WO2008106805A1 - Verabreichungsgerät mit okklusionserkennung - Google Patents

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WO2008106805A1
WO2008106805A1 PCT/CH2007/000112 CH2007000112W WO2008106805A1 WO 2008106805 A1 WO2008106805 A1 WO 2008106805A1 CH 2007000112 W CH2007000112 W CH 2007000112W WO 2008106805 A1 WO2008106805 A1 WO 2008106805A1
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WO
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cartridge
hydraulic
feed direction
base unit
displacement
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PCT/CH2007/000112
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English (en)
French (fr)
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Jürg Clavadetscher
Edgar Hommann
Original Assignee
Tecpharma Licensing Ag
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Publication date
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    • A61M5/14Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16831Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies
    • A61M5/16854Monitoring, detecting, signalling or eliminating infusion flow anomalies by monitoring line pressure
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    • A61M5/14566Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons with a replaceable reservoir for receiving a piston rod of the pump

Definitions

  • the present invention relates to a device for administering a fluid product, in particular a medicament in liquid form.
  • a device for administering a fluid product, in particular a medicament in liquid form.
  • Such a device is referred to below as an administering device.
  • a liquid-form medicament e.g. to administer an insulin preparation or a blood-thinning medication such as heparin over a long period of time.
  • a blood-thinning medication such as heparin
  • compact portable administration devices which are constantly carried by the patient close to the body.
  • the medicament is in a syringe.
  • the syringe plunger is advanced by an electromotive drive.
  • the rotary motion of an electric motor is transmitted to a threaded rod on which a drive nut runs against rotation.
  • the drive nut is displaced by a rotation of the threaded rod in the longitudinal direction of the syringe, thereby advancing the syringe plunger.
  • the counterforce on the threaded rod against the longitudinal direction is monitored.
  • Such a device thus comprises a housing, a guide element, which is secured against rotation relative to the housing and displaceably arranged along a feed direction, a biasing element, which is adapted to press the guide element along the feed direction against a stationary with the housing stop, and a transmission element which is in threaded engagement with the guide member so that rotation of the transmission member relative to the guide member is translated into advancement of the transmission member in the feed direction.
  • the transmission element is designed to act directly or indirectly on a product container in such a way that the advancing movement of the transmission element leads to an ejection of the fluid product from the product container.
  • a disability of the feed of the transmission element causes a displacement of the guide member against the feed direction. This displacement indicates the presence of a malfunction, in particular an occlusion. It can be visualized or detected in a suitable manner.
  • a detection device for detecting a shift the guide element against the feed direction be present, which emits an electrical signal at such a shift, indicating the shift.
  • this may be, for example, an electrical contact which is closed directly by the displacement.
  • capacitive, inductive or optical proximity sensors there are also a variety of other possibilities, such as capacitive, inductive or optical proximity sensors.
  • the guide element has an internal thread and the transmission element has an external thread, wherein these threads are engaged with each other.
  • the guide element is thus preferably designed as a (in normal operation fixed) spindle nut in which the transmission element runs in the manner of a spindle and thus generates a feed. Instead, however, the reverse arrangement is conceivable.
  • the biasing element is preferably designed as a helical spring acting on pressure and at least partially surrounds the transmission element.
  • the device comprises a mechanical actuating means which is suitable for activating a detection device in the event of a displacement of the guide element counter to the feed direction.
  • This actuating means may in particular be a lever which is movable relative to the housing, in particular pivotable and which is arranged such that a displacement of the guide element against the feed direction causes a movement, in particular a pivoting of the lever in a lateral direction.
  • a lever arm of the lever can be arranged in a recess of a housing wall such that a displacement of the guide element against the feed direction causes a movement or pivoting of the lever arm out of the housing wall.
  • a detection device which is mounted laterally to the feed direction and is adapted to detect a movement or a pivoting of the lever arm in the lateral direction.
  • a detection device which is mounted laterally to the feed direction and is adapted to detect a movement or a pivoting of the lever arm in the lateral direction.
  • it may comprise a switch which is arranged such that it can be actuated by it when the lever arm is moved or pivoted.
  • another type of sensor in particular a proximity sensor, can also be used here.
  • the device is preferably of modular design and comprises a reusable base unit with a drive device and a driver, which can be displaced by the drive device into a rotational movement about an axis of rotation, as well as an exchangeable cartridge, which is releasably connectable to the base unit and which holds the guide element, the transmission element and the fluid reservoir comprises.
  • the driver and the transmission element are releasably connected to each other for transmitting the rotational movement.
  • the transmission element is then preferably designed as a sleeve, which in an assembled state, in which the cartridge is connected to the base unit, at least partially surrounds the driver and engages on its inside with the driver.
  • On the inside of the sleeve can then be formed one or more longitudinal grooves or longitudinal ribs which extend substantially parallel to the axis of rotation.
  • the driver then has on its outside a complementary structure, i. a structure capable of engaging with the longitudinal grooves or longitudinal ribs.
  • the pretensioning element is configured in such a way. forms and arranged that it produces a greater biasing force on the guide member along the feed direction after connecting the cartridge to the base unit as in a state in which the cartridge is detached from the base unit.
  • a deflection of the transmission element is facilitated during storage, if it comes by an increase in temperature to an expansion of the fluid in the product container, which is transmitted to the transmission element. If the transmission element could not escape, it would in this case to an undesirable increase in pressure in the product container, which could lead to leaks in the product container in extreme cases.
  • the biasing element is designed as a spring which is compressible between the guide element and a displaceable spring support along the feed direction, wherein the Federaufla- GE is formed such that when connecting the cartridge with the base part in the direction of Guide element is moved, thus compressing the biasing member.
  • the transmission of the feed of the transmission element to the product container preferably takes place via a hydraulic connection.
  • the device comprises, in addition to the product container with the fluid product, a hydraulic reservoir with a hydraulic fluid and a hydraulic connection between the hydraulic reservoir and a displacement reservoir.
  • the hydraulic reservoir, the hydraulic connection and the displacement reservoir are arranged such that the hydraulic fluid passes through the feed movement of the transmission element from the hydraulic reservoir through the hydraulic connection in the displacement reservoir and thereby an ejection of the fluid product from the product container is effected.
  • the transmission element is preferably connected to a hydraulic plug in such a way that a rotation of the transmission element leads to an advance of the hydraulic stopper.
  • the hydraulic plug can be made in one piece with the transmission element. Alternatively, however, the hydraulic plug can also be rotated relative to the transfer and be arranged so that it performs a purely translatory feed movement upon rotation of the transmission element.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a base unit of an administering device.
  • FIG. 2 shows a side view of the base unit of FIG. 1, viewed in the direction of view to the right in FIG. 1;
  • FIG. 2 shows a side view of the base unit of FIG. 1, viewed in the direction of view to the right in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a side view of the base unit of FIG. 1, looking in the direction of view to the left;
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through an exchangeable cartridge of a
  • Administering apparatus shows a side view of the cartridge, viewed in the direction to the right in FIG. 4;
  • Figure 6 is a longitudinal section through an administering device, as it results from a compound of the filled cartridge with the base unit.
  • Fig. 7 is a plan view of the administering device of Fig. 6;
  • FIG. 8 is a side view of the administering device of FIG. 6, looking to the right as seen;
  • FIG. Fig. 9 is a side view of the administering apparatus in the viewing direction of Fig. 8 after the terminal unit has been removed;
  • FIG. 10 is a side view of the administering device of FIG. 8, looking to the left as seen;
  • FIG. 11 is a cross-section through the cartridge of FIG. 4 in the plane A -
  • Fig. 12 is a longitudinal sectional view of the administering device of Fig. 6 after a portion of the medicament contained therein has been administered, partially in schematic and enlarged section in the plane B-B of Fig. 11;
  • FIG. 13 shows an enlarged detail of FIG. 12;
  • Figure 14 is a longitudinal section through a cartridge in an alternative embodiment. such as
  • the administration device comprises a reusable base unit 100, which is shown alone in FIGS. 1 to 3, and a complementary, replaceable cartridge 200, which is shown alone in FIGS. 4 and 5.
  • Figures 6 to 13 show the administering device composed thereof.
  • the distal direction is understood in each case to be the direction in which the movable elements of the administering device move in the course of the administration of the medicament. As will be described in more detail below, a deflection of this movement by 180 degrees takes place in the interior of the administration device.
  • the distal direction therefore corresponds to different absolute spatial directions for different parts of the administering device.
  • the proximal direction is correspondingly defined as the direction opposite to the distal direction.
  • a lateral direction is a direction perpendicular thereto.
  • the base unit comprises a housing 110.
  • This has an elongated, substantially rounded cuboid or prism-shaped holding portion 111. From one end of the holding region, a support region 112 for the cartridge protruding substantially perpendicularly from it extends in a lateral direction.
  • the housing in the longitudinal section of FIG. 1 initially has a substantially L-shaped basic shape.
  • Out of the support region 112 extends in the distal direction parallel to the holding portion 111 a substantially circular-cylindrical, finger-like structure 114, which will be described in more detail below. This is laterally flanked on both sides by two wing regions 113, 113 ', which are particularly clearly visible in FIG. 3.
  • the holding region 111, the support region 112 and the wing regions 113, 113 'thus delimit a receiving region 115 for the cartridge, into which the finger-like structure 114 extends.
  • the finger-like structure 114 includes a drive motor 140, the shaft 141 is out at both ends out of the motor housing to the outside. Connected to the distal end of the shaft is a gear 150 which is also coaxial with the motor in the finger-like structure 114.
  • the gearbox suppresses the rotation of the motor shaft 141 and transmits the thus reduced rotational movement to a driver 160 disposed at the distal end of the finger-like portion 114.
  • the driver 160 essentially consists of a wheel, on the peripheral surface of which two diametrically opposite driver fingers 161 are arranged.
  • control electronics are used to control the motor 140 so that its shaft performs a predetermined number of revolutions per unit time.
  • the control electronics receives signals from an encoder 144, which cooperates with an attached to the proximal end of the motor shaft 141 Encoderrad 143.
