PT2221076E

PT2221076E - Auto-injector pneumático

Info

Publication number: PT2221076E
Application number: PT100752294T
Authority: PT
Inventors: Pedro De La Serna; Scott Jay Gilbert
Original assignee: Alza Corp
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2013-07-15
Also published as: ATE473023T1; HK1147449A1; WO2003039634A1; JP4771508B2; EP1441787B1; AR037305A1; TWI224517B; DK2221076T3; TWI279235B; US20030233070A1; BR0214026A; SI2221076T1; CN1315544C; PT1441787E; ZA200404551B; NO20042179L; CA2465502C; KR100900158B1; IL161301A; CA2465502A1

Description

DESCRIÇÃO "AUTO-INJECTOR PNEUMÁTICO"

ANTECEDENTES

Campo da Invenção: A presente invenção refere-se a dispositivos para injectar medicamentos em pessoas ou animais. Em particular, a presente invenção refere-se a um injector apto a administrar medicamentos a animais e pessoas.

Estado da Técnica: Injectores automáticos (designados, daqui em diante, por "auto-injectores") são bem conhecidos nas indústrias médicas e veterinárias e permitem a injecção automática de uma dose desejada de medicamento a animais ou pessoas. Os auto-injectores são, de um modo geral, concebidos de acordo com um ou dois mecanismos de administração: os que administram um medicamento utilizando uma agulha (daqui em diante, auto-injectores "com agulha"); e os que não a têm (daqui em diante, auto-injectores "sem agulha"). Independentemente da sua concepção, imagina-se que os auto-injectores apresentem diversas vantagens comparativamente com as simples seringas hipodérmicas. Por exemplo, dado que os auto-injectores podem ser concebidos para, de modo automático e fiável, administrar uma dose desejada de medicamento imediata, facilitam uma administração de medicamentos rápida, conveniente e precisa. Em particular, os auto-injectores adequam-se bem à utilização por pessoas que têm que auto-administrar substâncias terapêuticas. Além disso, quando os auto-injectores incorporam um mecanismo de 1 injecção com agulha, podem ser concebidos para que a agulha não esteja visível antes, durante e depois de um ciclo de administração, reduzindo ou eliminando, desse modo, qualquer ansiedade associada com o acto de enfiar uma agulha visível no tecido do indivíduo. Existem vários dispositivos de injecção diferentes nas Patentes U.S. 3797489, 5176645, 5527287, 5300030 e 6270479, Pedido de Patente U.S. 20010005781 e Publicações Internacionais WO 94/13342, WO 95/31235 e WO 01/64269, em que se baseia o preâmbulo da reivindicação 1.

Apesar dos benefícios que proporcionam, no entanto, os auto-injectores do estado da técnica não são, de um modo geral, concebidos para administrar medicamentos viscosos. Dado que o medicamento administrado por auto-injectores sem agulha é, tipicamente, acelerado até uma velocidade muito elevada (e. g., 243,8 metros ( 800 pés) por segundo (mps) a 365, 8 mps (1 200 fps) ) para ser injectado, os auto-in jectores sem agulha não se adequam bem à administração de medicamentos viscosos ou medicamentos incorporando partículas acima de alguns mícrones em qualquer dimensão. Além disso, os auto-injectores incluindo mecanismos de injecção com agulha são, de um modo geral, concebidos para administrar soluções aquosas tendo viscosidades muito baixas, tais como soluções de insulina ou epinefrina e, por conseguinte, não ultrapassam, tipicamente, as dificuldades de desempenho apresentadas quando se procura administrar um medicamento viscoso por meio de um mecanismo de injecção com agulha. A geração de uma força de injecção com magnitude suficiente para impelir um medicamento viscoso através de uma agulha com um calibre adequado, num período de tempo apropriado, é uma dificuldade de desempenho que tem que ser superada de modo a 2 administrar um medicamento viscoso por meio de um dispositivo de injecção com agulha. Para assegurar a segurança e conforto do indivíduo, o calibre das agulhas utilizado em dispositivos de injecção com agulha está compreendido, tipicamente, entre cerca de 21 gauge a cerca de 31 gauge. No entanto, vários medicamentos existentes e emergentes concebidos para serem administrados por meio de injecção subcutânea, intramuscular ou intra-articular apresentam viscosidades que atingem e superam 1 PaS (10 Poise), 10 PaS (100 Poise), 100 PaS (1000 Poise) e mesmo 1000 PaS (10 000 Poise). Como se compreende facilmente recorrendo à Lei de Hagen-Poiseuille, F = 8QpL(R2/r4), em que "F" representa a força de injecção necessária, "Q" representa o caudal do material injectado, "μ" representa a viscosidade do material injectado, "L" representa o comprimento da agulha utilizada, "R" representa o diâmetro interno do reservatório contendo o material a injectar e "r" representa o diâmetro interno da agulha utilizada, podendo a injecção desse tipo de medicamentos através de uma agulha com um calibre adequado exigir uma força de injecção que se aproxima ou excede 444, 8 N (100 libras). Por exemplo, a Lei de Hagen-Poiseuille indica que, de modo a administrar 0,5 cm3 de um medicamento tendo uma viscosidade de 20 PaS (200 Poise) em menos de 10 segundos por meio de uma seringa tendo um diâmetro interno de 4,5 mm e uma agulha de 1,27 cm (0,5 polegadas) tendo um diâmetro interno de 0,305 mm (0,012 polegadas) (uma agulha de 24 gauge), seria necessária uma força de injecção de, aproximadamente, 444,8 N (100 libras). No entanto, os mecanismos de injecção proporcionados nos auto-injectores com agulha actualmente disponíveis não são, de um modo geral, concebidos para gerar este tipo de forças de injecção elevadas. 3 0 desconforto do indivíduo é uma segunda dificuldade que a concepção de um auto-injector com agulha apto a administrar medicamentos viscosos enfrenta. Por exemplo, a aplicação súbita de uma força adequada para administrar um medicamento viscoso por meio de uma agulha com calibre adequado pode assustar o indivíduo, particularmente se a aplicação dessa força provocar a transmissão de forças de retracção ou impacto consideráveis. Assim, um injector apto a administrar medicamentos viscosos incorporaria, idealmente, um meio de accionamento que funcionasse sem gerar ruídos súbitos e potencialmente perturbantes ou transmitisse forças de retracção ou impacto significativas ao indivíduo. Além disso, a aplicação de uma agulha ao indivíduo com a mesma força necessária para aplicar um medicamento viscoso através de uma agulha com um calibre desejado pode fazer com que o indivíduo sinta um desconforto físico desnecessário. Por exemplo, quando o calibre da agulha está compreendido entre cerca de 21 a 31 gauge crê-se que uma força de inserção compreendida entre cerca de 4,44 a 31,1 N (1 a 7 libras) seja mais confortável. Alguns estudos sugerem mesmo que pessoas sentem o menor nível de dor quando a agulha é inserida com a menor quantidade de força necessária. Por conseguinte, de modo a minimizar ou diminuir o desconforto do indivíduo visado, um injector apto a injectar medicamentos viscosos deve não apenas funcionar de um modo discreto como, quando desejado, estar apto a inserir uma agulha com uma força de inserção preparada para minimizar o desconforto do indivíduo. Idealmente, um injector desse tipo geraria uma força de inserção e uma força de injecção suficientes para administrar um medicamento viscoso através de uma agulha com o calibre desejado, num período apropriado de tempo utilizando um único mecanismo de accionamento. 4

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção proporciona um dispositivo para injectar um medicamento de acordo com a reivindicação 1 independente anexa. 0 dispositivo compreende: um dispositivo de desencadeamento; um distribuidor compreendendo um reservatório contendo o medicamento; uma fonte de gás pressurizado; e um meio de accionamento compreendendo um pistão multiandar, em que cada andar do pistão multiandar é caracterizado por uma diferente área superficial; estando o dispositivo para injectar o medicamento configurado de tal modo que, após actuação do dispositivo de desencadeamento, gás pressurizado da fonte de gás pressurizado actua contra o pistão multiandar, o qual exerce, pelo menos, uma primeira força e uma segunda força contra o distribuidor, sendo a primeira força exercida antes da aplicação da segunda força; caracterizado por: o distribuidor compreender uma agulha para injectar o medicamento; e a primeira força ser inferior à segunda força. 5

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A FIG. 1 ilustra um injector de acordo com a presente invenção incluindo um meio de accionamento multiandar e um actuador incluindo um mecanismo de válvula. A FIG. 2 ilustra um microcilindro vedado. A FIG. 3 ilustra um microcilindro quebrável. A FIG. 4 ilustra um injector de acordo com a presente invenção incluindo um meio de accionamento monoandar e um actuador incluindo um mecanismo de perfuração. A FIG. 5 ilustra um injector de acordo com a presente invenção incluindo um meio de accionamento multiandar e um actuador incluindo um mecanismo de êmbolo. A FIG. 6 ilustra um injector de acordo com a presente invenção incluindo um meio de accionamento multiandar e um actuador incluindo um mecanismo de êmbolo. A FIG. 7 e FIG. 8 ilustram tampas que podem ser utilizadas num injector da presente invenção, incorporando as tampas um mecanismo de êmbolo. A FIG. 9 ilustra um injector de acordo com a presente invenção que incorpora um elemento de restrição. A FIG. 10a ilustra um injector de acordo com a presente invenção que incorpora um regulador de pressão. 6 A FIG. 10b ilustra um injector de acordo com a presente invenção que incorpora um regulador de pressão e um elemento de restrição.

As FIG. 11 a FIG. 13 ilustram o regulador de pressão proporcionado nos injectores ilustrados na FIG. 10a e 10b. A FIG. 14 e FIG. 15 ilustram um cartucho de seringa que pode ser utilizado como um distribuidor para um injector da presente invenção.

As FIG. 16 a FIG. 22 ilustram um cartucho de seringa deformável que pode ser utilizado como um distribuidor para um injector da presente invenção. A FIG. 23 ilustra um injector da presente invenção que inclui um meio de accionamento integrado e distribuidor incluindo um pistão multiandar. A FIG. 24 ilustra um injector da presente invenção que inclui um meio de accionamento integrado e distribuidor incluindo um pistão monoandar. A FIG. 25 proporciona um gráfico que ilustra que as forças exercidas pelo injector da presente invenção podem ser aumentadas ou diminuídas aumentando ou diminuindo a pressão gerada no interior do cilindro pneumático do meio de accionamento ou aumentando ou diminuindo a área superficial do pistão incluído no interior do meio de accionamento.

As FIG. 26 a FIG. 29 ilustram uma forma de realização de um método de utilização do auto-injector pneumático. 7 A TABELA 1 apresenta os resultados de dois testes realizados para determinar o tempo de injecção requerido por um injector da presente invenção para administrar uma dose desejada de um material exemplificativo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE FORMAS DE REALIZAÇAO PREFERIDAS 0 injector 10 da presente invenção inclui uma fonte 50 de gás pressurizado, um actuador 100, um meio 150 de accionamento e um distribuidor 200. 0 distribuidor 200 do injector 10 inclui um reservatório 210 para conter uma quantidade desejada de um medicamento 220 escolhido e uma agulha 250, tal como uma agulha hipodérmica, adequada para a administração subcutânea, intramuscular ou intra-articular do medicamento 220 escolhido. O actuador 100 activa a transmissão do gás pressurizado desde a fonte 50 de gás pressurizado até ao meio 150 de accionamento e, à medida que o gás pressurizado é fornecido ao meio 150 de accionamento, o meio 150 de accionamento exerce, pelo menos, uma força de injecção, a força de injecção tem uma magnitude suficiente que lhe permite expelir o medicamento 220 através da agulha 250 do distribuidor 200 num período de tempo desejado. De um modo vantajoso, a concepção do injector 10 da presente invenção é extremamente flexível, permitindo que o injector 10 seja projectado para administrar um amplo leque de medicamentos em praticamente qualquer contexto humano ou veterinário que exija uma injecção subcutânea, intramuscular ou intra-articular de medicamento. Um injector 10 exemplificativo de acordo com a presente invenção está ilustrado na FIG. 1.

