TW201726191A - 藥物輸送裝置 - Google Patents

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Abstract

一種藥物輸送裝置，用於分配一定劑量的液體藥劑，具有：可旋轉驅動的排出機構，其適於從藥劑容器排出一定劑量的液體藥劑；圓形扭轉驅動彈簧，其適於在被外部應變激能時對可旋轉驅動的排出機構施加扭矩，其中圓形扭轉驅動彈簧根據施加到該圓形扭轉驅動彈簧的外部應變的大小包圍變化形狀和/或延伸範圍的內部空間；以及至少一個約束元件，其限定多個靠置表面以隨施加到圓形扭轉驅動彈簧上的外部應變的大小增加地從內部支撐圓形扭轉驅動彈簧。該藥物輸送裝置可以透過如下方式來改進：為靠置表面提供外部形狀，以在可施加於圓形扭轉驅動彈簧的外部應變的整個變化過程中基本上維持內部空間的中心。

Description

藥物輸送裝置
本發明涉及一種藥物輸送裝置。
WO 2014/170177 A1描述了一種基於扭轉彈簧的自動注射裝置，用於排出可設定劑量的液體藥劑。該注射裝置的彈簧機構包括殼體組裝件和相對於殼體組裝件可旋轉的劑量設定組裝件，以及圍繞在殼體組裝件與劑量設定元件之間的圓形扭轉驅動彈簧，使得當相對於殼體組裝件旋轉劑量設定組裝件時，圓形扭轉驅動彈簧被上緊。圓形扭轉驅動彈簧螺旋地盤繞，具有縱向方向和多個連續的圈，其中遠側圈具有遠端，近側圈具有近端。每個圈具有指向外的表面，這些表面一起形成圓形扭轉驅動彈簧平行於縱向方向的外表面。殼體組裝件或劑量設定組裝件或兩者包括聚合物彈簧接收組合體，該組合體包括與圓形扭轉驅動彈簧的縱向方向基本平行的第一表面，用於抵靠螺旋扭轉彈簧的遠端或近端，並且該組合體還包括與圓形扭轉驅動彈簧的縱向方向基本平行的第二表面，用於支撐至少遠側圈或至少近側圈的指向外的表面。
本發明的一個目的是提供一種改進的藥物輸送裝置。該目的總體上由申請專利範圍第1項所述的藥物輸送裝置來實現。本發明的示例性實施例在附屬項中限定。
因此，一種用於分配一定劑量的液體藥劑的一般實施例的藥 物輸送裝置包括：可旋轉驅動的排出機構，其適於從藥劑容器排出一定劑量的液體藥劑；圓形扭轉驅動彈簧，其適於在被外部應力激能時將驅動扭矩施加到可旋轉驅動的排出機構，其中圓形扭轉驅動彈簧根據施加到圓形扭轉驅動彈簧的外部應變的大小包圍變化形狀和/或延伸範圍的內部空間；和至少一個約束元件，其限定多個靠置表面以隨著施加到圓形扭轉驅動彈簧上的外部應變的大小增加地從內部支撐圓形扭轉驅動彈簧，其特徵在於，靠置表面的形狀使得在可施加於圓形扭轉驅動彈簧的外部應變的整個變化期間基本上維持內部空間的中心。
在藥物輸送裝置的更具體實施例中，可旋轉驅動的排出機構包括帶螺紋的活塞桿和驅動套筒，其中驅動套筒構造成在被驅動旋轉時使活塞桿相對於螺紋構件旋轉，螺紋構件相對於藥劑容器設置在固定的軸向位置並且與活塞桿的螺紋接合。
在藥物輸送裝置的另一個更具體實施例中，圓形扭轉驅動彈簧沿軸向方向延伸並且相對於藥物輸送裝置的縱向軸線偏心地固定，由此彈簧端中的一個配置在該至少一個約束元件上並且固定在安裝點處，並且該至少一個約束元件從該安裝點沿軸向方向漸縮。
該至少一個約束元件在劑量設定和劑量分配期間提供對驅動套筒功能的保護。特別是，該至少一個約束元件針對圓形扭轉驅動彈簧(例如，遠側彈簧圈)鄰近圓形扭轉驅動彈簧的固定軸向端產生抵靠表面。當在劑量設定期間驅動套筒軸向移動、以及分配被觸發且在劑量分配期間轉動時，抵靠表面保護驅動套筒免於與圓形扭轉驅動彈簧、特別是與彈簧線圈直接接觸。因此，藥物輸送裝置在效率和可靠性方面得到改進。
在另一個更具體實施例中，在偏壓(biasing)圓形扭轉驅動彈簧期間，該一個或更多個約束元件適於將圓形扭轉驅動彈簧與驅動套筒部分地間隔開。
在另一示例性實施例中，圓形扭轉驅動彈簧包括圍繞驅動套筒的多個彈簧圈。
根據本發明的另一方面，在劑量設定期間，圓形扭轉驅動彈 簧的直徑減小，由此圓形扭轉驅動彈簧所受應變增加。
在一個示例性實施例中，該至少一個約束元件設置在圓形扭轉驅動彈簧的軸向端和驅動套筒的軸向端之間，由此，該至少一個約束元件的外徑與驅動套筒的外圓周在徑向上是間隔開的。特別是，該至少一個約束元件的外徑變化，例如，向近側方向減小。
在一個示例性實施例中，該至少一個約束元件包括多個軸向突起，該軸向突起產生用於彈簧圈的抵靠表面。該多個軸向突起可以平行於圓形扭轉驅動彈簧的扭矩軸線突出，該扭矩軸線平行於藥物輸送裝置的縱向軸線。例如，該至少一個約束元件包括圍繞該至少一個約束元件的圓周分佈的三至六個軸向突起。
軸向突起的數量取決於機構約束。可以設置作為連續圓環的單個軸向突起，或者設置圍繞圓周的大量較窄的軸向突起，或只設置一個窄軸向突起。
在一個示例性實施例中，第一約束元件耦接到藥物輸送裝置，或構造為藥物輸送裝置的殼體的一部分，其中第一約束元件固定遠側彈簧端，並且包括遠離固定的遠側彈簧端向近側突出的多個第一軸向突起。
此外，第二約束元件耦接到數字套筒或構造為數字套筒的一部分，其中第二約束元件固定近側彈簧端，並且包括遠離固定的近側彈簧端向遠側突出的多個第二軸向突起。彈簧端可以透過與包括斜坡(ramp)的固定凹部接合而固定，其中彈簧端包括用以將彈簧端固定到相應凹部中的鉤。