  • the encoder wheel rotates, the encoder generates electrical signals that allow it to determine the angle of rotation traveled or the number of revolutions of the motor shaft. This can e.g. done by optical means.
  • Such encoders are known and commercially available.
  • the base unit 100 can be used to connect the replaceable cartridge 200, which is shown in FIGS. 4 and 5.
  • Cartridge 200 includes a cartridge housing 210, the outer shape of which is complementary to the housing 110 of the base unit 100 is configured. As a result, the cartridge can be inserted into the receiving region 115 of the base unit 100, as will be described below.
  • the cartridge 200 is divided into two areas, which are shown in Fig. 4 above and below.
  • the housing is open.
  • a closing element 240 is inserted, which together with the cartridge housing 210 defines a fluid channel 241 which connects the two areas of the cartridge.
  • a product container 250 in the form of a carpule with a cylindrical side wall region 251 and product plug 252 displaceable therein is accommodated.
  • the product container 250 is held in a sealing ring 242 while fixed at its distal end by a retainer insert 260 which abuts an inner annular flange 261 against the side wall of the product container which tapers in this region.
  • the product container is closed at its distal end by a closure 254 with septum 255.
  • the region of the cartridge housing 210 arranged at the top in FIG. 4 defines a cylindrical cavity in which a hydraulic plug 230 can be displaced.
  • the head of the hydraulic plug 230 is sealed against the wall of the cartridge housing 210 at its periphery by an elastic seal 232, which is preferably sprayed onto the head in one piece in a two-component injection molding process.
  • the cartridge housing 210, the hydraulic plug 230 and the closing element 240 together define a hydraulic reservoir 231, in which a hydraulic fluid, for example colored, deionized water or a suitable oil, is arranged.
  • the hydraulic fluid also completely fills the fluid channel 241 and an adjoining displacement reservoir 243.
  • the displacement reservoir is thereby through the side wall of the product container 250, the product plug 252 and the closing element 240th limited.
  • An elongated, cylindrical hollow-spindle-like sleeve 233 adjoins the head of the hydraulic plug 230 in the proximal direction, on the outside of which an external thread is formed.
  • a plurality of longitudinal ribs 234 are formed, which extend parallel to the longitudinal direction of the sleeve. These can be seen in particular in FIG. 5.
  • the external thread of the sleeve 233 is in threaded engagement with an internal thread of a spindle nut 270.
  • the spindle nut 270 is rotationally fixed, but axially displaceable, held in the cartridge housing 210.
  • the spindle nut 270 By a biased coil spring 280, the spindle nut 270 is axially displaced in the distal direction, i. in the direction of the hydraulic reservoir, pressed against a stop 213. Normally, this is the spindle nut 270 fixed to the cartridge housing 210. However, as soon as an axial counterforce in the proximal direction acts on the spindle nut 270, which exceeds an adjustable by the biasing force of the coil spring 280 threshold, the spindle nut 270 moves axially in the proximal direction. As long as the spindle nut 270 is stationary, the sleeve 233 is guided by the spindle nut 270 with respect to the housing 210.
  • the spindle nut 270 will therefore also be referred to more generally below as a guide element.
  • the cartridge 200 is first connected to the base unit 100.
  • the region of the cartridge arranged at the top in FIG. 4 is accommodated in the receiving region 115 of the base unit.
  • Fig. 6 the so-compounded administration device is shown.
  • the finger-like portion 114, in which the motor 140 and the gear 150 are housed now projects into the interior of the sleeve 233.
  • the driver fingers 161 of the driver 160 engage in the space between each two longitudinal ribs 234 and thus cause a rotationally fixed, but longitudinally displaceable connection between the driver 160 and the sleeve 233.
  • the cartridge 200 by a sliding latch 116 at the base unit 100 fixed.
  • the bolt 116 is laterally beveled so that it automatically slides back when inserting the cartridge.
  • the latch is spring loaded in the latching position so that it is automatically pushed into the latching position after assembly and prevents inadvertent release of the cartridge from the base unit.
  • the adapter 300 to which a catheter 302 of an infusion set then attaches, is then placed on the cartridge.
  • the adapter 300 includes a hollow needle 301 which pierces the septum 254 of the closure 255 and thus connects the product container 250 to the catheter 302.
  • the basal rate of the drug to be administered is set on a multi-stage rotary switch 131, which is particularly well recognizable in FIG.
  • the device will now be switched on and initially performs a self-test. Subsequently, by actuating a "priming" switch (not shown in the drawing), a first release of a certain amount of product takes place in order to completely fill the infusion set with the drug to be administered and displace any existing air ("priming"). Accidental operation of this switch is prevented by making this switch difficult to access and e.g. can only be operated with a needle or ballpoint pen tip. Alternatively, the priming can also be done automatically when placing the adapter.
  • the apparatus enters normal operation in which a certain amount of product is dispensed continuously or at predetermined intervals (e.g., once or several times an hour). During all these processes, two light-emitting diodes 133, 134 indicate the operating state of the device.
  • the motor 140 via the gear 150, the driver 160 in a rotary motion.
  • This rotational movement is transmitted to the sleeve 233 and to the head of the hydraulic plug 230 integrally connected thereto due to the engagement of the driver 160 with the longitudinal ribs 234.
  • the rotational movement of the sleeve 233 also causes a feed movement in the axial direction.
  • the hydraulic plug 230 thus carries out a screw movement.
  • the volume V 2 of the hydraulic reservoir decreases, so that hydraulic fluid is forced through the fluid channel 241 into the displacement reservoir 243 and leads here to a feed of the product plug in the distal direction.
  • the fluid product through the hollow needle 301 and the catheter 302 from the now also decreasing volume Vi ejected.
  • a rotation of the sleeve 233 causes a feed of the hydraulic stopper 230 and thus indirectly an ejection of the fluid product from the product container.
  • the hydraulic plug 230 with the sleeve 233 can therefore also be referred to more generally as a transmission element which transmits the rotary motion generated by the motor into a feed movement.
  • This transmission element is guided in the spindle nut 270 as a guide element.
  • between the base unit 100 and the cartridge 200 only torques are transmitted to the feed direction, but no axial forces.
  • a secure uptake of the torques between base unit 100 and cartridge 200 is achieved in a simple manner by the complementary shaping of these units.
  • Fig. 12 shows the administering device after a certain period of operation.
  • the hydraulic plug 230 has now covered about a quarter of its way.
  • the sleeve 233 surrounds the gear 150 and a portion of the motor 140.
  • the product plug 252 was also advanced by about one quarter of its way and an appropriate amount of the medicament was expelled from the product container 250.
  • the hydraulic plug 230 is finally fully advanced, the product container is substantially deflated. Now the cartridge is completely replaced.
  • the base unit 100 preferably has a suitable counter, which registers the number of cartridge changes that have been made and prevents further operation after a predetermined number of changes. In this way it can be ensured that only a predetermined number of cartridge changes can be made before the battery 120 must be replaced or the entire base unit 100 must be renewed.
  • the counterforce on the hydraulic plug 230 greatly increases as the motor continues to rotate the sleeve 233 the fault prevents the hydraulic plug 230 from advancing further. Further rotation of the sleeve 233 by the motor causes the spindle nut 270 to be pushed back relative to the housing 210 against the force of the spring 280 in the proximal direction instead.
  • a lever 220 which transmits the proximal (axial) displacement of the spindle nut 270 in a lateral (radial) movement of the lever and actuates a switch 132 in the base unit. Actuation of the switch 132 shuts down the drive and triggers an alarm warning the user that a malfunction has occurred.
  • an elongated, longitudinally extending recess is provided laterally offset from the longitudinal axis.
  • the lever 220 is arranged, which is integrally formed with the cartridge housing.
  • the pivot axis of this lever is formed by a taper 222 near the distal end of the recess. Both lever arms of the lever are arranged on the same side of this pivot axis.
  • the first, "long" lever arm extends substantially parallel to the housing wall within the recess to near its proximal end, starting from the taper 222.
  • the second, "short" lever arm starting from the taper 222, first falls with the first lever arm together, but ends in a nose 223, which extends from the first lever arm laterally into the interior of the cartridge 200. Since this arm is considerably shorter than the first lever arm 221, even a small lateral displacement of the nose in the direction of the exterior of the housing leads to a relatively large lateral displacement of the free end of the first lever arm.
  • the nose 223 cooperates with the spindle nut 270 so that a proximal (axial) displacement of the spindle nut 270 leads to a lateral (radial) pivoting of the lever 220.
  • both the exterior of the spindle nut 270 and the nose 223 are bevelled so that a proximal displacement of the spindle nut 270 causes a lateral evasive movement of the nose 233.
  • the switch 132 is mounted in the base unit 100 adjacent to the free end of the long lever arm 221. Lateral pivoting of the lever 220 thus results in actuation of the switch 132.
  • the switch 132 may be e.g. a simple mechanical switch or a suitable type of proximity sensor, e.g. operates on a capacitive or inductive path, as a pressure sensor or optically.
  • the switch is preferably formed liquid-tight, so that penetration of water or other liquids is avoided in the base unit.
  • the cartridge By arranging the switch in the base unit 100 and providing only a purely mechanical arrangement in the cartridge 200, the cartridge can be manufactured inexpensively. In addition, no electrical connections between the cartridge and the base unit are necessary.
  • the administering device has an innovative sealing concept.
  • the interior of the base unit 100 as well as the liquid-carrying areas of the cartridge 200 are each sealed liquid and preferably also gas-tight against the environment.
  • no sealing measures are intentionally provided between the base unit 100 and the cartridge 200.
  • This further simplifies cartridge replacement since, when inserting a new cartridge, the patient does not have to pay attention to a correct sealing.
  • a very reliable seal of the individual units (base unit and cartridge) is taken in each case, since the seal is already factory, where this is possible with much greater reliability than would be possible for the patient in daily use. Another important advantage becomes apparent when you look at He knows how the hydraulic stopper, together with the sleeve, moves in the cartridge housing.