Embora se possa utilizar qualquer fonte adequada de gás pressurizado como fonte 50 de gás pressurizado do injector 10 da presente invenção, é, presentemente preferido, que a fonte 50 de gás pressurizado inclua um microcilindro 52 de gás comprimido. Os microcilindros são económicos, compactos e podem armazenar várias quantidades de gás a altas pressões. Por exemplo, podem encher-se microcilindros comercialmente disponíveis, de um modo fiável e pouco dispendioso, com cerca de 1 grama a cerca de 30 gramas de um gás apropriado, tal como dióxido de carbono, hélio, hidrogénio, oxigénio, azoto ou ar a pressões compreendidas entre cerca de 1,38 MPa (200 libras por polegada quadrada ("psi")) a cerca de 20,68 MPa (3 000 psi) e superiores. Além disso, microcilindros tendo essas capacidades podem ser extremamente compactos, tendo um comprimento de 2,54 cm (uma polegada) ou menos e um diâmetro de 1,27 cm (meia polegada) ou menos. Por conseguinte, um microcilindro 52 de gás pressurizado proporciona uma fonte de gás pressurizado potente e económica que permite o fabrico de um injector 10 muito portátil e fácil de utilizar.

Quando se utiliza um microcilindro em associação com o injector da presente invenção, preferem-se, actualmente, duas concepções genéricas de microcilindro. A primeira concepção 54 genérica (designada, daqui em diante, por "microcilindro vedado") está ilustrada na FIG. 2 e é exemplificada por microcilindros tendo um corpo 56 cilíndrico e um vedante 58. Estes microcilindros podem ser obtidos na Leland Limited, Inc., em South Plainfield, New Jersey. De modo a libertar o gás comprimido conservado no interior de um microcilindro vedado, o vedante 58 tem que ceder (e. g., rompido, perfurado ou penetrado de qualquer outro modo). A segunda concepção 60 genérica de microcilindro (designado, daqui em diante, por "microcilindro quebrável") é mostrada na FIG. 3 e é exemplificada por microcilindros que incluem um gargalo 62 alongado que se 9 prolonga, afastando-se, desde um corpo 56 cilíndrico, sendo o gargalo 62 alongado concebido para se partir após aplicação de uma força predeterminada. Estes microcilindros são descritos na Patente U.S. 6047865 e Patente U.S. 5845811 e são fabricados pela BOC Limited em Londres, R.U. Como se compreende facilmente, o gás comprimido armazenado no interior de um microcilindro quebrável é libertado quando o gargalo 62 alongado do microcilindro é partido. Embora cada uma das formas de realização aqui ilustradas e discutidas utilize um microcilindro vedado ou um microcilindro quebrável, o injector 10 da presente invenção pode ser concebido para utilizar um microcilindro 52 com uma qualquer concepção adequada.

Quando se utiliza um microcilindro 52 como a fonte 50 de gás pressurizado do injector 10 da presente invenção, o microcilindro 52 é, de um modo preferido, disposto no interior de uma tampa 64. Uma tampa 64 aumenta eficazmente as dimensões do microcilindro 52 e, desse modo, facilita a manipulação do microcilindro 52 quando o microcilindro 52 não está montado no corpo 12 do injector 10. Quando presente, uma tampa 64 é configurada para receber um microcilindro 52 com uma configuração desejada e pode ser concebida para reter o microcilindro 52 no interior da tampa 64 por meio de meios adequados. Por exemplo, as tampas 64 ilustradas nas FIG. 1, FIG. 4 a FIG. 10 e FIG. 25 e FIG. 26 estão dimensionadas e formatadas para que os microcilindros 52 dispostos nestas sejam retidos no interior das tampas 64 por meio de um encaixe à pressão criado pela interface entre os microcilindros 52 e as paredes 66 internas das tampas 64. Embora as tampas 64 ilustradas nas FIG. 1, FIG. 4 a FIG. 10 e FIG. 25 e FIG. 26 sejam concebidas para receber e reter microcilindros vedados ou microcilindros quebráveis, uma tampa 64 utilizada num injector 10 10 de acordo com a presente invenção pode ser concebida para receber e reter um microcilindro 52 com uma qualquer concepção adequada.

Uma tampa 64 também pode facilitar a montagem do microcilindro 52 no corpo 12 do injector 10 da presente invenção. Por exemplo, a tampa 64 pode ser configurada para permitir a montagem da tampa 64 no corpo 12 do injector 10 utilizando qualquer processo de colagem ou de aderência que proporcione uma fixação segura da tampa 64 ao corpo 12 do injector 10. Em alternativa, a tampa 64 pode incluir uma primeira parte de um mecanismo de fixação que seja complementar de uma segunda parte de um mecanismo de fixação proporcionado no corpo 12 do injector 10. Por exemplo, a tampa 64 pode estar dotada com uma primeira área roscada que seja compatível com uma segunda área roscada formada no corpo 12 do injector 10. Em alternativa, a tampa 64 pode incluir uma primeira parte de um conector de encaixe à pressão complementar de uma segunda parte de um conector de encaixe à pressão proporcionada no corpo 12 do injector 10. Outros exemplos de mecanismos de fixação que podem ser incorporados numa tampa 64 e no corpo 12 do injector 10 para facilitar a montagem do microcilindro 52 no injector 10 são unidades basculantes e conectores macho/fêmea. No entanto, deve compreender-se que a tampa 64 pode incorporar qualquer mecanismo de fixação apto a fixar, de modo seguro, a tampa 64 ao corpo 12 do injector 10.

De modo a minimizar a saída indesejada de gás pressurizado do injector 10 da presente invenção, pode proporcionar-se um ou mais elementos 18 de vedação na zona de interface entre a tampa 64 ou microcilindro 52 e o corpo 12 do injector 10. Estes elementos 18 de vedação podem incluir juntas circulares tóricas 11 ou qualquer outro dispositivo de vedação adequado apto a reduzir ou eliminar a saida de gás pressurizado. 0 injector 10 ilustrado na FIG. 1 inclui um elemento 18 de vedação posicionado de modo a que, quando o microcilindro 52 está montado no corpo 12 do injector, se forme um vedante entre o corpo 12 do injector 10 e o microcilindro 52 antes de o vedante 58 do microcilindro 52 ceder. A FIG. 5 e FIG. 6 ilustram injectores 10 da presente invenção incluindo um elemento 18 de vedação posicionado entre a tampa 64 e o corpo 12 dos injectores 10. O elemento 18 de vedação está posicionado no interior de uma sede 70 formada no interior da tampa 64 e cria um vedante que reduz ou elimina a saida de gás pressurizado do injector 10. Embora as várias figuras que facultam ilustrações de injectores da presente invenção ilustrem elementos 18 de vedação em posições especificas entre o microcilindro 52, a tampa 64 e o corpo 12 do injector 10, a colocação de elementos 18 de vedação não está limitada às posições exactas ilustradas. O actuador 100 do injector 10 da presente invenção pode incluir qualquer mecanismo adequado apto a accionar o escoamento de gás pressurizado desde a fonte 50 de gás pressurizado até ao meio 150 de accionamento do injector 10. Por exemplo, quando o injector 10 da presente invenção inclui um microcilindro 52 de gás comprimido, o actuador 100 pode incluir ou um mecanismo de disparo, de perfuração ou êmbolo ou outro mecanismo de transferência de força que, após accionamento, faça ceder o microcilindro 52 (e. g., perfure, parta ou penetre no vedante 58 ou parta o gargalo 62 alongado do microcilindro 52) e permita a saida de gás pressurizado para o meio 150 de accionamento do injector 10. Em alternativa, quando a concepção do injector 10 não exige que o actuador 100 comprometa a fonte 50 de gás pressurizado, o actuador 100 pode incluir uma válvula para 12 deslocar o escoamento de gás pressurizado desde a fonte 50 de gás pressurizado para o meio 150 de accionamento. De modo a impedir a activação acidental ou "disparo", do injector 10, o actuador 100 também pode estar ligado a ou protegido por um mecanismo de segurança gue serve para impedir o disparo do actuador 100 até que um acto deliberado seja executado para preparar a utilização do injector 10. A FIG. 1 ilustra um injector 10 de acordo com a presente invenção que inclui um actuador 100 compreendendo uma unidade 102 de válvula que permite ao utilizador deslocar o escoamento de gás comprimido desde a fonte 50 de gás pressurizado, através de uma primeira via 16 de passagem de fluido e até ao meio 150 de accionamento do injector 10. A unidade 102 de válvula inclui uma sede 104 de válvula, um corpo 106 de válvula, um botão 108 e um elemento 110 de impulsão, que pode incluir uma mola, um amortecedor de borracha, um amortecedor polimérico ou qualquer outro elemento resiliente adequado. O elemento 110 de impulsão está colocado no interior da sede 104 de válvula e age de encontro ao corpo 106 de válvula para manter o corpo 106 de válvula numa posição normalmente fechada. Na posição fechada, o corpo 106 de válvula obstrui a primeira via 16 de passagem de fluido e impede o escoamento de gás para o meio 150 de accionamento. No entanto, quando se exerce uma pressão suficiente no botão 108, o corpo 104 de válvula é deslocado contra o elemento 110 de impulsão para uma posição aberta (mostrada na FIG. 1) . Quando o corpo 106 de válvula é colocado numa posição aberta, uma depressão formada no corpo 106 de válvula forma uma segunda via 14 de passagem de fluido que permite o escoamento de gás pressurizado desde a primeira via 16 de passagem de fluido para o meio 150 de accionamento. O corpo 106 de válvula também pode incluir um ou mais elementos 18 13 de vedação, tais como uma ou mais juntas circulares tóricas. Os elementos 18 de vedação têm a função de minimizar uma qualquer saída de qás pressurizado da unidade 102 de válvula, particularmente quando o corpo 106 de válvula está colocado num estado aberto.

Como se percebe recorrendo à FIG. 1, quando um injector 10 de acordo com a presente invenção inclui um actuador 100 compreendendo uma unidade 102 de válvula, o injector 10 pode ser dotado com um mecanismo concebido para fazer ceder a fonte 50 de qás pressurizado quando esta é montada no injector 10. O mecanismo ilustrado na FIG. 1 inclui um pino 14 de perfuração oco que define uma primeira via 16 de passagem de fluido e penetra no vedante 58 do microcilindro 52 quando a tampa 64 contendo o microcilindro 52 é enroscada no corpo 12 do injector 10. De modo a minimizar a saída indesejada de gás pressurizado do sistema, um elemento 18 de vedação, tal como uma junta circular tórica, pode ser posicionado entre o microcilindro 52 e o corpo 12 do injector 10 (mostrado na FIG. 1) ou entre a tampa 64 e o corpo 12 do injector 10. Quando o microcilindro 52 é preso no injector 10, o elemento 18 de vedação constitui um vedante entre o microcilindro 52 e o corpo 12 do injector 10 antes de o pino 14 de perfuração oco ter penetrado totalmente no vedante 58 do microcilindro 52. Depois de o microcilindro 52 estar preso ao injector 10 e o vedante 58 do microcilindro 52 ter cedido, o escoamento de gás pressurizado desde o microcilindro 52 até ao meio 150 de accionamento é simplesmente activado através do accionamento da unidade 102 de válvula do actuador 100.

Em vez de uma unidade de válvula, o actuador 100 pode incluir simplesmente uma unidade de perfuração, como é mostrado 14 na FIG. 4. 0 escoamento de gás pressurizado entre a fonte 50 de gás pressurizado e o meio 150 de accionamento do injector 10 mostrado na FIG. 4 é simplesmente activado pela montagem da tampa 64 contendo um microcilindro 52 no corpo 12 do injector. Quando a tampa 64 contendo o microcilindro 52 é montada no injector 10, um pino 14 de perfuração oco faz ceder o vedante 58 do microcilindro 52 e gás pressurizado é fornecido ao meio 150 de accionamento desde o microcilindro 52 através da primeira via 16 de passagem de fluido.

