TWI279235B - An implantable osmotic agent delivery system and method of variably controlling the delivery of a beneficial agent from the same - Google Patents

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敦、議明說明 (發明说明應敘明.發騎屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 發明之背景 發明之領域 本發明係關於一種滲透式控制之可移植傳送裝置，尤指 一種用於在一種滲透式驅動之傳送系統，調節反向擴散及 流體傳送速率’I有-雙向小型閥及動態自行調整流槽之 傳送裝置。 相關技藝之說明 人們曹已藉種種方法，包括可移植傳送裝置，諸如可移 植渗透式傳送裝置’在醫學及獸醫學領域達成有益媒劑， 諸如藥物之受控制傳送。在名為施藥之長時間期間，傳送 有盈之媒劑，滲透式傳送系統非常可靠。通常，滲透式 傳送系統自外面環境吸入流體，纟自傳送系統釋出受控制 量之有益媒劑，而藉以操作。 各種型式之傳送裝i，其代表性實例揭示於美國專利 3,987,79G 號；4,865,845 號；5,059,423 號；5，112,614 號； 5，137,727 號；5,2 1 3,809 號；5,234,692 號；5,234,693 號； 5,308,348 號；5,41 3,572 號；5,54〇,665 號；'η。％ 號； 5,985,305號；及5,221，278號，此諸專利均經參考併入本寶 。所有以上專利通常包括某種型式之膠囊，具有壁或壁〈 數部份（例如半可滲透膜），其使水選擇性傳入至膠囊内部 水被膠囊内所含之一種水吸引媒劑之吸收，在膠囊内造片 -種參透壓，其然後導致膠囊内之有益媒劑排出：或則 水吸引媒劑可為傳送至病人之有益媒劑。然而，在大多凄 (2) 1279235 發明說明續頁 情形，係就其，將水吸入膠囊之 之媒劑。 而特別使用-種單獨 使用-種單獨之滲透性媒劑時，可藉—活動分隔構㈣ ::塞，透性媒劑與膠囊内之有益媒劑分開。勝囊 ^構因而當渗透性媒劑吸取水份並且特 二膠囊本身不膨脹。輪性媒劑膨腺時，該媒劑導致 活動分隔褸構件移動，將有益媒劑通過膠囊之—孔二 :通運排出。有益媒劑以水通過膠囊之半滲透壁㈣透性 媒劑合併之相同容積速率’通過出口通道排出。 在有些已知之可植入傳送裝置，膠囊之孔口或酋 水久開啟’並因此允許有益媒劑之不受阻礙排出。這在= 二之周^組織導致有益媒劑與水份間之直接流體相通。因 向後==生水份向後擴散至有益媒劑儲器中。減低水份 =擴政之—種方式，為提供-種可成各種形狀，諸如平 直或螺旋形之長孔口或出口通道。 在’、他已知可移植傳送裝置，膠囊之孔口或出口通道利 或彈性構件或帶予以覆蓋，以減低水份向後擴 " 皿媒劑儲器中。-經克服一界限壓力彈 允侧有益之媒劑。在該裝置中之壓力少於= ' τ可伸化或舞性構件或帶便將孔口關閉。然而，在 此寻型式之&置’很少或不控制當該裝置調整至溫度及/或 内邛或外邛壓力上之變化時所可能累積之壓力。 八在再其他已知可移植傳送裝置，孔口或出口通道至少部 、種作用減低水份向後擴散至有益媒劑儲器之可伸縮 1279235 發幌興顯 或弹性材料作成。在 # ^ R 、，工已達成一界限壓力，此可 置之内部·力少於界限壓力時，=:。在該裝 然而，在此等型式之穿置…Γ 材料便關閉。 飞之衣置很少或不控制當該裝f %敫 溫内部或外部屋力上之變化時所可能累積之二。 ^ ’料性傳送系統依靠間隙體液流動越過_速率限 之名：半參透膜)’以驅動滲透媒劑膨脹，其再驅動有 或排出。在緊接在植入後之期間，此間隙流 : 由有益媒劑傳送槽（也稱作孔口或出口通道）擴 月進入有盃媒劑中。此種擴散為不合乎希望 有益媒劑配方之不受控制之稀釋。 為Ά致 在試f限制或防止向後擴散，-而不覆蓋孔口或出口通道 之诸先前已知設計…項限制為需要行相當長擴散路徑， 以^止或阻礙流體向後擴散進入有益媒劑隔間。在此等已 又^，孔σ ’擴散路徑’或出口槽’曾藉模製細節至 塑膠中或藉車削高容限表面至金屬中所形成。此等方法製 造費用叩貴’並佔據相當大容積，導致植入物具有增加之 大小。 已知可植入傳送裝置之一另外缺點，為此等裝置不補償 溫！及内部壓力之變化，其可能導致可值入傳送裝置暫時 在问或低速率#达有s媒劑。_般為，一可植人滲透式驅 動傳n充在植入至病人前，將會已儲存在環境室溫 ㈠20至22 C )纟植入後之幾小時内，該系統隨後將會與病 人達到…平衡(約37 C )。