NO341937B1 - Injeksjonsanordning - Google Patents

Abstract

En injeksjonsanordning (210; 110) er tilveiebrakt som inkluderer et dempeelement (225; 125) som virker mellom en sprøytebærer (222; 122) og en hylse (219; 119) for å dempe støtet når de kommer i kontakt med hverandre, og dermed reduserer overføringen av energi fra støtet til komponentene til en drivenhet (5 230, 231, 232, 234;130, 131, 132, 134) og forhindrer brudd i disse. Dempeelementet (225; 125) reduserer også støyen, som kan være stressende for en bruker av anordningen (210; 110), produsert når sprøytebæreren (222; 122) og hylsen (219; 119) kommer i kontakt og reduserer smerten som en bruker opplever ved operasjon av anordningen (210; 110).

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en injeksjonsanordning av typen som mottar en sprøyte, strekker den ut, tømmer dens innhold og så trekker den inn automatisk.

Tidligere kjente injeksjonsanordninger er vist i WO 95/35126 og EP-A-0516 473, og søker å benytte en drivfjær og en form for frigjøringsmekanisme som frigjør sprøyten fra påvirkning av drivfjærens straks dens innhold antas å ha blitt tømt for å tillate den å bli trukket tilbake ved hjelp av en returfjær.

De høye støtkrefter forbundet med fjæropererte mekanismer hos slike anordninger kan føre til mekanisk svikt hos ulike komponenter. Dette forårsaker feilaktig operasjon av anordningen, og det kan hende at brukeren ikke mottar den korrekte dosen med legemiddel som skal administreres. Selve sprøyten er ofte tilvirket av glass, og er derfor skjør og utsatt for brudd. Problemet med sprøytebrudd under operasjon av anordningen blir diskutert i samtidig løpende Britisk patentsøknad, publisert som GB 2414401.

Slike anordninger inkorporerer også en forsinkelsesmekanisme som en del av flerkomponentdrivsystemet som fører sprøyten frem fra huset til anordningen og skyver dens nål inn i en brukers kropp ved påføring av kraft til baksiden av sprøytestopperen. Denne kan svikte under en avfyringssyklus på grunn av skjørbrudd forårsaket av overføring av en støtkraft grunnet plutselig retardasjon av sprøytebæreren i forhold til husnesen når de to komponenter kontakter hverandre.

Injeksjonsanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse er konstruert for å overvinne dette og andre problemer.

Annen kjent teknikk på området er beskrevet i US 6387078 B1 som beskriver et automatisk blande- og injeksjonsapparat som omfatter en sprøytesammenstilling i et hus. Sprøytesammenstillingen har et kammer for å holde en væske, som kan være en flytende medisin eller et løsningsmiddel. Et andre kammer kan holde en tørr medisin. Det andre kammeret er frigjørbart forseglet i forhold til det første kammeret. Et fjærdrevet stempel tvinger væske fra det første kammeret og får den løsbare tetningen til å løsne når nålen har kommet inn i mottakeren.

US 4231368 A beskriver et pistollignende hus som tilveiebringer montering av en rørformet holder innholdende en sprøyte i pistolløpdelen av huset slik at den kan spennes i den tilbaketrukne stillingen mot kraften til en fjær og frigjøres ved bevegelse av en gripepal. Å trekke tilbake en utløser forflytter en trykkstang som først utløser palen, og bringer deretter kraften mot stempelstangen på sprøyten.

WO 2005/025636 beskriver en automatisk injeksjonsanordning innbefattende et huselement, minst ett elastisk element anordnet for å være plassert inne i huselementet, en sprøyte innbefattende minst et sprøytestempel, en nålebeskytter tilpasset valgbar plassering i forhold til huselementet og et valgbart drivelement tilpasset, ved aktivering, til å drives av det minst ene elastiske elementet.

CH 518102 beskriver en låsemekanisme som holder et oppspringende stempel i en tilbaketrukket posisjon og en ytre kappe som presses mot huden, og en indre kappe som er aksielt forskyvbar er forspent mot hverandre i nålens retning av en kompresjonsfjær. En vanlig trykkbryter-utløseranordning frigjør den mekanisk koblede sperrehake- og låsemekanismen som holder stempelet.

US 2003/0233070 beskriver en pneumatisk injektor som omfatter en trykksatt gasskilde, en aktuator, en driver og en dispenser. Injektorens dispenser omfatter et reservoar for å inneholde en ønsket mengde av et valgt medikament og en nål, slik som en hypodermisk nål, egnet for subkutan, intramuskulær eller intraartikulær tilførsel av valgt medisin.

WO 94/21316 A beskriver en injeksjonsanordning som holder en sprøyte i form av en kapsel med en nål som rager frem fra sin fremre ende og et stempel som strekker seg fra sin bakre ende. Stempelets bakre ende mottas i et drivorgan som ved frigjøring presses fremover av en spiralfjær, som projiserer nålen og deretter uttrykker dosen.

