 있다. 제어 프로세서(130)는 단일 스레드 프로세서 또는 멀티 스레드 프로세서일 수 있다. 제어 프로세서(130)는 시스템(100)의 동작에 대한 정보의 출력을 사용자에게 제공하기 위해 메모리(135) 내에 및/또는 저장 디바이스 상에 저장된 명령을 처리하는 것이 가능할 수 있다. 제어 프로세서(130)는 프로그래밍되는 것이 가능한 소프트웨어를 포함할 수 있다. 제어 프로세서(130)에 의해 실행되는 소프트웨어는 사용 중에 임의의 사용자 입력 없이 시스템(100)의 특정 양태를 제공할 수 있다. 일 구현예에서, 조정 또는 프로그래밍은 소프트웨어에 의해 제어되는 제어 프로세서(130)를 통해 이루어질 수 있다.
계속 도 1과 관련하여, 제어 프로세서(130)는 베이스 디바이스(105)의 구동 시스템(120), 입출력(140), 메모리(135), 통신 모듈(142) 등과 통신하거나 다른 방식으로 이들의 동작을 제어할 수 있다. 제어 프로세서(130)는 카트리지(110)를 베이스 디바이스(105)에 결합할 때 카트리지(110)의 하나 이상의 구성요소를 제어하도록 구성된 프로그래밍을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 프로세서(130)는 구동 시스템(120)의 상태에 대한 이젝터 시스템(180)의 타이밍을 제어하기 위한 회로를 포함할 수도 있다. 제어 프로세서(130)(들)는 프로세서(들)(130)가 센서, 버튼 또는 슬라이더와 같은 입력 디바이스(140)로부터 신호 및/또는 다른 데이터를 수신할 수 있게 하는 프로그래밍을 포함할 수 있다. 프로세서(130)는, 예를 들어, 데이터 디바이스(167) 또는 카트리지(110) 상의 송신기/수신기로부터 신호를 수신하고, 메모리(135)에 신호를 저장할 수도 있다. 제어 프로세서(130) 회로는 하나 이상의 클럭(발진기), 충전 회로, I/O 제어기, 메모리 등을 포함할 수도 있다. 대안적으로 또는 게다가, 제어 프로세서(130)의 회로는 블루투스, 근거리 무선 통신(NFC), 와이파이(WiFi), 초음파, 지그비(ZigBee), RFID 등을 포함하는 하나 이상의 무선 통신 모드를 위한 회로를 포함할 수도 있다.
베이스 디바이스(105)의 메모리(135)는 제어 프로세서(130)의 부분이거나 그렇지 않으면 제어 프로세서(130)와 데이터 통신할 수도 있다. 메모리(135)는 사용자 입력 데이터를 수신하고 저장하기 위해 구성된다. 메모리(135)는 사용자 정보, 사용 이력, 순응도, 약물 정보, 정품 카트리지 또는 소스 또는 공급자의 증명 등을 저장하도록 구성될 수 있다. 메모리(135)는 데이터를 저장하고 그 데이터를 제어 프로세서(130)와 같은 시스템(100)의 하나 이상의 다른 구성요소에 통신하는 것이 가능한 임의의 유형의 메모리일 수 있다. 메모리(135)는 플래시 메모리, SRAM, ROM, DRAM, RAM, EPROM, 동적 저장 장치 등 중 하나 이상일 수도 있다. 메모리(135)의 크기는 관련 기술 분야에 공지된 바와 같이 다양할 수 있다.
베이스 디바이스(105)의 메모리(135)는 또한 베이스 디바이스(105)에 결합된 카트리지(110)의 메모리 또는 데이터 디바이스로부터 데이터를 수신하고 저장할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(110)는 인코더 또는 바코드형 스트립인 데이터 디바이스(167)를 포함할 수 있다. 인코더는 제어 프로세서(130)와 동작식으로 통신하는 베이스 디바이스(105) 상의 리더 디바이스에 의해 스캔되거나 판독되도록 구성될 수도 있다. 인코더 디바이스(167)는 데이터를 리더로 전송하는 RFID 칩 등일 수도 있다. 이러한 인코더 디바이스(167) 실시예는 이러한 데이터의 미승인 액세스 또는 변조를 방지하기 위해, 예로서 암호화를 통해, 데이터를 안전하게 전송 및/또는 저장하는 능력을 포함할 수도 있다.
다시 도 1과 관련하여, 입출력(140)은 조합될 수도 있거나 입력은 출력으로부터 분리될 수도 있다. 베이스 디바이스(105)의 하나 이상의 입출력(140)은 하나 이상의 트리거, 버튼, 슬라이더, 다이얼, 키패드, 스위치, 터치스크린, 또는 시스템의 응답을 활성화하고, 수정하거나, 또는 다른 방식으로 야기하도록 수축되고, 가압되고, 압착되고, 활주하고, 탭핑되거나, 또는 다른 방식으로 작동될 수 있는 다른 입력을 포함할 수 있다. 셔터(170) 및 투여 버튼(172)은 시스템의 입출력(140)의 예이다. 다른 예로서, 베이스 디바이스(105)의 입출력(140)은 예를 들어, 베이스 디바이스(105)의 상태 또는 전원에 대한 정보를 제공할 수 있는 하나 이상의 표시등(1174)일 수 있다(도 2a 내지 도 2c 참조).
베이스 디바이스(105)의 하나 이상의 입출력(140)은 센서, 가속도계, 모션 센서, 용량성 센서, 유량 센서 등을 또한 포함할 수 있다. 이들 센서는 사용자 취급 및 상호작용을 검출할 수 있다. 하나 이상의 입출력(140)은 광학(LED, 디스플레이), 촉각(예를 들어, 진동 등), 음파(예를 들어, 스피커 등) 등일 수 있다. 베이스 디바이스(105)의 하나 이상의 입출력(140)은 또한 입력을 갖는 GUI와 같이 더 정교할 수 있다. 시각적 출력/디스플레이의 유형은 LCD 디스플레이, LED 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, OLED 디스플레이 등을 포함할 수도 있다. 출력/디스플레이는 또한 터치스크린, 정전용량 스크린, 저항성 스크린 등과 같은 입력 디바이스를 갖는 대화형 또는 터치 감지 스크린일 수도 있다. 하나 이상의 입출력(140)은 또한 진동 모터, 스피커, 경고, 알람, 경보, 시계, 타이머, 또는 다른 특징부를 포함할 수 있다.
전원(125)은 구동 시스템(120) 및/또는 제어 프로세서(130)에 공급될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 전원(125)은 내부적으로 또는 모듈식 제거 가능 배터리 팩(127)(도 3 참조) 내와 같은 하우징(112)의 영역에 결합된 하우징(112)의 영역 내에 포함된 배터리에 의해 공급될 수 있다. 배터리는 상이한 화학적 조성 또는 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 배터리에는 납산, 니켈 카드뮴, 니켈 금속 수소화물, 은 산화물, 수은 산화물, 리튬 이온, 리튬 이온 폴리머 또는 다른 리튬 화학물을 포함할 수 있다. 베이스 디바이스(105)는 재충전을 위해 DC 전원 포트, 유도, 태양 전지 등을 사용하는 재충전 가능 배터리를 또한 포함할 수 있다. 베이스 디바이스(105)는 몇몇 경우에 USB 포트, 유도 충전기 등과 같은 전원 충전 메커니즘을 포함할 수 있다. 이와 같이, 모든 데이터가 USB 포트를 사용하여 컴퓨터, 네트워크 등에 다운로드될 수도 있다. USB 포트는 또한 베이스에 전원 충전을 제공할 수도 있다.
몇몇 구현예에서, 베이스 디바이스(105)는 제어 프로세서(130)와 같은 시스템의 하나 이상의 구성요소, 뿐만 아니라 하나 이상의 외부 컴퓨팅 디바이스와 같은 하나 이상의 주변 디바이스와 동작식으로 통신하는 통신 모듈(142)을 포함할 수 있다. 베이스 디바이스(105)와 다른 구성요소 사이의 연결은 RS22 연결, USB, 파이어와이어(Fire wire) 연결, 독점 연결 또는 정보를 수신 및/또는 송신하도록 구성된 임의의 다른 적합한 유형의 유선 연결과 같은 유선 통신 포트를 또한 포함할 수 있다. 통신은 또한 정보가 무선 링크를 통해 베이스 디바이스(105)로/로부터 공급될 수 있도록 무선 통신 포트를 포함할 수 있다. 무선 연결은 블루투스, 와이파이, 무선 주파수, 지그비 통신 프로토콜, 적외선 또는 휴대폰 시스템과 같은 임의의 적합한 무선 시스템을 사용할 수 있고, 또한 수신된 정보의 출처를 검증하기 위해 코딩 또는 인증을 채용할 수 있다. 무선 연결은 또한 임의의 다양한 독점 무선 연결 프로토콜일 수 있다.
베이스 디바이스(105)는 관련 기술 분야에 공지된 바와 같이 데이터의 송신 및 수신을 위한 것과 같은 유선 또는 무선 통신 기능을 가질 수도 있다. 무선 기능은 디바이스의 프로세서를 위한 임의의 소프트웨어 또는 펌웨어의 업데이트를 포함하여, 다양한 목적으로 사용될 수도 있다. 무선 통신 기능은 예를 들어 송신기 및/또는 수신기, 무선 주파수(RF) 송수신기, 와이파이 연결, 적외선 또는 Bluetooth® 통신 디바이스를 포함하여 다양할 수도 있다. 유선 통신 기능은 또한 예를 들어 USB 또는 SD 포트, 플래시 드라이브 포트 등을 포함하여 다양할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 카트리지(110) 및 베이스 디바이스(105)는 이들이 서로 통신하게 하는 무선 주파수(RF) 송수신기와 같은 송신기/수신기를 각각 가질 수도 있고, 사용 중에 데이터 또는 정보의 손실 없이 상호 교환 가능하게 사용될 수도 있다. 사용자는 동일한 베이스 디바이스(105)로 카트리지(110)를 대체할 수 있고 이들 2개의 부재 사이의 데이터의 전송은 자동일 수 있다.
제어 프로세서(130)는 또한 하나 이상의 외부 컴퓨팅 디바이스와 동작식으로 통신할 수 있다. 외부 컴퓨팅 디바이스는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰, 또는 사용자 입력을 통신하고 수신하는 것이 가능한 다른 디바이스를 포함하여, 다양할 수 있다.
다시 도 1에서, 펌프 구동 시스템(120)은, 베이스 디바이스(105) 내에 위치되어 카트리지(110)의 펌핑 시스템(160)과 동작 가능하게 결합하고 구동하도록 구성된 모터(145)를 포함할 수 있다. 모터(145)는 스테퍼 모터, 연속 모터 등과 같은 전기 모터일 수 있다. 모터(145)는 브러시리스 DC 모터 또는 샤프트를 회전하기 위해 적합한 임의의 유형의 모터 또는 드라이브일 수 있다. 모터(145)는 동일한 베이스 디바이스로부터 상이한 전달 체적을 허용하는 단일 투여 버튼 누름을 통해 베이스 디바이스(105)의 활성화시에 가변 펌핑 속도 및/또는 다중 회전을 갖도록 프로그래밍될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 모터(145)는 기어 박스 또는 다른 메커니즘을 통해 기어 감속기를 합체하는 전기 모터이다. 몇몇 구현예에서, 베이스 디바이스(105)는 하모닉 드라이브(HarmonicDrive) 기어 감속을 포함한다. 구동 시스템(120)은 또한 유압 메커니즘, 공압 메커니즘, 압전 메커니즘, 또는 다른 구동 메커니즘을 포함할 수 있다.
구동 시스템(120)의 적어도 일부는 카트리지(110)의 대응 구성요소와 맞물릴 수 있도록 베이스 디바이스(105)의 하우징(112) 외부에서 이용 가능하게 남아 있을 수 있다. 예를 들어, 모터(145)는 회전 캠(147)과 맞물려 회전시킬 수 있다(도 3 참조). 회전 캠(147)의 적어도 제1 부분은, 카트리지(110)가 베이스 디바이스(105) 상에 설치될 때 카트리지(110)를 통해 유체 유동을 구동하기 위해 캠(147)의 적어도 다른 부분이 카트리지(110)의 펌핑 시스템(160)과 동작식 결합을 위해 베이스 디바이스(105)의 하우징(112) 외부에서 이용 가능하도록 베이스 디바이스(105) 내에 위치될 수 있다.
모터(145)는 구동 시스템(120)의 부분이고 베이스 디바이스(105) 내에 적어도 부분적으로 위치된다. 그러나, 회전 캠(147)은 베이스 디바이스(105)의 영역 내에 또는 카트리지(110)의 영역 내에 위치될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 캠(147)은 베이스 디바이스(105) 내에 위치되고 베이스 디바이스 내의 모터(145)와 맞물린다. 다른 구현예에서, 캠(147)은 카트리지(110) 내에 위치되고 카트리지(110) 내에서 모터(145)와 맞물린다(예를 들어, 모터 커플러를 통해). 일 구현예에서, 모터(145)의 기어 헤드(146)는 모터 커플러를 통해 회전 캠(147)에 결합될 수 있어 기어 헤드가 회전함에 따라 회전 캠(147)이 회전하게 된다. 모터/캠/펌핑 시스템(160) 결합의 임의의 다양한 결합 구성이 본 명세서에서 고려된다.
구동 시스템(120)은 전동 시스템일 필요는 없고 펌핑을 실행하는 수동 메커니즘을 포함할 수 있다. 액추에이터는 수동으로 작동되어 이어서 캠(147)을 회전시키도록 구성되는 베이스 디바이스(105)의 영역에 결합될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 액추에이터는 캠(147)을 직접 회전시키는 수동 회전 가능한 링일 수 있다. 또 다른 구현예에서, 액추에이터는 회전 운동을 선형 운동으로 변환할 필요성을 제거할 수 있고 캠(147) 없이 펌프의 선형 운동을 구동할 수 있다. 예를 들어, 레버 작동식 특징부가 펌프의 운동을 야기하기 위해 포함될 수 있다. 로크아웃 특징부가 다중 작동을 방지하기 위해 포함될 수 있다. 다른 수동 구동 메커니즘은 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는, 2018년 6월 11일 출원된 미국 출원 공개 제2020/019721호에 설명되어 있다.
도 8a에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 캠(147)은 회전축(R)을 갖는 중앙 캠 샤프트(151) 주위로 연장하는 캠 표면(149)을 포함할 수 있다. 캠 표면(149)의 기하학 형상은 타원형, 편심형, 달걀형, 달팽이형 등을 포함하여 다양할 수 있다. 캠 표면(149)의 기하학 형상은 모터(145)의 회전 운동을 카트리지(110) 내의 펌프의 왕복 축방향 운동으로 변환하도록 설계된다. 기하학 형상은 펌핑 시스템(160) 내에서 특정 운동 프로파일 및 이벤트의 특정 타이밍을 제공하는데, 이는 이하에 더 상세히 설명될 것이다.
캠(147)은 펌핑 시스템(160)과 직접 맞물릴 수 있거나 이어서 펌핑 시스템(160)에 결합되는 캠 종동자(153)를 통해 간접적으로 펌핑 시스템(160)에 결합될 수 있다. 도 8a에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 캠 종동자(153)는 스풀 커플러(156)에 결합된 부싱(154)을 포함할 수 있다. 부싱(154)은 캠 샤프트(151)가 부싱(154)을 통해 연장되도록 캠 샤프트(151)의 회전축(R)과 정렬된다. 스풀 커플러(156)는 캠 샤프트(151)의 축(R)으로부터 그리고 부싱(154)으로부터 이격하여 외향 연장된다. 스풀 커플러(156)의 하부 표면은 캠(147)이 회전함에 따라 캠 표면(149)을 따라 활주하도록 구성된 베어링(158)을 포함할 수 있다(또한 도 8b 및 도 8c 참조). 스풀 커플러(156)의 상부 표면은 카트리지(110) 내에 펌핑 시스템(160)의 대응 구조를 수용하고 정합하도록 구성된 리세스를 포함할 수 있다. 스풀 커플러(156)의 리세스는 펌핑 매니폴드에서 펌프의 종축(A)과 동축인 종축을 가질 수 있다. 캠이 축(R) 주위로 회전함에(147) 따라, 스풀 커플러(156)의 베어링(158)은 캠 표면(149)을 따라 이동한다. 캠 표면(149)은 베어링(158)이 캠(147) 회전 동안 캠 표면(149)을 따라 이동함에 따라 캠 종동자(153)가 캠 샤프트(151)의 축(R)을 따라 위로 이동하게 하는 기하학 형상을 갖는다. 캠 종동자(153)의 부싱(154)은 캠 샤프트(151)를 위로 이동시키고 스풀 커플러(156)는 펌핑 시스템(160)을 제1 방향으로 구동한다. 캠 종동자 복귀 스프링(152)은 캠 샤프트(151) 주위에 위치되어 캠 종동자(153)의 부싱(154)을 캠 표면(149)을 향해 압박할 수 있다. 캠(147)이 더 회전하고 캠 표면(149)이 다시 하향으로 기울어짐에 따라, 스프링(152)은 캠 종동자(153)의 부싱(154)을 다시 캠 샤프트(151) 아래로 압박하고 스풀 커플러(156)는 제2 반대 방향으로 펌핑 시스템(160)을 구동한다. 펌핑 시스템(160)은 이하에 더 상세히 설명될 것이다.
도 3은 하우징(112)이 서로 결합시에, 구동 시스템(120) 및 인쇄 회로 기판(PCB)(1185) 상에 장착된 전술된 다른 전자 부품을 포함하여, 베이스 디바이스(105)의 구성요소를 실질적으로 에워싸는 전방 쉘(1120) 및 후방 쉘(1122)로 분할될 수 있는 것을 도시하고 있는 베이스 디바이스(105)의 분해도이다. 표시기 구멍(1127)이 표시등(1174)을 수용하도록 위치될 수 있다.