Quando um microcilindro 52 quebrável é utilizado como a fonte 50 de gás pressurizado de um injector 10 de acordo com a presente invenção, o actuador 100 do injector 10 pode incluir uma unidade 124 de êmbolo, como mostrado na FIG. 6. A unidade 124 de êmbolo pode ser incorporada no corpo do injector (não mostrado) ou a unidade 124 de êmbolo pode ser incorporada numa tampa 64 contendo o microcilindro 52 (mostrado na FIG. 6). Independentemente da sua colocação, a unidade 124 de êmbolo inclui uma via 126 de passagem no interior da qual está colocado o êmbolo 128. A unidade 124 de êmbolo pode incluir ainda um ou mais elementos 18 de vedação, que formam um vedante entre o êmbolo 128 e a via 126 de passagem e minimizam a saída indesejada de gás pressurizado através da unidade 124 de êmbolo durante a utilização do injector 10. O êmbolo 128 pode ser deslocado, para trás e para a frente, no interior da via 126 de passagem e pode ser mantido no interior da via 126 de passagem do mecanismo 124 de êmbolo de actuador, simplesmente, através de um encaixe à pressão ou por qualquer outro meio adequado. Esteja incluída no corpo 12 do injector 10 ou numa tampa 64 contendo o microcilindro 52, a unidade 124 de êmbolo fica posicionada de modo a que a depressão do êmbolo 128, com força suficiente, quebre o gargalo 62 alongado do microcilindro 52. Embora o 15 êmbolo 128 da unidade 124 de êmbolo ilustrada na FIG. 6 fique posicionado, de um modo geral, perpendicularmente ao eixo longitudinal do microcilindro 52 contido no interior da tampa 64, uma configuração deste tipo não é obrigatória, como mostrado na FIG. 7 e FIG. 8. 0 injector ilustrado na FIG. 6 inclui um mecanismo 20 de segurança que serve para minimizar a activação acidental do injector 10. O mecanismo 20 de segurança inclui uma primeira parte 22, uma segunda parte 24 e uma mola 26. A primeira parte 22 tem uma forma genericamente cilíndrica e inclui um batente 32 e uma fenda 30 terminando numa porta 31. A segunda parte 24 do mecanismo 20 de segurança também tem uma forma genericamente cilíndrica. A segunda parte 24 inclui, na sua extremidade 34 distai, um rebordo 38 dimensionado para permitir a passagem da ponta 230 regulável do distribuidor 200, mas o rebordo 36 também serve como um batente mecânico, impedindo a passagem do corpo 12 do injector 10 através da extremidade 34 distai da segunda parte 24. A mola 26 está posicionada no interior de uma sede 38 formada no corpo 12 do injector 10 e, depois de a mola 26 ser posicionada no interior da sede 38, a primeira e segunda partes 22, 24 do mecanismo 20 de segurança são fixas uma à outra por qualquer meio adequado. Por exemplo, a primeira e segunda partes 22, 24 podem ser unidas, soldadas, coladas, enroscadas ou encaixadas à pressão uma na outra. A mola 26 age contra a extremidade 40 distai da primeira parte 22 para impulsionar o mecanismo de segurança para uma posição "segura". Na posição segura, o batente 32 incluído na primeira parte 22 impede o accionamento do actuador 100 incluído no injector 10. 16 0 mecanismo de segurança é deslocado para fora da posição segura, ilustrada na FIG. 6, fazendo deslizar a primeira e segunda partes 22, 24 contra a mola 26, para gue o batente 32 deixe de interferir com o actuador 100. Isto pode ser conseguido ao posicionar o injector 10, de um modo genericamente perpendicular, ao tecido de um indivíduo e ao aplicar uma força no sentido descendente suficiente para superar a força de impulsão exercida pela mola 26 do mecanismo 20 de segurança. No exemplo mostrado na FIG. 7, o fuste 129 do êmbolo 128 atravessa a fenda 30 quando a primeira e segunda partes 22, 24 deslizam de encontro à mola 26. De um modo preferido, no entanto, a fenda 30 está dimensionada para impedir que o corpo 130 do êmbolo 128 seja expulso pela via 126 de passagem quando o gás pressurizado é libertado do microcilindro 52. O meio 150 de accionamento da presente invenção pode ser concebido como um meio 152 de accionamento monoandar ou um meio 154 de accionamento multiandar. A FIG. 4 e FIG. 24 ilustram injectores 10 de acordo com a presente invenção que incluem um meio 152 de accionamento monoandar, enquanto as FIG. 1, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 10 e FIG. 23 ilustram injectores 10 de acordo com a presente invenção que incluem um meio 154 de accionamento multiandar.

Quando o meio 150 de accionamento da presente invenção é um meio 152 de accionamento monoandar, o meio 152 de accionamento monoandar inclui um pistão 156 monoandar disposto no interior de um cilindro 158 pneumático tendo, pelo menos, uma câmara 160. O pistão 156 monoandar proporcionado no meio 152 de accionamento monoandar inclui um andar 162 de injecção e pode incluir um elemento de vedação, tal como uma junta circular tórica ou vedante cónico (não mostrado na FIG. 4), que forma um vedante 17 entre o andar 162 de injecção e a parede 164 da câmara 160 do cilindro 158 pneumático. O pistão 156 monoandar inclui, opcionalmente, um êmbolo 166 que se estende para fora, afastando-se, do andar 162 de injecção e está posicionado para agir de encontro ao distribuidor 200 quando o pistão 156 monoandar efectua o seu curso no interior do cilindro 158 pneumático.

Quando o gás pressurizado entra no cilindro 158 pneumático de um meio 152 de accionamento monoandar, o gás pressurizado age de encontro ao andar 162 de injecção e leva o pistão 156 monoandar a efectuar o seu curso com uma força de injecção. A magnitude da força de injecção exercida pelo pistão 156 monoandar é igual à área superficial do andar 162 de injecção multiplicada pela pressão criada no interior da câmara 160 do cilindro 158 pneumático (Força = Pressão x Área). Por conseguinte, quando se gera uma pressão ou perfil de pressão determinada (o) no interior da câmara 160 do cilindro 158 pneumático, a magnitude da força de injecção exercida pelo pistão 156 monoandar pode ser regulada, se desejado, aumentando ou diminuindo a área superficial do andar 162 de injecção. O andar 162 de injecção do pistão 154 monoandar é dimensionado para assegurar que o pistão 156 monoandar exerce uma força de injecção suficiente para administrar uma dose desejada de um medicamento escolhido num período de tempo desejado.

Um meio 154 de accionamento multiandar incluído num injector 10 de acordo com a presente invenção inclui um cilindro 158 pneumático tendo, pelo menos, duas câmaras 167, 168 e um pistão 170 multiandar tendo, pelo menos, um andar 172 de inserção e um andar 162 de injecção. O andar 172 de inserção do pistão 170 multiandar é caracterizado por uma primeira área 18 superficial e pode incluir um primeiro elemento 174 de vedação, tal como uma junta circular tórica. Em alternativa, o primeiro elemento 174 de vedação pode ser proporcionado numa sede 176 criada no interior da parede 178 da primeira câmara 167. 0 andar 162 de injecção do pistão 170 multiandar é caracterizado por uma segunda área superficial, que é maior do que a primeira área superficial do andar 172 de inserção. O andar 162 de injecção pode incluir um segundo elemento 180 de vedação, tal como uma junta circular tórica ou vedante cónico, que cria um vedante entre a parede 182 da segunda câmara 168 e o andar 162 de injecção quando o pistão 170 multiandar efectua o seu curso. O pistão 170 multiandar também pode incluir um êmbolo 166 que se estende, afastando-se, do andar 162 de injecção e está posicionado para agir de encontro ao distribuidor 200 do injector 10. O cilindro 158 pneumático e o pistão 170 multiandar são concebidos para que o gás pressurizado que entra no cilindro 158 pneumático aja, sequencialmente, de encontro ao andar 172 de inserção e ao andar 162 de injecção, fazendo com que, desse modo, o pistão 170 multiandar exerça, sequencialmente e pelo menos, uma força de inserção e uma força de injecção. O gás pressurizado que entra num meio 154 de accionamento multiandar incluído num injector de acordo com a presente invenção age , sequencialmente, de encontro a cada andar. Por exemplo, o gás pressurizado que entra no meio 154 de accionamento multiandar, ilustrado nas FIG. 1, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 10, FIG. 23, age, em primeiro lugar, de encontro ao andar 172 de inserção e, em segundo lugar, de encontro ao andar 162 de injecção do pistão 170 multiandar. Quando o gás pressurizado age de encontro ao andar 172 de inserção, o pistão 170 multiandar exerce uma força de inserção. A magnitude da força de inserção é igual à pressão produzida no interior da 19 primeira câmara 167 do cilindro 158 pneumático multiplicada pela área superficial do andar 172 de inserção (Força = Pressão x Área). Por conseguinte, quando se gera uma pressão ou perfil de pressão determinada(o) no interior da primeira câmara 167, a força de inserção exercida pelo pistão 170 multiandar pode ser aumentada ou diminuída, se desejado, simplesmente aumentando ou diminuindo a área superficial do andar 172 de inserção. De um modo vantajoso, o andar 172 de inserção de um pistão 170 multiandar pode ser dimensionado para que o pistão 170 multiandar exerça uma força de inserção suficiente que minimize o desconforto de um indivíduo.

Depois de o andar 172 de inserção do pistão 170 multiandar ser levado a efectuar um curso predeterminado, gás pressurizado entra na segunda câmara 168 do cilindro 158 pneumático e age de encontro ao andar 162 de injecção, fazendo com que o pistão 170 multiandar exerça uma força de injecção. A força de injecção exercida pelo pistão 170 multiandar é igual à pressão gerada no interior da segunda câmara 168 multiplicada pela área superficial do andar 162 de injecção. Por conseguinte, quando se gera uma pressão ou perfil de pressão determinada(o) no interior da segunda câmara 168, a magnitude da força de injecção exercida pelo pistão 170 multiandar pode ser aumentada ou diminuída, se desejado, aumentando ou diminuindo a área superficial do andar 162 de injecção. De novo, o andar 162 de injecção é dimensionado para assegurar a produção de uma força de injecção suficiente para administrar uma dose desejada de um medicamento escolhido num período de tempo desejado. A obtenção de uma pressão ou perfil de pressão desejada(o) no interior do meio de accionamento de um injector da presente 20 invenção pode ser alcançada alterando uma ou mais das diferentes variáveis de concepção. Por exemplo, se o injector da presente invenção não incluir um regulador ou elemento de restrição de pressão, a pressão produzida no interior do meio de accionamento irá depender da pressão e volume de gás comprimido no interior da fonte de gás pressurizado, do volume do cilindro pneumático e do curso do pistão incluído no cilindro pneumático. Se o injector incluir um elemento de restrição, a pressão gerada no interior do meio de accionamento irá depender da pressão e volume de gás comprimido no interior da fonte de gás pressurizado, do caudal máximo de gás permitido pelo elemento de restrição e da velocidade de escoamento do medicamento desde o distribuidor, depois da geração de uma força de injecção adequada. Finalmente, quando o injector da presente invenção inclui um regulador de pressão, a pressão gerada no interior do meio de accionamento pode ser controlada de modo independente do volume do cilindro pneumático, do curso do pistão ou da velocidade de escoamento do medicamento desde o distribuidor. Por conseguinte, para criar uma pressão, série de pressões ou perfil de pressão desejados no interior do meio de accionamento do injector da presente invenção, qualquer um dos diversos componentes pode ser regulado ou adicionado.

As FIG. 1, FIG. 2, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 23 e FIG. 24 ilustram injectores 10 de acordo com a presente invenção que não incluem um elemento de restrição ou um regulador de pressão. A pressão gerada no interior do cilindro 158 pneumático do meio 150 de accionamento desses injectores 10 pode ser prevista e regulada com exactidão utilizando a Lei dos Gases Ideais PiVi = P2V2. Se o volume e pressão da fonte 50 de gás pressurizado forem P2 e Vlr respectivamente, e o volume do cilindro 158 pneumático for V2, então, a pressão (P2) gerada no interior do 21 cilindro 158 pneumático é igual ao produto de Pi por Vi dividido por V2. Por conseguinte, a pressão gerada no interior do cilindro 158 pneumático é directamente proporcional ao volume e pressão do gás contido no interior da fonte 50 de gás pressurizado e inversamente proporcional ao volume do cilindro 158 pneumático. Utilizando esta relação, a pressão gerada no interior do cilindro 158 pneumático de um injector 10 desprovido de um elemento de restrição e de um regulador de pressão pode ser regulada para uma magnitude desejada apenas pela modificação da pressão do gás contido no interior da fonte 50 de gás pressurizado ou modificação do volume da fonte 50 de gás pressurizado ou do cilindro 158 pneumático.