此種在溫度之增加，彳導致可植 (4) (4)1279235 發輸明顧 入裝^内之有、益媒劑配方膨脹，其可能導致該系統之增歷 及㈠冉之為起動“爆裂”之有纟媒劑之一種快$ ’短持續 』Η傳C 種爆裂_般後隨—短期間之略低媒劑傳送（一 I持績自少於-天至5天），在該時間，渗透壓力增加至一 程度等於活塞摩擦者。當可植入裝置之内部壓力增加時， 有益媒劑傳送之速率將會升高，直到其獲致一種穩定狀態 。由於渗透式傳送系統之目的，在固定速率傳送—界定濃 度之有益媒劑，在傳送之起動“爆裂，，及隨後之“滯後，，均非 所宜。 種可植入冷透式驅動之有益媒劑傳送系統之一另外方 面’為其受到外部壓力或溫度變化（斜如自戴水下啤吸器具 潛熱水浴，或航行期間之溫度循環），其後可能導致在 有ϋ媒劑傳送分布之瞬時尖峰。 /前之設計可能在可植人滲透式傳送裝置内產生足夠高 壓力，致使-個或多個植入物組件失效或被排出。在減低 組件失效或排出可能性之_種努力，先前設計tf在儲器 壁提供凹槽及/或在半滲透臈之肋片或在該裝置之壁上之 孔，如果該裝置之-組件移出定位，其便開啟。此等方法 需要零件設計之另外車削，而增加該裝置之成本。 ：發明之一項目的，為利用一彈簧加載閥容納有 直到内部滲透引起之壓力大至足以克服外加之彈 育力，而使起動“爆裂”最小，藉以使閥開啟，並允許受# 制之媒劑之釋出。另由於消除初㈣劑m使μ w傳送之起動後“滞後，，最小或消除，也為本發明之— 1279235

(5) 項目的。起動“爆裂，，及起動後“滯後，，之最小之一另外沾田 ，為該系統可達成希望之穩定狀態性能，顯著快於在 之可植入媒劑傳送裝置。 知 本發明之另一目的’為以一種相對不昂貴方式，提供 除擴散，並且無需相對大或長之孔口，擴散路徑，或出口 槽。 本《月之3外目的，為提供-種能牽制在該裝置内所 產生之總滲透壓力，而無需相對昂貴及複數之流體流繞道 路徑。 發明之概要 根據本發明，一種用於哺乳動物（較佳為用於人類）之可 移植藥物傳送系統，包括—有—不可滲透外層之膠囊。該 膠囊有-有盈媒劑傳埠端及一流體吸取端，其彼此間開， '不疋位於^亥膠囊之相對兩端。另外，該膠囊包含一内 δ種有盈媒劑之儲器；一使儲器與滲透引擎分開之活動 分隔構件·’及-參透”。該傳送系統包括—用以控制有 ，媒劑流通過有益媒劑傳送端之敦置，其在膠囊内之壓力 二於上預定壓力時’實際防止有益媒劑流出膠囊，並在 膠囊内之壓力低於一下預定壓力日夺，實際防止有益媒劑流 :膠囊。然而，在膠囊内之壓力為在下與上預定壓力之間 ^ ’貫際允許有益媒劑通過有益媒劑傳送端流出膠囊。 根據本發明之另一方面，一種用於動態式調節一種有益 媒劑自-加壓有益媒劑傳送系統流動之裝i，包括一有一 下口及一上口之中空體。該裝置也包括一裝置，在該有益 -9- 1279235 發明_明_貢 ⑻ :劑作用於用'以控制流動之裝置之壓力低於一下預定壓力 日：’用以控制間隙流體流動通過中空體。該裝置也包括— :置’在該褒置中之壓力高於一上預定壓力時，用以控制 ^某劑流出該裝置。在該裝置中之壓力為在下與上預定 =之間肖，實際允許有益媒劑通過有益媒 端 该裝置。 —根據本發明之一另外方面’―種可變式控制有益媒劑自 可移植藥物傳送系、傳送之方法，包括提供_有一有益媒 :及一流體吸取端之膠囊，一内含一種有益媒劑之 益’―内含—種流體吸引媒劑之吸取儲哭，及一在 :編器與吸取儲器間之活動分隔構件之步驟。該 =器及吸取儲器分別位於鄰近有益媒劑傳送端及流體吸 一，遠方法也包括在膠囊内之壓力低於_下預定壓力時 貫㈣止流體流入膠囊’及在膠囊内之壓力高於一上預定 2:二際防止流體流出膠囊。該方法再另包括在該厭力 量，^、上預定壓力之間時，可變式控制有益媒劑流出膠 襄之步驟。 根據本發明之又一方面，一種可變式控制有益媒劑自— 可移植苓透式驅動傳送系統傳送之方法，包括經 兴 媒劑儲器在其上施加流體壓力 ^ 使閥〜成之活動關閉構 =相對於—下孔σ移位，而藉以在關閉構件與下孔口之間 :成：開口之步驟。該方法也包括經由來自有益媒劑之 媒：：”:力:该開口之大小’並允許-種有益媒劑自有益 媒^心通過下孔σ，及通過閥總成。該方法另包括可變 •10- 1279235 ⑺ mmm 式控制有益媒劑流過閥總成，而 對活動關閉構件所施加之心 “·與有益媒劑 預定最…… 成正比，直物力接近- 丁貝疋取大壓力，在其時，當壓 較受到限制。 日” ’有益媒劑流變成 本發明提供導使彈簧加載之閙 止右^讲卞丨^ (動階段關閉’有效防 有並媒劊與間隙流體間之流 厭I 一 々日逍’直到該系統足夠加 &，而稭以在此階段實際防止向後 丨又謂政之優點，以及有荔 媒劑在足夠速率抽吸，以不允 哭。 