전방 쉘(1120)은 셔터(170)와 활주 가능하게 결합될 수 있다. 전방 쉘(1120)의 외부 표면은 셔터(170)의 내부 표면 상의 대응 특징부와 결합하도록 구성된 한 쌍의 셔터 트랙(1102)을 포함할 수 있다. 셔터 페시아(shutter fascia)(1104)가 셔터(170)와 전방 쉘(1120) 사이에 위치될 수 있다. 셔터 트랙(1102)은 셔터(170)와 연결하기 위해 셔터 페시아(1104) 상의 한 쌍의 대응 슬롯(1108)을 통해 삽입될 수 있다.
전방 쉘(1120)은 그를 통해 연장하는 적어도 2개의 구멍을 포함할 수 있다. 상부 구멍(1124)이 이젝터 시스템(180)으로부터 환자로의 유체의 전달을 허용할 수 있다. 하부 구멍(1126)이 그를 통해 투여 버튼(172)을 수용할 수 있다. 셔터 페시아(1104)는 전방 쉘(1120)의 상부 구멍(1124)과 정렬하도록 구성된 상부 개구(1106) 및 전방 쉘(1120)의 하부 구멍(1126)과 정렬하도록 구성된 하부 개구(1110)를 또한 포함할 수 있다. 정렬된 상부 개구(1106)와 상부 구멍(1126)은 스프레이 구멍(118)을 형성하고 정렬된 하부 개구(1110)와 하부 구멍(1126)은 투여 버튼(172)을 수용하도록 크기 설정된다.
셔터(170)는 휴지(폐쇄) 위치와 활성(개방) 위치 사이에서 전방 쉘(1120)의 셔터 트랙(1102)을 따라 활주하도록 구성된다. 스프레이 구멍(118) 및 투여 버튼(172)은 셔터(170)가 휴지 위치에 있을 때 셔터(170)에 의해 커버된다. 스프레이 구멍(118) 및 투여 버튼(172)은 셔터(170)가 활성 위치에 있을 때 셔터(170)에 의해 드러난다. 셔터(170)는 셔터(170)의 상부 부분(1171)과 셔터(170)의 하부 부분(1173) 사이에 위치된 중앙 투여 버튼 개구(1175)를 포함할 수 있다. 휴지 위치(도 2b 참조)에 있을 때, 셔터(170)는 셔터(170)의 상부 부분(1171)이 스프레이 구멍(118)(즉, 상부 구멍(1124)과 정렬된 상부 개구(1106))을 커버하도록 페시아(1104) 및 전방 쉘(1120)에 대해 배열된다. 부가적으로, 셔터(170)의 하부 부분(1173)은 하부 구멍(1126)과 정렬된 하부 개구(1110)를 통해 연장하는 투여 버튼(172)을 커버한다. 셔터(170)가 활성 위치(도 2c 참조)로 압박될 때, 셔터(170)는 셔터(170)의 상부 부분(1171)이 스프레이 구멍(118)(즉, 상부 구멍(1124)과 정렬된 상부 개구(1106)) 아래로 활주하도록 셔터 페시아(1104) 및 전방 쉘(1120)에 대해 하향 압박된다. 셔터(170)의 투여 버튼 개구(1175)는 하부 개구(1106) 및 하부 구멍(1126)과 정렬되어, 따라서 투여 버튼(172)을 드러낸다.
투여 버튼(172)은 전방 쉘(1120)에 대해 외향으로 투여 버튼(172)을 편향시키는 스프링(1176)과 맞물릴 수 있다. 부가적으로, 셔터(170)는 휴지 위치에서 셔터(170)를 상향으로 편향하도록 구성된 셔터 페시아(1104) 상의 스프링 요소(1178)와 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 셔터(170)는 사용자에 의해 수동으로 활성 위치(예를 들어, 전방 쉘(1120)에 대해 하향으로)로 압박될 수 있다. 셔터(170)를 하향 활주할 때 스프링 요소(1178)는 구성에 따라 신장되거나 압축되어 이에 의해 에너지를 저장할 수 있다. 투여 버튼(172)은 정렬된 개구(즉, 1175, 1110, 1126)를 통해 드러난다. 정렬된 개구를 통해 연장하는 투여 버튼(172)의 존재는 셔터(170)를 이 활성 위치에 유지한다. 투여 버튼(172)을 누르는 것은 활성 위치로부터 셔터(170)를 해제하여 셔터(170)를 휴지 위치로 다시 압박하기 위해 스프링 요소(1178)의 저장된 에너지를 방출할 수 있다. 셔터 페시아(1104) 또는 베이스 디바이스 하우징의 다른 부분은 셔터(170)를 폐쇄 위치에 유지하여 이에 의해 활성 위치로의 우발적인 활주를 방지하도록 구성된 유지 특징부(1179)를 포함할 수 있다. 예로서, 유지 특징부(1179)는 셔터(170)가 페시아(1104)에 대해 상향 압박될 때 셔터(170)의 투여 버튼 구멍(1175)에 형상이 대응하여 이에 의해 구멍(1175)을 통해 연장하는 돌출부일 수 있다. 다른 구성이 본 명세서에서 고려된다. 셔터 해제는 버튼의 누름의 기능일 필요는 없다. 예를 들어, 모터 캠은 그 회전의 종료시에 셔터(170)를 자동으로 해제할 수 있다.
셔터(170) 및 투여 버튼(172)의 작동은 한 손으로 수행될 수 있다. 사용자는 예를 들어, 한 손으로 베이스 디바이스(105)를 파지하고 있는 동안 하나 이상의 손가락으로 셔터(170) 및/또는 투여 버튼(172)을 조작할 수 있다. 베이스 디바이스(105)는 스프레이 구멍이 사용자의 눈에 수평 전달을 제공하는 방식으로 조준되도록 유지될 수 있다.
셔터(170)를 하강된 위치로 활주시키는 것은 투여 버튼(172)과 스프레이 구멍을 드러낼 뿐만 아니라, 또한 베이스 디바이스(105)를 전자적으로 "웨이크"하여 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이 투여 버튼(172)을 누르는 것이 펌프/스프레이 시퀀스를 개시할 수 있게 된다. 셔터(170) 및/또는 투여 버튼(172)은 제어 프로세서(130)와 통신하고 베이스 디바이스(105)를 웨이크하는 하나 이상의 센서와 상호작용할 수 있다. 일 구현예에서, 셔터(170)를 완전히 하강시키는 것은 투여 버튼(172)이 PCB(1185)로부터 이격하여 외향으로 이동하는 것을 허용한다. PCB(1185) 상의 버튼 스위치로부터 이격하여 투여 버튼(172)의 들어올림은 셔터(170)가 하강되었고 투여 버튼(172)이 눌릴 준비가 되었다는 신호를 제어 프로세서(130)에 송신한다. 다른 구현예에서, 완전히 하강된 위치에서 셔터(170)는 베이스 디바이스(105)를 웨이크하는 스위치 또는 센서와 맞물릴 수도 있다.
카트리지
전술된 바와 같이, 카트리지(110)는 전달될 유체와 직접 접촉하게 되도록 구성된 베이스 디바이스(105)와 맞물릴 수 있는 가역적으로 제거 가능하고 상호 교환 가능한 요소일 수도 있다. 다시 도 1과 관련하여, 카트리지(110)는 유체 용기(155), 펌핑 시스템(160), 및 이젝터 시스템(180)을 실질적으로 에워싸도록 구성된 하우징(114)을 포함할 수 있다. 유체 용기(155)는 액적 형태로 사용자에게 전달될 액체 약제로 충전된 비증발 1차 약물 용기일 수 있다. 펌핑 시스템(160)은 유체 용기로부터 약제의 별개의 체적 또는 투여량을 인출하고 이들 투여량을 이젝터 시스템(180)으로 전달하도록 배열된다. 이젝터 시스템(180)은 미세액적의 형태로 유체 용기로부터 펌핑 시스템에 의해 인출된 약제의 투여량을 전달하도록 구성된 압전 이젝터 시스템일 수 있다. 이들 구성요소의 각각은 이하에 더 상세히 설명될 것이다.
도 4는 전방 쉘(1140) 및 후방 쉘(1142)로 분할될 수 있고 서로 결합시에 하우징의 내부 챔버 내의 유체 용기(155), 펌핑 시스템(160), 및 이젝터 시스템(180)을 실질적으로 에워쌀 수 있는 비교적 강성의 경량 재료(들)로 형성된 하우징(114)을 도시하고 있는 카트리지(110)의 분해도이다. 하우징(114)은 카트리지(110) 내의 각각의 구성요소와 베이스 디바이스(105) 사이의 정합이 가능하도록 카트리지(110)의 모든 구성요소를 완전히 에워쌀 필요는 없다. 예를 들어, 카트리지(110)의 펌핑 시스템(160)의 적어도 일부는 카트리지(110) 하우징(114) 외부에서 이용 가능하게 남아 있을 수 있어 베이스 디바이스(105)의 구동 시스템(120)의 적어도 일부가 펌핑 시스템(160)과 동작 가능하게 맞물릴 수 있게 된다. 다른 예로서, 카트리지(110)의 하우징(114)의 전방 쉘(1140)은 그를 통해 연장하는 스프레이 구멍(1144)을 포함할 수 있다. 카트리지(110)가 베이스 디바이스(105) 상에 설치될 때, 베이스 디바이스(105)의 구동 시스템(120)은 카트리지(110)의 펌핑 시스템(160)과 동작 가능하게 맞물릴 수 있고 전방 쉘(1140)의 스프레이 구멍(1144)은 환자에게 유체를 전달하기 위해 베이스 디바이스(105)의 스프레이 구멍(118)과 정렬될 수 있다.
전술된 바와 같이, 카트리지(110)와 베이스 디바이스(105) 사이의 부착의 배열은 다양할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 카트리지(110) 및 베이스 디바이스(105)는 카트리지(110)가 베이스 디바이스(105)의 상부 단부 영역에 위치되어 있는 사용자에 대한 배향으로 결합될 수 있다. 베이스 디바이스(105) 전방 쉘(1120)의 후방 지향 표면과 베이스 디바이스(105) 후방 쉘(1122)의 상부 지향 표면은 카트리지(110)의 하우징(114)을 수용하여 이에 의해 시스템(100)을 위한 단일 하우징을 생성하도록 구성된 대응 슬롯(113)을 형성할 수 있다. 이 배열에서, 카트리지(110) 전방 쉘(1140)의 전방 지향 표면은 베이스 디바이스(105) 전방 쉘(1120)의 후방 지향 표면과 정렬되고 맞접하고 카트리지(110) 전방 쉘(1140)의 하부 지향 표면은 베이스 디바이스(105) 후방 쉘(1122)의 상부 지향 표면과 가역적으로 맞물린다.
카트리지(110) 및 베이스 디바이스(105)는 스냅-록(snap-lock), 베이어닛(bayonet), 또는 다른 유형의 가역적 결합과 같은 다양한 부착 및 정렬 메커니즘(116)을 사용하여 함께 결합될 수 있다. 예로서, 카트리지(110) 전방 쉘(1144)의 하부 지향 표면은 베이스 디바이스(105) 후방 쉘(1122)의 상부 지향 표면의 대응 슬롯(1123) 내에 삽입되도록 구성된 돌출부(1146)를 포함할 수 있다. 돌출부(1146)는 슬롯(1123)과 기계적으로 링크되어 베이스 디바이스(105)로부터 카트리지(110)의 우발적인 제거를 방지할 수 있다. 돌출부(1146) 및 슬롯(1123)은 또한 그를 통해 형성된 대응 윈도우(1148, 1125)를 포함할 수 있다. 돌출부(1146)의 윈도우(1148)는 카트리지(110)의 펌핑 시스템(160)의 하부 단부가 슬롯(1123) 내의 윈도우(1125)를 통해 이용 가능해지는 베이스 디바이스(105)의 구동 시스템(120)의 부분과 결합하기 위해 이용 가능하게 한다.
카트리지(110)와 베이스 디바이스(105) 사이의 결합은 베이스 디바이스(105)로부터 카트리지(110)를 분리하도록 구성된 해제 버튼을 포함할 수 있다. 카트리지(110)와 베이스 디바이스(105) 사이의 결합은 순수히 기계적일 수도 있거나 기계적 및 전자적 결합의 모두를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 카트리지(110)는 베이스 디바이스(105)의 부분과 전자적으로 결합하도록 구성된 전자 입력을 포함할 수도 있다.
유체 용기
도 5는 전달을 위한 약제로 충전될 카트리지(110)의 유체 용기(155)를 도시하고 있는 부분 분해도이다. 안과용 전달을 위한 임의의 액체 약제가 유체 용기(155) 내에 수용될 수도 있다. 본 명세서에서 고려되는 치료제는 이하에 뿐만 아니라 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 미국 출원 공개 제20170344714호에 더 상세히 설명되어 있다.
유체 용기(155)는 액체 약제를 수용하기 위해 구성된 임의의 적합한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 일반적으로, 유체 용기(155)는 다중 투여량을 수용하기에 충분히 크게 크기 설정된다. 유체 용기(155)는 강성 벽이거나 팽창 가능할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 유체 용기(155)의 내부 체적(완전 팽창 상태에서)은 약 1 ml 내지 약 10 ml, 더 구체적으로, 약 3 ml 내지 약 5 ml, 또는 약 2.5 ml 내지 약 3.0 ml이다. 유체 용기(155)의 체적은 이젝터 시스템(180) 용량의 체적의 적어도 150배일 수 있다.
유체 용기(155)는 하부 단부 영역에서 펌핑 매니폴드(1605)에 결합된 저장조 매니폴드(1505)를 포함할 수 있다. 저장조 매니폴드(1505)는 부분적으로 약제를 수용하기 위한 저장조(1510)를 형성하고, 펌핑 매니폴드(1605)는 유체 용기(155)로부터 투여량 약제를 인출 및 배출하도록 구성된 펌프(1615)를 포함하는 내부 보어를 형성한다.
유체 용기(155)는 팽창 가능한 저장조를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 팽창 가능한 저장조는 부분적으로, 가동 저장조 필름(1520)에 결합된 비교적 강성 저장조 매니폴드(1505)에 의해 형성된다. 저장조 매니폴드(1505)는 오목한 내부 표면(1515) 및 오목한 내부 표면(1515)의 외주부에 정합 에지(1517)를 가질 수 있다. 에지(1517)는 접힘 가능한 저장조 필름(1520)의 대응 외주부와 정합하도록 구성된다. 저장조 필름(1520)은 저장조(1510) 내에 얼마나 많은 유체가 수용되어 있는지에 따라 외향으로 펼쳐지거나(tents) 내향으로 접혀진다(collapses). 저장조(1510)를 액체로 충전하는 것은 저장조 필름(1520)이 펼쳐지고, 팽창하거나, 확대하거나, 다른 방식으로 저장조 매니폴드(1505)로부터 이격하여 외향으로 이동하게 할 수 있다. 저장조(1510) 내의 액체가 소비됨에 따라, 저장조 필름(1520)은 저장조 매니폴드(1505)를 향해 다시 아래로 흡인될 수도 있다(도 6a 및 도 6b 참조). 저장조 필름(1520)은 저장조 매니폴드(1505)에 대해 이동하도록 팽창 가능하고 접힘 가능할 수도 있지만, 일반적으로 탄성 또는 신축성이 아니다. 유체 용기(155)의 저장조 필름(1520)은 통기가 사용 중에 필요하지 않는다는 것을 의미한다. 매니폴드(1505)를 향한 저장조 필름(1520)의 접힘은 각각의 사이클 동안 용기로부터 제거된 약물의 체적을 보상하는 것이다. 그러나, 시스템은 펌핑 매니폴드(1605) 내로의 스풀의 삽입시에 공기가 빠져나가게 하기 위해 매니폴드(1505) 내의 통기를 포함할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 통기는 카트리지 로딩 후 디바이스의 제1 작동시에 약물 저장조(1510)에 진입하는 임의의 기포를 제거하는 것을 보조할 수 있다. 예로서, 저장조(1510)의 통기는 공기가 저장조(1510)를 빠져나가지만 저장조(1510)에 진입하지 않게 하는 일방향 밸브를 통해 달성될 수 있다.
다시 도 5와 관련하여, 저장조 매니폴드(1505)의 하부 단부 영역은 출구 포트(1525)를 포함할 수 있다. 매니폴드 필름(1530)은 펌핑 매니폴드(1605)의 내부로부터 저장조(1510)의 내부를 격리시키기 위해 저장조 매니폴드(1505)의 출구 포트(1525) 내에 안착될 수 있다. 따라서, 저장조(1510)는 저장조 매니폴드(1505), 저장조 필름(1520), 및 매니폴드 필름(1530)에 의해 집합적으로 형성된다. 저장조 필름(1520)은 저장조 필름(1520)의 에지가 매니폴드(1505)의 에지(1517)와 정합할 수 있도록 저장조 매니폴드(1505)와 실질적으로 유사한 외부 치수를 가질 수 있다. 대조적으로, 매니폴드 필름(1530)은 출구 포트(1525) 내에 안착될 수 있도록 비교적 작은 치수를 가질 수 있다. 매니폴드 필름(1530) 및 저장조 필름(1520)의 모두는 제품 사용 전 및 중에 약물 증발을 방지하기 위해 매우 낮은 증기 투과율을 특징으로 한다.
저장조 필름(1520)은 약 0.001 인치 내지 약 0.030 인치, 더 구체적으로 약 0.002 인치 내지 약 0.004 인치의 두께를 갖는 접힘 가능 멤브레인일 수 있다. 저장조 필름(1520)의 재료는 다양할 수 있지만, 일반적으로 양호한 증기 장벽을 갖는 가요성, 불투과성 재료이다. 몇몇 구현예에서, 저장조 필름(1520)은 PET, SiO, 선형 저밀도 폴리에틸렌 등과 같은 폴리머로부터 제조될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 저장조 필름(1520)은 가요성 알루미늄 포일/폴리올레핀 필름을 포함하는 약물 수용을 위해 적합한 금속화된 플라스틱 필름 또는 포일이다.