  • the volume trapped between the cartridge and the base unit increases during operation as the hydraulic plug moves into the cartridge. If the cartridge and the base unit were sealed against each other, so would create a vacuum that would counteract further advancement of the hydraulic stopper. By no sealing is provided between the cartridge and base unit, ambient air can penetrate into this gap.
  • the increasing volume is often located in an area that is sensitive to the ingress of fluids. Therefore, special sealing measures are frequently taken there with liquid-tight, but gas-permeable membranes. The relevant effort can be omitted in the present sealing concept.
  • the present sealing concept allows a greater flexibility in the design of the base unit and the cartridge, since no consideration must be given to a mutual sealing. Due to the design of the proposed delivery device this is also insensitive to air pressure fluctuations.
  • Figures 14 and 15 show a variant of the administering device in which the bias of the spring 280 is relatively small as long as the cartridge is not yet connected to the base unit, and increased only when the cartridge is connected to the base unit.
  • the cartridge has a bearing ring 290 which can be displaced in the distal direction as a support for the proximal end of the spring 280.
  • the spring is thus arranged between the ring and the spindle nut 270.
  • the support ring is pressed by the spring in the proximal direction against a housing stop, as shown in FIG. 14 is recognizable. As can be seen from FIG.
  • the base unit 100 has an annular projection 117, extending in the distal direction, of the housing, which is dimensioned such that when the cartridge 200 is inserted into the space between the outer wall of the cartridge housing 210 and the sleeve 233.
  • the support ring 290 is thereby displaced in the distal direction, thus compressing the spring 280.
  • the displacement path is designated as X in FIG. In the present example, it is relatively small, but can easily be chosen larger.
  • This arrangement has the advantage that in this way an increase in volume can be compensated by a rise in temperature, as can occur during storage of the cartridge. Since the spindle nut 270 can escape in the proximal direction against the still relatively small spring force when the pressure rises, it allows an increase in volume in the product container and hydraulic reservoir with only a slight counterpressure. For example, in aqueous solutions, a temperature increase of 20 0 C leads to an increase in volume of about 6 per thousand. If this volume increase could not be compensated, a considerable internal pressure would result in the hydraulic reservoir and in the product container. Such a pressure increase is particularly well avoided in the present arrangement.
  • the embodiment described above has a lever mechanism and a cooperating switch to transmit and detect a proximal displacement of the spindle nut 270.
  • a direct detection of a shift by electrical means by an electrical contact is arranged at a small distance proximal to the spindle nut, which is closed when the spindle nut moves.
  • an electrical connection between the cartridge and the base unit is necessary, for example via a contact pair.
  • a proximity sensor eg a capacitive, inductive or optical sensor, which is housed directly in the cartridge.
  • the head of the hydraulic plug 230 and the sleeve 233 form a rigid unit.
  • the entire plug is made in one piece, in particular in a two-component injection molding process.
  • the sleeve with the thread and the longitudinal ribs is made of a hard, torsion-resistant plastic, while the head of the hydraulic plug 230 consists entirely or partially of a soft, elastically deformable plastic, in particular a thermoplastic elastomer.
  • a soft, elastically deformable plastic in particular a thermoplastic elastomer.
  • the hydraulic plug and the sleeve can also be made in two parts.
  • the sleeve can be rotatable relative to the stopper. In this way, the screw movement of the sleeve can be converted into a purely translatory feed movement of the plug.
  • the engine 140 is disposed coaxially with the transmission 150.
  • the engine may be be arranged with its shaft parallel to the feed direction in the holding portion 111 of the base unit.
  • To transmit the drive movement can then serve gears.
  • motors can be used, the shaft is guided only one side of the motor housing.
  • the encoder can then be arranged between the engine and the gearbox.
  • a motor various types of commercially available electric motors can be used, for example, a DC motor, a stepper motor or a piezoelectric drive.
  • the battery that powers the control electronics and the drive motor is housed in the reusable base unit. Therefore, the same battery is usually used for administering the contents of a larger number of cartridges.
  • the battery can not be replaced. It will then supply power throughout the life of the device.
  • this requires a relatively large and heavy battery.
  • two or more electrical contacts are provided to establish an electrical connection between the base unit and the cartridge. As a result, a certain weight and space savings is achieved. Since the battery is already factory-installed in the cartridge, this also ensures that there is always a fresh battery.
  • a modern Li-battery which is sufficient for the administration of about 50 cartridges with 3 ml of drug, typically weighs about 20 g.
  • a simple silver oxide battery as it could be used in the cartridge, weighs only about 4 g. This corresponds to only about one fifth of the weight of the Li-battery.
  • the battery can be housed in a drawer easily removable from the outside.
  • the drawer with the battery could in this case only be used shortly before delivery to the patient or even by the patient himself, if desired.
  • a hydraulic power transmission between the transmission element, which is driven by the driver of the base unit, and the product container takes place.
  • the hydraulic section does not serve to control the administration rate, but serves only for space-saving, cost-effective and safe diversion of the drive force.
  • Various variants of such a hydraulic power transmission are described in the application PCT / CH 2006/000258 of 15 May 2006, to which reference is hereby made in its entirety.
  • this application discloses further advantages and design details of the hydraulic power transmission as well as various variants for the design of the product container and the hydraulic reservoir, which can also be used in connection with the present invention.
  • the product container can also be designed as a container which can be compressed as a whole.
  • the container may e.g. have a bellows-like side wall or simply be formed as a bag. The same applies to the hydraulic reservoir. It is also conceivable that the
  • the product plug may be substituted for the hydraulic plug of the embodiment illustrated above, that is, the product plug is then advanced directly through the sleeve 233.
  • the product plug may be substituted for the hydraulic plug of the embodiment illustrated above, that is, the product plug is then advanced directly through the sleeve 233.
  • this requires a different design, but on the other hand represents a structural simplification. It is also conceivable another way of deflecting the advance of the sleeve 233 to advance the product plug, for. via a flexible, flexible piston rod.

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Abstract

In einem Verabreichungsgerät ist ein Führungselement (270) in Form einer Spindelmutter verdrehgesichert und entlang einer Vorschubrichtung verschiebbar angeordnet. Das Führungselement wird durch ein Vorspannelement (280) in Form einer Schraubenfeder gegen einen ortsfesten Anschlag gedrückt. Ein hülsenartiges Übertragungselement (233) steht mit dem Führungselement in einem Gewindeeingriff, so dass eine Drehung des Übertragungselements zugleich zu einem Vorschub des Übertragungselements führt. Der Vorschub des Übertragungselements wird auf einen Produktbehälter (250) übertragen und führt zu einem Ausstoss eines Medikaments aus dem Produktbehälter. Eine Behinderung des Vorschubs des Übertragungselements durch eine Okklusion bewirkt eine Verschiebung des Führungselements entgegen der Vorschubrichtung, welche durch einen Hebel (220) und einen Schalter (132) detektiert wird.

Description

Verabreichungsgerät mit Okklusionserkennung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verabreichung eines fluiden Produkts, insbesondere eines Medikaments in flüssiger Form. Eine solche Vorrichtung wird im Folgenden kurz als Verabreichungsgerät bezeichnet.
Stand der Technik
Bei verschiedenen Krankheiten kann es erforderlich sein, einem Patienten ein in flüssiger Form vorliegendes Medikament, z.B. ein Insulinpräparat oder ein blutverdünnendes Medikament wie Heparin, über einen längeren Zeitraum hin- weg zu verabreichen. Hierfür sind kompakte tragbare Verabreichungsgeräte bekannt, die vom Patienten ständig in Körpernähe mitgeführt werden.
Für eine zuverlässige Versorgung des Patienten mit dem Medikament ist es wesentlich, dass Fehlfunktionen, die zu einer Unterbrechung der Verabreichung des Medikaments führen können, wirksam und sicher erkannt werden und zur Auslösung eines Alarms führen. Eine derartige Fehlfunktion kann insbesondere dadurch entstehen, dass eine Verstopfung (Okklusion) einer flüssigkeitsführenden Leitung, z.B. des Infusionssets, auftritt.
Zur Erkennung von Okklusionen wurden im Stand der Technik verschiedene Massnahmen vorgeschlagen. So wird in US 5,097,122 ein optischer Bewegungssensor zur Überwachung der Antriebsbewegung eines Verabreichungsgeräts offenbart. In US 5,462,525 wird eine induktive Durchflussmessung am Medikamentenauslass des Verabreichungsgeräts vorgeschlagen. In WO 03/045302 wird eine Druckdifferenz entlang einer druckmindernden Kapillare, welche vom zu verabreichenden Medikament durchlaufen wird, überwacht. In US 2006/0184154 wird der Antriebsstrom eines elektromotorischen Antriebs eines Verabreichungsgeräts überwacht und bei einem unerwarteten Anstieg des Antriebsstroms ein Alarm ausgelöst. Alle diese Verfahren erfordern einen Vergleich von Messwerten mit Normwerten, um abnormale Abweichungen feststellen zu können, d.h., sie erfordern eine sorgfältige Kalibrierung der jeweiligen Überwachungseinrichtung. Dadurch sind diese Verfahren relativ kompliziert und bergen die Gefahr, dass bei der Kalibrierung oder bei der eigentlichen Überwachung Fehler auftreten.
In US 5,647,853 liegt das Medikament in einer Spritze vor. Der Spritzenkolben wird durch einen elektromotorischen Antrieb vorgeschoben. Dazu wird die Drehbewegung eines Elektromotors auf eine Gewindestange übertragen, auf der verdrehgesichert eine Antriebsmutter läuft. Die Antriebsmutter wird durch eine Drehung der Gewindestange in Längsrichtung der Spritze verschoben und schiebt dabei den Spritzenkolben vor. Zur Okklusionserkennung wird die Ge- genkraft auf die Gewindestange entgegen der Längsrichtung überwacht. Im Falle einer Okklusion steigt beim Versuch, den Spritzenkolben weiter vorzuschieben, der Gegendruck in der Spritze an, wodurch über den Spritzenkolben und die Antriebsmutter eine entsprechende Gegenkraft oder Reaktionskraft auf die Gewindestange übertragen wird. Diese Kraft wird durch einen Kraftsensor aufgenommen, und das Ausgangssignal des Kraftsensors wird elektronisch ü- berwacht. Diese Anordnung ist im Aufbau relativ kompliziert, da die vom Motor angetriebene Gewindestange in der Längsrichtung verschiebbar gelagert sein muss, um sich bei Vorliegen einer Okklusion verschieben zu können. Sie erfordert zudem eine sorgfältige Kalibrierung auf Seiten des Kraftsensors und des- sen Überwachungselektronik, die z.B. die Bestimmung von Normwerten für die Reaktionskraft und von zulässigen Abweichungen hiervon einschliesst.
Darstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verabrei- chung eines fluiden Produkts anzugeben, welche auf sichere und einfache Weise eine Erkennung von Okklusionen erlaubt und keine komplizierte Kalibrierung erfordert. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine derartige Vorrichtung umfasst also ein Gehäuse, ein Führungselement, welches relativ zum Gehäuse verdrehgesichert und entlang einer Vorschubrichtung verschiebbar angeordnet ist, ein Vorspannelement, welches dazu ausgebildet ist, das Führungselement entlang der Vorschubrichtung gegen einen mit dem Gehäuse ortsfesten Anschlag zu drücken, sowie ein Übertragungselement, welches mit dem Führungselement in einem Gewindeeingriff steht, so dass eine Drehung des Übertragungselements relativ zum Führungselement in einen Vorschub des Übertragungselements in der Vorschubrichtung übertragen wird. Das Übertragungselement ist dazu ausgebildet, derart direkt oder indirekt auf einen Produktbehälter einzuwirken, dass die Vorschubbewegung des Übertragungs- elements zu einem Ausstoss des fluiden Produkts aus dem Produktbehälter führt. Eine Behinderung des Vorschubs des Übertragungselements bewirkt eine Verschiebung des Führungselements entgegen der Vorschubrichtung. Diese Verschiebung zeigt das Vorliegen einer Betriebsstörung, insbesondere einer Okklusion an. Sie kann auf geeignete Weise sichtbar gemacht oder detektiert werden.
Ein Vorteil dieser Anordnung liegt in ihrem einfachen Aufbau. Die Erkennung einer Okklusion erfolgt primär auf einfache Weise mit rein mechanischen Komponenten. Es ist keinerlei Kalibrierung erforderlich. Sobald wegen einer Okklu- sion oder aus einem anderen Grund die mechanische Gegenkraft auf das Übertragungselement eine bestimmte Schwelle überschreitet, die durch die Vorspannkraft des Vorspannelements einstellbar ist, verschiebt sich das Führungselement entgegen der Vorschubrichtung und macht das Vorliegen der Okklusion erkennbar. Aufgrund ihres einfachen Aufbaus eignet sich diese Anordnung insbesondere zum Einsatz in einer wegwerfbaren Kartusche.
Zusätzlich kann eine Detektionseinrichtung zur Detektion einer Verschiebung des Führungselements entgegen der Vorschubrichtung vorhanden sein, die bei einer derartigen Verschiebung ein elektrisches Signal abgibt, das die Verschiebung anzeigt. Im einfachsten Fall kann es sich dabei z.B. um einen elektrischen Kontakt handeln, der durch die Verschiebung direkt geschlossen wird. Es gibt aber auch eine Vielzahl anderer Möglichkeiten, z.B. kapazitive, induktive oder optische Näherungssensoren.
Vorzugsweise weist das Führungselement ein Innengewinde und das Übertragungselement ein Aussengewinde auf, wobei diese Gewinde miteinander in Eingriff stehen. Das Führungselement ist also bevorzugt als (im Normalbetrieb feststehende) Spindelmutter ausgestaltet, in der das Übertragungselement nach Art einer Spindel läuft und so einen Vorschub erzeugt. Stattdessen ist a- ber auch die umgekehrte Anordnung denkbar.
Das Vorspannelement ist bevorzugt als auf Druck wirkende Schraubenfeder ausgebildet und umgibt zumindest teilweise das Übertragungselement.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung ein mechanisches Betätigungsmittel, welches geeignet ist, bei einer Verschiebung des Führungs- elements entgegen der Vorschubrichtung eine Detektionseinrichtung zu aktivieren. Dieses Betätigungsmittel kann insbesondere ein Hebel sein, der relativ zum Gehäuse bewegbar, insbesondere schwenkbar ist und der derart angeordnet ist, dass eine Verschiebung des Führungselements entgegen der Vorschubrichtung eine Bewegung, insbesondere ein Verschwenken, des Hebels in eine laterale Richtung bewirkt. Dabei kann ein Hebelarm des Hebels derart in einer Ausnehmung einer Gehäusewand angeordnet sein, dass eine Verschiebung des Führungselements entgegen der Vorschubrichtung eine Bewegung bzw. ein Verschwenken des Hebelarms aus der Gehäusewand heraus bewirkt. Auf diese Weise lässt sich die Verschiebung des Führungselements aufgrund einer Okklusion leicht auf eine Detektionseinrichtung übertragen, die lateral zur Vorschubrichtung angebracht ist und dazu ausgebildet ist, eine Bewegung bzw. ein Verschwenken des Hebelarms in die laterale Richtung zu detektieren. Diese kann insbesondere einen Schalter umfassen, welcher derart angeordnet ist, dass er bei einer Bewegung bzw. einem Verschwenken des Hebelarms durch diesen betätigbar ist. Stattdessen kann aber auch hier eine andere Art von Sensor, insbesondere Näherungssensor, zum Einsatz kommen.
Die Vorrichtung ist bevorzugt modular aufgebaut und umfasst eine wiederverwendbare Basiseinheit mit einer Antriebseinrichtung und einem Mitnehmer, welcher von der Antriebseinrichtung in eine Drehbewegung um eine Drehachse versetzbar ist, sowie eine auswechselbare Kartusche, welche mit der Basisein- heit lösbar verbindbar ist und welche das Führungselement, das Übertragungselement und das Fluidreservoir umfasst. Der Mitnehmer und das Übertragungselement sind zur Übertragung der Drehbewegung lösbar miteinander verbindbar sind. Dadurch kann die Verbindung zwischen Kartusche und Basiseinheit auf sehr einfache Art erfolgen, da eine Kopplung zweier drehbarer Elemente zur Übertragung einer Drehbewegung sehr einfach zu realisieren ist. Ausserdem wird der Kartuschenwechsel erheblich vereinfacht. Wenn die Kartusche gewechselt werden soll, kann sie einfach von der Basiseinheit abgenommen werden, und eine neue Kartusche kann eingesetzt werden, ohne dass die Antriebseinrichtung zuvor zurückgestellt werden muss. Ein derartiger Aufbau ist auch unabhängig von der vorgeschlagenen Okklusionserkennung sehr vorteilhaft.
Das Übertragungselement ist dann vorzugsweise als Hülse ausgestaltet, die in einem zusammengesetzten Zustand, in dem die Kartusche mit der Basiseinheit verbunden ist, den Mitnehmer wenigstens teilweise umgibt und an ihrer Innenseite mit dem Mitnehmer in Eingriff steht. An der Innenseite der Hülse können dann eine oder mehrere Längsnuten oder Längsrippen ausgebildet sein, die im Wesentlichen parallel zur Drehachse verlaufen. Der Mitnehmer weist dann auf seiner Aussenseite eine dazu komplementäre Struktur auf, d.h. eine Struktur, die geeignet ist, mit den Längsnuten oder Längsrippen in Eingriff zu treten.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung ist das Vorspannelement derart ausge- bildet und angeordnet, dass es nach dem Verbinden der Kartusche mit der Basiseinheit eine grossere Vorspannkraft auf das Führungselement entlang der Vorschubrichtung erzeugt als in einem Zustand, in dem die Kartusche von der Basiseinheit gelöst ist. Dadurch wird während der Lagerung ein Ausweichen des Übertragungselements erleichtert, falls es durch eine Temperaturerhöhung zu einer Ausdehnung des Fluids im Produktbehälter kommt, die auf das Übertragungselement übertragen wird. Wenn das Übertragungselement nicht ausweichen könnte, käme es in diesem Fall zu einem unerwünschten Druckanstieg im Produktbehälter, der im Extremfall zu Undichtigkeiten des Produktbehälters führen könnte.
Konkret kann dies so gelöst sein, dass das Vorspannelement als Feder ausgestaltet ist, die zwischen dem Führungselement und einer entlang der Vorschubrichtung verschiebbaren Federauflage komprimierbar ist, wobei die Federaufla- ge derart ausgebildet ist, dass sie beim Verbinden der Kartusche mit dem Basisteil in Richtung des Führungselements bewegt wird und so das Vorspannelement komprimiert.