干月且/夜擴散進入有益媒劑儲 本發明也提供线需要相對長孔σ，擴散路徑或出口 …在-可移植滲透式驅動傳送系統防止向後擴散之 優點。 ” 另外，本發明提供一種可移植滲透式驅動傳送裝置，宜 能經得起並㈣全“滲㈣力，任何高效力有㈣劑: -項特別關鍵性考慮，而無需相對昂#及複雜之流體流旁 通路徑。 再者本發明免除需要單獨之流體旁通路徑及其成本。 較佳實施例之說明 本發明係關於一種壓力啟動之雙向閥及動態自行調節流 槽，供在一種可移植滲透式驅動之有益媒劑傳送系統用於 °周郎μ體流。雙向閥及動態自行調節流槽之諸組件設計為 在有血媒劑儲内之壓力低於一下預定壓力時，實際防 止間隙流體在其通過，及在一有益媒劑儲器内之壓力高於 上預定壓力時，間隙流體在其通過。此為在該有益媒劑 1279235 ⑻ ___ 時°:,、二一下預定壓力時’或高於-上預定壓力 闊槽之變窄所達成。在特別高壓力，可將該 ! Γ °端全然_，或其可提供-最小漏料 位 而决不超過一最大流體流動。在究1 /p M f + 閥將合士入朗Μ 4、 仕令或很低壓力，該 料心王：在該有益媒劑儲器端提供-最小漏汽 :==劑配方與外部流體渗入隔離，並消 :擴:㈤有益媒劑配方中， 結^早一間单，及低成本機構，將所有希望之性能 力=期可調節或消除外部效應，諸如在傳送系統之外部壓 仍妙二=化’雖'然不切合實I但本發明需要在該系統 =有益媒劑之總體璧力之顯著增加，而藉以使其誤 ，便=取小m线在較高壓力抽吸或傳送有益媒劑 更減低抽:及或傳送速率之可變性。例如，_ 〇 〇i ps㈣ 方2壓力增加’在0.10psi之額定壓力對系統施配之誤 誤^於以3PS_°對3%則統施配O.lOpsi所造成之 圖1例示一種有一膠囊2之可蔣拮 傳…“狀…之了私植冷透式驅動之有益媒劑 錯 ：Λ 可參透外層’並包括-有益媒劑 心50及-滲透媒劑儲器52。有益媒劑傳^统 可動j:4位於有益媒劑儲器5。與渗透媒劑儲： =間。—可透流體膜56提供在有益媒料送系統I之流體吸 取端16。可透流體膜56可為任何膜或數膜之組 -12- (9) 1279235 賴變月續冥、 心«极、，、、二、一、'、Ί 可適當控制進入膠囊2之流體 擇為防止膠囊2内之組成流出 之有益媒劑傳送端14。 量之形狀。另外，膜5 6也應選 膠囊。一閥總成10提供在膠囊 、膠囊2必須為足夠強固，以保證其不會泡漏，破裂，斷裂 或畸艾’俾在其在使用同時不滲透所將會受到之應力下， 二其有益媒劑内容物排出。特料，其應設計為經得起儲 :52中之水可膨脹滲透媒劑所可能產生之最大滲透壓力。 膠囊2也必須具化學惰性及生物相容性，亦即，其必須與有 益媒劑配方以及人體不起反應。適當材料通常包含」種非 反應聚合物或一種生物相容金屬或合金。聚合物包括丙稀 腈聚合物諸如丙烯腈_丁二烯_笨乙烯三聚物及類似聚合物； i代聚合物諸如聚四貌乙稀，聚氯三就乙^，共聚物三氟 乙稀及六氟丙烯；聚醯亞胺；聚颯類；聚碳酸酯；聚乙烯 ,水丙烯，水氣乙烯聚氯乙烯共聚物；聚碳酸酯_丙烯腈 丁 稀本乙稀，I本乙婦及類似者。通過可用於形成儲器 之組成之水瘵氣傳輸速率，報導於J. Pharm.Sci，. Vol. 29, pp. 1634-37(1970年）；Ind· Eng· Chem.，v〇1 45, pp 2296_23〇6 (1953年）· Materials Engineering，Vol. 5, pp· 38-45 (1972年 );Ann. Book of astM Stds·，v〇1. 8 〇2，pp 2〇8-211 及 pp.584-587 (1984年）；以及 ind· And Eng. Chem·，Vol.49， PP. 1933-1936( 1957年）。諸聚合物為在 Scott and R〇ff所著

Handbook of Common polymers » CRC Press Cleveland Rubber Co.， Cleveland， Ohio中所已知。可用於本發明 之金屬材料包括不銹鋼，鈦，鉑，鈕，金及其合金，以及 -13- (10) (10)1279235 _麵續頁 f σ至，鍍鉑鐵合金，鈷-鉻合金及氮化鈦塗布不銹鋼 古。。鈦或—種具有大於60%，常大於85%鈦之鈦合金作成之 儲态，對於最具大小關鍵性之應用，為特別較佳。 岑透媒劑儲器52可容納任何適#滲透媒劑，其實例包括 (但不限於卜種非揮發性水可溶滲透媒劑，一種在 ： 渗透聚合物’或二者之-種混合物。代；性渗透 ”片或今透聚合物，例如說明於經予參考併入本案之美國 專利Ml 3,572號及6,27〇，787號。可製備成各種形式之滲透 媒劑，諸如具有適當潤滑劑，黏合劑，及黏性修改劑，諸 如羧曱基鈉纖維素或聚丙烯酸鈉之氯化鈉。