매니폴드 필름(1530)은 저장조 필름(1520)과 동일한 재료 특성을 갖는 동일한 재료일 수 있지만, 매니폴드 필름(1530)은 또한 저장조 필름(1520)과 상이한 재료일 수도 있다. 저장조 매니폴드(1505) 및 저장조 필름(1520)의 재료는 그 생체적합성, 안정성, 무균성, 및 추출 가능/침출 가능 여부에 기초하여 선택될 수도 있다.
몇몇 구현예에서, 저장조 매니폴드(1505)는 환형 올레핀 공중합체(COC)를 포함하는 약물 유체 상호작용에 대해 매우 안정하고 적합한 플라스틱으로 형성된다. 저장조 필름(1520)과 매니폴드 필름(1530)은 저장조 매니폴드(1505) 상에 열 용접될 수도 있다.
유체 용기(155)는 멸균 포트, 충전 포트, 또는 단일 범용 포트를 통해 멸균 및/또는 멸균 충전될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 유체 용기(155)는 예를 들어, 매니폴드 필름(1530) 위에 위치된 저장조 매니폴드(1505)의 하부 단부 영역 부근에 위치된 충전 포트(1535)를 포함할 수 있다. 충전 포트(1535)는 필름(1520)을 손상시키지 않고 저장조(1510) 내로 유체를 주입하도록 구성된 바늘 또는 유사한 도구에 의해 관통될 수 있다. 충전 포트(1535)는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 플러그, 열 절단/밀봉부, 또는 다른 밀봉 요소(1540) 중 하나에 의해 밀봉될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 유체 용기(155)는 단일 포트보다 더 많은 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 포트는 유체 용기(155)를 충전하기 위해 구성될 수 있고 제2 포트는 멸균 후 유체 용기(155)를 환기하기 위한 것과 같이 통기를 위해 구성될 수 있다. 이 종류의 구성은 VHP(기화 과산화수소) 멸균 방법이라고 지칭될 수도 있다. 일반적으로, 저장조(1510)는 사용 후에 재충전되도록 의도되지 않고 대신에 폐기된다. 그러나, 이러한 구성은 본 명세서에 설명되고 고려되는 것의 범주 내에 있다.
펌핑 시스템
도 6a 및 도 6b는 하우징이 없는 카트리지(110)의 부분 단면도를 도시하고 있고, 도 7은 부분 분해도를 도시하고 있다. 유체 용기(155)는 펌핑 시스템(160)이 저장조(1510)로부터 유체의 별개의 체적 또는 투여량을 인출하고 이들 투여량을 이젝터 시스템(180)에 전달할 수 있도록 펌핑 시스템(160)에 대해 위치될 수 있다. 전술된 바와 같이, 펌핑 매니폴드(1605)는 펌프(1615)를 수용하도록 크기 설정된 내부 보어를 형성한다. 펌핑 매니폴드(1605)는 유체 용기(155)의 저장조 매니폴드(1505)의 연장부이거나 이에 결합될 수 있다.
펌프(1615)는 2-부분, 용적식 펌프(positive displacement pump)일 수 있고, 여기서 펌프(1615)의 제1 부분이 펌프(1615)의 제2 부분에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 일 구현예에서, 제1 부분은 펌핑 매니폴드(1605) 내에서 구동 스풀(1620)을 왕복시키기 위해 베이스 디바이스(105)의 구동 시스템(120)에 의해 능동적으로 구동되는 구동 스풀(1620)일 수 있다. 예를 들어, 구동 스풀(1620)은 구동 시스템(120)의 전기 모터에 동작 가능하게 결합될 수 있다. 제2 부분은 구동 스풀(1620)과 이동 가능하게 결합되거나 맞물리는 수동 플로팅 스풀(1625)일 수 있다. 플로팅 스풀(1625)은 또한 펌핑 매니폴드(1605)를 통해 왕복할 수 있지만, 구동 스풀 이동에 응답하여 왕복한다. 도 6a 및 도 6b에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 구동 스풀(1620)은 본체(1621)의 상부 단부 영역에 연장부(1622)를 갖는 본체(1621) 및 본체(1621)의 하부 단부 영역에 피스톤 헤드(1623)를 포함할 수 있다. 구동 스풀(1620) 상의 연장부(1622)는 플로팅 스풀(1625)의 대응 연장부(1627)를 향해 연장되고 그와 인터로킹될 수 있다. 구동 스풀(1620) 상의 피스톤 헤드(1623)는 구동 시스템(120)의 적어도 일부(예를 들어, 캠 종동자(153) 등을 통해 회전 캠(147))와 동작 가능하게 맞물릴 수 있다. 구동 스풀(1620)은 구동 시스템(120)에 의해 구동되고, 이어서, 연장부의 서로 맞물림을 통해 펌핑 사이클을 통해 플로팅 스풀(1625)을 구동한다.
O-링 또는 쿼드-링과 같은 2개의 활주 밀봉부(1630)가 구동 스풀(1620)의 본체를 에워쌀 수 있다. 플로팅 스풀(1625)은 플로팅 스풀(1625)의 상부 단부 부근의 부분을 에워싸는 하나의 활주 밀봉부(1630)를 포함할 수 있다. 공동 또는 공간이 스풀(1620, 1625) 사이에 형성될 수 있는데, 그 공간의 크기는 스풀(1620, 1625)이 서로를 향해 그리고 서로로부터 이격하여 이동함에 따라 변화한다. 스풀(1620, 1625)을 서로로부터 이격하여 분리함으로써 공간의 크기를 증가시키는 것은 저장조(1510)로부터 이 공간 내로 유체를 인출한다(도 6a 참조). 스풀(1620, 1625)을 서로를 향해 압박함으로써 공간의 크기를 감소시키는 것은 유체를 공간으로부터 이젝터 시스템(180)(도 6b 참조) 내로 배출한다.
스풀(1620, 1625)을 분리하는 공간은 인출되어 전달되는 유체의 투여 체적에 상응하는 체적을 가질 수 있다. 스풀(1620, 1625)의 완전한 전체 분배 사이클에 의해 분배된 유체의 분취량 또는 투여량의 체적은 2개의 스풀(1620, 1625)의 변위 길이를 곱하고 스풀(1620, 1625)의 맞물림 단부의 체적은 제외한 펌핑 매니폴드(1605) 보어의 단면적과 대략 동일할 수도 있다. 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 최대 축방향 변위는 약 0.100 인치 내지 약 0.300 인치, 또는 약 0.100 인치 내지 약 0.130 인치일 수도 있다. 유체의 완전한 분취량이 분배될 수도 있다. 전체 사이클에 의해 분배되는 유체의 투여 체적은 2 ul 내지 15 ul 또는 5 ul 내지 9 ul일 수 있다. 투여 체적은 이 범위보다 더 작을 수 있거나 클 수 있지만, 마이크로 체적 범위 내에 있다. 전달되는 투여 체적은 또한 예로서 제어 프로세서의 프로그래밍을 통해 조정 가능할 수 있다. 투여 체적은 생리학적 눈물막 용량과 유사한데, 이는 환자가 눈물 체적보다 큰 초과 용액을 깜박거릴 가능성을 최소화하면서 유효 투여량을 최대화한다.
각각의 스풀(1620, 1625)은 폴리카보네이트, PEEK, 열가소성 수지, 환형 올레핀 공중합체 등과 같은 폴리머 또는 플라스틱을 포함하는 임의의 적합한 재료 또는 재료로부터 제조될 수도 있다. 플로팅 스풀(1625)은 약물이 스풀을 통해 증발하는 것을 방지하기 위해 낮은 유전율을 특징으로 하는 의료 등급 환형 올레핀 공중합체(COC)로 제조될 수 있다. 종동 스풀(1620)은 증기 장벽으로서 작용할 필요는 없지만, 약물과 접촉하고, 따라서 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 또는 다른 의료 등급 플라스틱과 같은 의료 등급 플라스틱이어야 한다. 스풀(1620, 1625) 상의 활주 밀봉부(1630)는 부틸, 실리콘, 폴리우레탄 등과 같은 재료로 형성될 수도 있다. 활주 밀봉부(1630)는 O-링, 쿼드 링 등을 포함하는 임의의 다양한 구성을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 최상부 활주 밀봉부(1630)(즉, 플로팅 스풀(1625) 상의 밀봉부)는 약물을 저장조(1510) 외부로 누설/증발하는 것으로부터 보호한다. 부가적으로, 플로팅 스풀(1625) 상의 활주 밀봉부(1630)는 모든 펌핑 스테이지 동안 이젝터 시스템(180) 위에(예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있는 채널(1607) 위에) 남아 있다. 이는 저장조(1510)가 주변 공기로부터 밀봉되어 남아 있는 것을 보장한다.
플로팅 스풀(1625) 상의 단일 활주 밀봉부(1630)는 구동 스풀(1620) 상의 상부 활주 밀봉부(1630)와 함께 스풀(1620, 1625) 사이의 공간을 밀봉할 수 있어, 저장조(1510)로부터 펌핑 매니폴드(1605) 내로 인출된 유체가 공간 내에 유지되게 되고 따라서 배출 시스템(180)으로 전달될 수 있게 된다. 플로팅 스풀(1625) 상의 단일 활주 밀봉부(1630)는 또한 2개의 스풀(1620, 1625) 사이의 상대 이동이 발생하는 것을 보장하는 것을 보조한다. 플로팅 스풀(1625)이 구동 스풀(1620)과 맞물릴 때, 구동 스풀(1620)의 활주 운동은 플로팅 스풀(1625)의 활주 운동을 야기한다. 플로팅 스풀(1625)이 구동 스풀(1620)과 맞물리지 않을 때, 플로팅 스풀(1625) 상의 활주 밀봉부(1630)는 구동 스풀(1620)이 이동함에 따라 펌핑 매니폴드(1605) 내에서 플로팅 스풀(1625)을 제자리에 유지하기에 충분한 마찰을 제공하기 때문에, 구동 스풀(1620)의 활주 운동은 플로팅 스풀(1625)의 활주 운동을 야기하지 않는다. 따라서, 플로팅 스풀(1625)의 활주 밀봉부(1630)는 펌핑 매니폴드(1605)를 통해 병진하는 것이 가능하고, 또한 플로팅 스풀(1625)이 펌핑 매니폴드(1605)를 통해 구동 스풀(1620)과 맞물려 이를 구동하지 않을 때 유체 통과를 방지하고 또한 펌핑 매니폴드(1605) 내에 제자리에 남아 있도록 펌핑 매니폴드(1605)의 벽과의 충분한 상호작용을 제공한다.
계속 도 6a 및 도 6b와 관련하여, 펌핑 매니폴드(1605)는 펌핑 챔버(1632) 및 피스톤 챔버(1634)를 포함하는 2개의 부분으로 분할될 수 있다. 펌핑 챔버(1632)는 저장조 매니폴드(1505)와 결합하는 곳 부근에 펌핑 매니폴드(1605)의 상부 영역에 있을 수 있다. 저장조 매니폴드(1505)의 출구 포트(1535)는 매니폴드 필름(1530)에 의해 펌핑 챔버(1632)로부터 분리될 수 있다. 피스톤 챔버(1634)는 구동 스풀(1620)이 구동 시스템(120)과 결합하는 곳 부근의 펌핑 매니폴드(1605)의 하부 영역에 있을 수 있다. 구동 스풀(1620) 상의 하부 활주 밀봉부(1630)는 피스톤 챔버(1634)로부터 펌핑 챔버(1632)를 밀봉할 수 있다.
펌핑 챔버(1632)는 구동 스풀(1620) 및 플로팅 스풀(1625)의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 실질적으로 둥근 횡단면을 가질 수 있다. 스풀(1620, 1625)은 이어서, 또한 실질적으로 둥근 횡단면을 가질 수도 있고 펌핑 챔버(1632) 내에 활주식으로 배치된다.
피스톤 챔버(1634)는 또한 복귀 스프링(1640)을 수용하도록 구성된 실질적으로 둥근 횡단면을 가질 수 있다. 복귀 스프링(1640)은 복귀 스프링(1640)이 피스톤 챔버(1634)를 통해 연장하는 구동 스풀(1620)의 부분을 둘러싸도록 피스톤 챔버(1634) 내에 위치될 수 있다. 복귀 스프링(1640)의 하부 단부는 구동 스풀(1620)의 피스톤 헤드(1623)에 맞접할 수 있고, 복귀 스프링(1640)의 상부 단부는 피스톤 챔버(1634)의 상부 단부에 맞접할 수 있다. 복귀 스프링(1640)은 구동 스풀(1620)의 피스톤 헤드(1623)를 피스톤 챔버(1634)의 하부 단부를 향해 압박하도록 편향될 수 있다(도 6a 참조). 구동 스풀(1620)이 구동 메커니즘(120)에 의해 유체 용기(155)를 향해 상향 압박됨에 따라, 피스톤 챔버(1634) 내의 복귀 스프링(1640)은 피스톤 헤드(1623)와 피스톤 챔버(1634)의 상부 단부 표면 사이에서 압축된다(도 6b 참조).
펌프는 2개의 상이한 펌핑 스테이지에서 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있다. 도 6a는 피스톤 챔버(1634)의 하부 단부를 향해 복귀 스프링(1640)에 의해 압박되는 구동 스풀(1620)을 도시하고 있다. 구동 스풀(1620)의 연장부(1622)는 플로팅 스풀(1625)의 연장부(1627)와 맞물려서 이에 의해 플로팅 스풀(1625)을 유체 용기(155)로부터 이격하여 펌핑 챔버(1632)를 통해 하향으로 견인한다. 이 구성에서 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 공간은 그 최대 크기에 있다. 플로팅 스풀(1625)의 활주 밀봉부(1630)와 구동 스풀(1620)의 상부 활주 밀봉부(1630)는, 공간이 이젝터 시스템(180)으로 이어지는 펌핑 매니폴드(1605)를 통해 연장하는 채널(1607)을 통해 이젝터 시스템(180)과 유체 연통하도록 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 공간을 밀봉하는 것으로 도시되어 있다. 도 6b는 펌핑 챔버(1632)를 통해 상향으로 압박된 구동 스풀(1620)을 도시하고 있다. 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 공간은 접혀져 있다. 구동 스풀(1620)은 구동 스풀(1620)의 상부 및 하부 활주 밀봉부(1630)가 채널(1607)의 양 측면에 위치될 때까지 펌핑 챔버(1632)를 통해 다시 상향으로 이동되었다. 플로팅 스풀(1625)은 유체 용기(155)를 향해 구동 스풀(1620)에 의해 상향으로 압박된다.
"상향" 및 "상부" 또는 "하향" 및 "하부"와 같은 방향 용어의 사용은 도면에 도시되어 있는 것과 관련하여 명확성을 제공하도록 의도된 것이고 한정이 되도록 의도된 것이 아니다. 카트리지(110) 및 베이스 디바이스(105)의 다른 구성은 펌핑 매니폴드(160)에 대한 스풀(1620, 1625)의 운동이 상이한 배향에 있도록 본 명세서에서 고려된다. 예를 들어, 저장조(1510)로부터 유체를 인출하고 펌핑 매니폴드(160)로부터 유체를 배출하기 위한 스풀(1620, 1625)의 운동은, 하향 운동이 스풀(1625)이 매니폴드 필름(1530)을 관통하게 하고 상향 운동이 배출을 위해 유체와 이젝터 시스템(180)을 정렬하도록 역전될 수 있다. 펌프 부분의 측면간 운동이 또한 본 명세서에서 고려된다.
플로팅 스풀(1625)의 상부 표면(즉, 활주 밀봉부(1630) 위의)은 돌출부(1645)를 포함할 수 있다(도 6c, 도 6e 및 도 6f 참조). 돌출부(1645)는 매니폴드 필름(1530)을 관통하도록 구성된 절단 에지 기하학 형상을 갖는 스파이크일 수 있다. 몇몇 구현예에서, 돌출부(1645)는 베벨 팁, 란셋 첨단, 후방 베벨, 투관침 팁, 원추형 팁, 다이아몬드, 또는 그를 통해 전진될 때 필름을 절단하거나 천공하도록 구성된 다른 기하학 형상을 포함하는 다양한 기하학 형상을 갖는 팁을 갖는 바늘 탐침일 수 있다. 돌출부(1645)는 펌프와 유체 연통하여 저장조(1510)의 내부를 배치하기 위해 매니폴드 필름(1530)을 관통할 필요는 없다. 돌출부(1645)는 포일(1530)이 개방 위치로 들어올려져서 남아 있도록 출구 포트(1525)와 함께 그 밀봉 표면으로부터 이격하여 필름(1530)을 들어올릴 수 있다. 또 다른 구현예에서, 돌출부(1645)는, 돌출부(1645)가 출구 포트(1525)로부터 이격하여 후퇴할 때 저장조(1510)가 재밀봉되도록 단지 돌출부(1645)가 그 최상부 위치에 위치될 때에만 출구 포트(1525)에 대해 포일(1530)을 관통하거나 들어올릴 수도 있다. 돌출부(1645)가 매니폴드 필름(1530)을 관통하는 것으로서 본 명세서에 설명되는 경우, 필름(1530)은 천공될 필요가 없고 들어올려지거나 다른 방식으로 출구 포트(1525)로부터 이격하여 이동되어 개방 경로를 생성할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
플로팅 스풀(1625)은 플로팅 스풀(1625)의 상부 단부에 있는 돌출부(1645)가 저장조 매니폴드(1505)의 출구 포트(1525)에서 매니폴드 필름(1530)을 관통할 때까지 상향 구동될 수 있다. 돌출부(1645)의 기하학 형상은 필름(1530)의 관통시에 저장조(1510) 내의 유체가 관통 위치를 통과할 수 있는 것을 보장할 수 있다. 따라서, 돌출부(1645)의 기하학 형상은 바람직하게는 돌출부(1645)가 저장조(1510) 내에 위치되는 동안에도 유체가 돌출부(1645) 주위를 통과하는 것을 허용한다. 따라서, 펌핑 매니폴드(1605)를 통해 입구 위치로 상향으로 플로팅 스풀(1625)의 운동은 필름(1530)의 관통을 직접 야기하고 저장조(1510)를 펌핑 매니폴드(1605)와 유체 연통하게 배치한다. 플로팅 스풀(1625) 돌출부(1645)는 플로팅 스풀(1625)이 펌핑 매니폴드(1605)를 통해 다시 아래로 이동하여 이젝터 시스템(180)에 하향 인출된 별개의 투여량을 전달할 때 저장조 필름(1530)으로부터 제거된다. 플로팅 스풀(1625) 상의 밀봉부(1630)는 이젝터 시스템(180)을 향한 이 하향 이동 중에 펌핑 매니폴드(1605)의 벽에 대해 밀봉부를 유지하고 플로팅 스풀(1625) 상의 밀봉부(1630) 위의 펌핑 매니폴드(1605)의 영역이 밀봉부(1630) 아래의 펌핑 매니폴드(1605)의 영역으로부터 밀봉되는 것을 보장한다. 일단 플로팅 스풀(1625)이 펌핑 매니폴드(1605) 내의 최상부 위치로 다시 압박되면, 플로팅 스풀(1625)은 저장조(1510)로부터의 유체가 밀봉부(1630) 아래의 펌핑 매니폴드(1605)의 영역과 연통하도록 저장조(1510)에 대해 다시 위치된다.