圓形扭轉驅動彈簧可由於數字套筒相對於殼體的旋轉運動而被偏壓。因為圓形扭轉驅動彈簧固定到殼體和數字套筒，所以，由於數字套筒的相對旋轉，圓形扭轉驅動彈簧圍繞扭矩軸線扭轉。當圓形扭轉驅動彈簧所受應變增加，由此朝扭矩軸線徑向接近時，至少多個彈簧圈、特別是與固定的彈簧端相鄰的彈簧圈、抵靠軸向突起。
圓形扭轉驅動彈簧可以在分配一定劑量的藥劑期間從應變中釋放，其中由於圓形扭轉驅動彈簧的釋放，驅動套筒與數字套筒一起相對於殼體旋轉。
從下文給出的詳細描述中，本發明的進一步適用範圍將變得顯而易見。然而，應當理解，詳細描述和具體示例雖然指示了本發明的示例性實施例，但是僅僅是以舉例說明的方式給出的，因為在本發明的精神和範圍內的各種改變和修改對於本領域技術人員而言將從該詳細描述變得顯而易見。
1‧‧‧藥物輸送裝置
2‧‧‧外殼
2.1‧‧‧第一約束元件
2.1.1‧‧‧第一固定凹槽
2.1.2‧‧‧第一軸向突起
3‧‧‧藥筒保持器
4‧‧‧活塞桿
5‧‧‧驅動套筒
5.1‧‧‧花鍵齒
5.2‧‧‧組裝凹槽
5.3‧‧‧肋
6‧‧‧數字套筒
6.1‧‧‧第二約束元件
6.1.1‧‧‧第二固定凹槽
6.1.2‧‧‧第二軸向突起
7‧‧‧按鈕
8‧‧‧劑量選擇器
9‧‧‧圓形扭轉驅動彈簧
9.1‧‧‧遠側彈簧端
9.2‧‧‧近側彈簧端
10‧‧‧藥筒
11‧‧‧計量元件
12‧‧‧離合器元件
13‧‧‧離合器彈簧
14‧‧‧支承件
15‧‧‧阻塞件
A‧‧‧縱向軸線
從下面給出的詳細描述和附圖將更充分地理解本發明，附圖僅以舉例說明的方式給出，因此不限制本發明，其中：圖1是藥物輸送裝置一個示例性實施例的示意性縱向截面，圖2是圓形扭轉驅動彈簧的示意性立體圖，圖3是藥物輸送裝置之殼體的第一約束元件的示意性透視圖，圖4是藥物輸送裝置之數字套筒的第二約束元件的示意性縱向截面圖，圖5至圖7是藥物輸送裝置中包括圓形扭轉驅動彈簧、驅動套筒、第一約束元件和數字套筒的部分的示意性縱向截面圖，圖8是數字套筒和驅動套筒的結合區域的示意性透視圖，圖9是驅動套筒一個示例性實施例的示意性透視圖，以及圖10是根據圖9的驅動套筒的示意性側視圖。
在所有附圖中，相應的部件用相同的附圖標記表示。
圖1示出呈筆形注射裝置形式的藥物輸送裝置1的一個示例性實施例的縱向截面。
為了在劑量設定和劑量分配期間保護驅動功能，藥物輸送裝置1至少包括：驅動套筒5，其適於移動活塞桿4以分配一定劑量的藥劑；圓形扭轉驅動彈簧9，其適於移動驅動套筒5；和至少一個約束元件2.1、6.1(亦於圖3、圖4中更詳細地示出)，其適於部分地固定圓形扭轉驅動彈簧9，以抵抗相對於該至少一個約束元件2.1、6.1的軸向和轉向運動。
藥物輸送裝置1還包括殼體2、藥筒保持器3、數字套筒6、按鈕7、劑量選擇器8、藥筒10、計量元件11、離合器元件12、離合器彈簧13和支承件(bearing)14。可以提供包括針、針座和針蓋的針組裝件(未示出)作為附加部件。
藥物輸送裝置1還包括從藥物輸送裝置1的近端P延伸到遠端D的縱向軸線A。
殼體2被構造為接收上述藥物輸送裝置1的部件的基本管狀體。藥筒保持器3配置在殼體2的遠端並且附接到殼體2的遠端。藥筒保持器3接收藥筒10，透過使阻塞件15在藥筒10內向遠側位移，可以從藥筒10分配多個劑量的藥劑，其中，阻塞件15耦接到活塞桿4上。藥筒保持器3的遠端可以設置有用於附接包括針、針座和針蓋的針組裝件的裝置(未示出)。
活塞桿4螺紋連接到殼體2，其中活塞桿4包括與殼體2的相應的內螺紋接合的外螺紋。活塞桿4的遠端與支承件14接合，支承件14作用在阻塞件15上。活塞桿4在轉向上鎖定到驅動套筒5，使得在旋轉時活塞桿4相對於驅動套筒5軸向移動。
驅動套筒5具有基本上中空的圓柱形形狀並且包圍活塞桿4。驅動套筒5在近側接合到離合器元件12，在遠側接合到離合器彈簧13。驅動套筒5進一步配置在數字套筒6內並且允許克服離合器彈簧13的偏壓相對於殼體2、活塞桿4和數字套筒6向遠側移動。在劑量設定期間，驅動套筒5在轉向上鎖定到殼體2，而在分配一定劑量之藥劑期間在轉向上離耦(uncoupled)殼體2。此外，在劑量分配期間，驅動套筒5在轉向上鎖定到數字套筒6。
數字套筒6包括基本上管狀的形狀並且在外圓周上標記有數字序列，其透過計量元件11是可見的。數字套筒6在劑量設定期間在轉向上鎖定到劑量選擇器8，因此在劑量設定期間經由劑量選擇器8旋轉。在劑量分配期間，數字套筒6透過圓形扭轉驅動彈簧9與驅動套筒5一起旋轉，圓形扭轉驅動彈簧9在圖2中更詳細地示出和解釋。數字套筒8在劑量設定期間進一步在軸向上鎖定到殼體2並且在轉向上耦接到按鈕7。
按鈕7形成藥物輸送裝置1的近端並且永久地接合到劑量選擇器8。為了啟動藥物輸送機構，按鈕7被向遠側按壓，如下面進一步描述的。
劑量選擇器8被構造為套筒狀部件，具有帶肋的外表面，以便提供可抓握的表面。劑量選擇器8此外被鎖定以抵抗相對於殼體2進行軸向運動，並且被鎖定以抵抗相對於按鈕7的旋轉運動。劑量選擇器8在劑量設定期間的旋轉對圓形扭轉驅動彈簧9施加載荷，以便為藥物輸送機構供給能量。
圓形扭轉驅動彈簧9插入數字套筒6中，從而包圍容納驅動套筒5的遠側部分的圓形內部空間。圓形扭轉驅動彈簧9包括固定到殼體2的遠側彈簧端9.1和固定到數字套筒6的近側彈簧端9.2。圓周扭轉驅動彈簧9在劑量設定期間透過相對於殼體2旋轉劑量選擇器8而被偏壓或施加載荷。由於劑量選擇器8在轉向上鎖定到數字套筒並且數字套筒6固定到圓形扭轉驅動彈簧9的近側彈簧端9.2，所以圓形扭轉驅動彈簧9被偏壓且減小其直徑接近扭矩軸線，如下面進一步描述的。