成錠形式之氯 化鈉’為如例如在經予參考併人本案之美國專利ms，州 號中所說明之-種較佳水可膨脹媒劑。滲透媒劑應該能在〇 與5200 psi之間產生。 用於可透流體膜56之材料，為半可參透，並且在變濕時 可順應儲器之形狀，並與儲器之剛性表面作成不透水密封 者。半可滲透膜當其置於一種流體環境中水合時便行耗 « ，因而在膜與儲器之配合表面之間產生一密封。自其可# 成膜之聚合材料，依抽吸速率及裝置組態需求而異，並可 包括（但不限於）塑化纖維素材料，增強聚甲基丙烯酸甲酯諸 ' 如甲基丙稀酸經基乙酉旨（hydr〇xyethylmethacryiate，簡稱 、 HEMA)及彈性體材料諸如聚氨酯，以及聚醯胺，聚醚-聚醯 胺，共聚物，熱塑性共聚多酯及類似材料。另外之半滲透 組成，說明於經予參考併入本案之美國專利5,4丨3,572號及 0，270,787 號。 -14- 00 001279235 發明、說明續頁 十活動分隔構件54可為使水可膨脹媒劑與有益媒劑配方隔 離之任何形狀’包括（但不限於）—板片或—活塞。該活動分 隔構件使室52中之水可膨脹媒劑與室5〇中之有益媒劑配方 隔離’並且必須能在膠囊2内之壓力下可密封式移動。活動 分隔構件54較佳為以—種材料作成，其為硬度低於膠囊2 ’並且其將會變形配合膠囊之内部，以與膠囊2提供一不透 流體壓縮密封。自其作成活動分隔構件或活塞之材料，較 佳為不可滲透之彈性體材料’並包括(但不限於)聚丙烯，橡 膠諸如EPDM(乙烯㈣：料體），⑦橡膠，了基橡膠，及 類似橡膠，氟彈性體，全氟彈性體，及熱塑性彈性體，諸 如塑化聚氣乙烯，聚氨醋，Sant〇prene⑧，c_FIex⑧丁，一 種笨乙烯-乙稀-丁烯·苯乙烯共聚物

Technologies inc.)及類似材料。活動分隔構件可為一種壓縮 加載設計。 本發明之可移植藥物傳送裝置，可用以傳送種種作用媒 劑。此等媒劑包括（但不限於）藥物活性縮氨酸及蛋白質，基 因及基因製品，其他基因治療媒劑，及其他小分子。聚縮 氨酸包括（但不限於）在内部所分泌並經由血流所分布之生 長激素類似物，somatomedin-C，親生殖腺釋放激素，刺激 卵泡激素，黃體化激素，LHRH(黃體生成素釋放激素）， LHRH類似物諸如 leuprolide，nafareUn 及州⑽^，lhrh 催動劑及對抗劑，生長激素釋放因子，降血鈣素，抗痛風 藥，親生殖腺素諸如絨毛膜親·生殖腺素〇xt〇cin，〇ctre〇tide ，生長激素外加一種氨基酸，vaspressin，親腎上腺皮質激 (12) 1279235 發繼_續寅 素’表皮生㈣子’激乳素’生長激素釋放抑制因子，親 生殖腺素外加一種蛋白質，促皮質素，imessin，多胜肽 諸如親曱狀腺素釋玫激素’甲狀腺刺激激素，分泌激辛， 胰外分㈣素，腦啡肽，升血糖素内分泌媒劑，及類似物 。可傳达之另外媒劑’包括α丨抗胰蛋白酵素，凝血第八因 子，凝血第九因子及其他抗凝固因子，胰島素及其他胜肽 激素’腎上腺皮質刺激激素，甲狀腺刺激激素及其他垂體 激素’干涉素包括(但不限於)a，沒，及5，紅血球生成素 ’生長时諸如顆粒性8落刺激因子（gcsf)，顆粒性巨嗟 細胞菌落刺激因子（GMCSF、，/ιν Βέ *主t 1 似胰島素生長因子1，組織胞 漿素源活化劑，CD4，dDAVP，白血球間^受體對抗劑， 腫瘤壞死因子，騰酵素，乳糖酶，細胞素，白血球間質： ，腫瘤壞死因子受體，脎痴如也丨令,$人# 丁又肢厘^抑制劑蛋白質，細胞毒蛋白質 ，以及重組體抗體及抗體碎片，及類似物。

乂上諸媒J可角於治療各種病症包括(但不限於)血友病 及其他血液疾病，生長疾病，糖尿病，白血病，肝炎，腎 衰竭’人類免疫缺陷病毒感染，遺傳性疾病諸如腦苦脂酶 缺乏及腺苦酸脫胺基酵素缺乏，高血壓，敗血性休克，自 體免疫病諸如多發性硬化，士夂+土 n 〜更化格雷夫司氏病，全身性狼瘡紅 斑及風濕性關節炎’休克及消耗性病，症，纖維囊泡症，乳 糖每耐受性缺乏’ $隆氏病’炎性腸病症，胃腸及其他癌 症。 作用媒劑可為無水或含水溶液，懸浮液或絡合物具有 藥物可接受載具或載體，因而產生_種可流動配方，其 -16- (13) 1279235 flies 可在搁*上或在涂;東下長期儲存，以及儲存在—移植之 傳迗純中。該等配方可包括藥物可接受載體及另外惰 性成份。作媒劑可成各種形式，諸如未帶電分子，分子 · 絡合物或藥物可接為豳> 4·-々 ]接又I之組伤。也可採用容易藉人體pH _ ，酵素等成份之媒劑之簡單衍生物(諸如前驅藥物，醚， ‘ 酯，醯胺等）。 - 閥肢30及32較佳為以鈦’鋼，及其合金，熱塑料包括聚 賴酮（PEEK)或液晶聚合物（Hquid叩⑷_隨，簡稱 LCP)及類似材料作成。