Die Übertragung des Vorschubs des Übertragungselements auf den Produkt- behälter erfolgt bevorzugt über eine Hydraulikverbindung. Dazu umfasst die Vorrichtung, neben dem Produktbehälter mit dem fluiden Produkt, ein Hydraulikreservoir mit einem Hydraulikfluid und eine Hydraulikverbindung zwischen dem Hydraulikreservoir und einem Verschiebereservoir. Das Hydraulikreservoir, die Hydraulikverbindung und das Verschiebereservoir sind derart angeordnet, dass das Hydraulikfluid durch die Vorschubbewegung des Übertragungselements vom Hydraulikreservoir durch die Hydraulikverbindung in das Verschiebereservoir gelangt und dadurch ein Ausstoss des fluiden Produkts aus dem Produktbehälter bewirkt wird. Das Übertragungselement ist dabei bevorzugt derart mit einem Hydraulikstopfen verbunden, dass eine Drehung des Übertra- gungselements zu einem Vorschub des Hydraulikstopfens führt. Dazu kann der Hydraulikstopfen einstückig mit dem Übertragungseiement gefertigt sein. Alternativ kann der Hydraulikstopfen aber auch drehbar gegenüber dem Übertra- gungselement und so angeordnet sein, so dass er bei einer Drehung des Übertragungselements eine rein translatorische Vorschubbewegung ausführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Basiseinheit eines Verabreichungsgeräts;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Basiseinheit der Fig. 1 , betrachtet in Blick- richtung nach rechts in der Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Basiseinheit der Fig. 1 , betrachtet in Blickrichtung nach links; Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine auswechselbare Kartusche eines
Verabreichungsgeräts; Fig. 5 eine Seitenansicht der Kartusche, betrachtet in Blickrichtung nach rechts in der Fig. 4;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein Verabreichungsgerät, wie es durch eine Verbindung der gefüllten Kartusche mit der Basiseinheit entsteht; Fig. 7 eine Draufsicht des Verabreichungsgeräts der Fig. 6;
Fig. 8 eine Seitenansicht des Verabreichungsgeräts der Fig. 6, betrachtet in Blickrichtung nach rechts; Fig. 9 die Seitenansicht des Verabreichungsgeräts in der Blickrichtung der Fig. 8, nachdem die Anschlusseinheit entfernt wurde; Fig. 10 eine Seitenansicht des Verabreichungsgeräts der Fig. 8, betrachtet in Blickrichtung nach links; Fig. 11 einen Querschnitt durch die Kartusche der Fig. 4 in der Ebene A —
A;
Fig. 12 einen Längsschnitt durch das Verabreichungsgerät der Fig. 6, nachdem ein Teil des darin enthaltenen Medikaments verabreicht wurde, teilweise schematisch und vergrössert im Schnitt in der Ebene B— B der Fig. 11 ; Fig. 13 einen vergrösserten Ausschnitt der Fig. 12;
Fig. 14 einen Längsschnitt durch eine Kartusche in einer alternativen Ausführungsform; sowie
Fig. 15 einen Längsschnitt durch ein Verabreichungsgerät mit der Kartu- sehe der Fig. 14.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
In den Zeichnungen ist ein erfind ungsgemässes Verabreichungsgerät dargestellt. Das Verabreichungsgerät umfasst eine mehrfach verwendbare Basisein- heit 100, die in den Figuren 1 bis 3 alleine dargestellt ist, sowie eine dazu komplementäre, auswechselbare Kartusche 200, die in den Figuren 4 und 5 alleine dargestellt ist. Die Figuren 6 bis 13 zeigen das daraus zusammengesetzte Verabreichungsgerät.
Zur Angabe der Richtungen innerhalb des Verabreichungsgeräts werden Richtungsbezeichnungen wie folgt definiert. Unter der distalen Richtung ist jeweils diejenige Richtung zu verstehen, in die sich die beweglichen Elemente des Verabreichungsgeräts im Verlaufe der Verabreichung des Medikaments bewegen. Wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, erfolgt im Inneren des Ver- abreichungsgeräts eine Umlenkung dieser Bewegung um 180 Grad. Die distale Richtung entspricht daher für verschiedene Teile des Verabreichungsgeräts unterschiedlichen absoluten Raumrichtungen. Die proximale Richtung ist entsprechend als die der distalen Richtung entgegengesetzte Richtung definiert. Eine laterale Richtung ist eine dazu senkrechte Richtung.
Die Basiseinheit umfasst ein Gehäuse 110. Dieses weist einen langgestreckten, im Wesentlichen abgerundet quader- oder prismenförmigen Haltebereich 111 auf. Von einem Ende des Haltebereichs aus erstreckt sich ein davon im Wesentlichen senkrecht abstehender Auflagebereich 112 für die Kartusche in eine laterale Richtung. Dadurch weist das Gehäuse im Längsschnitt der Fig. 1 zunächst eine im Wesentlichen L-förmige Grundform auf. Aus dem Auflagebereich 112 heraus erstreckt sich in distaler Richtung parallel zum Haltebereich 111 eine im Wesentlichen kreiszylindrische, fingerartige Struktur 114, welche nachfolgend noch näher beschrieben wird. Diese ist lateral beidseitig von zwei Flügelbereichen 113, 113' flankiert, die in der Fig. 3 besonders gut zu erkennen sind. Der Haltebereich 111 , der Auflagebereich 112 und die Flügelbereiche 113, 113' begrenzen damit einen Aufnahmebereich 115 für die Kartusche, in den hinein sich die fingerartige Struktur 114 erstreckt.
Die fingerartige Struktur 114 enthält einen Antriebsmotor 140, dessen Welle 141 an beiden Enden aus dem Motorgehäuse heraus nach aussen geführt ist. Mit dem distalen Ende der Welle ist ein Getriebe 150 verbunden, das koaxial mit dem Motor ebenfalls in der fingerartigen Struktur 114 angeordnet ist. Das Getriebe untersetzt die Drehung der Motorwelle 141 und überträgt die so untersetzte Drehbewegung auf einen Mitnehmer 160, der am distalen Ende des fingerartigen Bereichs 114 angeordnet ist. Der Mitnehmer 160 besteht im Wesent- liehen aus einem Rad, an dessen Umfangsfläche zwei diametral gegenüberliegende Mitnehmerfinger 161 angeordnet sind.
Im Gehäuse 110 ist ausserdem eine elektrische Batterie 120 sowie eine nicht zeichnerisch dargestellte Steuerelektronik enthalten. Die Steuerelektronik dient dazu, den Motor 140 so anzusteuern, dass seine Welle eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen pro Zeiteinheit ausführt. Um den tatsächlichen Drehwinkel zu bestimmen, erhält die Steuerelektronik Signale von einem Encoder 144, welcher mit einem auf dem proximalen Ende der Motorwelle 141 angebrachten Encoderrad 143 zusammenwirkt. Bei einer Drehung des Encoderrads erzeugt der Encoder elektrische Signale, die es ermöglichen, den zurückgelegten Drehwinkel oder die Anzahl der Umdrehungen der Motorwelle zu bestimmen. Dies kann z.B. auf optischem Weg erfolgen. Derartige Encoder sind bekannt und kommerziell erhältlich.
Mit der Basiseinheit 100 lässt sich die auswechselbare Kartusche 200 verbinden, die in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist. Die Kartusche 200 umfasst ein Kartuschengehäuse 210, dessen äussere Form komplementär zum Gehäuse 110 der Basiseinheit 100 ausgestaltet ist. Dadurch lässt sich ein die Kartusche in den Aufnahmebereich 115 der Basiseinheit 100 einschieben, wie dies nachfolgend noch beschrieben wird.
Durch eine Trennwand 212 ist die Kartusche 200 in zwei Bereiche gegliedert, die in der Fig. 4 oben bzw. unten dargestellt sind. Zur in der Fig. 4 rechten Seite hin ist das Gehäuse offen. In dieses offene Ende des Gehäuses 210 ist ein Abschlusselement 240 eingeschoben, welches gemeinsam mit dem Kartuschengehäuse 210 einen Fluidkanal 241 begrenzt, der die beiden Bereiche der Kar- tusche verbindet.
In dem in der Fig. 4 unten angeordneten Bereich der Kartusche ist ein Produktbehälter 250 in Form einer Karpule mit zylindrischem Seitenwandbereich 251 und darin verschiebbarem Produktstopfen 252 untergebracht. An seinem pro- ximalen Ende ist der Produktbehälter 250 in einem Dichtring 242 gehalten, während er an seinem distalen Ende durch einen Halteeinsatz 260 fixiert ist, der mit einem inneren Ringflansch 261 gegen die in diesem Bereich sich verjüngende Seitenwand des Produktbehälters ansteht. Der Produktbehälter ist an seinem distalen Ende durch einen Verschluss 254 mit Septum 255 verschlossen.
Der in der Fig. 4 oben angeordnete Bereich des Kartuschengehäuses 210 begrenzt einen zylindrischen Hohlraum, in dem ein Hydraulikstopfen 230 verschiebbar ist. Der Kopf des Hydraulikstopfens 230 ist an seinem Umfang durch eine elastische Dichtung 232, die vorzugsweise einstückig in einem Zweikom- ponenten-Spritzgussverfahren auf den Kopf aufgespritzt ist, gegen die Wand des Kartuschengehäuses 210 gedichtet. Das Kartuschengehäuse 210, der Hydraulikstopfen 230 und das Abschlusselement 240 begrenzen so gemeinsam ein Hydraulikreservoir 231 , in dem ein Hydraulikfluid, z.B. angefärbtes, deionisiertes Wasser oder ein geeignetes Öl, angeordnet ist. Das Hydraulikfluid füllt auch den Fluidkanal 241 sowie ein daran angrenzendes Verschiebereservoir 243 vollständig aus. Das Verschiebereservoir wird dabei durch die Seitenwand des Produktbehälters 250, den Produktstopfen 252 und das Abschlusselement 240 begrenzt.
An den Kopf des Hydraulikstopfens 230 schliesst in proximaler Richtung eine längliche, zylindrische, hohlspindelartige Hülse 233 an, auf deren Aussenseite ein Aussengewinde ausgebildet ist. Im Inneren der Hülse 233 sind eine Mehrzahl von Längsrippen 234 ausgebildet, die parallel zur Längsrichtung der Hülse verlaufen. Diese sind insbesondere in der Fig. 5 erkennbar. Das Aussengewinde der Hülse 233 steht mit einem Innengewinde einer Spindelmutter 270 in Gewindeeingriff. Die Spindelmutter 270 ist drehfest, jedoch axial verschiebbar, im Kartuschengehäuse 210 gehalten. Durch eine vorgespannte Schraubenfeder 280 wird die Spindelmutter 270 axial in die distale Richtung, d.h. in die Richtung des Hydraulikreservoirs, gegen einen Anschlag 213 gedrückt. Im Normalfall ist dadurch die Spindelmutter 270 ortsfest zum Kartuschengehäuse 210. Sobald jedoch eine axiale Gegenkraft in proximaler Richtung auf die Spindelmutter 270 wirkt, die eine durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 280 einstellbare Schwelle überschreitet, verschiebt sich die Spindelmutter 270 axial in die proximale Richtung. Solange die Spindelmutter 270 stationär ist, wird die Hülse 233 durch die Spindelmutter 270 gegenüber dem Gehäuse 210 geführt. Die Spindelmutter 270 wird daher im Folgenden auch allgemeiner als Führungs- element bezeichnet.