藥物輸送裝置1的其他部件是計量元件11、離合器元件12、離合器彈簧13和支承件14。
計量元件11包括大致板狀或帶狀(band-like)部件，其具有允許觀察數字套筒6的一部分的中心孔口(窗口)。計量元件11在轉向上鎖定到殼體2，但允許相對於殼體2軸向平移。
離合器元件12接合到數字套筒並且在轉向上鎖定到其上。離合器元件12至少在劑量設定期間進一步被鎖定到按鈕7以抵抗旋轉運動。離合器元件12在劑量設定和劑量分配期間為使用者提供聽覺和/或觸覺反饋。
離合器彈簧13可以是壓縮彈簧且限定驅動套筒5、離合器元件12和按鈕7的軸向位置，其中離合器彈簧13向近側方向在驅動套筒5上施加力。該彈簧力經由驅動套筒5、離合器元件12和按鈕7反作用，並且透過劑量選擇器8進一步反作用於殼體2。
支承件14接合到活塞桿4的遠端並且向遠側方向作用在阻塞件15上。支承件14在軸向上被鎖定到活塞桿4，但可旋轉地耦接到活塞 桿4。
為了執行藥物輸送過程，可以根據以下示例性方法操作藥物輸送裝置1。
使用者透過順時針旋轉劑量選擇器8選擇可變劑量的藥劑，這產生數字套筒6相對於殼體2的一致(identical)旋轉。數字套筒6的旋轉導致如上所述的對圓形扭轉驅動彈簧9施加載荷，從而增加了存儲在其中的能量。隨著數字套筒6旋轉，計量元件11由於其螺紋接合而軸向平移，從而示出撥選劑量的值。
當設定了劑量時，使用者可以透過向遠側方向按壓按鈕7來啟動藥物輸送機構，從而啟始(initiating)劑量分配。
結果，按鈕7和劑量選擇器8與數字套筒6和圓形扭轉驅動彈簧9在轉向上斷開(disconnected)。離合器元件12和驅動套筒5與按鈕7一起軸向移動，從而將驅動套筒5接合到數字套筒6，使得驅動套筒5和數字套筒6之間的相對旋轉被阻止。此外，殼體2和驅動套筒5之間的接合被釋放，因此驅動套筒5被允許旋轉並且被圓形扭轉驅動彈簧9經由數字套筒6和離合器元件12驅動。
驅動套筒5的旋轉導致活塞桿4的旋轉，活塞桿由於其與殼體2的螺紋接合而軸向平移。數字套筒6的旋轉導致計量元件11軸向移動回到零位置，由此零劑量抵靠部(未示出)停止藥物輸送機構。
由於支承件14方向性地(directionally)與阻塞件15接合，所以當活塞桿4旋轉時，支承件14不旋轉。相反地，支承件14在劑量分配期間軸向平移。
如果使用者釋放按鈕7，則離合器彈簧13使驅動套筒5(與離合器元件12和按鈕7一起)返回到“待用(at rest)”位置，從而使驅動套筒5與殼體2接合，防止進一步旋轉並且停止劑量分配。使用者然後可旋轉劑量選擇器8，使得數字套筒6返回到零劑量抵靠部。
圖2示出圓形扭轉驅動彈簧9一個示例性實施例的透視圖。
圓形扭轉驅動彈簧9由螺旋線形成並且具有多個圈，其中在圓形扭轉驅動彈簧9的中心的相鄰圈之間的相應的軸向距離，相對於圓形扭轉驅動彈簧9的其餘部分的相鄰圈之間的軸向距離增加。
根據所示的實施例，遠側彈簧端9.1和近側彈簧端9.2分別包括用於附接到殼體2和數字套筒6的鉤，如下面進一步描述的。
圖3示出附接到殼體2或構造為殼體2的一部分的第一約束元件2.1的示例性實施例的透視圖。
第一約束元件2.1是環形部件，包括用於接收遠側彈簧端9.1的第一固定凹部2.1.1。
第一約束元件2.1還包括從第一約束元件2.1的外圓周軸向突出的多個第一軸向突起2.1.2。所示的實施例示出了圍繞圓周分佈的四個第一軸向突起2.1.2。替代地，第一約束元件2.1可以包括少於或多於所示數量的第一軸向突起2.1.2。
第一軸向突起2.1.2配置在驅動套筒5和圓形扭轉驅動彈簧9之間，在驅動套筒5的末端部分(即，驅動套筒5的遠側部分)的區域中，如圖5所示。第一軸向突起2.1.2降低了損壞驅動套筒5的功能的風險，這種風險是在對圓形扭轉驅動彈簧9施加載荷期間，鄰近遠側彈簧端9.1的圓形扭轉驅動彈簧9的圈與驅動套筒5的抵靠造成的。在沒有第一軸向突起2.1.2的情況下就會發生這種風險，因為第一固定凹槽2.1.1的幾何形狀將遠側彈簧端9.1在轉向上和徑向上鎖定，而不是在正切方向上鎖定。在對圓形扭轉驅動彈簧9施加載荷期間，圓形扭轉驅動彈簧9的直徑減小，由此鄰近遠側彈簧端9.1的圈傾向於圍繞由第一固定凹槽2.1.1限定的軸線樞轉，直到這些圈抵靠驅動套筒5為止。圓形扭轉驅動彈簧9和驅動套筒5之間的直接抵靠將導致圓形扭轉驅動彈簧9的滯後(hysteresis)的增加，並且阻止驅動套筒5的軸向移動和旋轉。這可能妨礙驅動套筒5的可靠操作。
第一軸向突起2.1.2沿平行於圓形扭轉驅動彈簧9縱向伸展的方向延伸，從而平行於扭矩軸線延伸，並且因此向遠離固定的遠側彈簧端9.1的近側方向延伸。第一軸向突起2.1.2對在劑量設定期間圓形扭轉驅動彈簧9被施加載荷時在驅動套筒5上產生的徑向力反作用(react)。這防止驅動套筒5與圓形扭轉驅動彈簧9直接接觸，特別是當驅動套筒5在劑量設定期間軸向移動以及在劑量分配期間在轉向上移動時。因此，就保持設定劑量的效率和可靠性而言，第一軸向突起2.1.2 的配置改進了藥物輸送裝置1。
第一軸向突起2.1.2的數量取決於機構約束(mechanism constraints)。如果不用多個分散的第一軸向突起2.1.2，也可以作為連續圓環配置單個第一軸向突起2.1.2，或圍繞圓周配置大量較窄的軸向突起，或只配置一個窄軸向突起。