Como se deve compreender facilmente, quando o injector 10 da presente invenção não inclui um elemento de restrição ou um regulador de pressão, a pressão produzida numa ou mais câmaras 160, 167, 168 do cilindro 158 pneumático irá diminuir, pelo menos ligeiramente, quando o pistão 156, 170 efectua o seu curso. Isto acontece porque a pressão (P2) gerada no interior do cilindro 158 pneumático é inversamente proporcional ao volume (V2) preenchido com o gás pressurizado e, quando o pistão 156, 170 efectua o seu curso, o volume (V2) preenchido pelo gás pressurizado aumenta necessariamente. No entanto, o nível de diminuição da pressão (P2) no interior da ou das câmaras 160, 167, 168 do cilindro 158 pneumático pode ser, pelo menos parcialmente, controlado fazendo variar a pressão (P2) e volume (Vi) de gás contido na fonte 50 de gás pressurizado ou aumentando ou diminuindo o curso do pistão 156, 170 que irá aumentar ou diminuir a mudança de volume (V2) quando o pistão 156, 170 é levado a deslocar-se através do cilindro 158 pneumático. Por exemplo, para um cilindro 158 pneumático com um dado volume, a queda de pressão irá se atenuada à medida que o volume ou 22 pressão de gás fornecido(a) pela fonte 50 de gás pressurizado aumenta. Pelo contrário, a queda de pressão no interior de um cilindro 158 pneumático com um dado volume irá ser acentuada à medida que a pressão ou volume de gás fornecida(o) pela fonte 50 de gás pressurizado diminui. Por conseguinte, mesmo quando o injector 10 da presente invenção não inclui um elemento de restrição ou um regulador de pressão, o leque de forças de inserção ou injecção produzidas pelo meio 150 de accionamento do injector 10 pode ser controlado através do controlo do volume do cilindro 158 pneumático, das dimensões de cada andar 162, 172 do pistão 156, 170 e do volume e pressão de gás pressurizado armazenado no interior da fonte 52 de gás pressurizado.

Se se desejar um maior controlo da pressão produzida no interior do meio 150 de accionamento, o injector 10 da presente invenção pode ser dotado com um elemento de restrição ou regulador 400 de pressão. A FIG . 9 ilustra um injector 10 de acordo com a presente invenção incluindo um elemento 300 de restrição, enquanto a FIG. 10 ilustra um injector 10 de acordo com a presente invenção que inclui um regulador 400 de pressão. Ao dotar o injector 10 da presente invenção com um elemento 300 de restrição ou um regulador 400 de pressão, pode produzir-se uma pressão de gás substancialmente constante no interior do cilindro 158 pneumático do meio 150 de accionamento, produzindo-se, desse modo, forças de inserção ou injecção substancialmente constantes.

Como se pode compreender com referência à FIG. 9, quando um elemento 300 de restrição está incluído no injector 10 da presente invenção, o elemento 300 de restrição pode incluir, simplesmente, uma placa 305 tendo um orifício 304 dimensionado como desejado para limitar o escoamento de gás a um caudal 23 máximo pretendido. 0 caudal permitido por este elemento 300 de restrição é facilmente aumentado ou diminuído através do aumento ou diminuição da dimensão do orifício 304 incluído na placa 302. Em alternativa, o injector 10 pode incluir um elemento de restrição regulável (não mostrado) que permite ao utilizador seleccionar um caudal de gás desejado dentro de um determinado intervalo. Por exemplo, um elemento de restrição regulável pode incluir um mecanismo de parafuso que é avançado ou retraído, como desejado, no interior de uma via de passagem de fluido. Quando o mecanismo de parafuso é avançado no interior da via de passagem de fluido, a via de passagem de fluido é contraída e permite um caudal de gás máximo relativamente menor. Quando o mecanismo de parafuso é, no entanto, retraído, a via de passagem de fluido é expandida, permitindo um caudal de gás máximo relativamente maior. Embora o elemento 300 de restrição mostrado na FIG. 9 esteja posicionado entre o actuador 100 e a fonte 50 de gás pressurizado do injector 10, um elemento 300 de restrição incluído num injector 10 da presente invenção pode ser posicionado em qualquer outro local adequado, tal como entre o actuador 100 e o cilindro 158 pneumático do meio 150 de accionamento.

Ao regular o caudal de gás máximo permitido pelo elemento 300 de restrição, o injector 10 da presente invenção pode ser concebido para proporcionar uma força de injecção substancialmente constante. De modo a obter uma força de injecção substancialmente constante através da utilização de um elemento 300 de restrição, o caudal de gás máximo permitido pelo elemento 300 de restrição é afinado para coincidir com a velocidade a que o medicamento 220 é expelido do distribuidor 200 depois de se criar uma força de injecção no interior do cilindro 158 pneumático do meio 150 de accionamento.

Se o caudal de gás máximo permitido pelo elemento 300 de restrição for afinado para coincidir com a velocidade a que o medicamento 220 é expelido do distribuidor 200, a pressão no interior do cilindro 158 pneumático irá permanecer substancialmente constante à medida que o medicamento 220 é administrado ao indivíduo. Por conseguinte, o injector 10 da presente invenção pode ser concebido para exercer uma força de injecção substancialmente constante ao dotar, simplesmente, o injector 10 com um elemento 300 de restrição correctamente afinado.

As FIG. 10a a FIG. 13 ilustram um regulador 400 de pressão exemplificativo que permite a produção de forças de inserção e injecção constantes independentemente do volume do cilindro 158 pneumático incluido no meio 150 de accionamento, do curso do pistão 170 ou da velocidade a que o medicamento 220 é expelido do distribuidor 200. O regulador 400 de pressão ilustrado nestas figuras inclui uma base 402 e uma saliência 404 cilíndrica estendida desde a base 402. A saliência 404 cilíndrica inclui uma primeira sede 406 para um primeiro elemento 408 de vedação, uma segunda sede 410 para um segundo elemento 412 de vedação e uma primeira via 414 de passagem de fluido. A primeira via 414 de passagem de fluido facilita o escoamento do gás comprimido desde a fonte 50 de gás pressurizado até ao actuador 100. A base 402 inclui uma terceira sede 416 para um terceiro elemento 418 de vedação e serve como uma plataforma para um primeiro elemento 420 de mola, um segundo elemento 422 de mola e um anel 424 de separação. Os primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola estão posicionados por cima da base 402 e em torno da saliência 404 cilíndrica e o anel 424 de separação está posicionado por cima dos, primeiro e segundo, elementos 420, 422 de mola. Os elementos 408, 412, 418 de vedação incluídos no 25 regulador de pressão podem incluir qualquer elemento de vedação adequado, tal como um vedante em forma de junta ou de junta circular tórica. Embora se possa utilizar uma qualquer estrutura adequada para criar um regulador 400 de pressão útil para o injector da presente invenção, o regulador 400 de pressão ilustrado nas FIG. 10 à FIG. 13 proporciona um dispositivo compacto apto a manter a pressão no interior do meio 150 de accionamento com ou abaixo de um nível predeterminado.

Durante a utilização, o gás pressurizado passa da fonte 50 de gás pressurizado, através da primeira via 414 de passagem de fluido do regulador 400 de pressão, e para o meio 150 de accionamento. À medida que se escoa para o meio 150 de accionamento e se acumula, o gás pressurizado exerce pressão de encontro à base 402 do regulador 400 de pressão. A pressão contra a base 402 faz com que a base 402 exerça uma força contra o primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola e, à medida que a pressão no interior do sistema se aproxima de um limiar predeterminado, a força exercida pela base 402 começa a comprimir o primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola. Isto impele o primeiro vedante 408 para mais perto de uma abertura 426, restringindo, desse modo, o escoamento de gás pressurizado desde a fonte de gás pressurizado através da abertura 426. Se a pressão que age de encontro à base 402 atingir ou exceder o limiar predeterminado, a força exercida pela base 402 supera o primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola e o primeiro vedante 408 do regulador 402 de pressão veda a abertura 426, terminando o escoamento de gás desde a fonte 50 de gás pressurizado. À medida que a pressão diminui abaixo do limiar predeterminado, a força exercida pela base 402 diminui e o primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola afastam o primeiro vedante 408 da abertura 426, permitindo, de novo, o 26 escoamento de gás pressurizado desde a fonte 50 de gás pressurizado. A pressão de limiar do regulador 400 de pressão mostrado nas FIG. 10a a FIG. 13 é facilmente regulada para qualquer valor desejado. A pressão máxima permitida pelo regulador 400 de pressão é determinada pela área superficial da base 402 e a força de impulsão combinada exercida pelo primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola. Por exemplo, um regulador de pressão concebido para manter a pressão no interior do meio de accionamento com ou abaixo de cerca de 0,69 MPa (100 psi) pode ser concebido com uma base 402 tendo um diâmetro de cerca de 1,2 7 cm (0,5 polegadas) e com um primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola que exercem uma força elástica máxima combinada de 90,0 N (20 lbs) . Quando uma pressão no interior do meio 150 de accionamento atinge ou excede cerca de 0,69 MPa (100 psi), a força exercida pela base 402 contra o primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola atingirá ou excederá 90,0 N (20 lbs), (Força = Pressão x Área), fazendo com que o primeiro vedante 408 vede a abertura 426 e termine o escoamento de gás para dentro do meio 150 de accionamento. Ao aumentar ou diminuir a área superficial da base 402 ou a força de impulsão combinada exercida pelo primeiro e segundo elementos 420, 422 de mola, um regulador 400 de pressão pode ser concebido para manter praticamente qualquer pressão máxima desejada no interior do meio 150 de accionamento.

Como se pode ver na FIG. 10b, o injector 10 da presente invenção não está limitado a incluir apenas um regulador 400 de pressão ou elemento 300 de restrição. Se desejável, ou necessário, o injector 10 da presente invenção pode incluir um regulador 400 de pressão e um elemento 300 de restrição. Além 27 disso, como se pode compreender recorrendo à FIG. 10a e FIG. 10b, quando o injector 10 da presente invenção está dotado com um regulador 400 de pressão, o regulador 400 de pressão pode estar contido no interior de um invólucro 430. Este invólucro 430 está concebido para ser recebido no interior do corpo 12 do injector 10 e o invólucro 430 pode ser montado no corpo 12 utilizando qualquer meio adequado. Por exemplo, o invólucro 430 pode incluir uma primeira área roscada complementar de uma segunda área roscada proporcionada no corpo 12 do injector 10. Em alternativa, o invólucro 430 pode ser montado no corpo 12 utilizando quaisquer métodos adesivos ou de união. Embora não seja necessário proporcionar o regulador 400 de pressão num invólucro 430 distinto do corpo 12 do injector 10, a existência de um invólucro 430 para o regulador de pressão pode facilitar o fabrico do corpo 12 e pode simplificar a inclusão de um regulador 400 de pressão num injector 10 da presente invenção.

Tal como a utilização de um invólucro 430 para o regulador 400 de pressão pode simplificar a inclusão de um regulador 400 de pressão no injector 10 da presente invenção, o facto de dotar um injector 10 da presente invenção com um corpo 12 multipeças pode facilitar o fabrico do injector 10. Por exemplo, o corpo 12 dos injectores 10 ilustrados na FIG. 5 e FIG. 6 é construído por uma parte 40 proximal e uma parte 42 distai. As partes 40, 42 proximal e distai estão ligadas por uma interface 44, por exemplo, um mecanismo de enroscamento, proporcionando um processo de aderência, união ou soldadura, ou qualquer outro meio adequado, uma fixação segura. Um elemento 18 de vedação, tal como uma junta circular tórica, pode ser proporcionado na interface 44 das partes 40, 42 proximal e distai de modo a reduzir ou eliminar a saída indesejada de gás pressurizado do 28 injector 10. Tanto a parte 40 proximal como a parte 42 distai são concebidas com vários atributos que facilitam a montagem e o funcionamento correcto do injector 10 e ao fabricar as partes 40, 42 proximal e distai como peças diferentes, a concepção e criação dos vários atributos de cada parte podem ser facilitadas. Por exemplo, se as partes 40, 42 proximal e distai do corpo 12 dos injectores ilustrados nas FIG. 5 e FIG. 6 fossem integradas num corpo monopeça, a criação da sede 176 para o primeiro elemento 174 de vedação seria relativamente difícil. Exigindo, possivelmente, ferramentas personalizadas e aumentando, provavelmente, o custo de fabrico do injector 10 da presente invenção. No entanto, dado que a parte 40 proximal dos injectores 10 ilustrados nas FIG. 5 e FIG. 6 é fabricada separadamente da parte 42 distai, a sede 176 para o primeiro elemento 174 de vedação é criada, fácil e economicamente, no interior da parte 40 proximal antes de a parte 40 proximal e a parte 42 distai serem unidas para formar o corpo 12 do injector 10. Por conseguinte, embora não seja necessário, o corpo 12 do injector 10 da presente invenção pode ser fabricado em múltiplos componentes para facilitar o fabrico ou construção do injector 10.