Zur Verabreichung des Medikaments im Produktbehälter 250 wird zunächst die Kartusche 200 mit der Basiseinheit 100 verbunden. Dabei findet der in der Fig. 4 oben angeordnete Bereich der Kartusche im Aufnahmebereich 115 der Ba- siseinheit Platz. In der Fig. 6 ist das so zusammengesetzte Verabreichungsgerät dargestellt. Der fingerartige Bereich 114, in dem der Motor 140 und das Getriebe 150 untergebracht sind, ragt nun in das Innere der Hülse 233 hinein. Dabei greifen die Mitnehmerfinger 161 des Mitnehmers 160 in den Zwischenraum zwischen jeweils zwei Längsrippen 234 ein und bewirken so eine drehfeste, aber in Längsrichtung verschiebbare Verbindung zwischen dem Mitnehmer 160 und der Hülse 233. In axialer Richtung wird die Kartusche 200 durch einen verschiebbaren Riegel 116 an der Basiseinheit 100 fixiert. Der Riegel 116 ist seit- lieh angeschrägt, so dass er beim Einsetzen der Kartusche selbsttätig zurückgleitet. Der Riegel ist in die verriegelnde Stellung federbelastet, so dass er nach dem Zusammensetzen selbsttätig in die verriegelnde Stellung gedrückt wird und ein unbeabsichtigtes Lösen der Kartusche von der Basiseinheit verhindert.
Auf die Kartusche wird sodann ein Adapter 300 aufgesetzt, an den sich ein Katheter 302 eines Infusionssets anschliesst. Der Adapter 300 umfasst eine Hohlnadel 301 , die das Septum 254 des Verschlusses 255 durchsticht und so den Produktbehälter 250 mit dem Katheter 302 verbindet.
Die zu verabreichende Basalrate des Medikaments wird an einem mehrstufigen Drehschalter 131 eingestellt, der besonders gut in der Fig. 7 erkennbar ist. Das Gerät wird nun eingeschaltet und führt zunächst einen Selbsttest aus. An- schliessend erfolgt durch die Betätigung eines zeichnerisch nicht dargestellten „Priming"-Schalters eine erste Ausschüttung einer gewissen Produktmenge, um das Infusionsset vollständig mit dem zu verabreichenden Medikament zu füllen und darin eventuell vorhandene Luft zu verdrängen („Priming"). Eine versehentliche Betätigung dieses Schalters wird dadurch verhindert, dass dieser Schalter schwer zugänglich ist und z.B. nur mit einer Nadel oder Kugelschreiberspitze betätigt werden kann. Alternativ kann das Priming auch automatisch beim Aufsetzen des Adapters erfolgen. Danach geht das Gerät in den Normalbetrieb über, in dem kontinuierlich oder in vorbestimmten Abständen (z.B. einmal oder mehrmals stündlich) eine bestimmte Produktmenge abgegeben wird. Während all dieser Vorgänge zeigen zwei Leuchtdioden 133, 134 den Betriebszustand des Geräts an.
Zur Ausschüttung und Verabreichung des Produkts versetzt der Motor 140 über das Getriebe 150 den Mitnehmer 160 in eine Drehbewegung. Diese Drehbewegung wird aufgrund des Eingriffs des Mitnehmers 160 mit den Längsrippen 234 auf die Hülse 233 und auf den damit einstückig verbundenen Kopf des Hydraulikstopfens 230 übertragen. Da die Hülse 233 mit ihrem Aussengewinde in der Spindelmutter 270 geführt ist, bewirkt die Drehbewegung der Hülse 233 auch eine Vorschubbewegung in axialer Richtung. Insgesamt führt der Hydraulikstopfen 230 damit eine Schraubenbewegung aus. Dadurch verkleinert sich das Volumen V2 des Hydraulikreservoirs, so dass Hydraulikfluid durch den Fluidkanal 241 in das Verschiebereservoir 243 gepresst wird und hier zu einem Vorschub des Produktstopfens in distaler Richtung führt. Hierdurch wird schliesslich das fluide Produkt durch die Hohlnadel 301 und den Katheter 302 aus dem sich nun ebenfalls verkleinernden Volumen Vi ausgestossen.
Letztlich bewirkt also eine Drehung der Hülse 233 einen Vorschub des Hydrau- likstopfens 230 und so indirekt einen Ausstoss des fluiden Produkts aus dem Produktbehälter. Der Hydraulikstopfen 230 mit der Hülse 233 lässt sich daher auch allgemeiner als Übertragungselement bezeichnen, welches die vom Motor erzeugte Drehbewegung in eine Vorschubbewegung überträgt. Dieses Übertragungselement ist in der Spindelmutter 270 als Führungselement geführt. Dabei werden zwischen der Basiseinheit 100 und der Kartusche 200 lediglich Drehmomente um die Vorschubrichtung übertragen, jedoch keine axialen Kräfte. Dies ermöglicht es, die Verbindung zwischen Basiseinheit 100 und Kartusche 200 sehr einfach auszugestalten und einen verhältnismässig einfachen Riegel 116 vorzusehen, der keine bedeutenden Axialkräfte aufnehmen muss. Eine si- chere Aufnahme der Drehmomente zwischen Basiseinheit 100 und Kartusche 200 wird dabei auf einfache Weise durch die komplementäre Formgebung dieser Einheiten erreicht.
Die Fig. 12 zeigt das Verabreichungsgerät nach einer gewissen Betriebszeit. Der Hydraulikstopfen 230 hat nun etwa ein Viertel seines Weges zurückgelegt. Nach wie vor umgibt die Hülse 233 das Getriebe 150 und einen Teil des Motors 140. Durch den Vorschub des Hydraulikstopfens 230 wurde etwa ein Viertel des Hydraulikfluids vom Hydraulikreservoir 231 in das Verschiebereservoir 243 verschoben. Dadurch wurde auch der Produktstopfen 252 um etwa ein Viertel sei- nes Weges vorgeschoben und eine entsprechende Menge des Medikaments aus dem Produktbehälter 250 ausgestossen. Wenn der Hydraulikstopfen 230 schliesslich vollständig vorgeschoben ist, ist der Produktbehälter im Wesentlichen entleert. Nun wird die Kartusche komplett ausgewechselt. Dazu wird der Adapter 300 abgenommen, der Riegel 116 gelöst, und die Kartusche 200 wird einfach axial aus der Basiseinheit 100 her- ausgezogen. Die Basiseinheit 100 ist sodann unmittelbar für das Einsetzen einer neuen Kartusche bereit, ohne dass der Motor zurückgestellt werden müsste oder andere spezielle Massnahmen getroffen werden müssten. Dadurch ist der Kartuschenwechsel äusserst einfach und schnell zu bewerkstelligen. Bevorzugt weist die Basiseinheit 100 einen geeigneten Zähler auf, der die Anzahl der vor- genommenen Kartuschenwechsel registriert und nach einer vorbestimmten Anzahl von Wechseln einen weiteren Betrieb verhindert. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass nur eine vorbestimmten Anzahl von Kartuschenwechseln vorgenommen werden kann, bevor die Batterie 120 ausgetauscht werden muss oder die gesamte Basiseinheit 100 erneuert werden muss.
Im Folgenden wird nun anhand der Figuren 11 bis 13 erläutert, was geschieht, falls während der Verabreichung des Medikaments der Vorschub des Hydraulikstopfens 230 behindert wird. Eine solche Behinderung des Vorschubs kann verschiedene Gründe haben. Der in der Praxis häufigste Grund liegt in einer möglichen Okklusion des Katheters 302, z.B. durch Fremdkörper oder durch Abknicken des Katheters. Aber auch andere Gründe sind denkbar. So könnte ganz einfach die Kartusche vollständig entleert sein, so dass kein weiterer Vorschub des Hydraulikstopfens mehr möglich ist. Auch könnte es ein Benutzer versäumt haben, den Adapter 300 korrekt aufzusetzen, so dass das Septum des Produktbehälters noch nicht durchstochen ist und daher kein Produkt austreten kann. Denkbar sind auch ein Verklemmen des Produktstopfens oder des Hydraulikstopfens oder eine Okklusion im Hydraulikkanal 241. In all diesen Fällen ist es wesentlich, dass diese Fehlfunktion durch das Verabreichungsgerät erkannt wird und dass der Benutzer entsprechend gewarnt wird.
Wenn eine solche Störung vorliegt, steigt die Gegenkraft auf den Hydraulikstopfen 230 stark an, wenn der Motor die Hülse 233 weiter in Drehung versetzt, da die Störung den Hydraulikstopfen 230 daran hindert, weiter vorgeschoben zu werden. Eine weitere Drehung der Hülse 233 durch den Motor führt dazu, dass stattdessen die Spindelmutter 270 gegenüber dem Gehäuse 210 gegen die Kraft der Feder 280 in proximaler Richtung zurückgeschoben wird.
Diese Rückwärtsverschiebung der Spindelmutter 270 wird detektiert. Hierzu ist ein Hebel 220 vorgesehen, der die proximale (axiale) Verschiebung der Spindelmutter 270 in eine laterale (radiale) Bewegung des Hebels überträgt und einen Schalter 132 in der Basiseinheit betätigt. Eine Betätigung des Schalters 132 führt zur Abschaltung des Antriebs und zur Auslösung eines Alarms, der den Benutzer warnt, dass eine Fehlfunktion eingetreten ist.
Dieser Hebel ist in den Figuren 11 bis 13 erkennbar. In den Figuren 12 und 13 ist der Hebel dabei stark schematisch in einem Teilschnitt dargestellt, der durch die Ebene B — B der Fig. 11 verläuft.