更佳之閥體3〇及32係以液晶聚合物 作成。 彈黃24較佳為以彈簧鋼包括不銹鋼或鈹/銅或注射模製 水合物或塑膠作成。彈簧材料應該提供維數，同時具有一 種可製成及插入該閥内之金屬線粗度。更佳之彈簧Μ係以 細線彈簧之不銹鋼，或一種供較粗線彈菁之適當塑膠作成 。彈簧—24之輪廓可為圓形’正方形，或任何其他適當形狀 。彈黃24自儲器50提供流體路徑通過上孔口 22。 · 、棒46=柱48可以與_观32相同㈣，或彈性㈣ 枓諸如氟彈性體，全氟彈性體，熱塑性彈性體諸如c_心⑧ 或^°Ρ1^⑧’硬塑膠’或類似材料作成。棒46及導柱48 * 較佳為以熱塑性彈性體’全氟彈性體，或硬塑膠作成。 ' 在操作時’來自膠囊2外部之流體通過膜％並進入該膠囊 。有些流體然後被儲器52中之滲透媒劑所吸收，從而導纟 - 渗透媒劑膨脹。當滲透媒劑膨脹時，其增加之容積導使# 塞54推動容納在有益媒劑儲器5〇中之有益媒劑配送通過閥 -17- 1279235 (14) 讎難J:績宴 總成10，並進入病人之體内。然而，有益媒劑僅在膠囊2 内之壓力大於一下預定壓力時，才配送通過閥總成1〇。以 下將參照圖1 -5更詳細說明閥總成1 〇之技術細節。 如在圖1及2中可看出，閥總成1 〇包括一閥體12，内含複 數之互相連接之流體室60及70。閥總成應該有一高度尺寸 大於直徑尺寸。換言之，閥總成之高度對寬度之比應該大 於1/1。閥總成之高度對寬度比應該少於1/5。閥總成之高度 對寬度之比較佳為在1/1與1/2之間。閥總成較佳為有一直徑 約1至10亳米，更佳為約3至6亳米。閥總成較佳為有一高度 約5至1 〇亳米。 閥體12較佳為包括二完全相同之半部3〇及32。閥總成1〇 另包括一下孔口 20及一上孔口 22。一下流體室60位於靠近 下孔口 20，並與其流體相通。一上流體室7〇位於上孔口 22 與下流體室60之間，並與其流體相通。 下流體室60包括一具有一截頭錐形之第一表面62及一 具有一圓柱形之第二表面64。第一表面62之最下部份， 其直徑為小於下孔口 20之直徑。第一表面62之最上部份 ’其直徑大致相同於第二表面64之直徑。下流體室6〇也 包括一第三表面66,其實際垂直於第二表面64。 一形成在第三表面66與上流體室7〇之相交處之通道以提 供在上下流體室70及60之間。上孔口 22之直徑實際小於上 流體室70之直徑，並且因此一頂面72(也實際垂直於64)提供 在其之間。 -18- 1279235 (15) 如圖2中所例示，閥總成1 0含一有一圓柱形密封44及一截 頭錐體42附著至細長圓柱形棒46(更清楚示於圖几中）及一 導柱48 —活動關閉構件4〇。棒46在直徑略小於彈簧24。導 柱48應有一直徑略小於上孔口 22直徑。活動關閉構件4〇也 包括一實際扁平上表面90。關閉構件4〇及圓柱形棒46可製 成為一單件’較佳為藉模製，或其可以製成，並以已知方 式附著。另外，棒46可製成為有一有螺紋端，其予以組態 為配合設在關閉構件4〇之上表面9〇上之有螺紋開口。 活動關閉構件40可自一實際靠近第一表面62之最下位置 移動至一實際靠近第三表面66之最上位置。關閉構件4〇之 戴頭錐體42成形狀為在關閉構件在最下位置時實際配合第 一表面62。另外，關閉構件4〇之上表面9〇也成形狀為在關 閉構件在最上位置時、實際覆蓋下流體室6〇之第三表面66。 在/舌動關閉構件4 0為在任一上述位置時，便實際阻礙有益 媒劑自有益媒劑儲器50流動通過閥總成π。 一彈簧24設在圓柱形棒46周圍，並在頂面72與上表面90 之間。彈簧24較佳為一螺旋壓縮彈簧，並如圖}中所示。然 而，請予暸解’可使用任何其他適當彈簧，代替螺旋壓縮 彈簧。 在零或低壓力（例如0.5至10 psi)，諸如在儲存或初始泵起 動時所可能預期者，彈簧24使關閉構件40保持在一實際在 閥總成1 2之任一方向阻止流體流動之位置。圓枉形密封4 4 防止流體流動越過下孔口 2 0 ’因而在有益媒劑儲器$ 〇内所 含之任何有益媒劑，與一旦植入，在上孔口 22所存在之間 -19- 1279235 6) 霉明卿續頁' 隙流體之間，、實際無流體連通。而且，如在圖2中可看出， 活動關閉構件40設計為行進通過某一預定軸向移位，同時 在下孔口 20仍保持一密封。因為圓柱形密封料有一高度大 於下孔口 2G之高度，而發生此情形。此特色允許閥總成1〇 谷納在植入時自熱膨脹所產生之增加之媒劑配方容積，而 無在很多裝置所發生之起動爆裂。 使閥1 0保持在關閉位置（如圖2及4中所例示），或在一開 啟位置（如圖3中所例示），所必要之壓力，係例如依有益 媒劑配方之黏度；有益媒劑配方自該系統傳送之希望速率 ;彈簣24之彈簧常數；及/或彈簧24在閥1〇所佔空間之量 而定。 