Tal como é verdadeiro para os componentes já discutidos, a concepção do distribuidor 200 do injector 10 da presente invenção é flexível. O distribuidor 200 do injector 10 só precisa de incluir um reservatório 210, tal como uma seringa 211, adequada para conter um medicamento 220 viscoso desejado, uma agulha 250 com um calibre adequado para administrar o medicamento 220 desejado ao indivíduo e um pistão 270 para conduzir o medicamento desde o reservatório 210 através da agulha 250. Embora os injectores 10 aqui ilustrados incluam um distribuidor 200, incluindo um pistão 270 distinto 29 dos pistões 156, 170 monoandar ou multiandar incluídos no meio 150 de accionamento desses injectores 10, o pistão 270 do distribuidor 200 também pode ser integrado no êmbolo 166 do pistão 156, 170 incluído no meio 150 de accionamento. O calibre da agulha 250 incluída no distribuidor 200 é, de um modo geral, escolhido para ser tão pequeno quanto possível. Embora a força e tempo necessários para administrar um determinado medicamento 220 através da agulha 250 aumentem, de um modo geral, à medida que o diâmetro da agulha 250 diminui, o conforto do indivíduo, de um modo geral, aumenta à medida que o diâmetro da agulha 250 diminui. Consequentemente, particularmente quando o indivíduo visado é uma pessoa, o calibre da agulha 250 incluído no distribuidor está compreendido, de um modo preferido, entre 21 gauge a 31 gauge. Ainda de um modo mais preferido, a agulha 250 incluída no distribuidor irá ter um calibre compreendido entre 24 gauge e 31 gauge e, de um modo muito preferido, a agulha 250 situar-se-á no intervalo entre 27 gauge e 31 gauge. Embora uma agulha de calibre mais pequeno seja, de um modo geral, preferida a uma agulha de calibre maior, quando a diferença no calibre não altera, significativamente, o conforto do indivíduo, pode escolher-se a agulha de maior calibre para diminuir a força de injecção ou tempo de injecção necessários para administrar um determinado medicamento. Além disso, embora se prefiram, actualmente, agulhas de 21 gauge a 31 gauge, quando desejado ou necessário, o injector da presente invenção pode ser dotado com uma agulha tendo um calibre fora do intervalo actualmente preferido. O diâmetro DR interno do reservatório 210 deve ser, até à medida do possível, escolhido de modo a aproximar-se do calibre 30 da agulha 250. Isto deve-se ao facto de a força de injecção necessária para conduzir um medicamento viscoso, desde o reservatório 210 através da agulha 250, aumentar exponencialmente quando o diâmetro DR interno do reservatório 210 aumenta, afastando-se do diâmetro DN interno da agulha 250. Obviamente, os benefícios da aproximação do diâmetro DR interno do reservatório 210 ao diâmetro DN interno da agulha 250 são equilibrados com outros factores de concepção, tais como o tamanho desejado do distribuidor 200 e o volume do medicamento 220 a administrar. O distribuidor 200 também pode incluir um mecanismo 280 de impulsão através do qual a agulha 250 e reservatório 210 do distribuidor 200 são retidos numa posição retraída até que uma força de inserção ou injecção seja transmitida ao distribuidor 200 pelo meio 150 de accionamento. Quando o meio 150 de accionamento do injector 10 inclui um pistão 156 monoandar, o mecanismo 280 de impulsão retém o reservatório 210 e agulha 250 numa posição retraída até que uma força de injecção seja exercida de encontro ao pistão 270 do distribuidor. No entanto, quando o meio 150 de accionamento do injector 10 inclui um pistão 170 multiandar, o mecanismo 280 de impulsão retém a agulha 250 e reservatório 210 numa posição retraída até que uma força de inserção seja exercida de encontro ao pistão 270 do distribuidor. Além disso, independentemente de o injector 10 incluir um meio 154 de accionamento multiandar ou meio 152 de accionamento monoandar, à medida que a pressão criada no interior do injector 10 se dissipa depois de um ciclo de injecção, o mecanismo 280 de impulsão retrai, automaticamente, o reservatório 210 e agulha 250 para dentro do distribuidor 200. 31 0 mecanismo 280 de impulsão pode incluir um qualquer dispositivo adequado para impulsionar o reservatório 210 e agulha 250 para uma posição retraída. Por exemplo, o mecanismo 280 de impulsão pode incluir uma mola 282 helicoidal que suporta o reservatório 210 e agulha 250 no interior do distribuidor 200. Em alternativa, o mecanismo 280 de impulsão pode incluir qualquer outro elemento de impulsão adequado, tal como um amortecedor de borracha sólida ou esponjosa ou polimérico, ou um balão resiliente cheio de fluido. A constante ou força de mola necessária para comprimir o mecanismo 280 de impulsão pode ser variada, como desejado, desde que a constante ou força de mola seja, pelo menos, suficiente para impelir o reservatório 210 e agulha 250 para uma posição retraída.

Quando um injector 10 da presente invenção inclui um meio 152 de accionamento monoandar e um mecanismo 280 de impulsão, a força de injecção exercida pelo meio 152 de accionamento monoandar e a força de impulsão exercida pelo mecanismo 280 de impulsão podem ser reguladas para proporcionar uma força de inserção efectiva de magnitude desejada. A força de inserção efectiva é a força com a qual, a agulha 250, se estende desde o receptáculo 219 do distribuidor e, quando o injector 10 da presente invenção inclui um meio 150 de accionamento monoandar e um mecanismo 280 de impulsão a força de inserção efectiva é igual à força de injecção gerada pelo meio 152 de accionamento monoandar menos a força de impulsão exercida pelo mecanismo 280 de impulsão. Ao regular a força de injecção exercida pelo meio 152 de accionamento monoandar ou a força de impulsão exercida pelo mecanismo 280 de impulsão, pode obter-se uma força de inserção efectiva desejada. Por exemplo, quando uma força de injecção de 10 lbs é necessária, pode obter-se uma força de inserção efectiva de cerca de 1 lbs a cerca de 7 lbs 32 proporcionando um mecanismo 280 de impulsão que exerce uma força de impulsão de cerca de 9 libras a cerca de 3 lbs. Mesmo que sejam necessárias forças de injecção mais elevadas, pode obter-se uma força de inserção efectiva de cerca de 1 lbs a cerca de 7 lbs proporcionando um mecanismo 280 de impulsão apto a exercer uma força de impulsão mais elevada. Por conseguinte, mesmo quando o injector 10 da presente invenção inclui um meio 152 de accionamento monoandar, o injector 10 pode ser concebido para proporcionar uma força de inserção efectiva individualizada para minimizar o desconforto de um indivíduo, gerando, simultaneamente, uma força de injecção suficiente para administrar um medicamento escolhido num período de tempo desejado.

A força de inserção efectiva de um injector 10 incluindo um meio 154 de accionamento multiandar e um mecanismo 280 de impulsão também pode ser regulada como desejado. Quando o injector 10 da presente invenção inclui um meio 154 de accionamento multiandar e um mecanismo 280 de impulsão, a força de inserção efectiva é igual à força de inserção exercida pelo meio 154 de accionamento multiandar menos a força exercida pelo mecanismo 280 de impulsão. Consequentemente, a força de inserção efectiva proporcionada por um injector 10 incluindo um meio 154 de accionamento multiandar e um mecanismo 280 de impulsão é facilmente regulada alterando a força de inserção exercida pelo meio 154 de accionamento multiandar ou a força de impulsão exercida pelo mecanismo 280 de impulsão. Por exemplo, quando o mecanismo 280 de impulsão exerce uma força de impulsão de cerca de 1 lbs e se deseja uma força de inserção efectiva de cerca de 4,44 N a 31,14 N (1 lbs a 7 lbs), a fonte 50 de gás pressurizado e o meio 154 de accionamento multiandar do injector 10 podem ser concebidos para exercer uma força de inserção de cerca de 8,88 N 33 a 35, 58 N (2 lbs a 8 lbs) . Em alternativa, se a fonte 50 de gás pressurizado e meio 154 de accionamento multiandar do injector 10 forem concebidos para exercer uma força de inserção de cerca de 22,24 N (5 lbs) e se desejar uma força de inserção efectiva de cerca de 4,44 N (1 lbs) a cerca de 17,79 N (4 lbs), o distribuidor 200 do injector 10 pode ser dotado com um mecanismo 280 de impulsão que exerce uma força de impulsão de cerca de 4,44 N a 17,79 N (1 lbs a 4 lbs). Assim, quando o injector 10 da presente invenção inclui um mecanismo 280 de impulsão e um meio 154 de accionamento multiandar, a força de inserção efectiva proporcionada pelo injector 10 pode ser individualizada, como desejado, para minimizar o desconforto de um indivíduo.

Discute-se, especificamente, um intervalo de cerca de 4,44 N (1 lbs) a cerca de 31,14 N (7 lbs) relativamente aos injectores 10 da presente invenção incluindo meios 152, 154 de accionamento multiandar e monoandar dado que se pensa que, quando se utiliza uma agulha tendo um calibre compreendido entre 21 gauge a 31 gauge, uma força de inserção efectiva entre cerca de 4,44 N e 31,14 N (1 lbs e 7 lbs) irá minimizar o desconforto de um indivíduo. No entanto, o injector 10 da presente invenção não está limitado às concepções que proporcionam uma força de inserção efectiva compreendida entre cerca de 4,44 N (1 lbs) a cerca de 31,14 N (7 lbs). A concepção do injector 10 da presente invenção é muito flexível e o injector 10 da presente invenção pode ser concebido para inserir a agulha 250 incluída no distribuidor 200 com praticamente qualquer força desejada.