In derjenigen Gehäusewand 214 der Kartusche 200, die zum Haltebereich 111 der Basiseinheit 100 hin weist, ist seitlich versetzt zur Längsachse eine langgestreckte, in Längsrichtung verlaufende Ausnehmung vorgesehen. In dieser Ausnehmung ist der Hebel 220 angeordnet, der einstückig mit dem Kartuschengehäuse ausgebildet ist. Die Schwenkachse dieses Hebels wird durch eine Verjüngung 222 nahe dem distalen Ende der Ausnehmung gebildet. Beide Hebelarme des Hebels sind auf der selben Seite dieser Schwenkachse angeordnet. Der erste, „lange" Hebelarm erstreckt sich, ausgehend von der Verjün- gung 222, im Wesentlichen parallel zur Gehäusewand innerhalb der Ausnehmung bis nahe deren proximalem Ende. Der zweite, „kurze" Hebelarm fällt, ausgehend von der Verjüngung 222, zunächst mit dem ersten Hebelarm zusammen, endet aber in einer Nase 223, die sich vom ersten Hebelarm aus lateral ins Innere der Kartusche 200 erstreckt. Da dieser Arm erheblich kürzer als der erste Hebelarm 221 ist, führt schon eine kleine laterale Verschiebung der Nase in Richtung des Äusseren des Gehäuses zu einer verhältnismässig grossen lateralen Verschiebung des freien Endes des ersten Hebelarms. Die Nase 223 wirkt mit der Spindelmutter 270 so zusammen, dass eine proximale (axiale) Verschiebung der Spindelmutter 270 zu einem lateralen (radialen) Verschwenken des Hebels 220 führt. Dazu sind sowohl das Äussere der Spindelmutter 270 als auch die Nase 223 so angeschrägt, dass eine proximale Verschiebung der Spindelmutter 270 eine laterale Ausweichbewegung der Nase 233 bedingt.
Der Schalter 132 ist in der Basiseinheit 100 benachbart zum freien Ende des langen Hebelarms 221 angebracht. Ein laterales Ausschwenken des Hebels 220 führt so zu einer Betätigung des Schalters 132. Bei dem Schalter 132 kann es sich z.B. um einen einfachen mechanischen Schalter oder um eine geeignete Art von Näherungssensor handeln, der z.B. auf kapazitivem oder induktivem Weg, als Drucksensor oder auf optischem Weg arbeitet. Der Schalter ist vorzugsweise flüssigkeitsdicht ausgebildet, so dass ein Eindringen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten in die Basiseinheit vermieden wird.
Indem der Schalter in der Basiseinheit 100 angeordnet ist und in der Kartusche 200 lediglich eine rein mechanische Anordnung vorgesehen ist, kann die Kartusche kostengünstig gefertigt werden. Zudem sind keine elektrischen Verbindungen zwischen Kartusche und Basiseinheit notwendig.
Das Verabreichungsgerät weist ein innovatives Dichtkonzept auf. Das Innere der Basiseinheit 100 sowie die flüssigkeitsführenden Bereiche der Kartusche 200 sind jeweils flüssigkeits- und bevorzugt auch gasdicht gegenüber der Umwelt abgedichtet. Demgegenüber sind zwischen der Basiseinheit 100 und der Kartusche 200 bewusst keine Abdichtungsmassnahmen vorgesehen. Dadurch wird zum einen der Kartuschenwechsel weiter vereinfacht, da der Patient beim Einsetzen einer neuen Kartusche nicht darauf zu achten braucht, dass eine korrekte Abdichtung erfolgt. Des weiteren wird eine sehr zuverlässige Dichtung der einzelnen Einheiten (Basiseinheit und Kartusche) jeweils für sich genommen erreicht, da die Abdichtung schon werksseitig erfolgt, wo dies mit weitaus grosserer Zuverlässigkeit möglich ist, als dies für den Patienten im täglichen Einsatz möglich wäre. Ein weiterer wichtiger Vorteil wird ersichtlich, wenn man sich be- wusst macht, wie sich der Hydraulikstopfen mitsamt Hülse im Kartuschengehäuse bewegt. Durch die Schraubenbewegung dieser Teile nimmt das Volumen, das zwischen der Kartusche und der Basiseinheit eingeschlossen ist, im Betrieb zu, da sich der Hydraulikstopfen in die Kartusche hineinbewegt. Wenn die Kartusche und die Basiseinheit gegeneinander gedichtet wären, würde so ein Vakuum entstehen, das einem weiteren Vorschub des Hydraulikstopfens entgegenwirken würde. Indem zwischen Kartusche und Basiseinheit keine Abdichtung vorgesehen wird, kann Umgebungsluft in diesen Zwischenraum eindringen. Bei Verabreichungsgeräten des Standes der Technik ist dagegen das sich vergrössernde Volumen häufig in einem Bereich angeordnet, der gegenüber eindringenden Flüssigkeiten empfindlich ist. Daher werden dort häufig spezielle Abdichtungsmassnahmen mit flüssigkeitsdichten, aber gasdurchlässigen Membranen getroffen. Der diesbezügliche Aufwand kann beim vorliegenden Dichtkonzept entfallen. Ausserdem ermöglicht das vorliegende Dichtkon- zept eine grossere Flexibilität bei der Gestaltung der Basiseinheit und der Kartusche, da auf eine gegenseitige Abdichtung keine Rücksicht genommen zu werden braucht. Aufgrund der Konstruktion des vorgeschlagenen Verabreichungsgeräts ist dieses zudem unempfindlich gegenüber Luftdruckschwankungen.
Im Folgenden soll noch auf einige konstruktive Besonderheiten und Varianten des Verabreichungsgeräts eingegangen werden.
Die Figuren 14 und 15 zeigen eine Variante des Verabreichungsgeräts, bei der die Vorspannung der Feder 280 relativ gering ist, solange die Kartusche noch nicht mit der Basiseinheit verbunden ist, und erst erhöht wird, wenn die Kartusche mit der Basiseinheit verbunden wird. Hierzu weist die Kartusche einen in die distale Richtung verschiebbaren Auflagering 290 als Auflage für das proximale Ende der Feder 280 auf. Die Feder ist also zwischen dem Ring und der Spindelmutter 270 angeordnet. Solange die Kartusche nicht mit dem Verabreichungsgerät verbunden ist, wird der Auflagering durch die Feder in die proximale Richtung gegen einen Gehäuseanschlag gedrückt, wie dies aus der Fig. 14 erkennbar ist. Wie aus der Fig. 15 erkennbar ist, weist bei dieser Variante die Basiseinheit 100 einen ringförmigen, sich in die distale Richtung erstreckenden Vorsprung 117 des Gehäuses auf, der so bemessen ist, dass er sich beim Einsetzen der Kartusche 200 in den Raum zwischen der Aussenwand des Kartu- schengehäuses 210 und der Hülse 233 einschiebt. Wenn die Kartusche mit der Basiseinheit verbunden wird, wird der Auflagering 290 dadurch in die distale Richtung verschoben und komprimiert so die Feder 280. Der Verschiebungsweg ist in der Fig. 15 als X bezeichnet. Im vorliegenden Beispiel ist er relativ klein, kann aber ohne Weiteres auch grösser gewählt werden.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass auf diese Weise eine Volumenzunahme durch einen Temperaturanstieg, wie er bei der Lagerung der Kartusche auftreten kann, ausgeglichen werden kann. Da die Spindelmutter 270 bei einem Druckanstieg gegen die noch verhältnismässig geringe Federkraft in die proxi- male Richtung ausweichen kann, lässt sie eine Volumenzunahme im Produktbehälter und Hydraulikreservoir mit nur geringem Gegendruck zu. So führt z.B. bei wässrigen Lösungen ein Temperaturanstieg um 20 0C zu einer Volumenzunahme von etwa 6 Promille. Falls diese Volumenzunahme nicht ausgeglichen werden könnte, würde entsprechend ein erheblicher Innendruck im Hydraulikre- servoir und im Produktbehälter resultieren. Ein solcher Druckanstieg wird bei der vorliegenden Anordnung besonders gut vermieden.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform weist einen Hebelmechanismus und einen damit zusammenwirkenden Schalter auf, um eine proximale Ver- Schiebung der Spindelmutter 270 zu übertragen und zu detektieren. Es sind aber auch andere Möglichkeiten denkbar, um die Verschiebung der Spindelmutter zu detektieren. So kann z.B. direkt eine Detektion einer Verschiebung auf elektrischem Weg erfolgen, indem in geringem Abstand proximal zur Spindelmutter ein elektrischer Kontakt angeordnet wird, der geschlossen wird, wenn sich die Spindelmutter verschiebt. In diesem Fall ist allerdings eine elektrische Verbindung zwischen Kartusche und Basiseinheit nötig, z.B. über ein Kontaktpaar. Denkbar ist auch ein Näherungssensor, z.B. ein kapazitiver, induktiver oder optischer Sensor, der unmittelbar in der Kartusche untergebracht ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bilden der Kopf des Hydraulikstopfens 230 und die Hülse 233 eine starre Einheit. Vorzugsweise ist der ge- samte Stopfen einstückig gefertigt, insbesondere in einem Zweikomponenten- Spritzgussverfahren. Dabei ist die Hülse mit dem Gewinde und den Längsrippen aus einem harten, verwindungssteifen Kunststoff gefertigt, während der Kopf des Hydraulikstopfens 230 ganz oder teilweise aus einem weichen, elastisch verformbaren Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Elasto- mer, besteht. Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht z.B. nur die ringförmige Dichtung 232 aus einem solchen weichen Material.
Stattdessen können aber der Hydraulikstopfen und die Hülse auch zweiteilig gefertigt sein. Dabei kann die Hülse gegenüber dem Stopfen drehbar sein. Auf diese Weise kann die Schraubenbewegung der Hülse in eine rein translatorische Vorschubbewegung des Stopfens umgewandelt werden.