此外，第一軸向突起2.1.2的軸向長度對於正確的功能是必要的。如果軸向長度太小，則與遠側彈簧端9.1緊鄰的圓形扭轉驅動彈簧9的圈可能會變形到足以使第一軸向突起2.1.2軸向脫離且因此直接抵靠驅動套筒5。如果軸向長度過大，則第一軸向突起2.1.2的彎曲強度減小且圓形扭轉驅動彈簧9的圈可能使第一軸向突起2.1.2的自由端徑向向內變形而因此接觸驅動套筒5。
此外，靠近遠側彈簧端9.1的圈在對圓形扭轉驅動彈簧9施加載荷期間抵靠第一軸向突起2.1.2，因此圓形扭轉驅動彈簧9內的有效圈(active coils)數量減少。此外，角偏轉(angular deflection)必須由數量減少的有效圈來適應(accommodated)，導致在這些剩餘的有效圈中產生更高的機械應力。因此，第一軸向突起2.1.2的最小長度是較佳的，以便使被固定的圈數最小化。反過來意味著：剩餘有效圈數最大化，因此在施加載荷和釋放期間圓形扭轉驅動彈簧9的機械應力的峰值最小化。
此外，第一軸向突起2.1.2的外表面形成或成形或構造成支撐圓形扭轉驅動彈簧9的部分軸向鎖定，以防止圈從其脫落。特別是，外表面可以是有外形的(profiled)，即圓錐形、階梯形、摩擦表面。
此外，第一軸向突起2.1.2相對於第一固定凹部2.1.1的角位置可能影響所描述結構的適當功能，特別是如果使用的第一軸向突起2.1.2的數量少時。如上所述，在對圓形扭轉驅動彈簧9施加載荷期間，鄰近遠側彈簧端9.1的圈傾向於圍繞由第一固定凹部2.1.1限定的軸線樞轉，直到這些圈抵靠驅動套筒5為止。知道了圈相對於固定凹部2.1.1最可能抵靠驅動套筒5的一個或更多個位置，就可以選擇第一軸向突起2.1.2的角位置。例如，單個第一軸向突起2.1.2可以最好與第一固定凹部2.1.1相對地放置，這時，直徑減小的效果將最大。
圖4示出數字套筒6中包括第二約束元件6.1的部分的縱向截面。
第二約束元件6.1可以是套筒6的一部分或是附接到套筒6的單獨部件。
第二約束元件6.1包括第二固定凹部6.1.1，第二固定凹部6.1.1用於接收圓形扭轉驅動彈簧9的近側彈簧端9.2，類似於第一固定凹部2.1.1。
第二約束元件6.1還包括從第二約束元件6.1的外圓周軸向突出的多個第二軸向突起6.1.2。該截面圖示出四個第二軸向突起6.1.2中的兩個，其類似於第一軸向突起2.1.2圍繞圓周分佈。替代地，第二約束元件6.1可以包括少於或多於四個第二軸向突起6.1.2。
第二軸向突起6.1.2在平行於圓形扭轉驅動彈簧9縱向伸展的方向上延伸，從而平行於扭矩軸線延伸，並且因此遠離固定的近側彈簧端9.2向遠側方向延伸。第二軸向突起6.1.2反作用於在劑量設定期間在圓形扭轉驅動彈簧9被施加載荷時在驅動套筒5上產生的徑向力，類似於第一軸向突起2.1.2。
圖5至圖7示意性地示出藥物輸送裝置1的一部分的縱向截面，其中包括驅動套筒5的遠端、第一約束元件2.1、圓形扭轉驅動彈簧9的遠側彈簧端9.1和數字套筒6的遠側部分。
圖5示出在裝配期間的藥物輸送裝置1，其中圓形扭轉驅動彈簧9被釋放。圖6示出具有選定的最小劑量藥劑的藥物輸送裝置1，其中圓形扭轉驅動彈簧9被加載十圈。圖7示出具有選定的最大劑量的藥劑的藥物輸送裝置1，其中圓形扭轉驅動彈簧9被加荷十五圈。一圈對應於劑量選擇器8相對於殼體2沿順時針方向旋轉一圈。
圖5至圖7示出在第一軸向突起2.1.2的區域中之第一約束元件2.1的外徑如何逐漸減小，以便將圓形扭轉驅動彈簧9的圈朝向驅動套筒5的外徑引導，從而使其彎曲強度最大化。這同樣適用於未示出的第二軸向突起6.1.2。
因此，圓形扭轉驅動彈簧9的縱向截面輪廓從圓錐形狀變換為圓柱形形狀。這降低了抵靠圈從第一和第二軸向突起2.1.2,6.1.2軸向滑 動的風險。
為了改進第一軸向突起2.1.2的彎曲強度，在第一軸向突起2.1.2的區域中，第一約束元件2.1的內徑相對於多個花鍵齒(splined teeth)的內徑減小，該多個花鍵齒圍繞殼體2的內圓周分佈，以便接合驅動套筒5。
圖8示出驅動套筒5和第一約束元件2.1結合的透視圖。
驅動套筒5包括一圈花鍵齒5.1，這些花鍵齒5.1圍繞驅動套筒5的遠端的外圓周分佈，從而從外圓周徑向向外突出。驅動套筒5的遠端還包括多個組裝凹部5.2，該多個組裝凹部5.2分別中斷花鍵齒5.1的環圈(ring)。組裝凹部5.2的數量及其位置分別對應於多個第一軸向突起2.1.2及其在第一約束元件2.1上的位置。因此，第一軸向突起2.1.2在組裝期間接合組裝凹部5.2。這允許組裝驅動套筒5經過第一軸向突起2.1.2。
圖9和圖10以不同視圖示出了驅動套筒5的一個示例性實施例。圖9示出驅動套筒5的透視圖，圖10示出驅動套筒5的側視圖。
驅動套筒5經由驅動套筒5之內側上的花鍵(未示出)在轉向上鎖定到活塞桿4。為了減小材料厚度，在驅動套筒5的外側上隨著花鍵的輪廓形成凹部。當圓形扭轉驅動彈簧9被施加載荷時，其直徑減小，因此其圈可能接觸凹部的遠端或近端，增加圓形扭轉驅動彈簧9和驅動套筒5之間的摩擦。為了減小這種摩擦，驅動套筒5包括在驅動套筒5的外圓周上軸向延伸的肋5.3。肋5.3為圓形扭轉驅動彈簧9提供平滑且基本圓形的接觸表面。