Drivelementet holdes i sin bakre stilling ved hjelp av en sperre som er tilveiebragt av anordningens legeme. En hylse som dekker en vesentlig del av legemet kan skifte i lengderetningen av den fra en innledende bakoverstilling til en fremoverstilling hvor den enten frigjør drivelementet fra sperren eller hvor en utløser er frigjort for aktivering for å frigjøre drivorganet.

I lys av det foregående, og i henhold til et første aspekt av oppfinnelsen, er det tilveiebrakt en injeksjonsanordning innbefattende;

et hus avpasset for å motta en sprøyte med en tømmedyse, slik at sprøyten er bevegelig mellom inntrukket posisjon i hvilken tømmedysen er rommet i huset, og en utstrakt posisjon i hvilken tømmerdysen strekker seg fra huset gjennom en utgangsåpning; en drivenhet som virker på sprøyten for å føre den frem fra sin inntrukne posisjon til sin utstrakte posisjon og tømme dens innhold gjennom tømmedysen;

en sprøytebærer som fremføres med sprøyten;

en holdekomponent som holder tilbake fremføringen av sprøytebæreren når sprøyten når sin utstrakte posisjon;

midler for forspenning av sprøyten fra sin utstrakte posisjon til sin inntrukne posisjon, hvor midlene for forspenning av sprøyten er en er en returfjær; og

et dempeelement som virker mellom sprøytebæreren og holdekomponenten på det punktet hvor returfjæren bunner ut for derved å absorbere støtenergi.

Dempeelementet virker som en støtdemper (cushion) for å redusere overføringen av en støtkraft til komponentene hos drivenheten, grunnet plutselig retardasjon av den første komponenten i forhold til den andre komponenten når de to komponentene kommer i kontakt når sprøyten når sin utstrakte posisjon. Toppbelastningen i disse komponentene blir dermed redusert, og deres brudd kan bli forhindret. Dempeelementer reduserer også støyen, som kan være stressende for en bruker av anordningen, produsert når de første og andre komponenter kommer i kontakt og reduserer den smerten som en bruker merker ved operasjon av anordningen.

I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse kan posisjonen til den andre komponenten være fast i forhold til huset. Alternativt er den andre komponenten integrert utformet med huset.

Den første komponenten tilveiebringer en grensesnitt mellom sprøyten og den andre komponenten, og sprøyten virker fortrinnsvis på den første komponenten for å føre den frem. Fordelaktig holder samvirket mellom den første komponenten og andre komponenten tilbake fremføringen av sprøyten forbi dens utstrakte posisjon.

Den første komponenten kan innbefatte en sylindrisk seksjon med en ytre diameter og den andre komponenten kan innbefatte en sylindrisk seksjon med en indre diameter, hvor den ytre diameteren til den sylindriske seksjonen til den første komponenten er mindre enn den indre diameteren til den sylindriske seksjonen av den andre komponenten. Fortrinnsvis innbefatter den første komponenten videre en flens med en ytre diameter som er større enn den indre diameteren til den andre komponenten. Den andre komponenten kan virke på flensen til den første komponenten for å holde tilbake dens fremføring når sprøyten når sin utstrakte posisjon.

Dempeelementet kan være posisjonert eller mellom den andre komponenten og flensen til den første komponenten. Alternativt kan dempeelementet være anordnet i enden av den første komponenten gjennom hvilken tømmedysen til sprøyten passerer.

Dempeelementet kan være integrert utformet med enten den første komponenten eller den andre komponenten. Fortrinnsvis er dempeelementet integrert utformet med den første komponenten. Dette kan bli oppnådd ved støping av dempeelementet inn i den første komponenten.

Dempeelementet kan være ringformet og er fortrinnsvis en termoplastelastomer som kan blir valgt fra Santoprene®, Evoprene® eller polyuretan. Mest fordelaktig er dempeelementet laget av Santoprene®.

Fortrinnsvis virker midlene for forspenning av sprøyten mellom den andre komponenten og flensen til den første komponenten. Den andre komponenten kan ha en region med redusert indre diameter som blir påvirket av forspenningsmidlene.