As FIG. 14 à FIG. 15 ilustram um primeiro cartucho 204 de seringa, que pode ser utilizado como um distribuidor 200 num injector 10 de acordo com a presente invenção (Ver FIG. 1, 34 FIG. 9 e FIG. 10) . Como se pode ver na FIG. 14, o distribuidor 200 inclui uma manga 202 e um cartucho 204 de seringa. A manga 202 está presa ao corpo 12 do injector 10 e está concebida para receber e reter o cartucho 204 de seringa. Qualquer mecanismo de fixação adequado pode ser utilizado para prender a manga 202 ao corpo 12 do injector 10. Por exemplo, a manga 202 pode ser permanentemente presa ao corpo 12 do injector 10 através de um processo de união, um processo de soldadura ou por qualquer outro meio adequado de fixação permanente. Em alternativa, a manga 202 pode ser presa de modo amovível ao corpo 12 do injector 10 utilizando, por exemplo, um mecanismo de enroscamento, uma conexão por encaixe, um mecanismo de conexão macho/fêmea ou qualquer outro mecanismo adequado que permita uma fixação não permanente. A manga 202 facilita uma fixação de modo amovível do cartucho 204 de seringa e serve para proteger o cilindro 158 pneumático quando o cartucho 204 de seringa é removido. A FIG. 14 proporciona uma vista explodida da manga 202, cartucho 204 de seringa e dos componentes que facilitam a montagem de modo separável do cartucho 204 de seringa no interior da manga 202. Como se pode ver na FIG. 14, a manga 202 inclui um anel 206 de separação e um anel 208 de fixação. Depois de a manga estar montada no corpo 12 do injector 10, o anel 208 de fixação e o anel 206 de separação são mantidos no interior da manga 202 por um elemento 212 de retenção, tal como uma aresta ou qualquer outra estrutura ou dispositivo adequados. O cartucho 204 de seringa é avançado através da manga 202 até que um vedante 216 incluído na extremidade 2318 proximal do cartucho 204 de seringa fique encostado ao corpo 12 do injector 10. Depois de o cartucho 204 de seringa ser totalmente avançado, pode ser bloqueado na posição devida pela aplicação de 35 um primeiro binário que faz com que os elementos 223 de bloqueio, incluídos no receptáculo 219 do cartucho 204 de seringa, se engatem em abas 222 de bloqueio forçadas incluídas no anel 208 de fixação. Após utilização, o cartucho 204 de seringa pode ser removido do injector 10 através da aplicação de um segundo binário que desengata as abas 222 de bloqueio forçadas dos elementos 223 de bloqueio do cartucho 204 de seringa. Deve compreender-se, no entanto, que o distribuidor 200 da primeira forma de realização do injector 10 não tem que incluir uma manga 202 e o cartucho 204 de seringa pode estar permanentemente fixo no injector 10, particularmente, quando o injector 10 é concebido para ser utilizado uma única vez. A FIG. 15 proporciona uma vista em corte do cartucho 204 de seringa. Como se pode com referência à FIG. 15, o receptáculo 219 do cartucho 204 de seringa aloja um mecanismo 280 de impulsão e uma seringa 211 tendo um pistão 270 e uma agulha 250, tal como uma agulha hipodérmica, através da qual se administra o medicamento. O mecanismo 280 de impulsão suporta a seringa 211 no interior do receptáculo 219 e impulsiona o reservatório 210 e agulha 250 para uma posição retraída. O mecanismo 280 de impulsão inclui, de um modo preferido, uma mola 282 helicoidal através da qual a seringa 211 e agulha 250 podem ser colocadas. O cartucho 204 de seringa, mostrado nas FIG. 14 à FIG. 15, também inclui uma ponta 230 regulável que se engata na extremidade 221 distai do receptáculo 219 de qualquer modo que permita o avanço ou retracção da ponta 230 regulável em relação à extremidade 221 distai do receptáculo 219. Por exemplo, a ponta 230 regulável pode incluir uma primeira área roscada e a extremidade 221 distai do receptáculo 219 pode incluir uma 36 segunda área roscada complementar da primeira área roscada, permitindo que a ponta 230 regulável seja avançada ou retraída ao longo da extremidade 221 distai do receptáculo 219. No entanto, a ponta 230 regulável pode ser montada por qualquer outro mecanismo adequado, tal como um mecanismo de encaixe à pressão ou um mecanismo de encaixe por roquete, que permita que a ponta 230 regulável seja avançada ou retraída ao longo da extremidade 221 distai do receptáculo 219. Embora o cartucho 204 de seringa não tenha que incluir uma ponta 230 regulável, a existência de uma ponta 230 regulável no cartucho de seringa facilita regular, de modo simples, a profundidade de inserção da agulha 250.

As FIG. 16 à FIG. 22 ilustram um cartucho 240 de seringa deformável que pode ser utilizado num injector 10 de acordo com a presente invenção. O cartucho 240 de seringa deformável inclui um receptáculo 219 tendo uma parte 290 deformável e uma

parte 292 fixa. Uma seringa 211 serve como o reservatório 210. A seringa 211 termina numa agulha 250 com um calibre desejado e inclui um pistão 270. O cartucho 240 de seringa deformável inclui ainda um mecanismo 280 de impulsão, incluindo uma mola 282 helicoidal, que mantém a seringa 211 e agulha 250 numa posição normalmente retraída no interior do receptáculo 219. De um modo vantajoso, a parte 290 deformável do receptáculo 219 permite a utilização de um pistão 156, 170 mais curto no interior do meio 150 de accionamento e, desse modo, facilita a construção de um injector 10 mais curto.

Como se pode ver nas FIG. 5, FIG. 6 e FIG. 16 à FIG. 22, o receptáculo 219 do cartucho 240 de seringa deformável é concebido para facilitar a montagem do cartucho 240 de seringa deformável no interior do corpo 12 do injector 10. O 37 receptáculo 219 do cartucho 240 de seringa deformável é, não só formatado e dimensionado para ser encaixado no interior de uma área 242 de apoio complementar proporcionada no corpo 12 do injector 10, como o receptáculo 219 também proporciona um mecanismo adequado através do qual o cartucho 240 de seringa deformável pode ser montado num injector 10 da presente invenção. por exemplo , como é mostrado nas FIG. 5, FIG. 6 e FIG. 16 a FIG. 22, o receptáculo 219 pode incluir uma primeira área roscada complementar de uma segunda área roscada formada no interior do corpo 12 do injector 10. Em alternativa, o receptáculo 219 do cartucho 240 de seringa deformável pode incluir uma ou mais abas 246 de bloqueio (mostradas nas FIG. 20 a FIG. 22) complementares de uma ou mais reentrâncias (não mostradas) formadas no interior do corpo 12 do injector 10. Embora as FIG. 5, FIG. 6 e FIG. 16 a FIG. 22 mostrem cartuchos 240 de seringa deformáveis incluindo dois mecanismos de montagem específicos, um cartucho 240 de seringa deformável útil para um injector 10 da presente invenção pode incorporar qualquer outro mecanismo de montagem adequado. A parte 290 deformável do receptáculo 219 é dimensionada para poder ser deslocada para dentro e fora da parte 292 fixa do receptáculo 219. Para ajudar a garantir que a parte 290 deformável não é totalmente deslocada da parte 292 fixa, a extremidade 293 distai da parte 290 deformável pode ser dotada com um primeiro rebordo 294 e a extremidade 295 proximal da parte 292 fixa pode ser dotada com um segundo rebordo 296. Quando a parte 290 deformável se estende para fora da parte 292 fixa, o primeiro rebordo 294 engata-se no segundo rebordo 296, o que inibe a continuação do prolongamento da parte 290 deformável para fora da parte 292 fixa. A parte 290 deformável também é formatada e dimensionada para receber a mola 292 helicoidal que 38 serve como o mecanismo 280 de impulsão. A mola 282 helicoidal mantém a parte 290 deformável numa posição estendida normalmente que corresponde à posição retraída da seringa 211 e agulha 250. A extremidade 297 proximal da parte 290 deformável inclui um orifício 298, dimensionado para permitir posicionar a seringa 212 no interior do cartucho 240 de seringa deformável. No entanto, o orifício 298 também está dimensionado para prender a extremidade 213 proximal da seringa 211 quando a seringa 211 é posicionada através do orifício 298. Assim, quando uma força de injecção ou inserção é aplicada ao pistão 270 incluído na seringa 211 e a seringa 211 é colocada opondo-se à mola 282 helicoidal, a parte 290 deformável é deslocada com a seringa 211 para dentro da parte 292 fixa do receptáculo 219 (mostrado na FIG. 19). Significativamente, dado que a parte 290 deformável é deslocada no interior da parte 292 fixa do receptáculo 219, o êmbolo 166 do pistão 156, 170 multiandar ou monoandar incluído no meio 150 de accionamento só tem que ser suficientemente comprido para expelir uma dose desejada de medicamento 220 da seringa 211. Pelo contrário, quando um cartucho de seringa não inclui uma parte 290 deformável, tal como o cartucho 204 de seringa mostrado nas FIG. 14 e FIG. 15, o êmbolo 166 do pistão 156, 170 tem que ser suficientemente comprido tanto para deslocar a seringa 211 no interior do cartucho 204 de seringa como para expelir uma dose desejada de medicamento 220.

Se desejado, o cartucho 240 de seringa deformável pode ser dotado com um mecanismo de bloqueio que serve para minimizar a compressão acidental da seringa 211 antes de o cartucho 240 de seringa deformável ser montado num injector 10. Por exemplo, como mostrado nas FIG. 20 a FIG. 22, a parte deformável pode incluir uma ou mais alças 272 que se estendem, afastando-se, 39 desde a superfície externa da parte 290 deformável. Quando a parte 290 deformável está numa posição bloqueada, a ou as alças 272 não conseguem atravessar a extremidade 295 proximal da parte 292 fixa do receptáculo 219, impedindo, desse modo, o deslocamento da parte 290 deformável no interior da parte 292 fixa. Numa posição desbloqueada, a ou as alças 272 estão alinhadas com uma ou mais passagens 276 correspondentes proporcionadas na extremidade 295 proximal da parte 292 fixa do receptáculo 219. A ou as passagens 276 correspondentes permitem que uma ou mais alças 272 atravessem a extremidade 295 proximal da parte 292 fixa do receptáculo 219, permitindo, desse modo, que a parte 290 deformável seja deslocada no interior da parte 292 fixa. De um modo preferido, o corpo 12 do injector 10 e o cartucho 240 de seringa deformável são concebidos para que a montagem do cartucho 240 de seringa deformável no injector 10 alinhe a ou as alças 272 com a ou as passagens 276 correspondentes, enquanto a remoção do cartucho 240 de seringa deformável do injector 10 desalinhe a ou as alças 272 da ou das passagens 276 correspondentes.

Se desejado, o cartucho 240 de seringa deformável também pode incluir uma ponta 230 regulável que se engata na extremidade 221 distai do receptáculo 219 de qualquer modo que permita o avanço ou retracção da ponta 230 regulável relativamente à extremidade 221 distai do receptáculo 219. De novo, a ponta 230 regulável pode incluir uma primeira área roscada complementar de uma segunda área roscada proporcionada na extremidade 221 distai do receptáculo 219. No entanto, a ponta 230 regulável pode ser montada por qualquer outro mecanismo adequado, tal como um mecanismo de encaixe à pressão ou um mecanismo de encaixe por roquete, que permita o avanço ou 40 retracçao da ponta 230 regulável ao longo da extremidade 221 distai do receptáculo 219. 0 injector 10 da presente invenção também pode incluir um mecanismo de alivio de pressão para dissipar a pressão de gás criada no interior do cilindro 158 pneumático. Por exemplo, o injector 10 da presente invenção pode ser concebido para permitir a ventilação de gás pressurizado depois de o pistão 170 atingir uma posição predeterminada no interior do cilindro 158 pneumático. Como é mostrado na FIG. 5, o cilindro 158 pneumático do meio 150 de accionamento pode terminar numa câmara 500 de ventilação. A câmara 500 de ventilação é dimensionada para que o vedante criado entre o pistão 170 e o cilindro 158 pneumático se parta quando o pistão 170 atinge o fim de um curso predeterminado. Depois de o vedante entre o pistão 170 e o cilindro 158 pneumático se partir, o gás pressurizado sai do cilindro 158 pneumático dirigindo-se para a câmara 500 de ventilação. O injector, mostrado na FIG. 5, é concebido para que o gás pressurizado que se desloca para a câmara 500 de ventilação possa escapar livremente do injector 10 escoando-se em torno ou através do receptáculo 219 do distribuidor 200 . Se desejado, no entanto, a câmara 500 de ventilação pode incluir, além disso, uma via de passagem de fluido (não mostrada) estendida desde a câmara 500 de ventilação, através do corpo 12 do injector 10, e até à superfície 13 exterior do corpo 12. Esta via de passagem de fluido pode ser desejável ou necessária quando se deseja uma ventilação mais rápida do gás pressurizado ou quando a concepção do injector 10 não permite que gás pressurizado que se escoa para dentro da câmara 500 de ventilação saia através do ou em torno do distribuidor 200. 41 A FIG. 6 ilustra, ainda, outro mecanismo de alivio de pressão que pode ser incorporado numa unidade 124 de êmbolo servindo como o actuador 100 de um injector 10 da presente invenção. Este mecanismo de alivio de pressão inclui uma via 510 de passagem de fluido formada no interior do corpo 130 do êmbolo 128 da unidade 124 de êmbolo. A via 510 de passagem de fluido inclui uma abertura 512 de ventilação formada na parte lateral do êmbolo 128. Quando a abertura 512 de ventilação está situada no lado interior do elemento 18 de vedaçao da unidade 124 de êmbolo, conserva-se um ambiente estanque no interior do injector 10. No entanto, se o êmbolo 128 for deslocado para que a abertura 512 de ventilação fique situada no lado exterior do elemento de vedação, permite-se a comunicação fluida entre o interior e exterior do injector 10. À medida que o êmbolo 128 é premido e o microcilindro 52 é comprometido, o gás pressurizado que sai do microcilindro 52 entra na via 510 de passagem de fluido e age de encontro ao êmbolo 128, criando uma força de deslocamento suficiente para deslocar o êmbolo 128, para que a abertura 512 de ventilação seja posicionada no lado exterior do elemento 18 de vedação. No entanto, desde que o êmbolo 128 seja premido com uma força igual ou superior à força de deslocamento resultante do gás pressurizado, o êmbolo 128 não irá ser deslocado e impede-se a comunicação fluida entre o interior do injector 10 e o ambiente exterior. No entanto, depois de o êmbolo 128 ser desbloqueado, tal como no fim do ciclo de administração, o êmbolo 128 irá ser deslocado para que a abertura 512 de ventilação seja posicionada no lado exterior do elemento 18 de vedação e o gás pressurizado contido no interior do injector 10 saia do injector 10 através do êmbolo 128. 42