本文中使用的術語“藥物”(drug)或“藥劑”(medicament)意指含有至少一種藥學活性化合物的藥物配製劑，其中在一個實施方案中，該藥學活性化合物具有多至1500Da的分子量(molecular weight)並且/或者是肽、蛋白質、多糖、疫苗、DNA、RNA、酶、抗體或其片段、激素或寡核苷酸，或是上述藥學活性化合物的混合物，其中在又一個實施方案中，該藥學活性化合物對於治療和/或預防糖尿病或與糖尿病有關的併發症，諸如糖尿病性視網膜病 (diabetic retinopathy)、血栓栓塞病症(thromboembolism disorders)諸如深靜脈或肺血栓栓塞、急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)、心絞痛、心肌梗塞、癌症、黃斑變性(macular degeneration)、炎症、枯草熱、動脈粥樣硬化和/或類風濕關節炎是有用的，其中在又一個實施方案中，該藥學活性化合物包括至少一種用於治療和/或預防糖尿病或與糖尿病有關的併發症(諸如糖尿病性視網膜病)的肽，其中在又一個實施方案中，該藥學活性化合物包括至少一種人類胰島素或人類胰島素類似物或衍生物、胰高血糖素樣肽(glucagon-like peptide，GLP-1)或其類似物或衍生物、或艾塞那肽-3(exedin-3)或艾塞那肽-4(exedin-4)或艾塞那肽-3或艾塞那肽-4的類似物或衍生物。
胰島素類似物例如Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人類胰島素；Lys(B3)、Glu(B29)人類胰島素；Lys(B28)、Pro(B29)人類胰島素；Asp(B28)人類胰島素；人類胰島素，其中B28位的脯氨酸被替換為Asp、Lys、Leu、Val或Ala且其中B29位的賴氨酸可以替換為Pro；Ala(B26)人類胰島素；Des(B28-B30)人類胰島素；Des(B27)人類胰島素；和Des(B30)人類胰島素。
胰島素衍生物例如B29-N-肉豆蔻醯-des(B30)人類胰島素(B29-N-myristoyl-des(B30)human insulin)；B29-N-棕櫚醯-des(B30)人類胰島素(B29-N-palmitoyl-des(B30)human insulin)；B29-N-肉豆蔻醯人類胰島素(B29-N-myristoyl human insulin)；B29-N-棕櫚醯人類胰島素(B29-N-palmitoyl human insulin)；B28-N-肉豆蔻醯LysB28ProB29人類胰島素(B28-N-myristoyl LysB28ProB29 human insulin)；B28-N-棕櫚醯-LysB28ProB29人類胰島素(B28-N-palmitoyl-LysB28ProB29 human insulin)；B30-N-肉豆蔻醯-ThrB29LysB30人類胰島素(B30-N-myristoyl-ThrB29LysB30 human insulin)；B30-N-棕櫚醯-ThrB29LysB30人類胰島素(B30-N-palmitoyl-ThrB29LysB30 human insulin)；B29-N-(N-棕櫚醯-T-穀氨醯)-des(B30) 人類胰島素(B29-N-(N-palmitoyl-T-glutamyl)-des(B30)human insulin)；B29-N-(N-石膽醯-T-穀氨醯)-des(B30)人類胰島素(B29-N-(N-lithocholyl-T-glutamyl)-des(B30)human insulin)；B29-N-(ω-羧基十七醯)-des(B30)人類胰島素(B29-N-(ω-carboxyheptadecanoyl)-des(B30)human insulin)和B29-N-(ω-羧基十七醯)人類胰島素(B29-N-(ω-carboxyheptadecanoyl)human insulin)。
艾塞那肽-4意指例如艾塞那肽-4(1-39)，其是具有下述序列的肽：H-His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2。
艾塞那肽-4衍生物例如選自下述化合物列表：H-(Lys)4-des Pro36,des Pro37艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-(Lys)5-des Pro36,des Pro37艾塞那肽-4(1-39)-NH2,des Pro36艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Asp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[IsoAsp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Met(O)14,IsoAsp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Met(O)14Trp(O2)25,IsoAsp28]艾塞那肽-4(1-39)；或des