플로팅 스풀(1625) 상의 돌출부(1645)로 매니폴드 필름(1530)을 천공하는 것은 유체가 저장조(1510)로부터 펌핑 매니폴드(160)의 습윤 경로로 유동하게 할 수 있다. 도 6c는 매니폴드 필름(1530)을 통해 관통하는 돌출부(1645)의 확대도를 도시하고 있다. 이 구성은 펌핑 매니폴드(160)를 저장조(1510)와 유체 연통하여 배치한다. 전술된 바와 같이, 저장조 매니폴드(1505)는 매니폴드 필름(1530)이 펌핑 매니폴드(160)의 펌핑 챔버(1632)로부터 저장조(1510)를 격리하도록 매니폴드 필름(1530)이 그 내에 안착되는 출구 포트(1525)를 포함한다. 도 6d는 매니폴드 필름(1530) 및 플로팅 스풀(1625)이 제거되어 펌핑 챔버(1632) 내에서 활주 밀봉부(1630)를 제 위치에 남겨둔 상태에서 저장조(1510)로부터의 출구 포트(1525)의 하향도이다. 펌핑 챔버(1632)의 상부 입구 영역은 매니폴드 필름(1530)이 정상적으로 위치되는 출구 포트(1525) 아래에 위치된다. 도 6c는 펌핑 챔버(1632)의 입구 영역이 출구 포트(1525)의 더 큰 내경으로부터 내부 보어 내의 펌핑 챔버(1632)의 더 작은 내경으로 테이퍼질 수 있는 것을 도시하고 있다. 펌핑 챔버(1632)의 테이퍼진 입구 영역은 돌출부(1645)가 매니폴드 필름(1530)을 관통할 때 저장조(1510)와 펌핑 챔버(1632) 사이의 유체 연통을 보장하도록 구성된 복수의 표면 특징부를 가질 수 있다. 표면 특징부는 다양할 수 있다. 일 구현예에서, 표면 특징부는 복수의 마루부(1650) 및 골부(1655)를 포함한다. 골부(1655)는 펌핑 챔버(1632)의 테이퍼진 입구 영역의 벽과 플로팅 스풀(1625)의 활주 밀봉부(1630) 사이의 완전한 밀봉을 방지한다. 복수의 골부(1655)는 돌출부(1645)의 기하학 형상과 함께, 플로팅 스풀(1625)이 매니폴드 필름(1530)을 관통할 때 저장조(1510) 내의 유체가 돌출부(1645) 주위 및 플로팅 스풀(1625)의 활주 밀봉부(1630) 주위로 펌핑 챔버(1632) 내로 통과할 수 있게 한다. 유체는 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 공간이 증가함에 따라, 구동 스풀(1620)의 수축 및 펌핑 챔버(1632) 내에 생성된 진공으로 인해 펌핑 챔버(1632) 내로 인출된다. 부가적으로, 저장조(1510)는 가변 체적 펌핑 챔버(1632) 위에 위치될 수 있다.
전술된 바와 같이, 플로팅 스풀(1625)의 돌출부(1645)는 펌핑 챔버(1632)로부터 저장조(1510)를 밀봉하는 매니폴드 필름(1630)을 천공하도록 구성된 다양한 기하학 형상을 가질 수 있다. 플로팅 스풀(1625)의 상부 단부 상의 돌출부(1645)의 위치는 마찬가지로 다양할 수 있다. 도 6c에 도시되어 있는 돌출부(1645)는 플로팅 스풀(1625)의 상부 표면에서 비교적 중앙에 위치된다. 도 6e는 펌핑 챔버(1632)의 입구 영역에 대한 플로팅 스풀(1625)의 상부 단부를 도시하고 있고, 도 6f는 돌출부(1645) 및 활주 밀봉부(1630)를 포함하는 플로팅 스풀(1625)의 사시도이다. 이들 도면에 도시되어 있는 돌출부(1645)는 스풀(1625)의 중심축으로부터 편심되거나 오프셋되어 있다. 돌출부(1645)는 돌출부(1645)의 가장 긴 부분이 스풀(1625)의 중심축으로부터 가장 멀리 이격되어 위치되도록 플로팅 스풀(1625)의 주연부에서 날카로운 팁으로 테이퍼질 수 있다. 스풀(1625)의 상부 표면에 대한 돌출부(1645)의 편심 위치설정 뿐만 아니라 외부 에지 또는 주연부를 향한 테이퍼링은 펌프에 의해 천공되도록 의도되지 않고 저장조(1510)의 누설을 야기할 수 있는 저장조 필름(1520) 상의 우발적인 관통 또는 찢김 현상을 방지하는 것을 보조한다. 도 6e는 저장조 매니폴드(1505)의 출구 포트(1525)를 도시하고 있다. 저장조 매니폴드(1505)는 저장조(1510)가 비워짐에 따라 저장조(1510) 내의 액체가 출구 포트(1525)를 향해 수집되도록 출구 포트(1525)를 향해 하향 경사질 수 있다. 플로팅 스풀(1625)은 펌핑 매니폴드(1605)의 펌핑 챔버(1632) 내에 위치되어 플로팅 스풀(1625)의 상부 표면 상의 편심 돌출부(1645)가 저장조 매니폴드(1505)가 저장조 필름(1520)으로 밀봉되는 에지(1517)로부터 이격하여 충전 포트(1535)를 향해 위치되게 된다. 도 6e는 돌출부(1645)가 그 사이의 골부(1655)와 실질적으로 정렬되도록 펌핑 챔버(1632)의 입구 영역에서 제1 피크(1650a)와 제2 피크(1650b) 사이에 위치된 편심 돌출부(1645)를 도시하고 있다. 돌출부(1645)의 테이퍼는 돌출부(1645)의 가장 긴 부분이 입구 영역의 내부 벽을 향해 위치되는 것을 보장한다. 이러한 위치설정은 돌출부(1645)의 팁과 저장조 필름(도 6e에는 도시되어 있지 않음) 사이에 가장 큰 간극을 제공한다.
계속 도 6c, 도 6e 및 도 6f와 관련하여, 플로팅 스풀(1625)의 활주 밀봉부(1630)는 플로팅 스풀(1625)의 상부 단부 부근에 대응 글랜드(1633) 내에 위치될 수 있다. 활주 밀봉부(1630)는 밀봉부(1630)를 지나는 임의의 유체의 유동을 효과적으로 차단하기 위해 펌핑 챔버(1632)의 벽과 글랜드(1633) 사이를 압축하도록 구성된 엘라스토머 O-링 또는 유사한 원환체형 구성요소일 수 있다. 이 밀봉은 플로팅 스풀(1625)이 펌핑 챔버(1632) 내에 위치되고 활주 밀봉부(1630)가 펌핑 챔버(1632)의 벽과 플로팅 스풀(1625)의 글랜드(1633) 사이에서 압축될 때 발생한다. 그러나, 그 이동의 상부 단부에서, 플로팅 스풀(1625)의 활주 밀봉부(1630)는 펌핑 챔버(1632)의 테이퍼진 입구 영역 내로 진입한다. 활주 밀봉부(1630)는 더 이상 입구 영역의 벽과 완전한 밀봉부를 생성할 수 없으며 완전한 밀봉부가 파괴된다. 입구 영역은 펌핑 챔버(1632)의 내경에 비교하여 더 큰 내경으로 테이퍼진다. 또한, 입구 영역은 저장조(1510)로부터의 액체가 활주 밀봉부(1630)를 지나 펌핑 챔버(1632) 내로 유동할 수 있게 하는 마루부(1650) 사이의 골부(1655)를 포함한다. 구동 스풀(1620)의 상부 활주 밀봉부(1630)는 펌핑 챔버(1632) 내에서 밀봉된 상태로 남아 있어 이에 의해 저장조(1510)로부터의 유체가 그 밀봉 지점을 지나 이동하는 것을 방지한다.
습윤된 전달 유로는 돌출부(1645)가 펌핑 챔버(1632)의 보어를 통해 매니폴드 필름(1530)을 관통하는 저장조(1510)의 하부 단부로부터 이젝터 시스템(180)으로 이어지는 채널(1607)까지 연장될 수 있다. 카트리지(110)의 전달 유로는 연결부가 거의 없는 비교적 단순하고 짧은 유로이다. 이는 공기 및 유체 누설 문제를 완화한다. 전달 유로는 짧기 때문에, 휴면 약물(투여 사이의 약물)은 더 적은 표면적에 노출되고 더 큰 표면적을 갖는 더 긴 전달 유로에 비교하여 증발할 기회가 적다. 저장조(1510)와 이젝터 시스템(180) 사이의 전달 유로의 길이는 약 0.5 인치 내지 1.0 인치, 또는 대략적으로 약 0.6"일 수 있다. 일 구현예에서, 카트리지(110)의 전달 유로는 입구로부터 펌핑 챔버(1632), 이젝터 시스템(180)으로 이어지는 채널(1607)까지 약 0.44 인치 아래로 수평으로 약 0.15 인치인 일반적으로 L-형상 경로일 수 있다.
유체는 이젝터 시스템(180) 내로 액적을 "발사"하기 위해 적어도 약 0.5 미터/초의 비교적 높은 속도로(또는 펌프가 적어도 약 200 psi의 압력으로 유체를 전달하는 상태로) 스풀 사이의 공간으로부터 전달될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 펌프/스프레이 시퀀스는 모터 구동 회전 캠(147)을 포함할 수 있는 구동 시스템(120)에 의해 제어될 수 있다. 펌핑 시스템(160)의 구동 스풀(1625)은 커플러를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 회전 캠(147)의 캠 표면(149)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 캠 종동자(153)(도 8a 내지 도 8c 참조)는 펌핑 시스템(160)의 회전 캠(147)과 구동 스풀(1620) 사이에 위치될 수 있다. 구동 스풀(1620)의 피스톤 헤드(1623)는 전술된 바와 같이 캠 종동자(153) 상의 스풀 커플러(156)의 리세스 내에 수용될 수 있어, 캠(147)의 회전시에, 구동 스풀(1620)은 캠 종동자(153)와 함께 펌핑 챔버(1623) 내의 다양한 위치로 이동하게 된다. 구동 스풀(1620)의 왕복 선형 운동은 저장조(1510)로부터 펌핑 챔버(1623) 내로 유체의 투여량를 인출하여 이젝터 시스템(180)에 투여량을 전달할 수 있다.
도 9는 회전 캠(147)이 캠 샤프트(151)의 회전축(R) 주위로 회전함에 따른 구동 스풀(1620)의 펌핑 시퀀스를 도시하고 있다. 홈 위치(박스 500)로부터 이격하여 회전 캠(147)의 회전축(R) 주위의 제1 회전량은 플로팅 스풀(1625) 상의 돌출부(1645)가 매니폴드 필름(1530)(도 6b 참조)을 관통하게 한다. 이는 드로우다운의 시작이다(박스 505). 캠(147)의 추가 회전은 공간을 유체로 충전하기 위해 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 공간의 증가를 야기한다. 제2 회전량 후에 드로우다운은 종료하고(박스 510) 그 사이에 공간을 갖는 2개의 스풀(1620, 1625)은 펌핑 챔버(1632)를 통해 이젝터 시스템(180)으로 이어지는 채널(1607)을 향해 견인된다. 제3 회전량은 이젝터 시스템(180) 충전의 시작(박스 515)을 개시한다(도 6a). 구동 스풀(1620)의 상부 및 하부 활주 밀봉부(1630) 사이의 유체를 수용하는 공간은 채널(1607)과 정렬된다. 플로팅 스풀(1625)이 제자리에 남아 있어 공간으로부터 유체를 배출하는 동안 구동 스풀(1620)은 상향 압박된다. 제4 회전량은 공간이 완전히 접혀지고 구동 스풀(1620)이 다시 한번 매니폴드 필름(1530)을 향해 플로팅 스풀(1625)을 압박함에 따라 이젝터 시스템(180)의 충전을 종료한다(박스 520). 이젝터 시스템(180)으로부터의 배출 타이밍은 펌핑 사이클의 지정된 지점에서 발사하도록 전자적으로 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 이젝터 시스템(180)은 이젝터 시스템(180)이 투여량으로 완전히 충전된 후에 발사되도록 프로그래밍될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 이젝터 시스템(180)은 약물이 이젝터 시스템(180)으로 전달되는 동안 발사를 시작하도록 프로그래밍될 수 있다. 제1 광학 센서(1190)(예를 들어, 도 12에 도시되어 있는 로우 광학 센서(1190a))는 캠 종동자(153) 상의 광학 플래그(157)에 의해 차단될 때 이젝터 시스템(180)의 발사를 개시하도록 트리거링될 수 있다. 다른 구현예에서, 이젝터 시스템(180)은 스풀(1620, 1625) 사이의 공간이 접혀지고 마이크로컵이 적어도 부분적으로 충전될 때 일단 펌핑 작용이 완료되면 발사를 시작하도록 프로그래밍될 수 있다. 제2 광학 센서(1190)(예를 들어, 도 12에 도시되어 있는 홈 광학 센서(1190b))가 발사를 개시하도록 트리거링될 수 있다.
펌핑 시퀀스는 도 10a-1 내지 도 10f-2와 관련하여 이하에 더 상세히 예시된다.
도 10a-1은 캠 종동자(153)에 결합된 그 캠 샤프트(151)를 갖는 회전 캠(147)의 절결도를 도시하고 있다. 복수의 위치 센서(1190a, 1190b)를 갖는 PCB(1185)는 회전 캠(147) 및 캠 종동자(153) 후방에 위치되는 것으로 도시되어 있다. 도 10a-1은 캠 종동자(153)가 로우 위치 센서(1190a)를 차단하는 로우 위치에서 베이스 디바이스(105)를 도시하고 있다. 도 10a-2는 펌핑 매니폴드(1605)의 펌핑 챔버(1632) 내의 스풀(1620, 1625)의 위치를 도시하고 있다. 베이스 디바이스(105)는 배송 중 또는 카트리지(110)의 교환 중에 로우 위치에서 회전 캠(147)과 함께 보관될 수 있다. PCB(1185) 상에 위치된 로우 광학계(1190a)는 회전 캠(147)이 로우 위치에 있을 때 캠 종동자(153)에 의해 차단될 수 있다.
사용자가 카트리지(110)를 베이스 디바이스(105)에 연결하고 베이스 디바이스(105) 상의 셔터(170)가 카트리지(110) 설치 후 처음으로 하강될 때, 시스템(100)이 "웨이크업될" 수 있다. 회전 캠(147)은 홈 위치로 그 회전축(R) 주위로 회전할 수 있다. 회전 캠(147)은 도 10a-1의 로우 위치로부터 홈 위치로 회전되어 도 10b-1에 도시되어 있다. 홈 위치는 로우 위치보다 더 높지만 매니폴드 필름 천공을 야기할 만큼 높지 않은 캠 표면(149)을 따른 위치일 수 있다. 도 10b-2는 베이스 디바이스(105)가 홈 위치에 있을 때 펌핑 챔버(1632) 내의 스풀(1620, 1625)의 위치를 도시하고 있다. 캠 종동자(153)는 캠 표면(149)을 따라 이동할 수 있고 PCB(1185) 상의 상부 홈 광학계(1190b)를 차단하는 위치로 로우 광학계(1190a)를 차단하는 것으로부터 이격하여 들어올려질 수 있다. 캠 종동자(153)에 결합될 수 있는 구동 스풀(1620)은 펌핑 챔버(1632)를 통해 상향 구동되어 펌핑 챔버(1632)의 상부 단부를 향해 플로팅 스풀(1625)을 압박한다.