Quando o injector 10 inclui um mecanismo 20 de segurança, o mecanismo 20 de segurança pode ser concebido para ajudar a garantir o funcionamento correcto do mecanismo de alivio de pressão mostrado na FIG. 6. Por exemplo, como mostrado na FIG. 6, a largura da fenda 30 incluída na primeira parte 22 do mecanismo 20 de segurança é mais pequena que a largura do corpo 130 do êmbolo 128. Assim, quando o mecanismo 20 de segurança é deslocado, afastando-se da posição segura, 0 êmbolo 128 não pode ser deslocado para uma posição na qual a abertura 512 de ventilação formada no êmbolo 128 fique posicionada no lado exterior do elemento 18 de vedação. No entanto, quando o mecanismo 20 de segurança regressa para a posição segura, a fenda 30 desemboca na porta 31, que está dimensionada para permitir que o corpo 130 do êmbolo 128 seja deslocado de modo a que o orifício 512 fique posicionado no lado exterior do elemento 18 de vedação. Além disso, o batente 32 do mecanismo 20 de segurança pode incluir um rebordo 33 que impede a expulsão total do êmbolo 128 da via 126 de passagem do mecanismo 124 de êmbolo. Assim, o injector 10 da presente invenção pode incluir um mecanismo 20 de segurança que não só minimiza a possibilidade de disparo acidental do injector 10, como também funciona em associação com um mecanismo de ventilação para garantir que o gás pressurizado é descarregado correctamente do injector 10.

Significativamente, o meio 150 de accionamento e distribuidor 200 do injector 10 da presente invenção não precisam de ser dispositivos distintos. Como mostrado nas FIG. 23 e FIG. 24, o distribuidor 200 pode incorporar o meio de accionamento para simplificar a construção do injector 10. Nesse caso, o reservatório 210, tal como uma seringa 211, do distribuidor 200 serve, pelo menos, como uma parte do cilindro 43 pneumático do meio de accionamento e o pistão 270 do distribuidor 200 pode ser concebido como um pistão 156 monoandar ou um pistão 170 multiandar que age directamente de encontro ao medicamento 220 contido no interior do reservatório 210. Dado que reduz o tamanho do injector 10 e diminui a quantidade de materiais utilizados para fabricar o injector 10, a incorporação do meio de accionamento no interior do distribuidor 200 proporciona um dispositivo mais económico e portátil. No entanto, quando o meio de accionamento e distribuidor 200 estão integrados, o diâmetro transversal do pistão 156, 170 fica limitado ao diâmetro interior máximo do reservatório 210. Embora os injectores 10 ilustrados na FIG. 23 e FIG. 24 não incluam um regulador de pressão ou elemento de restrição, se desejado, os injectores 10 incluindo um meio de accionamento e distribuidor 200 integrados podem ser dotados com um regulador de pressão ou elemento de restrição, tais como os já descritos.

Além disso, o injector da presente invenção pode ser concebido para ser utilizado uma só vez ou múltiplas vezes. Quando o injector é concebido para uma única utilização, cada componente do injector é concebido para ser eliminado depois de uma única utilização e pode estar permanentemente integrado num único invólucro. No entanto, quando o injector da presente invenção é concebido como um injector para múltiplas utilizações, pelo menos, um dos componentes do injector é concebido para ser utilizado repetitivamente. Independentemente de o actuador e meio de accionamento de um injector de múltiplas utilizações da presente invenção serem ou não concebidos como dispositivos discretos, a fonte de gás pressurizado e o distribuidor de um injector de múltiplas utilizações de acordo com a presente invenção irão ser, de um modo preferido, concebidos como componentes modulares. Essa concepção facilita a 44 montagem e desmontagem da fonte de gás pressurizado e do distribuidor no actuador ou meio de accionamento do injector. 0 injector da presente invenção é desejável porque a concepção do injector é flexível, permitindo que o injector da presente invenção seja concebido para administrar medicamentos apresentando um amplo leque de viscosidades. Em particular, o injector da presente invenção está bem preparado para administrar medicamentos viscosos e pode ser concebido para administrar medicamentos viscosos tendo viscosidades de 0,1 PaS (1 Poise) ou superiores, 1 PaS (10 Poise) ou superiores, 2 PaS (20 Poise) ou superiores, 5 PaS (50 Poise) ou superiores ou mesmo 10 PaS (100 Poise) ou superiors. De um modo geral, o injector da presente invenção irá ser configurado para exercer uma força de injecção compreendida entre cerca de 22,2 N (5 lbs) a cerca de 889, 6 N (200 lbs). No entanto, a concepção do injector da presente invenção não está limitada a um injector que proporcione uma força de injecção situada no intervalo entre cerca de 22,2 N (5 lbs) e cerca de 889,6 N (200 lbs). O injector da presente invenção pode ser configurado para exercer qualquer força de injecção individualizada para garantir a administração de uma dose desejada de um medicamento escolhido num período de tempo desejado. A Lei de Hagen-Poiseuille pode ser utilizada para determinar a força de injecção necessária para administrar uma dose desejada de um medicamento escolhido num período de tempo predeterminado, Por exemplo, para administrar 0,5 cm3 de um medicamento tendo uma viscosidade de 20 PaS (200 Poise) em 10 segundos por meio de uma seringa tendo um diâmetro interno de 4,5 mm e uma agulha de 1,27 cm (0,5 polegadas) tendo um diâmetro interno de 0,305 mm (0,012 polegadas) (uma agulha de 24 gauge), 45 a Lei de Hagen-Poiseuille indica que é necessária uma força de injecção com, aproximadamente, 444,8 N (100 libras). Esta determinação da força pode ser realizada para qualquer dose de qualquer medicamento escolhido a administrar através de uma seringa e agulha escolhidas. Como se compreende facilmente, mesmo quando a viscosidade do medicamento permanece constante, a regulação de uma ou mais das variáveis representadas na Lei de Hagen-Poiseuille dará origem a uma força de injecção necessária diferente. Por conseguinte, mesmo quando as propriedades reológicas do medicamento a administrar permanecem iguais, podem ser necessárias forças de injecção superiores ou inferiores, em função, por exemplo, do tempo de administração desejado, do comprimento e calibre da agulha a utilizar e do diâmetro da seringa ou de outro reservatório utilizado para conter o medicamento antes de este ser expelido através da agulha.

Depois de a força de injecção desejada ser determinada, os diversos componentes do injector da presente invenção podem ser adaptados para gerar uma força, forças ou perfil de força desejados. Como se pode compreender da descrição acima mencionada, a fonte de gás pressurizado e meio de accionamento do injector da presente invenção podem ser configurados para obter uma força, forças ou perfil de força desejados. Por exemplo, pode obter-se uma pressão de 1,36 MPa (197 psi) no interior de um cilindro pneumático tendo um diâmetro interno de 1,9 cm (0,75 polegadas) e um comprimento interno de 6,35 cm (2,50 polegadas) ao dotar o injector da presente invenção com um microcilindro comercialmente disponível medindo internamente 0,89 mm (0,35 polegadas) x 3,81 cm (1,50 polegadas) e contendo gás armazenado a 12,06 MPa (1 750 psi). Dado que o diâmetro interno do cilindro pneumático é igual a 1,9 cm (0,75 polegadas), o andar de injecção de um pistão monoandar ou multiandar incluído no meio de accionamento também mediria 1,9 cm (0,75 polegadas), o que dá origem à geraçao de uma força de injecção de 387,0 N (87 lbs ) . Além disso, se se produzir uma pressão de 1,36 MPa (197 psi ) no interior do cilindro pneumático, a existência, no meio de accionamento, de um pistão multiandar tendo um andar de inserção com um diâmetro medindo 5.08 mm (0,20 polegadas) iria dar origem à geração de uma força de inserção de 26,7 N (6 lbs). Se forem necessárias ou desejadas forças de inserção ou injecção substancialmente constantes, o injector da presente invenção pode ser configurado para incluir um regulador de pressão ou elemento de restrição, tais como os já aqui descritos. Embora o injector da presente invenção esteja, de um modo preferido, configurado para gerar forças de injecção compreendidas entre cerca de 22,2 N (5 lbs) e cerca de 533.8 N (120 lbs), e, quando desejado, proporcionar forças de inserção ou uma inserção efectiva compreendida entre cerca de 4,44 N (1 lbs) e 31,1 N (7 lbs), o injector da presente invenção não está limitado a estas configurações e pode ser concebido para proporcionar forças de injecção ou inserção desejadas situadas fora dos intervalos actualmente preferidos.

Além disso, o injector da presente invenção é desejável porque o mecanismo de accionamento do injector é relativamente simples e funciona de um modo relativamente silencioso, sem transmitir forças de impacto ou retracção significativas. Quando o injector da presente invenção inclui um meio de accionamento multiandar, o injector da presente invenção está apto a gerar forças de inserção e injecção utilizando um único mecanismo de accionamento. Além disso, as especificações e configuração da fonte de gás pressurizado e meio de accionamento do injector da presente invenção são facilmente reguladas para proporcionar forças de inserção que minimizem o desconforto de um indivíduo, proporcionando, ao mesmo tempo, forças de injecção que maximizam a eficácia de administração de medicamentos mesmo muito viscosos. Mesmo quando o injector da presente invenção inclui um meio de accionamento monoandar, o injector da presente invenção pode ser concebido para gerar uma força de injecção adequada para administrar uma dose desejada de um medicamento escolhido, proporcionando, ao mesmo tempo, uma força de inserção efectiva individualizada para minimizar o desconforto de um indivíduo.

Devido à simplicidade do mecanismo de accionamento pneumático utilizado no injector da presente invenção, as partes móveis no interior do injector são limitadas e o seu funcionamento é relativamente discreto, permitindo que o injector da presente invenção funcione sem gerar ruído excessivo ou transmitir forças de impacto ou retracção significativas.

Os componentes do injector da presente invenção podem ser fabricados utilizando quaisquer materiais adequados e processos de fabrico conhecidos. Por exemplo, metais conhecidos, ligas metálicas, compósitos ou materiais de borracha natural ou sintética ou poliméricos podem ser utilizados para fabricar o distribuidor, o meio de accionamento, o actuador e, quando incluída na fonte de gás pressurizado, a tampa. Além disso, podem utilizar-se materiais de vidro adequados no fabrico de um ou mais componentes do distribuidor. Esses materiais podem ser moldados, maquinados, fundidos ou formados por outro processo de fabrico adequado para produzir componentes com forma e tamanho desejados. Materiais específicos que podem ser utilizados para fabricar o ou os diversos componentes e subcomponentes do injector da presente invenção incluem, por exemplo, alumínio e ligas de alumínio, aço inoxidável, tal como aço inoxidável 304 ou 316, nylon reforçado a fibra de vidro, polímero de cristal líquido (LCP), polímero LEEK e polímero Delryn. São utilizados 48 particularmente no fabrico do reservatório e receptáculo do distribuidor do injector da presente invenção o aço inoxidável 304, aço inoxidável 316, LCP e polímero LEEK. No entanto, os especialistas na técnica compreenderão que o injector da presente invenção pode ser fabricado utilizando qualquer material e processo de fabrico que proporcionem um injector apto a suportar as tensões operacionais previstas para um injector concebido de acordo com a presente invenção.