Pro36[Asp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[IsoAsp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Met(O)14,IsoAsp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Trp(O2)25,IsoAsp28]艾塞那肽-4(1-39), des Pro36[Met(O)14 Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39),des Pro36[Met(O)14 Trp(O2)25,IsoAsp28]艾塞那肽-4(1-39)，其中-Lys6-NH2基團可以鍵結於艾塞那肽-4衍生物的C端；或下述序列的艾塞那肽-4衍生物：des Pro36艾塞那肽-4(1-39)-Lys6-NH2(AVE0010),H-(Lys)6-des Pro36[Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-Lys6-NH2,des Asp28 Pro36,Pro37,Pro38艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-(Lys)6-des Pro36,Pro38[Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-Asn-(Glu)5des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-(Lys)6-des Pro36[Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-Lys6-NH2,H-des Asp28 Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-(Lys)6-des Pro36[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽 -4(1-39)-Lys6-NH2,des Met(O)14 Asp28 Pro36,Pro37,Pro38艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-(Lys)6-desPro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-Asn-(Glu)5 des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-Lys6-des Pro36[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-Lys6-NH2,H-des Asp28 Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2,des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2,H-(Lys)6-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(S1-39)-(Lys)6-NH2,H-Asn-(Glu)5-des Pro36,Pro37,Pro38[Met(O)14,Trp(O2)25,Asp28]艾塞那肽-4(1-39)-(Lys)6-NH2；或前述任一種艾塞那肽-4衍生物的藥學可接受鹽或溶劑合物。
激素例如在Rote Liste,ed.2008，第50章中列出的垂體激素(hypophysis hormones)或下丘腦激素(hypothalamus hormones)或調節性活性肽(regulatory active peptides)和它們的拮抗劑，諸如促 性腺激素(促濾泡素(Follitropin)、促黃體激素(Lutropin)、絨毛膜促性腺激素(Choriongonadotropin)、絕經促性素(Menotropin))、Somatropine(生長激素(Somatropin))、去氨加壓素(Desmopressin)、特利加壓素(Terlipressin)、戈那瑞林(Gonadorelin)、曲普瑞林(Triptorelin)、亮丙瑞林(Leuprorelin)、布舍瑞林(Buserelin)、那法瑞林(Nafarelin)、戈舍瑞林(Goserelin)。
多糖例如葡糖胺聚糖(glucosaminoglycane)、透明質酸(hyaluronic acid)、肝素(heparin)、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物，或前述多糖的硫酸化，例如上述多糖的多硫酸化的形式，和/或其藥學可接受的鹽。多硫酸化低分子量肝素的藥學可接受鹽的一個實例是依諾肝素鈉(enoxaparin sodium)。