시스템을 웨이크업하는 것에 추가하여, 셔터(170)의 하강은 투여 버튼(172)을 드러낸다. 사용자가 투여 버튼(172)을 누를 때, 회전 캠(147)은 그 회전축(R) 주위로 더 회전할 수 있다. 캠 종동자(153)는 캠 표면(149)을 따라 더 이동할 수 있고 더 상향 들어올려질 수 있다(도 10c-1 참조). 구동 스풀(1620)은 펌핑 챔버(1632)를 통해 더 구동되어 유체 용기(155)의 매니폴드 필름(1530)을 관통하도록 플로팅 스풀(1625) 상에 돌출부(1645)를 압박한다(도 10c-2 참조). 유체 용기(155)의 저장조(1510)로부터의 유체는 펌핑 챔버(1632)의 입구로 진입할 수 있고 전술된 바와 같이 플로팅 스풀(1625)의 상부 활주 밀봉부(1630)를 통과할 수 있다. 이 위치는 펌핑 매니폴드(1605) 내로의 유체 드로우다운의 시작이다. 저장조(1510)의 관통은 셔터(170)/투여 버튼(172)의 작동시에만 발생하고 펌핑 챔버(1632)를 통한 스풀(1620, 1625) 이동에 직접 링크된다.
도 10d-1은 회전 캠(147)이 더 회전하고 캠 종동자(153)가 캠 경로(149)를 따라 아래로 이동하는 것을 도시하고 있다. 구동 스풀(1620)은 또한 하향 이동한다. 플로팅 스풀(1625)은 그 활주 밀봉부(1630)와 펌핑 챔버(1632)의 벽 사이의 마찰로 인해 펌핑 챔버(1632) 내에서 정지 상태로 남아 있을 수 있다. 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 공간은 스풀이 더 이격하여 확산됨에 따라 증가하여 이에 의해 유체를 저장조(1510)로부터 플로팅 스풀(1625)의 활주 밀봉부(1630) 주위로 그리고 펌핑 챔버(1632) 내로 인출하는 진공을 생성한다. 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 공간은 스풀 맞물림 단부(1622, 1627)가 서로 맞물릴 때까지 증가한다(도 10d-2 참조).
도 10e-1은 회전 캠(147)이 더 회전하고 캠 종동자(153)가 캠 경로(149)를 따라 가장 낮은 지점으로 이동하는 것을 도시하고 있다. 로우 광학계(1190a)는 다시 한번 차단된다. 구동 스풀(1620)은 펌핑 챔버(1632)를 통해 아래로 이동하도록 스풀(1620, 1625) 사이의 유체 충전 공간과 함께 플로팅 스풀(1625)을 견인하였다. 플로팅 스풀(1625)의 활주 밀봉부(1630)는 펌핑 챔버(1632)의 벽으로 밀봉하여 진공 및 저장조(1510)와의 유체 연통을 폐쇄한다. 스풀(1620, 1625) 사이의 유체 충전 공간은 채널(1607)을 통해 이젝터 시스템(180)에 노출된다(도 10e-2 참조). 이는 이젝터 시스템(180) 충전의 시작이다. 이젝터 시스템(180)은 충전의 시작시에 발사를 시작하도록 프로그래밍될 수 있다.
도 10f-1은 이젝터 시스템(180) 충전의 종료를 도시하고 있다. 회전 캠(147)은 그 축(R) 주위로 더 회전했고 캠 종동자(153)는 캠 경로(149) 위로 다시 이동했다. 이는 그 상향 운동 행정을 시작하도록 구동 스풀(1620)을 압박한다. 다시 한번, 플로팅 스풀(1625)은 그 활주 밀봉부(1630)와 펌핑 챔버(1632) 벽 사이의 마찰로 인해 정지 상태로 남아 있다. 구동 스풀(1620)과 플로팅 스풀(1625) 사이의 공간은 구동 스풀(1620)이 상향으로 압박되어 스풀(1620, 1625) 사이의 공간으로부터 이젝터 시스템(180)을 향해 채널(1607) 내로 유체를 압박함에 따라 감소한다. 일단 구동 스풀(1620)이 도 10f-2에 도시되어 있는 바와 같이 플로팅 스풀(1625)과 다시 맞물리면 전체 투여량 체적이 이젝터 시스템(180)으로 전달되었다.
회전 캠(147)의 추가 회전은 도 10b-1에 도시되어 있는 바와 같이 홈 위치로 다시 이동하도록 캠 종동자를 압박할 수 있다. 베이스 디바이스(105)는 투여량이 전달된 후 자동으로 홈 위치로 복귀할 수 있고 다른 전달이 요구될 때까지 휴지 상태로 남아 있을 수 있다. 베이스 디바이스(105)가 휴지 상태에 있는 동안 캠 종동자(153)가 홈 위치에서 넉아웃되고 캠(147)이 다시 로우 위치(또는 임의의 다른 "비-홈" 위치)로 회전하면, 모터(145)는 셔터(170)가 하강되는 다음 시간에 투여 버튼(172)이 눌러질 것의 예상시에 홈 위치로 다시 이를 이동시킬 수 있다. 셔터(170)의 하강은 모터(145)를 자동으로 트리거링하여 캠(147) 및 캠 종동자(153)를 홈 위치로 위치시킬 수 있다.
카트리지(110)가 베이스 디바이스(105)로부터 분리될 때, 회전 캠(147)은 새로운 카트리지(110)가 설치될 것의 예상시에 홈 위치에서 로우 위치로 회전할 수 있다. 로우 광학계(1190a)는 이 로우 위치에 있을 때 차단될 수 있다. 카트리지(110)와 베이스 디바이스(105)는 유체 용기(155)의 충전에 무관하게 서로 연결되거나 분리될 수 있다. 그러나, 베이스 디바이스(105)로부터 카트리지(110)를 제거하기 위해, 펌핑 시스템(160)은 바람직하게는 홈 위치에 있다.
이젝터 시스템
유체 용기(155) 및 펌핑 시스템(160)에 추가하여, 카트리지(110)는 이젝터 시스템(180)을 포함할 수 있다. 펌핑 시스템(160)은 유체 용기(155)의 저장조(1510)로부터 약제의 별개의 체적 또는 투여량을 인출하고 이들 별개의 투여량을 이젝터 시스템(180)의 위치에서 펌핑 매니폴드(1605) 내의 벽을 통해 연장하는 채널(1607)을 통해 이젝터 시스템(180)으로 전달하도록 배열된다. 이젝터 시스템(180)은 미세액적의 형태로 이들 별개의 투여량의 약제를 전달하도록 구성된 압전 이젝터 시스템일 수 있다.
도 4는 이젝터 시스템(180)을 도시하고 있는 카트리지(110)의 분해도이다. 도 6a 및 도 6b는 유체 용기(155), 펌핑 시스템(160), 및 카트리지(110)의 이젝터 시스템(180)의 상대적인 배열을 도시하고 있는 하우징이 제거된 카트리지(110)의 부분 측단면도이고 도 7은 분해도이다. 이젝터 시스템(180)은 마이크로컵(1860) 및 압전 이젝터(1865)(도 4)를 포함할 수 있다. 압전 이젝터(1865)는 압전 디스크(1870), 고리(1875), 가요성 회로(1880), 및 이젝터 O-링(1885)을 포함할 수 있다. 압전 디스크(1870), 고리(1875), 가요성 회로(1880), 및 압전 이젝터(1865)의 이젝터 O-링(1885)은 후방 플레이트(1887)와 전방 플레이트(1889) 사이에 끼워질 수 있다(도 6a 및 도 6b 및 도 7). 일 구현예에서, 이젝터(1865)는 조합된 가요성 회로 - 고리를 포함할 수 있는데, 이는 "패널러스(fannulus)"라 칭할 수 있어, 고리가 가요성 회로의 후면에 적층된 층으로서 가요성 회로에 통합된다. 도 11a는 압전 디스크(1870), 가요성 회로(1880), 고리(1875), 및 마이크로컵(1860)을 포함하는 이젝터 시스템(180)의 다른 분해도이다. 도 11b는 가요성 회로(1880) 상의 땜납 탭(1892) 상에 땜납(1890)과 함께 조립된 도 11a의 구성요소를 도시하고 있다. 땜납 탭(1892)은 압전 디스크(1870)의 내경 위로 절첩될 수 있고 조립 동안 압전 디스크(1870)의 표면 상에 납땜될 수 있다. 고리(1875)는 20 um 내지 100 um, 또는 30 um 내지 90 um, 또는 40 um 내지 90 um, 또는 50 um 내지 70 um, 또는 약 60 um의 액적을 생성하도록 구성된 그를 통해 연장하는 복수의 개구(1894)를 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 액적 크기는 약 40 um이다. 복수의 개구(1894)는 직경이 대략 40 um일 수 있다.
고리(1875)는 고리(1875)에 결합된 압전 디스크(1870)로 진동된다. 압전 디스크(1870)는 압전 디스크(1870)의 개방된 중앙 영역(1871)에 위치된 개구(1894)와 함께 고리(1875)의 전달측(전방 지향) 또는 유체측(후방 지향)에 결합될 수 있다.
본 명세서에 사용될 때, 용어 "유체"는 임의의 유동성 물질을 칭하고, 재료의 액체 상태만을 칭하는 것은 아니다.
압전 디스크(1870)는 임의의 적합한 재료(예를 들어, 세라믹, 화학식 Pb[ZrxTi1-x]O3를 갖는 납 지르콘 티탄산염(PZT), 또는 전기장이 인가될 때 압전 효과를 갖는 다른 금속간 무기 화합물과 같은)로 제조될 수도 있다. 고리(1875)는 PEEK, 폴리아미드 또는 다른 재료와 같은 플라스틱으로 형성될 수 있다. 고리(1875)는 완전히 평면이 되도록, 특히 개구(1894) 부근의 노즐 영역이 되도록 설계될 수 있다.
압전 디스크(1870)는 관련 기술 분야에 공지된 바와 같은 임의의 적합한 방식으로 고리(1875)에 접합, 접착, 몰딩 또는 다른 방식으로 결합될 수도 있다. 가요성 회로(1880)는 압전 디스크(1870)를 제어하기 위해 압전 디스크(1870)와 전기적으로 통신할 수 있다. 가요성 회로(1880)는 고리(1875)를 진동시키고 개구(1894)로부터 유체를 배출하도록 압전 디스크(1870)에 진동을 유도하기 위해 압전 디스크(1870)를 제어하는 제어 프로세서(130)에 결합될 수 있다. 고리(1875)는 100 내지 160 kHz의 주파수로 진동될 수 있는데, 이는 공진 주파수일 수도 있다. 공진 주파수는 관련 기술 분야에 공지된 바와 같이 미리 결정되고, 측정되고, 결정되거나 또는 조절될 수도 있다. 압전 디스크(1870)의 구동 주파수는 이하에 더 설명된다.
개구(1894)에서 고리(1875)의 후방 지향 유체측은 전달될 유체와 접촉할 수 있고 유체를 전방 지향 전달측으로 배출할 수 있다. 유체는 고리(1875)가 진동할 때 개구(1894)를 통해 눈을 향해 배출될 수 있다. 개구(1894)는 유체측으로부터 전달측으로 테이퍼질 수 있다. 예를 들어, 유체측에서의 개구(1894)는 160 내지 240 미크론(및 200 미크론일 수도 있음)의 직경을 가질 수도 있고, 반면 전달측에서의 직경은 20 내지 60 미크론(및 40 미크론일 수도 있음)일 수도 있다. 일정한 직경(20 내지 60 미크론)의 컬럼이 전달측으로 연장될 수 있고 10 내지 40 미크론의 길이를 가질 수 있고 약 25 미크론 길이일 수 있다. 개구(1894)는 100 미크론의 곡률 반경을 갖는 만곡된 벽을 유체와 전달측 사이에 가질 수 있다. 유체측 및 전달측에서의 개구(1894)는 원형 단면 형상을 가질 수 있다. 본 명세서에 사용될 때, 단면적(또는 다른 치수)은 동일한 면적을 갖는 원에 대한 유효 직경(또는 유효 반경)에 의해 정의될 수도 있다.
고리(1875)는 100 내지 180 미크론, 또는 120 내지 160 미크론의 두께를 가질 수 있고, 약 140 미크론일 수 있다. 고리(1875)는 구리, 폴리이미드, 니켈 및/또는 금으로 구성된 부가의 층을 갖는, PEEK 또는 폴리이미드와 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 고리(1875)는 125 미크론의 두께를 가질 수 있고 코팅/도금은 약 15 미크론의 총 두께를 가져 고리(1875)가 약 140 미크론의 두께를 가질 수 있게 된다. 개구의 다른 치수를 포함하는 고리(1875) 및 압전 디스크(1870)의 다른 구성이 본 명세서에서 고려된다.
유체는 평균 배출 속도가 2.5 m/s 내지 15 m/s가 되도록, 전달측에서의 개구를 떠남에 따라 약 5 내지 6 m/s일 수도 있도록 배출될 수 있다. 몇몇 구현예에서, 액적의 속도는 1 미터/초 내지 10 미터/초, 또는 약 4 미터/초 내지 5 미터/초일 수 있다. 고리(1875)는 중심축(CA)을 정의할 수 있는데, 이는 복수의 개구의 배출 배향의 기하학적 중심에 의해 정의된 복수의 개구(1894)의 중앙 배향이다. 평탄한 고리(1875)를 갖는 균일한 밀도 분포의 개구(1894)의 원형 패턴에 대해, 중심축(CA)은 개구(1894)의 원형 패턴의 중심에서 고리(1875)의 평면에 수직으로 연장될 수 있다. 달리 말하면, 중심축(CA)은 고리(1875)에 의해 형성된 평면에 수직일 수 있고 개구(1894)가 정렬되는 배출 방향의 기하학적 중심 또는 복수의 개구(1894)에 의해 생성된 스프레이 패턴의 기하학적 중심과 정렬될 수 있다. 중심축(CA)은 본 명세서에 사용될 때, 예를 들어, 개구(1894)가 클러스터링될 때 평균 또는 기하학적 중심 또는 개구(1894)의 불규칙 또는 비대칭인 형상 또는 다양한 밀도 (개구의 수)/mm2에 의해 정의될 수도 있다.
유체의 개별 투여량은 펌핑 시스템(160)에 의해 마이크로컵(1860) 및 고리(1875)로 전달될 수 있다. 마이크로컵(1860)은 유체의 전달 후에 실질적으로 건조할 수 있고 보관될 때 건조할 수 있는데, 이는 바람직하지 않은 오염 또는 증발을 겪을 수도 있는 "습식" 시스템에 비해 장점을 제공할 수도 있다. 이젝터 시스템(180)의 마이크로컵(1860)의 구현예는 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 PCT 공개 번호 WO2018/227190에 더 상세히 설명되어 있다.
전달된 유체의 체적은 마이크로컵(1860)을 단지 75 내지 90% 충만으로 충전될 수도 있는데, 이는 표면 장력으로 인해 모든 유체가 마이크로컵(1860)에 모이도록 조장하기 위한 공간을 전달 중에 제공할 수도 있다. 적어도 0.5 m/s(또는 적어도 1.0 m/s)의 속도로 유체를 마이크로컵(1860)에 전달하는 것은 또한 채널로부터 배출된 실질적으로 모든 유체가 잔류물로서 뒤에 남겨지기보다는 마이크로컵(1860)에 수집되도록 조장할 수도 있다. 달리 말하면, 펌프는 눈에 전달되는 많은 유체에 대해 원하는 속도를 달성하기에 충분할 수도 있는 적어도 200 psi(및 약 300 psi일 수도 있음)의 압력에서 유체를 전달할 수 있다. 이 방식으로, 소량의 유체는 마이크로컵(1860) 내로 발사되는 단일 유체 "액적"으로 남아 있다.
유체 전달은 단일 투여량의 전달을 완료하여 활성화 사이에 마이크로컵(1860)을 실질적으로 건조하고 잔류 유체가 없게 남겨둔다. 예를 들어, 고리(1875)는 마이크로컵(1860)으로부터의 유체를 전달할 수도 있어 마이크로컵(1860)의 총 체적의 5% 이하, 또는 2% 이하가 이전 유체 전달로부터의 잔류 유체에 의해 점유되거나 약 1 마이크로리터 미만이 남아 있게 된다. 달리 말하면, 고리(1875)는 유체가 배출되고 유체 배출을 위한 단일 작동 후에 유체 체적의 5% 이하 또는 2% 이하(또는 1 마이크로리터 미만)가 마이크로컵(1860)에 남아 있도록 개구(1894)와 연통하는 유체의 실질적으로 전체 체적을 분배하도록 동작될 수 있다. 이 방식으로, 마이크로컵(1860)은 유체의 단일 적용(단일 발사 작동) 후에 실질적으로 비어 있다. 마이크로컵(1860)은 활성화 사이에 마이크로컵(1860)을 실질적으로 건조하고 잔류 유체가 없게 남겨두도록 거의 완전히 전달되는 단일 투여량을 수용할 수 있다. 유체의 오염 및 열화는 사용 사이에 유체가 고리(1875)와 접촉하도록 유지하거나 불완전한 전달을 갖는 "습식" 시스템과 비교하여 감소될 수도 있다.
마이크로컵(1860)은, 마이크로컵(1860)이 전술된 바와 같은 유체 체적으로 적어도 70 내지 95% 충만이 되도록 크기 설정될 수 있는데, 이는 유체가 단일 액적으로서 마이크로컵(1860)에 모이는 것을 도울 수도 있다. 마이크로컵(1860)은 14 마이크로리터 미만 또는 10 내지 14 마이크로리터와 같은 비교적 작은 체적을 정의할 수 있다. 유체 체적은 7 내지 12 마이크로리터 또는 10 내지 12 마이크로리터일 수도 있다.