自低至高壓（自閥開啟至閥關閉）之psi(磅/平方吋）範圍， 需為很窄’但可為在約(^至⑽⑼psi之範圍中之任何處 。該範圍較佳約為0.5至約1〇〇 psi。 閥總成1〇為使螺旋形壓縮彈簣24位於活動關閉構件扣之 圓柱形棒46所製成。隨後將總成_留在4體半部3〇及 32之間，而載頭錐體42及圓柱形密封44朝向為分別貼靠下 流體Ϊ 6〇之第—表面62及下孔口 2〇。所產生之總成將會導 使彈簧24受到-種壓縮負載，強制截頭錐體^密封抵靠在 下流體室60之第_表面62。因而，閥總成1()正常在下孔口 2〇對流體流動關閉。可以該項技藝上所知若干方式之任何 方式’將體半部3〇及32密封在—起。例如，使用黏合劑， 超音波熔接，或機械配合。 圖3例示如供正常操作所將會之情形，-旦在下孔口 20 -20- 1279235 (17) 發明說明續頁 之流體壓力超過最小值（例如約5 psi)時之閥操作。在此情 形’活動關閉構件40將會軸向向上向上孔口 22移位，在下 孔口 20造成一開口，並允許來自媒劑儲器5〇之有益媒劑抽 吸通過下孔口 20 ’然後連續通過室60及7〇，及最後退出上 孔口 22。該開口之剖面積，及因而流體流量，係與該流體 對活動關閉構件40所加之壓力成正比，直到諸如壓力開始 接近某一預定最大值。在此情形，當關閉構件4〇之上表面 90接近下流體室60之第三表面66，該閥作用逆反。 彈簧24界定一螺旋形流體流路徑通過上流體室7〇。當 流動之媒劑強制活動關閉構件4〇向上時，彈簧24壓縮。 因而，當有益媒劑儲器50及室60内之壓力增加時，下孔 口 20更完全開啟，同時流體流_路徑逐漸變窄，因而更具 限制性。正常流將會導致彈簧與流體壓力之相對力間之 平衡’而低流體流一般將會被壓力彈簧24完全阻礙，導 致下孔口 20被活動關閉構件40關閉。在另方面，高流體 /；IL 般將會貫際被活動關閉構件4 0之上表面所阻礙，將 開口 74實際關閉。彈簧24之壓縮使下流體室6〇與上孔口 2 2間之流路徑縮小。 圖4示達到最大壓力時（例如約20 psi)之閥狀況。活動關 閉構件40在圖4中已被驅動至其最上位置，強制活動構件抵 靠下流體室60之第三表面66。這均限制活動關閉構件40之 行進’並且關閉下流體室6〇與上流-聽室7〇間之流體連通， 或在幸乂佳貫施例’經由一繞活動關閉構件4〇之小流體旁路 槽’限制繞活動關閉構件40之流體至某一最小量。當壓力 •21- (18) (18)1279235

減I時，流體路徑在上表面66在剖面積增加，從而再次允 。午立曰加之机體流。以此方式，便連續調節流體流，以補償 否則將會導致次最佳性能之壓力及溫度變化。 以上之洋細5兒明係指本發明之一種特定實施例。然而， 自以上揭示應該明自，可容易達成寬廣範圍之材料，製造 技術及替代性實施例。本發明之一另外實施例，包括一單 獨之小流體旁路槽，其可由一通過活動關閉構件4〇之小孔 ，或一形成在活動關閉構件4〇之一邊緣之凹口所形成。 例如，圖5例不本發明之另一較佳實施例，其中可將_閥 〜成80製成如一矽微結構或模製在熱塑料。如在圖5中所見 ，閥總成80包括一有一整體形成之懸臂彈簧臂82代替在上 文所述壓縮彈簧之單室閥體8丨懸臂彈簧臂可以金屬（諸如 以上i、閥體3〇及32所碟者）或一種熱塑料作成。另外，活動 關閉構件86係成一球體之形式，並且附著至懸臂彈簧臂82 之自由端。活動關閉構件86可以金屬或金屬合金（諸如以上 供閥體j〇及32所述者），_種熱塑料，或一種彈性體作成。 只要在壓力低於或高於一預定壓力時，活動關閉構件86關 閉上或下孔口之垂直部份，此實施例之上及下孔口不必具 有相同直徑。然而，也可使用其他形狀供關閉構件86。一 種可能之益處，為此實施例提供一種整體結構，而非一組 合件及個別之組件。再一益處為其極小之總尺寸。 再者’雖然以上說明已說明特別應用於一種滲透式驅動 之媒劑傳送系統，但請明白，本發明可應用於任何加壓流 體傳送系統。 -22- (19) (19)1279235