抗體是球狀血漿蛋白質(~150kDa)，也稱為免疫球蛋白，其共有一種基礎結構。因為它們具有添加至氨基酸殘基(amino acid residues)的糖鏈(sugar chains)，所以它們是糖蛋白。每個抗體的基礎功能單元是免疫球蛋白(Ig)單體(僅含有一個Ig單元)；分泌的抗體也可以是具有兩個Ig單元的二聚體如IgA、具有四個Ig單元的四聚體如硬骨魚(teleost fish)的IgM、或具有五個Ig單元的五聚體如哺乳動物的IgM。
Ig單體是“Y”形分子，其由四條多肽鏈組成；兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈，它們透過半胱氨酸殘基(cysteine residues)之間的雙硫鍵(disulfide bonds)連接。每條重鏈長約440個氨基酸；每條輕鏈長約220個氨基酸。每條重鏈和輕鏈均含有鏈內雙硫鍵，鏈內雙硫鍵穩定它們的折疊。每條鏈都由稱為Ig域(Ig domains)的結構域構成。這些域含有約70-110個氨基酸，並根據它們的大小和功能分類被歸入不同的範疇(例如，可變或V、恆定或C)。它們具有特徵性的免疫球蛋白折疊，其中兩個β片層(β sheets)創建一種“三明治”形狀，該形狀由保守的半胱氨酸和其它帶電荷的氨基酸之間的相互作用而保持在一起。
哺乳動物Ig重鏈有五種類型，表示為α、δ、ε、γ、和μ。存在的重鏈的類型決定抗體的同種型；這些鏈分別可以在IgA、IgD、 IgE、IgG、和IgM抗體中找到。
不同的重鏈的大小和組成是不同的；α和γ含有大約450個氨基酸，δ含有大約500個氨基酸，而μ和ε具有大約550個氨基酸。每條重鏈具有兩個區，即恆定區(CH)和可變區(VH)。在一個物種中，恆定區在同一同種型的所有抗體中是基本上相同的，但是在不同同種型的抗體中是不同的。重鏈γ、α和δ具有包含三個串聯(tandem)Ig域的恆定區，和用於增加柔性的絞鏈區；重鏈μ和ε具有包含四個免疫球蛋白域的恆定區。重鏈的可變區在由不同B細胞生成的抗體中是不同的，但其對於由單個B細胞或單個B細胞克隆(clone)生成的所有抗體而言是相同的。每條重鏈的可變區為大約110氨基酸長並包含單個Ig域。
在哺乳動物中，有兩種類型的免疫球蛋白輕鏈，表示為λ和κ。輕鏈具有兩個連續的域：一個恆定域(CL)和一個可變域(VL)。輕鏈長大約211到217個氨基酸。每個抗體含有兩條輕鏈，它們總是相同的；在哺乳動物中每個抗體僅存在一種類型的輕鏈，κ或是λ。
如上文詳述的，雖然所有抗體的大體結構非常相似，但是給定抗體的獨特性質是由可變(V)區決定的。更具體地說，可變環--其在輕鏈(VL)上和重鏈(VH)上各有三個、負責結合抗原，即抗原特異性。這些環被稱為互補決定區(Complementarity Determining Regions，CDRs)。因為來自VH和VL域的CDRs都對抗原結合位點(antigen-binding site)有貢獻，所以是重鏈和輕鏈的組合、而不是其中單獨一個，決定最終的抗原特異性。
“抗體片段(antibody fragment)”含有如上定義的至少一個抗原結合片段，並呈現與衍生抗體片段的完整抗體基本上相同的功能和特異性。以木瓜蛋白酶(papain)限制性的蛋白水解消化將Ig原型裂解為三個片段。兩個相同的氨基末端片段是抗原結合片段(Fab)，每個片段含有一個完整L鏈和大約一半H鏈。第三個片段是可結晶片段(Fc)，其大小相似但包含的是兩條重鏈的羧基(carboxyl)末端的那一半，並具備鏈間雙硫鍵。Fc含有糖、補體結合位點、和FcR結合位點。限制性的胃蛋白酶(pepsin)消化產生含有兩條Fab和鉸鏈區的單 一F(ab')2片段，其包括H-H鏈間雙硫鍵。F(ab')2對於抗原結合而言是二價的(divalent)。F(ab')2的雙硫鍵可以裂解以獲得Fab'。此外，可將重鏈和輕鏈的可變區融合到一起以形成單鏈可變片段(scFv)。
藥學可接受鹽例如酸加成鹽和鹼性鹽。酸加成鹽例如HCl或HBr鹽。鹼性鹽例如具有選自鹼(alkali)或鹼土(alkaline)的陽離子，例如Na+、或K+、或Ca2+，或銨離子N+(R1)(R2)(R3)(R4)的鹽，其中R1至R4彼此獨立地為：氫、任選取代的C1-C6烷基、任選取代的C2-C6烯基、任選取代的C6-C10芳基、或任選取代的C6-C10雜芳基。藥學可接受鹽的更多實例在"Remington's Pharmaceutical Sciences" 17.ed.Alfonso R.Gennaro(Ed.),Mark Publishing Company,Easton,Pa.,U.S.A.,1985中及Encyclopedia of Pharmaceutical Technology中描述。
藥學可接受溶劑合物例如水合物。
本領域技術人員將會理解，可以在不偏離本發明的全部範圍和精神的情況下，對各種各樣的裝置部件、方法和/或系統以及在此描述的實施例進行修改(添加和/或除去)，本發明的全部範圍和精神包含這樣的修改及其任何和所有的等同物。
1‧‧‧藥物輸送裝置
2.1‧‧‧第一約束元件
2.1.2‧‧‧第一軸向突起
5‧‧‧驅動套筒
6‧‧‧數字套筒
9‧‧‧圓形扭轉驅動彈簧
A‧‧‧縱向軸線

Claims (17)