이젝터 시스템(180)은 제1 액적이 각막 표면에 타격하는 시간과 투여량 전달의 완료 사이에 100 밀리초 미만으로 마이크로볼륨 투여량(예를 들어, 약 8 ul)으로 스프레이 구멍(118)을 통한 약물의 전달을 구동한다. 유체 용기(155)로부터 유체를 펌핑하고 눈에 전체 투여량을 전달하는 전체 이벤트는 200 밀리초 미만에서 발생할 수 있다. 투여 버튼이 눌려진 시간으로부터 마지막 점적액이 전달될 때까지 유체의 투여량이 분배되는 데 소요되는 시간은 약 200 밀리초 미만, 약 150 밀리초 미만, 또는 약 100 밀리초 미만일 수 있다. 펌프 시퀀스는 투여 버튼 누름시에 시작될 수 있다. 투여 버튼 누름 후 약 100 밀리초 이내에, 펌프 시퀀스가 완료되지 않은 경우에도 투여가 시작된다. 전체 투여량이 펌핑 챔버(1632)로부터 마이크로컵(1860)으로 전달되기 전에 이젝터가 스프레이를 시작하면, 깜박임이 가능한 것보다 더 빨리 전체 투여량이 눈에 진입하는 것을 보장하기 위해 스프레이가 100 밀리초 이하 동안 지속될 것이다. 몇몇 구현예예에서, 펌핑 작용은 최대 약 100 밀리초 동안 지속될 수 있고, 이어서 투여는 최대 약 100 밀리초 동안 지속될 수 있다. 다른 구현예에서, 셔터(170)를 하강할 때, 분배기는 투여 버튼 누름의 예상시에 마이크로컵(1860)으로 약물을 자동으로 펌핑할 수 있다. 이어서, 일단 투여 버튼이 눌러지면, 이젝터가 전체 체적을 눈에 스프레이한다. 이 구현예에서, 펌프 작용(즉, 스풀(1620, 1625)의 운동)은 스프레이 작용(즉, 압전 소자의 발사)으로부터 분리될 수 있다. 이러한 스프레이 작용으로부터 펌프 작용의 분리는 펌핑 중 소음을 들을 때 사용자에 의한 움찔함에 의한 투여를 놓치는 것을 방지하는 것을 보조한다. 투여 버튼 누름 전에 투여량을 펌핑하는 것은 잠재적인 움찔함 시간을 더욱 더 감소시킬 수 있다. 마이크로컵은 약물을 배출하기 전에 완전히 충전할 필요는 없다. 일 구현예에서, 피에조는 약물이 마이크로컵에 전달되기 전 또는 중에 발사를 시작할 수 있다. 전달은 너무 빨라 사용자가 이를 하나의 순간적인 배출로 동시 펌프/발사로서 관찰할 수 있다.
사용시, 눈으로의 유체 전달은 또한 전달 중 깜박임으로부터의 간섭 가능성을 감소시키기 위해 비교적 신속할 수도 있다. 유체 전달은 200 ms 미만이 소요될 수도 있고 심지어 150 ms 또는 심지어 100 ms 미만일 수도 있다. 고리(1875)는 단일 작동 중에 진동 기간 사이에 일시 중지로 동작될 수 있다. 예를 들어, 고리(1875)는 약 3.65 ms의 일시 중지에 이어서 약 26 ms의 제2 동작 기간을 갖고 약 26 ms의 제1 동작 기간 동안 압전 디스크(1870)에 의해 구동될 수 있다. 고리(1875)는 압전 디스크(1870)에 의해 구동될 수 있고, 압전 디스크(1870)가 제1 시간 기간, 제2 시간 기간 및 제3 시간 기간 동안 여기되거나 활성화되는 2개의 일시 중지를 갖고 고리(1875)의 진동 구동시에 제1 및 제2 기간은 제1 일시 중지에 의해 분리되고 제2 및 제3 기간은 제2 일시 중지에 의해 분리된다. 진동 구동시에 제1 및 제2 일시 중지는 0.5 ms 내지 4.0 ms일 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 시간 기간의 각각은 20 내지 40 ms일 수도 있고 전체 전달 시간은 150 미만 및 심지어 100 ms 미만일 수도 있고 약 85.3 ms일 수도 있다. 제1, 제2 및 제3 진동 기간의 각각은 압전 디스크(1870)에 대해 약 816 us 동안 활성화 및 약 586 us 동안 비활성화 기간으로 더 세분화될 수도 있다. 비활성화 시간 동안, 고리(1875)는 압전 디스크(1870)에 의해 능동적으로 구동되지 않더라도 계속 진동하고 유체를 배출할 수도 있다. 유사하게, 압전 디스크(1870)의 활성화시에 각각의 일시 중지 동안 고리(1875)는 계속해서 유체를 배출할 수도 있다. "일시 중지"는 총 시간의 적어도 2%의 연속적인 비활성화로서 정의될 수도 있고 복수의 일시 중지에 대한 총 일시 중지 시간은 적어도 6%이고 총 전달 시간의 약 8.5%일 수도 있다. 비활성화 시간은 일시 중지가 연속 시간의 적어도 2%이고 반면 비활성화 시간은 더 짧다는 점에서 일시 중지로부터 구별되어 정의되고, 총 전달 시간의 0.5 내지 1.0%의 연속 시간으로서 정의될 수도 있으며 총 비활성화된 시간은 총 전달 시간의 적어도 30%이다. 달리 말하면, 비활성화 시간은 제1 시간 기간(및 마찬가지로 제2 및 제3)의 2.0 내지 2.5%의 연속 시간이고 제1 시간 기간의 적어도 30%의 총 비활성화 시간이다. 활성화 시간 및 패턴은 배출되는 유체의 표면 장력에 따라 변경될 수도 있다.
교류 전기는 가요성 회로(1880)를 통해 압전 디스크(1870)로 전달될 수 있다. 압전 디스크(1870)의 분극은 고정될 수 있다. 달리 말하면, 긍정적인 측면과 부정적인 측면이 있다. 교류가 양 측면에 인가될 때, 전기 에너지는 파동의 형태로 물리 에너지로 변환된다. 이 파동은 고리(1875)를 통과하여 마이크로컵(1860)에 수용된 유체에 그 물리 에너지를 부여한다.
유체의 궤적은 마이크로노즐 또는 개구(1894)의 기하학 형상에 의해 제어될 수 있고 직선 경로로 이동한다. 이용 가능한 유체의 연속적인 공급은 다중 파동으로 추진될 수 있다.
전술된 바와 같이, 압전 디스크(1870)를 활성화하고 이후에 고리(1875)를 활성화 및 진동시키기 위해 사용되는 교류 신호의 주파수는 100 kHz 내지 160 kHz의 구동 주파수에서 유도될 수 있다. 더욱이, 주파수는 단일 전달 중에 복수의 활성의 각각에 대해 구동 주파수(100 kHz 내지 160 kHz, 또는 110 kHz 내지 145 kHz 범위, 또는 디더링으로 약 132 kHz의 중심 주파수 목표)를 중심으로 하는 무작위 주파수로서 제어 프로세서(130)에 의해 선택될 수 있고, 적어도 20회 및 적어도 40회 무작위화될 수도 있다. 달리 말하면, 진동 주파수는 단일 발사 작동에 대해 평균 적어도 33회 변경될 수 있어(구동 주파수를 중심으로 하는 방식으로 무작위로) 압전 디스크(1870)가 변경되기 전에 전달 시간의 3% 이하(평균) 동안 주파수에서 구동된다. 구동 신호의 무작위화의 혼란스러운 특성은 유체 배출을 보조할 수도 있는 것으로 고려된다. 무작위화된 특성은 제어 프로세서(130)에 의해 고유하게 생성된 무작위화된 값 또는 중심화된 동작 주파수에 적용되는 미리 결정된 무작위화된 값의 세트에 의해 제공될 수도 있다.
동작 주파수는 압전 디스크(1870)의 공진 주파수 이외의 주파수일 수도 있다. 공진 주파수에서 약간 벗어나도록 주파수를 조절하는 것은 주어진 인가 전압에 대해 배출 속도와 플럼 형상의 제어를 허용할 수 있다. 따라서, 압전 디스크(1870)는 그 공진 주파수에 가깝지만 벗어나도록 구동될 수 있다. 구동 주파수는 중심 구동 주파수 주위에서 +/-2 kHz로 변할 수 있다. 디더링은 액적 형성을 개선하고 점적액이 깨끗이 파괴되지 못할 때 이젝터 면의 백스플래터 문제를 완화할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 선택된 모든 주파수가 +/-2 kHz 윈도우 내에 있지만 윈도우 에지에는 거의 없도록 상기 균형을 갖고 공칭 구동 주파수(예를 들어, 123 kHz)보다 적어도 약 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 또는 75% 낮은 비교적 무작위 디더 주파수 발생기가 사용된다.
고리(1875)는 또한 비교적 낮은 최대 진폭으로 진동하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 고리(1875)는 2 미크론 미만, 1.5 미크론 미만 또는 0.5 내지 1.5 미크론, 0.8 내지 1.2 미크론의 범위 이내 또는 약 0.8 미크론일 수도 있는 최대 진폭으로 진동할 수 있다. 고리(1875)의 최대 진폭은 또한 고리(1875)의 개구의 크기에 비교하여 비교적 작을 수 있다. 예를 들어, 최대 진폭은 전달측에서 개구의 단면 형상의 유효 직경의 5% 이하 또는 3% 이하일 수도 있다. 예를 들어, 최대 진폭이 1.0 미크론이고 전달측에서의 개구의 평균 직경이 40 미크론일 때, 최대 진폭은 평균 직경의 단지 2.5% 또는 배출되는 유체 액적의 평균 직경의 약 2.5%이다. 최대 진폭은 또한 고리(1875)의 두께(유체측으로부터 전달측으로 측정됨)의 5.0% 이하 또는 심지어 3.0% 이하와 같이 두께에 비교하여 비교적 작은 양을 나타낸다. 본 명세서에 사용될 때, 두께는 개구에 의해 경계를 이루는 영역에 대한 평균 두께일 수도 있다. 낮은 진폭에서의 동작은 또한 공기가 심지어 낮은 변위를 갖는 몇몇 개구를 통해 유입될 수도 있다는 점에서 개구를 통한 통기에 기여할 수도 있다. 낮은 진폭에서의 동작은 또한 마이크로컵(1860)과 고리(1875) 사이의 유체 수용을 유지하는 데 도움이 될 수도 있다. 마이크로컵(1860)의 에지가 고리(1875)로부터 이격될 때, 에지는 진동 중에 고리(1875)의 최대 진폭보다 큰 평균 거리로 이격될 수도 있다. 달리 말하면, 최대 진폭은 마이크로컵(1860)의 에지의 표면과 고리(1875) 사이의 평균 분리 거리보다 작다.
치료제
본 명세서에 설명된 시스템은 상태를 치료하기 위해 환자에게 임의의 다양한 치료제 또는 치료제의 조합을 전달하는 데 사용될 수 있다. 상태의 예는 근시, 노안, 건성안, 녹내장, 알레르기, 감염, 세균 감염, 바이러스 감염 및 다른 감염, 적창성 각막염, 갑상선염 및 안검염과 같은 만성 염증 상태, 당뇨병성 망막증과 같은 선택된 망막 상태, 연령-관련 황반변성 및 다른 망막 상태, 수술 후, 약시 등을 포함한다.
전술된 상태의 치료를 위해 사용되는 약물군은 스테로이드, 항염증제, 항생제, 녹내장 치료용 화합물, 항히스타민제, 건성안 치료제, 신경보호제, 레티노이드, 항종양제 혈관제, 항산화제 및 생물제제를 포함한다.
원하는 안과 활성을 나타내는 임의의 약제가 투여될 수도 있다. 일 양태에서, 약제는 처방에 의해 이용 가능하다. 다른 양태에서, 약제는 처방전 없이 이용 가능하다. 일 양태에서, 약제는 생물학적 제제이거나 이를 포함한다. 일 양태에서, 생물학적 제제는 전장 항체, 전장 항체의 활성 단편, 펩타이드, 페길화 펩타이드, 및 효소 성분으로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 다른 양태에서, 생물학적 성분은 베바시주맙, 라니비주맙, FV 단편, 이중특이성 항체, 융합 분자, 페갑타닙, 플라스민 및 마이크로플라스민으로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 다른 양태에서, 생물학적 제제는 라니비주맙 항체 FAB(Lucentis™ 포함), VEGF Trap 융합 분자(VEGF Trap-Eye™ 포함), 마이크로플라스민 효소(Ocriplasmin™ 포함), 마쿠젠 페길화 폴리펩타이드(Pegaptanib™ 포함) 및 베바시주맙(Avastin™ 포함)으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
일 양태에서, 전달될 약제는 아트로핀, 피렌제핀, 7-메틸크산틴, 필로카르핀, 디클로페낙, 카르바콜, 브리모니딘, NSAID, 페닐에프린, 네파페낙, 페니라민, 나프타졸린, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 테트라하이드로졸린 HCl, 페니라민 말레에이트, 케토티펜 푸마레이트, 옥시메타졸린 HCl, 나파졸린 HCl, 페니라민 말레에이트, 목시플록사신 염산염, 브롬페낙, 프로파라카인 염산염, 디플루프레드네이트, 가티플록사신, 트라보프로스트, 베포타스틴 베실레이트, 가티플록사신, 로테프레드놀 에타보네이트, 티몰롤 안과용, 올로파타딘 염산염, 페닐에프린 염산염, 레보플록사신, 케토로락 트로메타민, 레타노프로스트, 비마토프로스트 및 BAK 프리 라타노프로스트로 구성된 그룹으로부터 선택된 약제를 포함한다. 다른 양태에서, 약제는 Refresh Tears™, Visine Advanced Relief™, Naphcon A™, Sensitive Eyes™, Renu™, Opti-Free™ 재습윤 점적액, Visine A.C.™, Hypo Tears™ Alaway™, Visine L.R.™, Visine™ 오리지널, Rohto Cool™, Soothe XP™, Zaditor™, Bausch & Lomb Advanced Eye Relief Redness™, Visine A™, Opcon-A™, Walgreens 인공 눈물, Visine™ 건성안 완화제, Advanced Eye Relief Dry Eye™, Opti-free Replenish™, Clear Eyes™ 충혈 완화제, Vigamox™, Bromday™, Durezol™, Zymaxid™, Travatan Z™, Tropicamide™, Bepreve™, Zymar™, Lotemax™, Istalol™, Pataday™, AK-Dilate™, Toradol™, Xalatan™, 및 Lumigan™으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
다른 양태에서, 전달될 약제는 플루오로실리콘 아크릴레이트, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스, 테트라하이드로졸린 HCl, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 프로필렌 글리콜, 하이프로멜로스, 황산아연, 도르졸아미드 HCl 티몰롤 말레에이트, 아지트로마이신, 브리모니딘 타르트레이트, 네파페낙, 브린졸아미드, 베시플록사신, 도르졸아미드 HCl, 프레니손 아세테이트, 로테프레드놀 에타보네이트, 토브라마이신/덱사메타손, 및 사이클로스포린으로 구성된 그룹으로부터 선택된 약제를 포함한다. 다른 양태에서, 약제는 Tears Naturale II™, Optimum NWN™, Thera Tears™, Systane Ultra™, GenTeal™, Systane Lubricant Drops™, Blink™ 눈물, Visine Max Redness Relief™, Refresh Optive™, Muro128™, Systane Balance균형™, Rohto Hydra™, Rohto Ice™, Walgreens 멸균 인공 눈물, Rohto Arctic™, Clear Eyes™ 천연 눈물 윤활제, Similasan™ 충혈안 완화제, Similasan™ 알레르기안 완화제, Cosopt™, AzaSite™ Alphagan P™ Nevanac™, Azopt™, Besivance™ Trusopt™ Alrex™, Alrex™, 및 Restasis™으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
일 양태에서, 전달될 안과용 약제는 녹내장을 치료하는 데 사용된다. 일 양태에서, 녹내장 약제는 트라보프로스트, 티몰롤 안과용, 라타노프로스트, 비마토프로스트, 도르졸아미드 HCl 티몰롤 말레에이트, 브리모니딘 타르트레이트, 브린졸아미드, 도르졸아미드 HCl, 및 BAK 프리 라타노프로스트로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 다른 양태에서, 약제는 트라보프로스트, 티몰롤 안과용, 라타노프로스트, 비마토프로스트, 및 BAK 프리 라타노프로스트로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 다른 양태에서, 약제는 도르졸아미드 HCl 티몰롤 말레에이트, 브리모니딘 타르트레이트, 브린졸아미드, 및 도르졸아미드 HCl로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 일 양태에서, 녹내장 약제는 Travatan™, Istalol™, Xalatan™, Lumigan™, Cosopt™, Alphagan P™, Azopt™, 및 Trusopt™로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 다른 양태에서, 약제는 Travatan™, Istolol™, Xalatan™ 및 Lumigan™으로 구성된 그룹에서 선택된다. 다른 양태에서, 약제는 Cosopt™, Alphagan P™, Azopt™, 및 Dorzolamide HCl™로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
일 양태에서, 약제 내의 활성 성분의 농도는 용액 내의 활성 성분의 백분율로서 측정된다. 일 양태에서, 활성 성분의 농도는 약 0.0001% 내지 약 5% 범위이다. 다른 양태에서, 약제 내의 활성 성분의 농도는 약 0.0005% 내지 약 1% 범위이다. 다른 양태에서, 활성 성분의 농도는 약 0.0005% 내지 약 0.0001%, 약 0.0001% 내지 약 0.001%, 또는 약 0.0005% 내지 약 0.001% 범위이다. 다른 양태에서, 활성 성분의 농도는 약 0.005% 내지 약 0.001% 또는 약 0.001% 내지 약 0.01% 범위이다. 다른 양태에서, 활성 성분의 농도는 약 0.001% 내지 약 0.5% 범위이다. 다양한 다른 양태에서, 활성 성분의 농도는 용액의 백분율로서 측정된 약 0.0001%, 약 0.0005%, 약 0.001%, 약 0.0025%, 약 0.005%, 약 0.01%, 약 0.025%, 약 0.05%, 약 0.1%, 약 0.2%, 약 0.3%, 약 0.4%, 약 0.5%, 약 0.75%, 약 1%, 약 1.5%, 약 2%, 약 2.5%, 약 3%, 약 4%, 및 약 5%로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 그러나, 본 개시내용의 방법에 의해 제공되는 더 낮은 투여량이 주어지면, 의도된 용도에 따라 더 높은 농도가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 용액의 백분율로서 측정된, 약제 내의 활성 성분의 약 10%, 약 20%, 약 25%가 이용될 수도 있다.