Também se divulga um método de injecção de medicamentos viscosos. Em cada uma das suas formas de realização, o método inclui proporcionar um medicamento, proporcionar uma agulha com um calibre desejado, inserir a agulha no tecido do indivíduo e gerar uma força de injecção suficiente para conduzir o medicamento viscoso através da agulha, fazendo-o penetrar no tecido do indivíduo. De um modo preferido, o medicamento proporcionado no método é um medicamento viscoso (i. e., um medicamento tendo uma viscosidade superior a 1 Poise) . De um modo ainda mais preferido, o método inclui proporcionar um medicamento tendo uma viscosidade de 10 Poise ou superior, 20 Poise ou superior, 50 Poise ou superior, ou 100 Poise ou superior. Embora o medicamento proporcionado no método seja, de um modo preferido, um medicamento viscoso, o método não está limitado a isso e pode incluir proporcionar um medicamento apresentando uma viscosidade inferior a 1 Poise.

Dado que o conforto do indivíduo aumenta, de um modo geral, com a diminuição do calibre da agulha (i. e., a diminuição do diâmetro interno da agulha), a agulha proporcionada no método tem, de um modo preferido, um calibre compreendido entre 21 gauge e 31 gauge. De um modo ainda mais preferido, o calibre da agulha proporcionada no método está compreendido entre 49 24 gauge e 31 gauge e, de um modo muito preferido, o calibre da agulha proporcionada no método está compreendido entre 27 e 31 gauge. No entanto, estes intervalos de calibre da agulha são, simplesmente, os intervalos actualmente preferidos. 0 calibre da agulha utilizada no método irá variar em função, por exemplo, da viscosidade do medicamento a injectar, da natureza do indivíduo, do tecido do indivíduo onde se vai aplicar a injecção, da força de injecção gerada e do tempo desejado para a injecção. Por conseguinte, o calibre e comprimento da agulha utilizada no método pode variar com a aplicação desejada.

Além disso, a força de injecção gerada no método é suficiente para administrar uma dose desejada do medicamento proporcionado num período de tempo adequado. De um modo preferido, a força de injecção é suficiente para administrar uma dose desejada do medicamento proporcionado em 10 segundos. De um modo ainda mais preferido, a força de injecção gerada no método é suficiente para administrar uma dose desejada do medicamento proporcionado em 5 segundos. De modo a obter a administração de uma dose desejada do medicamento proporcionado durante os tempos actualmente preferidos, a força de injecção gerada no método está compreendida, de um modo geral, entre cerca de 22,2 N e 533,8 N (5 lbs e 200 lbs) . No entanto, tal como é verdadeiro para os outros aspectos do método, a magnitude da força de injecção gerada no método é variável e é função, por exemplo, do medicamento proporcionado e da dose de medicamento a administrar. A força de injecção gerada no método só tem que ter uma magnitude suficiente para administrar uma dose desejada do medicamento proporcionado num período de tempo adequado. Assim, em função da aplicação, a força de injecção gerada no método pode ser inferior a 22,2 N (5 lbs) ou superior a 533, 8 N (200 lbs) . Além disso, o método não está limitado à geração de 50 forças de injecção suficientes para administrar uma dose desejada do medicamento proporcionado nos períodos de tempo actualmente preferidos.

Noutra forma de realização, o método inclui, ainda, proporcionar uma força de inserção ou uma força de inserção efectiva inferior à força de injecção e pode ser individualizada para minimizar o desconforto de um indivíduo quando a agulha é inserida no tecido do indivíduo. Por exemplo, quando o indivíduo visado é uma pessoa e o calibre da agulha proporcionada está compreendido entre 21 gauge e 31 gauge prefere-se, actualmente, uma força de inserção entre cerca de 4,44 N (1 libra) e 31,1 N (7 libras), sendo uma força de injecção entre cerca de 4,44 N e 17,8 N (1 e 4 libras) ainda mais preferida. No entanto, a magnitude de uma inserção gerada no método pode variar de acordo com diversos factores, tais como o indivíduo previsto, o calibre da agulha a inserir no tecido do indivíduo e a via desejada para a injecção (e. g., subcutânea, intramuscular ou intra-articular). Além disso, quando o método inclui proporcionar uma força de inserção, a força de injecção e a força de inserção são, de um modo preferido, geradas utilizando um único mecanismo de accionamento.

Em cada das suas formas de realização, o método pode incluir ainda proporcionar um injector da presente invenção. Por exemplo, as FIG. 26 a FIG. 29 ilustram uma forma de realização do método realizado com um injector 10 de acordo com a presente invenção. A FIG. 26 ilustra o injector, dotado com uma agulha 250 e um medicamento, colocado encostado ao tecido 600 de um indivíduo. Como mostrado na FIG. 27, o accionamento do actuador 100 faz com que gás pressurizado proveniente do microcilindro 52 se dirija para o me i o 150 de accionamento e, 51 quando o gás pressurizado age de encontro ao andar 172 de inserção do pistão 170 multiandar, gera-se uma força de inserção que força a seringa 211 e agulha 250 contra o mecanismo 280 de impulsão e para dentro do tecido 600 do indivíduo. Depois de o vedante formado entre o andar 172 de inserção e a parede 174 da primeira câmara 167 do cilindro 158 pneumático se partir, o gás pressurizado age de encontro ao andar 162 de injecção do pistão 170 multiandar, proporcionando uma força de injecção. A força de injector 10 é superior à força de inserção e é transmitida ao êmbolo 270 da seringa 211. Quando o pistão 170 multiandar é conduzido através da segunda câmara 168 do cilindro 158 pneumático com a força de injecção, o êmbolo 270 conduz uma dose desejada de medicamento 220 desde a seringa 211 e para dentro do tecido 600 do indivíduo (mostrado na FIG. 28). De um modo preferido, depois de uma quantidade desejada de medicamento 220 ser administrada, o progresso para diante do pistão 154 multiandar termina e a pressão no interior do cilindro 152 pneumático dissipa-se. À medida que a pressão no interior do cilindro 152 pneumático se dissipa, a força transmitida pelo pistão 170 multiandar para o êmbolo 270 também se dissipa e deixa de poder superar a força de impulsão exercida pelo mecanismo 280 de impulsão. Quando a força exercida pelo pistão multiandar deixa de ser igual ou superior à força de impulsão exercida pelo mecanismo 280 de impulsão, a seringa 211 e agulha 250 são automaticamente retraídas pelo mecanismo 280 de impulsão para dentro do receptáculo 219 do distribuidor 200 (mostrado na FIG. 29). A forma de realização do método ilustrada nas FIG. 26 a FIG. 29, no entanto, é meramente exemplificativa. Em particular, o método não está limitado a proporcionar o injector ilustrado nas FIG. 26 a FIG. 29. Qualquer injector da presente invenção 52 pode ser utilizado para realizar uma ou mais formas de realização do método divulgado.

Exemplo 1 A FIG. 25 proporciona um gráfico que ilustra que as forças exercidas pelo injector da presente invenção podem ser simplesmente reguladas alterando a pressão gerada no interior do cilindro pneumático do meio de accionamento do injector ou alterando a área superficial do pistão incluído no interior do meio de accionamento. Como se pode compreender recorrendo ao gráfico, quando se gera uma dada pressão, as forças exercidas pelo pistão aumentam quando o diâmetro do pistão aumenta e diminuem quando o diâmetro do pistão diminui. Além disso, quando se proporciona um pistão de um dado diâmetro, as forças exercidas pelo pistão aumentam quando a pressão no interior do cilindro pneumático aumenta e diminuem quando a pressão no interior do cilindro pneumático diminui. Por conseguinte, a informação traçada na FIG. 25 ilustra que a força, forças ou perfis de força exercidos pelo meio de accionamento de um injector da presente invenção podem ser individualizados para se adequarem a uma ou mais aplicações desejadas alterando, simplesmente, a pressão gerada no interior do cilindro pneumático do meio de accionamento ou alterando a área superficial dos andares de inserção ou injecção incluídos no pistão multiandar ou monoandar proporcionado no interior do pistão pneumático. 53

Exemplo 2

Um injector de acordo com a presente invenção foi testado para determinar o tempo de injecção necessário para administrar um material com uma viscosidade escolhida através de agulhas tendo diferentes calibres. 0 injector utilizado nos testes utilizou uma fonte de gás pressurizado incluindo um microcilindro vedado de 12 gramas comercialmente disponível cheio com 0,2 gramas de azoto a 12,06 MPa (1750 psi). O actuador do injector incluía um mecanismo de perfuração e o enroscamento de uma tampa contendo o microcilindro vedado sobre o corpo do injector para que o vedante do microcilindro cedesse por acção do mecanismo de perfuração accionou o injector. O injector incluía um elemento de restrição formado por uma placa tendo um orifício com um diâmetro medindo 0,038 mm (0,0015 polegadas) e o elemento de restrição foi posicionado entre o mecanismo de perfuração do actuador e o meio de accionamento do injector. O meio de accionamento do injector foi um meio de accionamento multiandar incluindo um cilindro pneumático tendo uma primeira e segunda câmaras e um pistão multiandar incluindo um andar de inserção e andar de injecção. O cilindro pneumático tinha um comprimento de 6,35 cm (2,50 polegadas) e tinha um diâmetro interno máximo de 1,9 mm (0,75 polegadas). O diâmetro do andar de inserção do pistão multiandar media 5,08 mm (0,2 polegadas) e o diâmetro do andar de injecção do pistão multiandar media 1,9 mm (0,75 polegadas). Após accionamento do injector, o meio de accionamento multiandar gerou uma força de inserção de cerca de 26,7 N (6 lbs) e uma força de injecção de cerca de 373,6 N (84 lbs).

Em cada teste, o injector foi dotado com um distribuidor tendo uma manga e cartucho de seringa, como ilustrado nas 54 FIG. 14 e 15. Em cada teste, a seringa do cartucho de seringa foi previamente cheia com 0,5 cm3 de uma fórmula não Newtoniana tendo uma viscosidade estática de cerca de 100 PaS (1000 Poise) e uma viscosidade dinâmica de cerca de 20 PaS (200 Poise) medida com uma velocidade de cisalhamento de 1,0 seg-1 a 25 °C utilizando um Reómetro Haake. No entanto, o cartucho de seringa proporcionado no primeiro teste incluía uma agulha de 1,27 cm (0,5 polegadas) 24 gauge, enquanto o cartucho de seringa proporcionado no segundo teste incluía uma agulha de 1,27 cm (0,5 polegadas) 27 gauge. Antes de cada teste, a fórmula foi aquecida até um valor entre cerca de 41 °C e 43 °C.

Os resultados dos testes são proporcionados na Tabela 1. Como se pode interpretar a partir da Tabela 1, o calibre da agulha influencia directamente o tempo necessário para administrar uma fórmula escolhida, mantendo-se tudo o resto na mesma. No entanto, em cada teste, a quantidade desejada da fórmula escolhida foi administrada bem dentro dos 10 segundos. Além disso, em cada teste, o injector gerou muito pouco ruído e não transmitiu forças consideráveis de impacto ou retracção.

Lisboa, 8 Julho de 2013 55

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo (10) para injectar um medicamento (220), compreendendo: um dispositivo (100) de desencadeamento; um distribuidor (200) compreendendo um reservatório (210) contendo o medicamento (220); uma fonte (50) de gás pressurizado; e um meio (150) de accionamento compreendendo um pistão (170) multiandar, em que cada andar do pistão (170) multiandar é definido por uma diferente área superficial; estando o dispositivo para injectar o medicamento (220) configurado de tal modo que, após actuação do dispositivo (100) de desencadeamento, gás pressurizado da fonte (50) de gás pressurizado actua contra o pistão (170) multiandar, o qual exerce, pelo menos, uma primeira força e uma segunda força contra o distribuidor (200), sendo a primeira força exercida antes da aplicação da segunda força; caracterizado por: o distribuidor (200) compreender uma agulha (250) para injectar o medicamento (220); e a primeira força ser inferior à segunda força. Lisboa, 8 Julho de 2013 1