以上所說明.之範例性實施例’在本發明之所有方面均預 計為例證性而非限制m，本發明能有由精於該項技 Μ ’自本文所含之說明可能導得之很多變化及詳細實於 。:有此等變化及修改，均視為在如下列t請專利範圍所 界定之本發明之範圍及精神以内。 附圖之簡單說明 本發明將參照附圖予以更詳細說明，其中諸相同元件帶 有相同參照圖考號，在附圖中： 圖1為一種包括一雙向閥及動態自行調節流槽之滲透性 傳送袭置，在正常狀況之剖面側視圖； 圖2a為一種包括一雙向閥及動態自行調節流槽之滲透性 傳送裝置，其-上區段之剖面側視圖，其中已使關閉構件 軸向移位； 圖2b為圖2中所示之閥之剖開圖，示細長圓柱形棒48 ; 圖3為一種包括一雙向閥及動態自行調節流槽之滲透性 傳送裝置，其一上區段之剖面側視圖，其中已使關閉構件 轴向移位至大於圖2中所示之程度； 圖4為一種包括一雙向閥及動態自行調節流槽之滲透性 傳送裝置，其一上區段之剖面侧視圖，其中已使其一上室 實際關閉；以及 圖5為一種根據本發明一第二實施例之雙向閥及動態自 行調節流槽之剖面側視圖。 圖式代表符號說明 1 傳送系統 -23- (20) 餐明說Η月續頁 膠囊 閥總成 閥體 傳送端 吸取端 下孔口 上孔口 彈簧 閥體半部 閥體半部 活動關閉構件 截頭錐體 圓柱形密封 棒 導柱 有益媒體儲器 滲透媒體儲器 可動活塞 可透流體膜 流體室 第一表面 第二表面 第三表面 流體室 -24-

Claims (1)

1. 年？月殍日修(更)正本 Ι27923〇§1134143 ?虎專利申請案 中文申晴專利範圍替換本(95年8月） 拾、申請專利範圍 L 一種可移植滲透媒劑傳送系統，包含： 一膠囊’有一不可滲透外層； 4膠囊有一有益媒劑傳送端及一流體吸取端，該傳送 端及遠吸取端位於該膠囊之相對兩端；以及 用以控制流體流動通過該有益媒劑傳送端之裝置，該 控制裝置在該膠囊内之壓力低於一下預定壓力及高於 一上預定壓力時，實際防止流體流動，以及在該膠囊内 之壓力為在該下預定壓力與上預定壓力之間時，實際允 許流體流動。 2·如申請專利範圍第1項之媒劑傳送系統，其中該 流體流動控制裝置包含： 一中空閥體，有孔口設在其相對兩端，一關閉構件及 一彈簧設在該中空閥體内，其中在膠囊内之壓力低於該 下預定壓力時，該彈簀使關閉構件保持在實際覆蓋其中 一該等孔口之位置，或在膠囊内之壓力高於該上預定壓 力時，實際覆蓋該上孔口。 3·如申請專利範圍第2項之媒劑傳送系統，其中諸孔口組 態為可配合關閉構件之對應表面。 4 ·如申請專利範圍第2項之媒劑傳送系統，其中該關閉 構件包括一上區段；一中間區段及一下區段； 該上區段具有一圓柱形； 中間區段具有一截頭錐形；以及 該下區段具有一圓柱形，其直徑小於該上區段之直

   1279235 徑。 5. 如申請專利範圍第2項之媒劑傳送系統，其中該閥體 包含： 一上流體室及^一下流體室； 5亥荨孔口包括^一上孔口及一下孔口； 該下孔口位於該下流體室與該有益媒劑儲器之間；以 及 該上孔口位於靠近該上流體室。 6. 如申請專利範圍第5項之媒劑傳送系統，其中該下流體 室有一下部及一上部； 該下部具有一種截頭錐形及該上部具有一種圓柱形； 該上流體室具有一種圓柱形； 其中該下流體室之該上部之直徑大於該上流體室之 直徑； 該下流體室具有一大致扁平上表面形成在該下流體 室之該上部與該上流體室之間； 其中該關閉構件容納在該下流體室内； 或關閉構件之該中間區段構形為配合該下流體室之 該下部’以及該關閉構件之該下區段構形為配合在該下 孔口内，並實際將其密封；以及 其中該關閉構件具有一實際扁平頂面，有一直徑小於 該下流體室之該上部之直徑及大於該上流體室之之直 徑’因而在該關閉構件與該下流體室之該上表面成鄰接 關係時，該關閉構件之上表面能實際阻斷該上下流體室

   1279235 間之流體連通。 7. 如申請專利範圍第5項之媒劑傳送系統，其中該彈簧包 含一壓縮彈簧，並位於抵靠一位於該上孔口與該上流體 室間之壁’並且對該關閉構件施加力，以在該壓力低於 該下預定壓力時，使該關閉構件抵靠該下流體室之該下 區段。 8. 如申請專利範圍第5項之媒劑傳送系統，其中在該壓力 尚於該上預定壓力時，該關閉構件實際關閉該上孔口與 该下流體室間之流體連通。 9·如申請專利範圍第5項之媒劑傳送系統，其中在該壓力 為在忒下與上預定力壓力之間時，使該關閉構件保持在 一貫際在該下與上孔口間之位置。 10·如申請專利範圍第丨項之媒劑傳送系統，其中該下預定 壓力為在約〇·5至約1〇磅/平方吋之範圍。 11·如申請專利範圍第丨項之媒劑傳送系統，其中該上預定 壓力為在約1〇至約2〇〇〇磅/平方吋之範圍。 12·如申請專利範圍第2項之媒劑傳送系統，其中該彈簧包 含一有二末端之懸臂式彈簧臂，該二末端之一附著至該 中空體之一内表面；以及 其中該關閉構件包含一連接至該彈簧臂之另一端之 球形構件。 、 13·如中請專利範圍第12項之媒劑傳送系統，其中該中空體 包含一矽微結構。 14·—種用於動態調節-來自一加塵流體傳送系統之流體