일 양태에서, 약제는 약 0.02% 내지 약 0.03% 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 약 0.4% 내지 약 0.6% 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 약 0.04% 내지 약 0.06% 테트라하이드로졸린 HCl, 약 0.04% 내지 약 0.06% 테트라하이드로졸린산 HCl, 약 0.24% 내지 약 0.36% 페니라민 말레에이트, 약 0.02% 내지 약 0.03% 케토티펜 푸마레이트, 약 0.028% 내지 약 0.042% 케토티펜 푸마레이트, 약 0.02% 내지 약 0.03% 옥시메타졸린 HCl, 약 0.0096% 내지 약 0.0144% 나파졸린 HCl, 약 0.024% 내지 약 0.036% 나파졸린 HCl, 약 0.24% 내지 0.36% 페니라민 말레에이트, 약 0.4% 내지 약 0.6% 목시플록사신 염산염, 약 0.072% 내지 약 0.108% 브롬페낙, 약 0.4% 내지 약 0.6% 프로파라카인 염산염, 약 0.04% 내지 약 0.06% 디플루프레드네이트, 약 0.4% 내지 약 0.6% 가티플록사신, 약 0.0032% 내지 약 0.0048% 트라보프로스트, 약 1.2% 내지 약 1.8% 베포타스틴 베실레이트, 약 0.24% 내지 약 0.36% 가티플록사신, 약 0.4% 내지 약 0.6% 로테프레드놀 에타보네이트, 약 0.4% 내지 약 0.6% 티몰롤 안과용, 약 0.16% 내지 약 0.24% 올로파타딘 염산염, 약 2% 내지 약 3% 페닐에프린 염산염, 약 0.4% 내지 약 0.6% 레보플록사신, 약 0.32% 내지 약 0.48% 케토로락 트로메타민, 약 0.004% 내지 약 0.006% 레타노프로스트, 및 약 0.024% 내지 약 0.036% 비마토프로스트로 구성된 그룹으로부터 선택되는 약제를 포함한다.
일 양태에서, 약제는 0.025% 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 0.5% 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 0.05% 테트라하이드로졸린 HCl, 0.5%, 테트라하이드로졸린 HCl, 0.3% 페니라민 말레에이트, 0.025% 케토티펜 푸마레이트, 0.035% 케토티펜 푸마레이트, 0.025% 옥시메타졸린 HCl, 0.012% 나파졸린 HCl, 0.03% 나파졸린 HCl, 0.3% 페니라민 말레에이트, 0.5% 목시플록사신 염산염, 0.09% 브롬페낙, 0.5% 프로파라카인 염산염, 0.05% 디플루프레드네이트, 0.5% 가티플록사신, 0.004% 트라보프로스트, 1.5% 베포타스틴 베실레이트, 0.3% 가티플록사신, 0.5% 로테프레드놀 에타보네이트, 0.5% 티몰롤 안과용, 0.2% 올로파타딘 염산염, 2.5% 페닐에프린 염산염, 0.5% 레보플록사신, 0.4% 케토로락 트로메타민, 0.005% 레타노프로스트, 및 0.03% 비마토프로스트로 구성된 그룹으로부터 선택된 약제를 포함한다.
다른 양태에서, 전달될 약제는 약 0.02% 내지 약 0.3% 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 약 0.04% 내지 약 0.06% 테트라하이드로졸린 HCl, 약 0.4% 내지 약 0.6% 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 약 0.48% 내지 약 0.72% 프로필렌 글리콜, 약 0.24% 내지 약 0.36% 하이프로멜로스, 약 0.2% 내지 약 0.3% 황산아연, 약 0.8% 내지 약 1.2% 아지트로마이신, 약 0.08% 내지 약 0.12 % 브리모니딘 타르트레이트, 약 0.08% 내지 약 0.12% 네파페낙, 약 0.8% 내지 약 1.2% 브린졸아미드, 약 0.48% 내지 약 0.72% 베시플록사신, 약 1.6% 내지 약 2.4% 도르졸아미드 HCl, 약 0.8% 내지 약 1.2% 프레니손 아세테이트, 약 0.16% 내지 약 0.24% 로테프레드놀 에타보네이트, 약 0.32% 내지 약 0.48% 토브라마이신/덱사메타손, 및 약 0.04% 내지 약 0.06% 사이클로스포린으로 구성된 그룹으로부터 선택된 약제를 포함한다.
다른 양태에서, 전달될 약제는 0.025% 나트륨 카르복시메틸셀룰로오스, 0.05% 테트라하이드로졸린 HCl, 0.5% 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 0.6% 프로필렌 글리콜, 0.3% 하이프로멜로스, 0.25% 황산아연, 1% 아지트로마이신, 0.1% 브리모니딘 타르트레이트, 0.1% 네파페낙, 1% 브린졸아미드, 0.6% 베시플록사신, 2% 도르졸아미드 HCl, 1% 프레니손 아세테이트, 0.2% 로테프레드놀 에타보네이트, 0.4% 토브라마이신/덱사메타손, 및 0.05% 사이클로스포린으로 구성된 그룹으로부터 선택된 약제를 포함한다.
용어 "미세액적" 또는 "제약 미세액적"은 상호 교환 가능하게 사용되고, 고리(1875)가 진동할 때 개구(1894)를 통해 눈을 향해 배출되는 수용액의 형태의 약제의 액적을 칭한다. 실시예에서, 미세액적은 유체 이동을 야기하는 것이 가능한 압전 가능 수용액이다. 실시예에서, 미세액적은 약 20 미크론 내지 약 60 미크론의 직경을 갖는다. 실시예에서, 미세액적은 약 30 미크론 내지 약 50 미크론의 직경을 갖는다. 실시예에서, 미세액적은 약 35 미크론 내지 약 45 미크론의 직경을 갖는다. 실시예에서, 미세액적은 약 40 미크론의 직경을 갖는다. 실시예에서, 본 명세서에 설명된 임의의 약제는 미세액적의 형태이다. 실시예에서, 본 명세서에 설명된 임의의 약제는 복수의 미세액적의 형태이다.
실시예에서, 약제는 페닐에프린 및 트로픽아미드를 포함하는 미세액적 또는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 1.0 wt% 내지 약 4.0 wt% 페닐에프린 및 약 0.1 wt% 내지 약 2.0 wt% 트로픽아미드를 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 2.0 wt% 내지 약 3.0 wt% 페닐에프린 및 약 0.5 wt% 내지 약 1.5 wt% 트로픽아미드를 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 2.5 wt% 페닐에프린 및 약 1.0 wt% 트로픽아미드를 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 염화벤잘코늄을 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.001 wt% 내지 약 0.1 wt%의 염화벤잘코늄를 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.005 wt% 내지 약 0.06 wt%의 염화벤잘코늄를 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.01 wt%의 염화벤잘코늄을 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 염화나트륨을 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 2.5 wt%의 페닐에프린, 약 1.0 wt%의 트로픽아미드, 약 0.01 wt%의 염화벤잘코늄, 및 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액의 pH를 약 7 내지 약 7.3으로 조정하기 위해 산(예를 들어, HCl) 또는 염기(예를 들어, NaOH)를 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액이다. 실시예에서, 약제는 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 약 1 ml 내지 약 10 ml의 체적을 갖는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2 ml 내지 약 5 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2.5 ml 내지 약 3 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 유체 이동을 야기하는 것이 가능한 압전 가능 제형이다. 전체에 걸쳐, "wt%"라는 용어는 중량/체적 백분율 농도를 의미한다.
실시예에서, 약제는 아트로핀을 포함하는 미세액적 또는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.01 wt% 내지 약 1 wt% 아트로핀을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.01 wt% 내지 약 1 wt% 아트로핀, 인산나트륨, 염화벤잘코늄, 및 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.05 wt% 내지 약 0.2 wt% 아트로핀, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.009 wt% 내지 약 0.016 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.1 wt% 아트로핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.9 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 용액은 약 0.1 wt% 아트로핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.9 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액의 pH를 약 7 내지 약 7.3으로 조정하기 위해 산(예를 들어, HCl) 또는 염기(예를 들어, NaOH)를 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액이다. 실시예에서, 약제는 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 복수의 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 약 1 ml 내지 약 10 ml의 체적을 갖는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2 ml 내지 약 5 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2.5 ml 내지 약 3 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 유체 이동을 야기하는 것이 가능한 압전 가능 제형이다.
실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.005 wt% 내지 약 0.006 wt% 아트로핀, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.009 wt% 내지 약 0.016 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.01 wt% 아트로핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.9 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액이다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 용액은 약 0.01 wt% 아트로핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.9 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액의 pH를 약 7 내지 약 7.3으로 조정하기 위해 산(예를 들어, HCl) 또는 염기(예를 들어, NaOH)를 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액이다. 실시예에서, 약제는 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 복수의 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 약 1 ml 내지 약 10 ml의 체적을 갖는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2 ml 내지 약 5 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2.5 ml 내지 약 3 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 유체 이동을 야기하는 것이 가능한 압전 가능 제형이다.
실시예에서, 약제는 라타노프로스트를 포함하는 미세액적 또는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 라타노프로스트, 인산나트륨, 염화벤잘코늄, 염화나트륨, 및 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체를 포함한다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 0.005 wt% 내지 약 0.01 wt% 라타노프로스트, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.01 wt% 내지 약 0.03 wt% 염화벤잘코늄, 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨, 및 약 0.1 wt% 내지 약 0.3 wt%의 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체를 포함한다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 0.0075 wt% 라타노프로스트, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 약 0.9 wt% 염화나트륨, 및 약 0.2 wt%의 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체를 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨, 이염기성 인산나트륨, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 이염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨 및 이염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체는 폴리에틸렌 글리콜의 2개의 친수성 블록에 의해 플랭킹된 폴리프로필렌 글리콜의 중심 소수성 블록을 갖는 삼중블록 공중합체이다. 실시예에서, 2개의 폴리에틸렌 글리콜 블록의 대략적인 길이는 약 90 내지 약 110 반복 단위이고, 반면 프로필렌 글리콜 블록의 대략적인 길이는 약 50 내지 약 60 반복 단위이다. 실시예에서, 2개의 폴리에틸렌 글리콜 블록의 대략적인 길이는 약 101 반복 단위이고, 반면 프로필렌 글리콜 블록의 대략적인 길이는 약 56 반복 단위이다. 실시예에서, 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체는 폴록사머 407이다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액의 pH를 약 7 내지 약 7.3으로 조정하기 위해 산(예를 들어, HCl) 또는 염기(예를 들어, NaOH)를 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액이다. 실시예에서, 약제는 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 복수의 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 약 1 ml 내지 약 10 ml의 체적을 갖는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2 ml 내지 약 5 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2.5 ml 내지 약 3 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 유체 이동을 야기하는 것이 가능한 압전 가능 제형이다.
실시예에서, 약제는 필로카르핀을 포함하는 미세액적 또는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 필로카르핀, 인산나트륨, 및 염화벤잘코늄을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 필로카르핀, 인산나트륨, 염화벤잘코늄, 및 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.01 wt% 내지 약 3 wt%의 필로카르핀을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.01 wt% 내지 약 3 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.2 wt% 내지 약 0.6 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.01 wt% 내지 약 3 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.6 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.05 wt% 내지 약 1.5 wt%의 필로카르핀을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.05 wt% 내지 약 1.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.2 wt% 내지 약 0.6 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 0.05 wt% 내지 약 1.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.6 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 1.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.4 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 1.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨, 이염기성 인산나트륨, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 이염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨 및 이염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액의 pH를 약 7 내지 약 7.3으로 조정하기 위해 산(예를 들어, HCl) 또는 염기(예를 들어, NaOH)를 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액이다. 실시예에서, 약제는 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 복수의 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 약 1 ml 내지 약 10 ml의 체적을 갖는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2 ml 내지 약 5 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2.5 ml 내지 약 3 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 유체 이동을 야기하는 것이 가능한 압전 가능 제형이다.
실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 1.5 wt% 내지 약 2.5 wt%의 필로카르핀을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 1.5 wt% 내지 약 2.5 wt%의 필로카르핀을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 1.5 wt% 내지 약 2.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.2 wt% 내지 약 0.6 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 2.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.4 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 약 2.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 염화나트륨을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨, 이염기성 인산나트륨, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 이염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 인산나트륨은 일염기성 인산나트륨 및 이염기성 인산나트륨을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액을 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액의 pH를 약 7 내지 약 7.3으로 조정하기 위해 산(예를 들어, HCl) 또는 염기(예를 들어, NaOH)를 더 포함한다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 용액이다. 실시예에서, 약제는 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 복수의 미세액적이다. 실시예에서, 약제는 약 1 ml 내지 약 10 ml의 체적을 갖는 수성 제약 조성물이다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2 ml 내지 약 5 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 수성 제약 조성물은 약 2.5 ml 내지 약 3 ml의 체적을 갖는다. 실시예에서, 미세액적 또는 수성 제약 조성물은 유체 이동을 야기하는 것이 가능한 압전 가능 제형이다.
부가의 약제 및 그 제형은 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 미국 출원 공개 제20170344714호에 더 상세히 설명되어 있다.
본 명세서에 설명된 주제의 양태는 디지털 전자 회로, 집적 회로, 특수 설계된 ASIC(응용 주문형 집적 회로), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수도 있다. 이들 다양한 구현예는 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 신호, 데이터 및 명령을 수신하고 이들에 신호, 데이터 및 명령을 전송하도록 결합된, 특수용 또는 범용일 수도 있는 적어도 하나의 프로그램 가능 프로세서를 포함하는 프로그램 가능 시스템 상에서 실행 가능 및/또는 해석 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에서의 구현을 포함할 수도 있다.
이들 컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션 또는 코드로서 또한 공지되어 있음)은 프로그램 가능한 프로세서를 위한 기계 명령을 포함하고, 고레벨 프로시저 및/또는 객체 지향 프로그래밍 언어, 및/또는 어셈블리/기계 언어로 구현될 수도 있다. 본 명세서에 사용될 때, 용어 "기계 판독 가능 매체"는 기계 판독 가능 신호로서 기계 명령을 수신하는 기계 판독 가능 매체를 포함하여, 기계 명령 및/또는 데이터를 프로그램 가능 프로세서에 제공하는데 사용되는 임의의 컴퓨터 프로그램 제품, 장치 및/또는 디바이스(예를 들어, 자기 디스크, 광학 디스크, 메모리, 및 프로그램 가능 논리 디바이스(PLD))를 칭한다. 용어 "기계 판독 가능 신호"는 기계 명령 및/또는 데이터를 프로그램 가능 프로세서에 제공하는 데 사용되는 임의의 신호를 칭한다.
다양한 구현예에서, 도면을 참조하여 설명이 이루어졌다. 그러나, 특정 구현예는 이들 특정 상세 중 하나 이상 없이, 또는 다른 공지의 방법 및 구성과 조합하여 실시될 수도 있다. 본 설명에서, 구현예의 철저한 이해를 제공하기 위해, 특정 구성, 치수 및 프로세스와 같은 수많은 특정 상세가 설명된다. 다른 경우에, 공지된 프로세스 및 제조 기술은 설명을 불필요하게 불명료하게 하지 않기 위해 구체적으로 설명되지 않는다. 본 명세서 전체에 걸쳐 "일 실시예", "실시예", "일 구현예, "구현예 "등의 언급은 설명된 특정 특징, 구조, 구성 또는 특성이 적어도 하나의 실시예 또는 구현예에 포함되는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 걸쳐 다양한 곳에서 "일 실시예", "실시예", "일 구현예,"구현예 "등의 구문의 출현은 반드시 동일한 실시예 또는 구현예를 칭하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 특징, 구조, 구성 또는 특성은 하나 이상의 구현예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수도 있다.
본 설명 전체에 걸쳐 상대 용어의 사용은 상대 위치 또는 방향을 나타낼 수도 있다. 예를 들어, "원위" 또는 "하부" 또는 "하향"은 기준점으로부터 이격된 제1 방향을 지시할 수도 있다. 유사하게, "근위" 또는 "상부" 또는 "상향"은 제1 방향에 대향하는 제2 방향에서의 위치를 지시할 수도 있다. 그러나, 이러한 용어는 상대적인 기준 프레임을 설정하기 위해 제공되며, 디바이스의 사용 또는 배향을 다양한 구현예에서 설명된 특정 구성으로 제한하도록 의도된 것은 아니다.
단어 "약"은 통상의 기술자가 명시된 값과 합리적으로 유사하다고 고려할 것인 명시된 값을 포함하는 값의 범위를 의미한다. 실시예에서, 약은 관련 기술 분야에서 일반적으로 허용 가능한 측정값을 사용하는 표준 편차 이내를 의미한다. 실시예에서, 약은 명시된 값의 +/-10%까지 확장되는 범위를 의미한다. 실시예에서 약은 명시된 값을 포함한다.
본 명세서는 다수의 세부 사항을 포함하지만, 이들은 청구된 것 또는 청구될 수도 있는 것의 범주에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되고, 오히려 특정 실시예에 특유한 특징부의 설명으로서 해석되어야 한다. 개별 실시예의 맥락에서 본 명세서에 설명된 특정 특징은 또한 단일 실시예에서 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 실시예의 맥락에서 설명된 다양한 특징은 또한 다수의 실시예에서 개별적으로 또는 임의의 적합한 하위조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징부가 특정 조합으로 작용하는 것으로 전술되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될 수도 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징부는 몇몇 경우에 조합으로부터 제외될 수 있고, 청구된 조합은 하위조합 또는 하위조합의 변형에 관련될 수도 있다. 유사하게, 동작이 도면에 특정 순서로 도시되어 있지만, 이는 바람직한 결과를 달성하기 위해 이러한 동작이 도시되어 있는 특정 순서로 또는 순차적인 순서로 수행되거나 모든 도시되어 있는 동작이 수행되어야 하는 것을 요구하는 것으로서 이해되어서는 안 된다. 단지 몇 가지 예와 구현예가 개시되었다. 설명된 예 및 구현예 및 다른 구현예에 대한 변형, 수정 및 향상이 개시된 것에 기초하여 이루어질 수도 있다.