Fortrinnsvis er den første komponenten en sprøytebærer og den andre komponenten er en hylse som idet vesentlig omkranser sprøytebæreren.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet ved hjelp av eksempel med henvisning til de medfølgende tegninger, der:

Figur 1 viser et perspektivriss av en injeksjonsanordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse;

Figur 2 viser et sideriss av en injeksjonsanordning i figur 1 med huset til injeksjonsanordningen fjernet;

Figur 3 viser et sideriss av injeksjonsanordningen i figur 1 med ytterligere komponenter fjernet;

Figur 4 viser et sideriss av hylsen, returfjæren, sprøytebæreren og dempeelementet til injeksjonsanordningen i figur 1; og

Figur 5 viser et sideriss av hylsen, returfjæren, sprøytebæreren og dempeelementet til en alternativ injeksjonsanordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Figurene 1 til 4 viser en injeksjonsanordning 110 i henhold til den første utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Injeksjonsanordningen 110 har en sprøyte 114 rommet inne i et hus 112. Sprøyten 114 innbefatter en nål 118 og rommes i en sprøytebærer 122, som igjen sitter delvis inne i en hylse 120.

Sprøytebæreren 122 har en første ende 123 som understøtter utløpsenden av sprøyten 114. I den andre enden av sprøytebæreren 122 er en flens 124 mot hvilken en returfjær 126 er forspent. Returfjæren 126 virker mellom flensen 124 og en region med redusert indre diameter (ikke vist) hos hylsen 120 for å forspenne sprøyten 114 fra en utstrakt posisjon, i hvilken nålen 118 strekker seg fra åpningen 128, til en inntrukken posisjon, i hvilken nålen 118 rommes inne i huset 112. Et dempeelement 125 er integrert utformet med sprøytebæreren 122 i front av flensen 124. Dempeelementet 125 er ringformet og tilvirket av Santoprene®, en termoplastelastomer.

Drivenheten har form av en operasjonsdrivfjær 130. Drift fra drivfjæren 130 blir overført via en flerkomponentdrivenhet til stempelet til sprøyten 114 for å føre sprøyten 114 frem fra sin inntrukne posisjon til dens utstrakte posisjon og tømme dens innhold gjennom nålen 118. Drivenheten oppnår denne oppgave ved å virke direkte på sprøyten 114 og dens innhold. Statisk friksjon mellom drivelementet 134 og sprøytelegemet 116 sikrer initielt at de føres frem i sammen, inntil returfjæren 126 bunner ut.

Flerkomponentdriften mellom drivfjæren 130 og sprøyten 114 består av tre hovedkomponenter. En drivhylse 131 for drift fra drivfjæren 130 og overfører den til et første drivelement 132. Dette overfører i sin tur drift til det andre drivelementet 134 som allerede er nevnt.

Drivelementet 132 inkluderer en hul stamme (ikke vist) hvis indre hulrom danner et oppsamlingskammer i kommunikasjon med en ventil som strekker seg fra oppsamlingskammeret gjennom enden av stammen. Det andre drivelementet 134 inkluderer et blindhull (ikke vist) som er åpent i en ende for å motta stammen og lukket i den andre. Hullet til stammen definerer et fluidreservoir, inne i hvilket et dempefluid rommes.

En utløser 113 er tilveiebrakt på en side av huset 112. Utløseren 113 tjener, når den opereres, til å frakople drivhylsen 131 fra huset 112, som tillater den å beveges i forhold til huset 112 under påvirkning av drivfjæren 130. Operasjonen av anordningen 110 er da som følger.

Initielt beveger drivfjæren 130 drivhylsen 131, drivhylsen 131 beveger det første drivelementet 132 og det første drivelementet 132 beveger det andre drivelementet 134. Det andre drivelementet 134 beveges og, ved hjelp av statisk friksjon og hydrostatiske krefter som virker gjennom innholdet til sprøyten 114, beveges sprøytelegemet 116 mot virkningen til returfjæren 126. Sprøytelegemet 116 beveger sprøytebæreren 122, som komprimerer returfjæren 126 via flensen 124. Nålen 118 går ut fra utgangsåpningen 128 til huset 112. Dette fortsetter inntil returfjæren 126 bunner ut eller sprøytelegemet 116 møter en eller annen hindring (ikke vist) som retarderer dets bevegelse.

På det punktet hvor returfjæren 126 bunner ut, virker dempeelementet 125 mellom hylsen 120, via dens region med redusert indre diameter, og sprøytebæreren 122, via dens flens 124, for å absorbere litt av energien fra støtet. Dempeelementet 125 har den effekt å redusere overføringen av en støtkraft, forårsaket av plutselig retardasjon av sprøytebæreren 122 i forhold til hylsen 120 når de to komponenter kontakter hverandre, til drivmekanismen, spesielt til det første drivelementet 132. Dette trekker forbedrer påliteligheten til anordningen 110 ved å redusere toppbelastningen i det første drivelementet 132 å forhindre brudd i dette. Dempeelementet 125 gir den ytterligere fordel å redusere eventuell støy, som kan være distraherende for en bruker, som blir produsert under operasjon av anordningen 110 når flensen 124 til sprøytebæreren 122 treffer hylsen 120. Dempeelementet 125 tjener også til å redusere den smerten som en bruker opplever ved operasjon av anordningen 110.