   1279235 流動之裝置，該裝置包含： 中空體’有一下孔口及一上孔口；以及 用以控制流體流動通過該中空體之裝£，該控制裝置 在該流體作用於該裳置之壓力低於一下預定壓工力：高 於-上預定壓力時，實際防止流體流動，以及在該壓力 為在該下職壓力與上預定壓力之間時，實際允許流體 流動。 κ如申請專利範圍第14項之裝置，其中該中空體包含一關 閉構件及一設在該中空閥體内之彈簧，其中在該流體作 用於該裝置之壓力低於一下預定壓力或高於一上預定 壓力時，該彈簧使關閉構件保持在實際覆蓋其中一該等 孔口之位置。 16.如申請專利範圍第15項之裝置，其中該關閉構件包括一 上區段；一中間區段及一下區段； 該上區段具有一圓柱形； 该中間區段具有一截頭錐形；以及 該下區段具有一圓柱形，其直徑小於該上區段之直徑 17·如申請專利範圍第15項之裝置，其中該閥體包含： 一上流體室及一下流體室； 該等孔口包括一上孔口及一下孔口； 該下孔口位於靠近該下流體室；以及 該上孔口位於靠近該上流體室。 18·如申請專利範圍第17項之裝置，其中該下流體室有一下

   1279235 部及一上部； 該下部具有一種截頭錐形及該上部具有一種圓柱形； 該上流體室具有一種圓枉形； 其中該下流體室之該上部之直徑大於該上流體室之 直徑； 該下流體室具有一實際扁平上表面形成在該下流體 室之上部與上流體室之間； 其中該關閉構件容納在該下流體室内； 該關閉構件之該中間區段構形為配合該下流體室之 該下部’以及該關閉構件之該下區段構形為配合在該下 孔口内，並實際將其密封；以及 其中該關閉構件具有一實際扁平頂面，有一直徑小於 該下流體室之該上部之直徑及大於該上流體室之該直 徑’因而在該關閉構件與該下流體室之該上表面成鄰接 關係時’該關閉構件之上表面能實際阻斷該上下流體室 間之流體連通。 19.如申請專利範圍第17項之裝置，其中該彈簧包含一壓縮 彈簧’並位於抵靠一位於該上孔口與該上流體室間之壁 ’並且對該關閉構件施加力，以在該壓力低於該下預定 壓力時’使該關閉構件抵靠該下流體室之該下區段。 20·如申請專利範圍第17項之裝置，其中在該壓力高於該上 預定壓力時，該關閉構件實際關閉該上孔口與該下流體 室間之流體連通。 21·如申請專利範圍第17項之裝置，其中在該壓為在該下及 1279235 上預定壓力之間時 與上孔口間之位置 使該關閉才冓件保持在一實際在該下 22. 如申請專利範圍第1 5項 末端之懸臂式彈簧臂， 一内表面；以及 之裝置，其中該彈簧包含一有二 该二末端之一附著至該中空體之 其中該關閉構件包含一連接至該彈簧臂之另 球形構件。 一端之 23.如申請專利範圍第以項之裝置 微結構。 其中該中空體包含一矽 t-種可變式控制自一可移植滲透媒劑傳送系統傳送一 種有盃媒劑之方法，包含下列步驟·· 提供-膠囊，其有-媒劑傳送端及一流體吸取端，一 媒Μ儲器谷納一種有益媒劑及一吸取儲器容納一種流 體吸引劑，該媒劑f諸器及吸取儲器分別位於靠近該媒劑 傳送端及該流體吸取端； 在該壓力為在該下與上預定壓力之間時，實際允許該 有益媒劑流出該膠囊。 如申明專利fe圍第24項之方法，其中該τ預定壓力為在 約〇·5至約1〇磅/平方吋之範圍，及該上預定壓力為在約 10至約2000磅/平方吋之範圍。 26·如中請專利範圍第24項之方法，其中該有㈣劑流由一 關閉構件及-彈簧予以可變式控制，其中在該壓力為低 於該下預定壓力及高該上預定壓力時，該彈簧使該關閉 構件保持在一實防止該有益媒劑流之位置。

   1279235 27. -種可變式控制自—可移植渗透媒劑傳送系統傳送一 種有ϋ媒劑之方法，包合下列步驟·· 經由自一媒劑傳送裝置在其上施加流體壓力，使一閥 總成之-活動關閉構件相對於一下孔口移位，藉以在該 關閉構件與該下口之間造成一開口； 經由來自該媒劑傳送裝置之增加之壓力，增加該開口 之大小； 允許一種來自該媒劑傳送裝置之媒劑通過該下孔口 及通過閥總成；以及 T 式控制媒劑流通過閥總成，因而媒劑流與流體對 :動關閉構件所施加之壓力成正比，直到壓力接近一預 定最大壓力’在該時間，媒劑流會隨壓力增加而變成較 受到限制。 28·如申請專利範圍第27項之方法，其中該下預定廢力約為 5磅/平方吋，及該上預定壓力約為2〇磅/平方吋。 29·如申請專利範圍第27項之方法，其中該關閉構件利用一 彈簧：著至該閥總成，其中在該壓力為低於該下預定壓 力士高於該上預定壓力時，該彈簣使該關閉構件保持在 一實際防止該有益媒劑之該流動之位置。 1279235 陸、（一）、本案指定代表圖為：第1圖 (二）、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 1 傳送系統 10 闊總成 14 傳送端 16 吸取端 50 有益媒體儲器 52 滲透媒體儲器 54 可動活塞 56 可透流體膜 柒、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：