  1. 一種藥物輸送裝置(1)，用於分配一定劑量的液體藥劑，該藥物輸送裝置包括：- 一可旋轉驅動的排出機構(4，5)，其適於從一藥劑容器(10)排出該劑量的液體藥劑，- 一圓形扭轉驅動彈簧(9)，其適於在由一外部應變激能(energized)時向該可旋轉驅動的排出機構(4，5)施加一驅動扭矩，其中，根據施加到該圓形扭轉驅動彈簧(9)的外部應變的大小，該圓形扭轉驅動彈簧包圍具有變化形狀和/或延伸範圍(extension)的一內部空間，和- 至少一個約束元件(2.1，6.1)，其限定多個靠置表面(rest surfaces)以隨施加到該圓形扭轉驅動彈簧(9)上的外部應變的大小而增加地從內部支撐該圓形扭轉驅動彈簧(9)，其特徵在於，該等靠置表面的形狀為能夠在可施加於該圓形扭轉驅動彈簧(9)的外部應變的整個變化過程中基本上維持該內部空間的中心。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該可旋轉驅動的排出機構包括一帶螺紋的活塞桿(4)和一驅動套筒(5)，其中，該驅動套筒(5)被構造成當被驅動旋轉時，使該活塞桿相對於螺紋構件旋轉，該螺紋構件相對於該藥劑容器(10)設置在固定的軸向位置並且與該活塞桿(4)的螺紋接合。
  3. 如申請專利範圍第1至2項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該圓形扭轉驅動彈簧(9)在一軸向方向上延伸並且相對於該藥物輸送裝置(1)的一縱向軸線(X)偏心地固定，彈簧端(9.2)中的一個配置在該至少一個約束元件(2.1，6.1)上並且固定在一安裝點(M)處，該至少一個約束元件(2.1，6.1)從該安裝點(M)沿該軸向方向漸縮(tapers)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，在該圓形扭轉驅動彈簧(9)的上緊(tensioning) 期間，該一個或更多個約束元件(2.1，6.1)適於將該圓形扭轉驅動彈簧(9)與該驅動套筒(5)部分地間隔開。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該至少一個約束元件(2.1，6.1)包括至少一個軸向延伸的突起(2.1.2，6.1.2)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該突起(2.1.2，6.1.2)平行於該圓形扭轉驅動彈簧(9)的一扭矩軸線突出。
  7. 如申請專利範圍第5或6項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該突起(2.1.2)的一外徑從該安裝點(M)朝向該突起(2.1.2)的一末端減小。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，由該圓形扭轉驅動彈簧(9)包圍的該內部空間的一直徑在劑量設定期間減小，由此該圓形扭轉驅動彈簧被施加應力。
  9. 如申請專利範圍第3至8項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該圓形扭轉驅動彈簧(9)是螺旋盤繞的，並且一個或更多個彈簧圈由該約束元件(2.1，6.1)的一個或更多個漸縮臺階(tapered steps)支撐。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該至少一個約束元件(2.1，6.1)包括繞該至少一個約束元件(2.1，6.1)之一圓周分佈的兩至六個軸向突起(2.1.2，6.1.2)。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，一第一約束元件(2.1)耦接到一殼體(2)，或構造為該殼體(2)的一部分。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該第一約束元件(2.1)固定該圓形扭轉驅動彈簧(9)的一遠側彈簧端(9.1)。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中之任一項所述的藥物輸送裝置 (1)，其中，一第二約束元件(6.1)耦接到一數字套筒(6)，或構造為該數字套筒(6)的一部分。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該第二約束元件(6.1)固定一近側彈簧端(9.2)。
  15. 如申請專利範圍第2至14項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，該圓形扭轉驅動彈簧(9)由於一數字套筒(6)相對於一殼體(2)旋轉運動而被施加應力。
  16. 如申請專利範圍第5至15項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，當該圓形扭轉驅動彈簧(9)被拉緊(strained)時，該圓形扭轉驅動彈簧(9)的彈簧圈中的至少一個抵靠該軸向突起(2.1.2，6.1.2)。
  17. 如申請專利範圍第1至16項中之任一項所述的藥物輸送裝置(1)，其中，在分配該劑量的藥劑期間，該圓形扭轉驅動彈簧(9)被釋放，其中，該驅動套筒(5)由於該圓形扭轉驅動彈簧(9)的釋放而相對於該殼體(2)與該數字套筒(6)一起旋轉。
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