상기 설명에서 그리고 청구범위에서, "~ 중 적어도 하나" 또는 "~ 중 하나 이상"과 같은 구문이 요소 또는 특징부의 결합 목록에 이어서 나타날 수도 있다. 용어 "및/또는"은 또한 2개 이상의 요소 또는 특징부의 목록에서 나타날 수 있다. 이것이 사용되는 문맥에 의해 달리 암시적으로 또는 명시적으로 모순되지 않으면, 이러한 구문은 개별적으로 열거된 요소 또는 특징부 중 임의의 하나 또는 다른 언급된 요소 또는 특징부 중 임의의 하나와 조합하여 언급된 요소 또는 특징부 중 임의의 하나를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 구문 "A 및 B 중 적어도 하나;", "A 및 B 하나 이상;", 및 "A 및/또는 B"는 각각 "A만, B만, 또는 A와 B를 함께"를 의미하도록 의도된다. 유사한 해석이 또한 3개 이상의 항목을 포함하는 목록에 대해서도 의도된다. 예를 들어, 구문 "A, B 및 C 중 적어도 하나;", "A, B 및 C 중 하나 이상;", 및 "A, B 및/또는 C"는 각각 "A만, B만, C만, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 또는 A와 B와 C를 함께"를 의미하도록 의도된다.
상기 및 청구범위에서 용어 "기초하여"의 사용은 언급되지 않은 특징부 또는 요소가 또한 허용 가능하도록 "적어도 부분적으로 기초하여"를 의미하도록 의도된다.

Claims (59)

  1. 유체의 체적을 눈에 전달하기 위한 디바이스이며,
    구동 메커니즘을 포함하는 베이스; 및
    베이스에 해제 가능하게 결합하여 디바이스를 형성하도록 구성된 일회용 유체 카트리지로서, 카트리지는:
    압전 구동 유체 이젝터;
    유체 용기를 포함하고, 유체 용기는:
    출구 포트를 갖는 저장조 매니폴드;
    저장조 매니폴드에 이동 가능하게 결합된 저장조 필름; 및
    출구 포트 내에 위치된 매니폴드 필름을 포함하고,
    저장조 매니폴드, 매니폴드 필름, 및 저장조 필름은 복수의 투여량의 치료제를 유지하도록 크기 설정되는 용기의 내부 체적을 형성하는, 일회용 유체 카트리지; 및
    용기 내에 유지된 복수의 투여량으로부터 출구 포트를 통해 투여량을 인출하고 투여량을 유체 이젝터에 전달하도록 구성된 펌프를 포함하는, 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 유체 이젝터는 눈의 각막에 미세액적의 수평 스트림으로서 투여량을 배출하도록 구성되는, 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 저장조 필름은 저장조 매니폴드로부터 외향으로 펼쳐지고 내부 체적 내에 수용된 복수의 투여량에 따라 저장조 매니폴드를 향해 내향으로 접혀지는, 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 저장조 필름은 투여량이 펌프에 의해 내부 체적으로부터 인출됨에 따라 저장조 매니폴드를 향해 접혀지는, 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 유체 용기는 통기구를 포함하지 않는, 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 용기의 내부 체적은 사용 중에 주변 공기로부터 밀봉된 상태로 남아 있는, 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 저장조 필름은 가요성, 불투과성 재료인, 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 가요성, 불투과성 재료는 폴리머 또는 포일인, 디바이스.
  9. 제7항에 있어서, 저장조 필름은 탄성 또는 신축성이 아닌, 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 저장조 매니폴드는 오목한 내부 표면 및 오목한 내부 표면의 외주부에 있는 정합 에지를 포함하는, 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 저장조 매니폴드의 정합 에지는 저장조 필름의 대응 외주부와 정합하는, 디바이스.
  12. 제1항에 있어서, 출구 포트는 저장조 매니폴드의 하부 단부 영역에 위치되는, 디바이스.
  13. 제1항에 있어서, 매니폴드 필름은 펌프의 펌핑 매니폴드로부터 용기의 내부 체적을 분리하는, 디바이스.
  14. 제1항에 있어서, 구동 메커니즘은 펌프와 동작 가능하게 결합하도록 구성된 모터 구동 캠을 포함하는, 디바이스.
  15. 제1항에 있어서, 작동시에, 펌프가 투여량을 인출하여 유체 이젝터로 전달하게 하고, 압전 구동 유체 이젝터를 활성화하여 투여량을 눈으로 배출하게 하는 단일 액추에이터를 더 포함하는, 디바이스.
  16. 제1항에 있어서, 투여 버튼을 더 포함하는, 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 매니폴드 필름의 관통은 투여 버튼의 작동시에만 발생하는, 디바이스.
  18. 제16항에 있어서, 투여 버튼 및 유체 이젝터를 커버하도록 배열된 보호 셔터를 더 포함하는, 디바이스.
  19. 제18항에 있어서, 보호 셔터를 개방하는 것은 베이스를 전자적으로 웨이크하는, 디바이스.
  20. 제1항에 있어서, 치료제는 트로픽아미드, 페닐에프린, 아트로핀, 라타노프로스트, 및 필로카르핀으로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 디바이스.
  21. 제1항에 있어서, 치료제는 녹내장, 노안, 근시 또는 동공확대의 치료를 위한 것인, 디바이스.
  22. 유체의 체적을 눈에 전달하기 위한 디바이스이며,
    모터 구동 캠을 포함하는 베이스; 및
    베이스에 해제 가능하게 결합하여 디바이스를 형성하도록 구성된 일회용 유체 카트리지를 포함하고, 카트리지는:
    압전 구동 유체 이젝터;
    복수의 투여량의 치료제를 유지하도록 크기 설정된 내부 체적을 형성하는 유체 용기; 및
    용기 내에 유지된 복수의 투여량으로부터 투여량을 인출하고 투여량을 유체 이젝터에 전달하도록 구성된 펌프를 포함하고, 펌프는:
    내부 보어를 형성하는 펌핑 매니폴드;
    내부 보어 내에 활주식으로 위치되고 모터 구동 캠에 동작 가능하게 결합된 구동 스풀; 및
    구동 스풀에 이동 가능하게 결합되고 내부 보어 내에 활주식으로 위치된 플로팅 스풀을 포함하는, 디바이스.
  23. 제22항에 있어서, 유체 이젝터는 눈의 각막에 미세액적의 수평 스트림으로서 투여량을 배출하도록 구성되는, 디바이스.
  24. 제22항에 있어서, 작동시에, 펌프가 투여량을 인출하여 유체 이젝터로 전달하게 하고, 압전 구동 유체 이젝터를 활성화하여 투여량을 눈으로 배출하게 하는 단일 액추에이터를 더 포함하는, 디바이스.
  25. 제22항에 있어서, 투여 버튼을 더 포함하는, 디바이스.
  26. 제25항에 있어서, 투여 버튼 및 유체 이젝터를 커버하도록 배열된 보호 셔터를 더 포함하는, 디바이스.
  27. 제26항에 있어서, 보호 셔터를 개방하는 것은 베이스를 전자적으로 웨이크하는, 디바이스.
  28. 제22항에 있어서, 치료제는 트로픽아미드, 페닐에프린, 아트로핀, 라타노프로스트, 및 필로카르핀으로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 디바이스.
  29. 제22항에 있어서, 치료제는 녹내장, 노안, 근시 또는 동공확대의 치료를 위한 것인, 디바이스.
  30. 제22항에 있어서, 구동 스풀은 구동 스풀의 본체를 에워싸는 2개의 활주 밀봉부를 포함하고, 2개의 활주 밀봉부는 상부 밀봉부 및 하부 밀봉부를 포함하는, 디바이스.
  31. 제22항에 있어서, 플로팅 스풀은 플로팅 스풀의 상부 단부 부근의 부분을 에워싸는 하나의 활주 밀봉부를 포함하는, 디바이스.
  32. 제31항에 있어서, 플로팅 스풀 상의 활주 밀봉부와 구동 스풀 상의 상부 밀봉부는 스풀 사이의 공간을 밀봉하여 유체 용기로부터 펌프에 의해 인출된 투여량이 공간 내에서 유지되게 하는, 디바이스.
  33. 제32항에 있어서, 구동 스풀의 활주 운동은 플로팅 스풀이 구동 스풀과 맞물릴 때 플로팅 스풀의 활주 운동을 야기하는, 디바이스.
  34. 제22항에 있어서, 구동 스풀의 왕복 선형 운동은 유체 용기로부터 투여량을 인출하고 유체 이젝터에 투여량을 전달하는, 디바이스.
  35. 제22항에 있어서, 모터 구동 캠에 의한 제1 회전량은 구동 스풀 및 플로팅 스풀이 유체 용기를 향해 압박되게 하는, 디바이스.
  36. 제35항에 있어서, 플로팅 스풀은 유체 용기의 매니폴드 필름을 관통하여 유체 용기의 내부 체적을 펌핑 매니폴드와 유체 연통하여 배치하는 돌출부를 포함하는, 디바이스.
  37. 제36항에 있어서, 모터 구동 캠에 의한 제2 회전량은 플로팅 스풀로부터 이격하여 구동 스풀을 후퇴시켜 유체 용기로부터 내부 보어 내로 투여량을 인출하기 위해 구동 스풀과 플로팅 스풀 사이의 공간을 증가시키는, 디바이스.
  38. 제37항에 있어서, 제3 회전량은 구동 스풀과 플로팅 스풀이 서로 맞물릴 때까지 플로팅 스풀로부터 이격하여 구동 스풀을 끌어당기고 구동 스풀은 공간 내의 투여량이 유체 이젝터와 정렬될 때까지 내부 보어를 통해 플로팅 스풀을 견인하는, 디바이스.
  39. 제38항에 있어서, 제4 회전량은 플로팅 스풀을 향해 구동 스풀을 압박하여 스풀 사이의 공간을 접히게 하고 공간 내의 투여량을 유체 이젝터로 전달하는, 디바이스.
  40. 제22항에 있어서, 투여량의 체적은 내부 보어의 단면적에 구동 스풀과 플로팅 스풀 사이의 변위의 길이를 곱한 것과 대략 동일한, 디바이스.
  41. 제40항에 있어서, 구동 스풀과 플로팅 스풀 사이의 변위의 길이는 약 0.100" 내지 약 0.300"이고 투여량의 체적은 약 2 ul 내지 약 15 ul인, 디바이스.
  42. 유체의 체적을 눈에 전달하기 위한 디바이스이며,
    구동 메커니즘을 포함하는 베이스; 및
    베이스에 해제 가능하게 결합하여 디바이스를 형성하도록 구성된 일회용 유체 카트리지를 포함하고, 카트리지는:
    압전 구동 유체 이젝터;
    복수의 투여량의 치료제를 유지하도록 크기 설정된 내부 체적을 형성하는 유체 용기로서, 유체 용기는 출구 포트 내에 위치된 매니폴드 필름을 갖는 출구 포트를 포함하는, 유체 용기; 및
    용기 내에 유지된 복수의 투여량으로부터 투여량을 인출하고 투여량을 유체 이젝터에 전달하도록 구성된 펌프를 포함하고, 펌프는:
    출구 포트 내에 위치된 매니폴드 필름에 의해 유체 용기의 내부 체적으로부터 분리된 내부 보어를 형성하는 펌핑 매니폴드;
    구동 메커니즘에 동작 가능하게 결합된 제1 단부 영역 및 플로팅 스풀에 이동 가능하게 결합된 제2 단부 영역을 갖는 구동 스풀로서, 구동 스풀 및 플로팅 스풀은 내부 보어 내에 활주식으로 위치되는, 구동 스풀을 포함하고,
    플로팅 스풀은 내부 보어를 유체 용기의 내부 체적과 유체 연통하여 배치하도록 배열된 돌출부를 포함하는, 디바이스.
  43. 제42항에 있어서, 돌출부는 출구 포트에 대해 매니폴드 필름을 들어올리도록 구성되는, 디바이스.
  44. 제42항에 있어서, 돌출부는 매니폴드 필름을 관통하도록 구성된 절단 에지 기하학 형상을 갖는, 디바이스.
  45. 제44항에 있어서, 절단 에지 기하학 형상은 돌출부가 매니폴드 필름을 관통할 때 유체가 돌출부 주위를 통과하게 하는, 디바이스.
  46. 제42항에 있어서, 플로팅 스풀은 플로팅 스풀의 상부 단부를 에워싸는 활주 밀봉부를 포함하는, 디바이스.
  47. 제46항에 있어서, 플로팅 스풀의 활주 밀봉부는 펌핑 매니폴드의 내부 보어의 적어도 제1 영역과 밀봉되는, 디바이스.
  48. 제47항에 있어서, 펌핑 매니폴드는 출구 포트의 내경으로부터 제1 영역의 더 작은 내경으로 테이퍼지는 상부 입구 영역을 더 포함하는, 디바이스.
  49. 제48항에 있어서, 상부 입구 영역은 플로팅 스풀이 내부 보어 내에서 그 최상부 위치에 있을 때 플로팅 스풀의 활주 밀봉부 주위로 유체 유동을 허용하는 복수의 표면 특징부를 포함하는, 디바이스.
  50. 제48항에 있어서, 활주 밀봉부는 플로팅 스풀의 표면과 내부 보어의 벽 사이에서 압축되어 완전한 밀봉부를 생성하는, 디바이스.
  51. 제50항에 있어서, 플로팅 스풀의 활주 밀봉부가 펌핑 매니폴드의 상부 입구 영역에 진입할 때 완전한 밀봉부가 파괴되는, 디바이스.
  52. 제42항에 있어서, 구동 스풀 및 플로팅 스풀은 가변 체적 펌핑 챔버를 형성하는, 디바이스.
  53. 제52항에 있어서, 플로팅 스풀로부터 이격하여 구동 스풀을 후퇴시키는 것은 가변 체적 펌핑 챔버를 증가시키고 펌핑 챔버 내에 진공을 생성하여 유체 용기의 내부 체적으로부터 유체를 인출하는, 디바이스.
  54. 제42항에 있어서, 돌출부는 플로팅 스풀의 상부 표면에 대해 편심인, 디바이스.
  55. 제42항에 있어서, 유체 용기의 저장조 매니폴드는 출구 포트를 향해 하향으로 경사지는, 디바이스.
  56. 제42항에 있어서, 습윤된 전달 유로는 내부 보어를 통해 유체 용기의 하부 단부와 유체 이젝터 사이에서 연장되는, 디바이스.
  57. 제56항에 있어서, 습윤된 전달 유로는 L-형상이고 약 0.5 인치 내지 1.0 인치인 길이를 갖는, 디바이스.
  58. 미세액적 또는 수성 제약 조성물이며,
    (a) 약 2.0 wt% 내지 약 3.0 wt% 페닐에프린 및 약 0.5 wt% 내지 약 1.5 wt% 트로픽아미드, 및 약 0.005 wt% 내지 약 0.06 wt% 염화벤잘코늄;
    (b) 약 0.05 wt% 내지 약 0.2 wt% 아트로핀, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.009 wt% 내지 약 0.016 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨;
    (c) 약 0.005 wt% 내지 약 0.006 wt% 아트로핀, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.009 wt% 내지 약 0.016 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨;
    (d) 약 0.005 wt% 내지 약 0.01 wt% 라타노프로스트, 약 0.10 wt% 내지 약 0.15 wt% 인산나트륨, 약 0.01 wt% 내지 약 0.03 wt% 염화벤잘코늄, 약 0.8 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨, 및 약 0.1 wt% 내지 약 0.3 wt%의 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체;
    (e) 약 0.05 wt% 내지 약 1.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.2 wt% 내지 약 0.6 wt% 염화나트륨;
    (f) 약 0.05 wt% 내지 약 1.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.6 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨;
    (g) 약 1.5 wt% 내지 약 2.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.2 wt% 내지 약 0.6 wt% 염화나트륨; 및
    (h) 약 1.5 wt% 내지 약 2.5 wt% 필로카르핀, 약 0.1 wt% 내지 약 0.2 wt% 인산나트륨, 약 0.001 wt% 내지 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.6 wt% 내지 약 1.0 wt% 염화나트륨으로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 미세액적 또는 수성 제약 조성물.
  59. 제58항에 있어서,
    (a) 약 2.5 wt% 페닐에프린, 약 1.0 wt% 트로픽아미드, 약 0.01 wt% 염화벤잘코늄, 및 염화나트륨;
    (b) 약 0.1 wt% 아트로핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.9 wt% 염화나트륨;
    (c) 약 0.01 wt% 아트로핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.9 wt% 염화나트륨;
    (d) 약 0.0075 wt% 라타노프로스트, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.02 wt% 염화벤잘코늄, 약 0.9 wt% 염화나트륨, 및 약 0.2 wt%의 폴리프로필렌 글리콜/폴리에틸렌 글리콜 공중합체;
    (e) 약 1.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.4 wt% 염화나트륨;
    (f) 약 1.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 염화나트륨;
    (g) 약 2.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.4 wt% 염화나트륨;
    (h) 약 2.0 wt% 필로카르핀, 약 0.136 wt% 인산나트륨, 약 0.011 wt% 염화벤잘코늄, 및 약 0.8 wt% 염화나트륨으로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 미세액적 또는 수성 제약 조성물.
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