Den statiske friksjonen mellom det andre drivelementet 134 og sprøytelegemet 116 og de hydrostatiske krefter som virker gjennom innholdet til sprøyten 114 er ikke tilstrekkelig til å motstå hele drivkraften utviklet av drivfjæren 130, slik at på dette tidspunktet begynner det andre drivelementet 134 og beveges inne i sprøytelegemet 116 og dets innhold begynner å bli tømt. Dynamisk friksjon mellom det andre drivelement 134 og sprøytelegemet 116 og hydrostatiske og hydrodynamiske krefter som nå virker gjennom innholdet i sprøyten 114 er imidlertid tilstrekkelig til å bibeholde returfjæren 126 i dens komprimerte tilstand, slik at nålen 118 forblir utstrakt.

Før det andre drivelementet 134 når enden av sin vandring i sprøytelegemet 116, og således før innholdet i sprøyten 114 har blitt fullstendig tømt, når fleksible låsearmer som forbinder de første og andre drivelementer 132, 134 med hverandre enn innsnevring i huset 112 utformet av et ringformet parti 150 i den enden av sprøytebæreren 122 som inkluderer flensen 124. Innsnevringen beveger de fleksible låsearmene til en posisjon slik at de ikke lenger kopler det første drivelementet 132 til det andre drivelementet 134. Straks dette skjer virker det første drivelementet 132 ikke lenger på det andre drivelementet 134, og tillater det første drivelementet 132 å beveges i forhold til det andre drivelementet 134.

Fordi dempefluidet rommes i et reservoar definert mellom enden av det første drivelementet 132 og blindhullet i det andre drivelementet 134, vil volumet til reservoaret søke å reduseres når det første drivelementet 132 beveges i forhold til det andre drivelement 134 når førstnevnte blir påvirket av drivfjæren 130. Når reservoaret kollapser blir dempefluid tvunget gjennom ventilen og inn i oppsamlingskammeret. Straks de fleksible låsearmer har blitt frigjort, vil således litt av kraften utøvd av drivfjæren 130 arbeide på dempefluidet, og få det til å strømme gjennom innsnevringen dannet av ventilen; resten virker hydrostatisk gjennom fluidet og gjennom friksjonen mellom de første og andre drivelementene 132, 134, og således via det andre drivelementet 134. Følgelig fortsetter det andre drivelementet 134 og beveges inne i sprøytelegemet 116, og innholdet inne i sprøyten 114 forsetter å bli tømt. Tap forbundet med strømmen av dempefluid svekker ikke kraften som virker på sprøytelegemet 116 i stor grad. Returfjæren 126 forblir således komprimert og nålen 118 forblir utstrakt.

Etter en tid fullfører det andre drivelementet 134 sin vandring i sprøytelegemet 116, og kan ikke gå lenger. På dette tidspunktet er innholdet i sprøyten 114 fullstendig tømt, og kraften utøvd av drivfjæren 130 virker for å holde det andre drivelementet 134 i sin endeposisjon og for å fortsette å få dempefluid til å strømme gjennom ventilen, som tillater det første drivelementet 132 og fortsetter sin bevegelse.

Før fluidreservoaret er tømt, når de fleksible låsearmer som forbinder drivhylsen 131 med det første drivelementet 132 en annen innsnevring i huset 112. Innsnevringen beveger de fleksible låsearmene slik at de ikke lenger kopler drivhylsen 131 til det første drivelementet 132. Straks dette skjer virker drivhylsen 131 ikke lenger på det første drivelementet 132, og tillater dem å beveges i forhold til hverandre. På dette tidspunktet blir kreftene utviklet av drivfjæren 130 ikke lenger overført til sprøyten 114.

Den eneste kraften som virker på sprøyten 114 vil være returkraften fra returfjæren 126 som virker på enden av 123 av sprøyten 114 nærmest nålen 118 via flensen 124 og sprøytebæreren 122. Følgelig bli sprøyten 114 returnert til sin inntrukne posisjon og injeksjonssyklusen er fullført.

Figur 5 viser komponenter hos en injeksjonsanordning 210 i henhold til en andre utførelselsform av den foreliggende oppfinnelse. Anordningen 210 inkluderer en hylse 220 i hvilken det idet vesentlige er posisjonert en sprøytebærer 222 med et dempeelement 225 sammenstøpt med en første ende 223 av sprøytebæreren som er anordnet nærmest en utgangsåpning 228 for anordningen 210. Kontakt mellom en grensesnittoverflate hos hylsen 220 og den første enden 223 av sprøytebæreren 222 holder sprøyten 214 tilbake når den når sin utstrakte posisjon. Dempeelementet 225 virker mellom hylsen 220 og sprøytebæreren 222 på dette tidspunktet for å redusere overføring av en støtkraft til et første drivelement 232 på en lignende måte som den tidligere beskrevne.