Im oben dargestellten Beispiel ist der Motor 140 koaxial mit dem Getriebe 150 angeordnet. Es sind aber auch verschiedene andere Anordnungen möglich. So kann der Motor z.B. mit seiner Welle parallel zur Vorschubrichtung im Haltebereich 111 der Basiseinheit angeordnet sein. Zur Übertragung der Antriebsbewegung können dann Zahnräder dienen. Denkbar ist auch eine Anordnung in einem Winkel von 90 Grad zur Vorschubrichtung, wobei dann die Übertragung der Drehbewegung durch Kegelzahnräder erfolgen könnte. Dabei können auch Motoren zum Einsatz kommen, deren Welle nur einseitig aus dem Motorgehäuse geführt ist. Der Encoder kann dann zwischen Motor und Getriebe angeordnet werden.
Als Motor können verschiedene Arten handelsüblicher elektrischer Motoren eingesetzt werden, z.B. ein DC-Motor, ein Schrittmotor oder ein piezoelektrischer Antrieb. In der oben dargestellten Ausführungsform ist die Batterie, die zur Stromversorgung der Steuerungselektronik und des Antriebsmotors dient, in der wiederverwendbaren Basiseinheit untergebracht. Daher wird in der Regel die selbe Batterie für die Verabreichung des Inhalts einer grosseren Zahl von Kartuschen ver- wendet. Gegebenenfalls kann die Batterie nicht auswechselbar sein. Sie dient dann zur Stromversorgung während der gesamten Lebensdauer des Geräts. Dies bedingt jedoch eine relativ grosse und schwere Batterie. Es kann daher in einer Variante auch vorgesehen sein, die Batterie in der Kartusche unterzubringen. In diesem Falle werden zwei oder mehr elektrische Kontakte vorgesehen, um eine elektrische Verbindung zwischen Basiseinheit und Kartusche herzustellen. Hierdurch wird eine gewisse Gewichts- und Platzeinsparung erzielt. Da die Batterie schon werkseitig in die Kartusche eingesetzt wird, ist auf diese Weise auch sichergestellt, dass immer eine frische Batterie vorhanden ist.
Die erzielbare Gewichts- und Platzersparnis kann an einem Beispiel verdeutlicht werden: Eine moderne Li-Batterie, die für die Verabreichung von ca. 50 Karpulen mit je 3 ml Medikament ausreicht, wiegt typischerweise ca. 20 g. Eine einfache Silberoxidbatterie, wie sie in der Kartusche eingesetzt werden könnte, wiegt demgegenüber nur ca. 4 g. Dies entspricht also nur rund einem Fünftel des Gewichts der Li-Batterie.
Um die Montage der Batterie zu vereinfachen und um eine umweltgerechte Versorgung zu ermöglichen, kann die Batterie in einem von aussen leicht entfernbaren Schubfach untergebracht sein. Die Schublade mit der Batterie könnte in diesem Fall erst kurz vor der Auslieferung an den Patienten oder sogar durch den Patienten selbst eingesetzt werden, falls dies erwünscht ist.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfolgt eine hydraulische Kraftübertragung zwischen dem Übertragungselement, das vom Mitnehmer der Basiseinheit angetrieben wird, und dem Produktbehälter. Die Hydraulikstrecke dient dabei nicht zur Steuerung der Verabreichungsrate, sondern dient allein zur platzsparenden, kostengünstigen und sicheren Umlenkung der Antriebs- kraft. Verschiedene Varianten einer solchen hydraulischen Kraftübertragung sind in der Anmeldung PCT/CH 2006/000258 vom 15. Mai 2006 beschrieben, auf weiche hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird. Insbesondere offenbart diese Anmeldung weitere Vorteile und konstruktive Details der hydrauli- sehen Kraftübertragung sowie verschiedene Varianten für die Gestaltung des Produktbehälters und des Hydraulikreservoirs, die auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können.
So kann insbesondere der Produktbehälter statt als Karpule auch als ein Behäl- ter ausgebildet sein, der als Ganzes komprimierbar ist. Der Behälter kann z.B. eine balgenartige Seitenwand aufweisen oder einfach als Beutel ausgebildet sein. Dasselbe gilt für das Hydraulikreservoir. Es ist auch denkbar, dass die
Übertragung der Drehbewegung auf das Hydraulikreservoir einfach dadurch erfolgt, dass ein flexibler Hydraulikbehälter quasi „ausgewrungen" wird, indem sein proximales Ende gegenüber dem distalen Ende verdreht wird.
Schliesslich kann in einer weiteren Variante eine hydraulische Kraftübertragung auch ganz entfallen. Beispielsweise kann der Produktstopfen an die Stelle des Hydraulikstopfens des oben dargestellten Ausführungsbeispiels treten, d.h., der Produktstopfen wird dann unmittelbar durch die Hülse 233 vorgeschoben. Dies bedingt zwar eine andere Bauform, stellt jedoch andererseits eine bauliche Vereinfachung dar. Denkbar ist auch eine andere Art der Umlenkung des Vorschubs der Hülse 233, um den Produktstopfen vorzuschieben, z.B. über eine flexible, biegsame Kolbenstange.
Bezugszeichenliste 100 Basiseinheit
110 Gehäuse
111 Haltebereich 112 Auflagebereich
113, 113' Flügelbereich 114 fingerartige Struktur 115 Aufnahmebereich
116 Riegel
120 Batterie
131 Drehschalter
132 Schalter Okklusionserkennung
133 Leuchtdiode
134 Leuchtdiode
140 Motor
141 Welle
143 Encoderrad
144 Encoder
150 Getriebe
160 Mitnehmer
200 Kartusche
210 Gehäuse
212 Trennwand
213 Anschlag
214 Aussenwand
220 Hebel
221 Hebelarm
222 Verjüngung (Schwenkachse)
223 Nase
230 Hydraulikstopfen
231 Hydraulikreservoir
232 Dichtring
233 Hülse
234 Längsrippe
240 Abschlusselement
241 Fluidkanal
242 Dichtring
250 Produktbehälter
251 zylindrischer Seitenwandbereich 252 Produktstopfen
254 Septum
255 Verschluss
260 Halteeinsatz 261 Ringflansch
270 Spindelmutter
271 Feder
272 Schrägfläche
280 Schraubenfeder 290 Auflagering
300 Adapter
301 Hohlnadel
302 Katheter

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Verabreichung eines fluiden Produkts, welche umfasst: ein Gehäuse (210); ein Führungselement (270), welches relativ zum Gehäuse (210) verdrehgesichert und entlang einer Vorschubrichtung verschiebbar angeordnet ist; ein Vorspannelement (280), welches dazu ausgebildet ist, das Führungselement (270) entlang der Vorschubrichtung gegen einen mit dem Gehäuse (210) ortsfesten Anschlag (213) zu drücken; sowie ein Übertragungselement (233), welches mit dem Führungselement (270) in einem Gewindeeingriff steht, so dass eine Drehung des Übertragungselements (233) relativ zum Führungselement (270) zu ei- nem Vorschub des Übertragungselements (233) in der Vorschubrichtung führt, wobei das Übertragungselement (233) dazu ausgebildet ist, derart direkt oder indirekt auf einen Produktbehälter (250) einzuwirken, dass die Vorschubbewegung des Übertragungselements (233) zu einem Ausstoss des fluiden Produkts aus dem Produktbehälter (250) führt, und wobei eine Behinderung des Vorschubs des Übertragungselements (233) eine Verschiebung des Führungselements (270) entgegen der Vorschubrichtung bewirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , welche eine Detektionseinrichtung (132) zur Erkennung einer Verschiebung des Führungselements (270) entgegen der Vorschubrichtung umfasst.
3. Vorrichtung nach einem Anspruch 1 oder 2, wobei das Führungsele- ment (270) ein Innengewinde und das Übertragungselement (233) ein
Aussengewinde aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vorspannelement (280) als auf Druck wirkende Schraubenfeder ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Vorspannelement (280) das Übertragungselement (233) zumindest teilweise umgibt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein mechanisches Betätigungsmittel umfasst, welches geeignet ist, bei einer Verschiebung des Führungselements (270) entgegen der
Vorschubrichtung eine Detektionseinrichtung (132) zu aktivieren.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Betätigungsmittel einen Hebel (220) umfasst, der relativ zum Gehäuse (210) bewegbar ist und der der- art angeordnet ist, dass eine Verschiebung des Führungselements
(270) entgegen der Vorschubrichtung eine Bewegung des Hebels (220) in eine laterale Richtung bewirkt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei zumindest ein Hebelarm (221) des Hebels (220) derart in einer Ausnehmung einer Gehäusewand (214) angeordnet ist, dass eine Verschiebung des Führungselements (270) entgegen der Vorschubrichtung eine Bewegung des Hebelarms (221) aus der Gehäusewand (214) heraus bewirkt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Vorrichtung eine Detektionseinrichtung (132) zur Erkennung einer Verschiebung des Führungselements (270) entgegen der Vorschubrichtung umfasst, welche dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Hebelarms (221) in die laterale Richtung zu detektieren.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Detektionseinrichtung (132) einen Schalter umfasst, welcher derart angeordnet ist, dass er bei einer Bewegung des Hebelarms (221) durch diesen betätigbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche um- fasst eine wiederverwendbare Basiseinheit (100) mit einer Antriebseinrichtung (140, 150) sowie einem Mitnehmer (160), welcher von der Antriebseinrichtung (140, 150) in eine Drehbewegung um eine Drehachse versetzbar ist; sowie eine auswechselbare Kartusche (200), welche mit der Basiseinheit (100) lösbar verbindbar ist und welche das Führungselement (270), das
Übertragungselement (233) und das Fluidreservoir (250) umfasst, und wobei der Mitnehmer (160) und das Übertragungselement (233) zur Übertragung der Drehbewegung lösbar miteinander verbindbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Übertragungselement (233) als Hülse ausgestaltet ist, die in einem zusammengesetzten Zustand, in dem die Kartusche (200) mit der Basiseinheit (100) verbunden ist, den Mitnehmer (160) wenigstens teilweise umgibt und an ihrer Innenseite mit dem Mitnehmer (160) in Eingriff steht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei an der Innenseite der Hülse eine oder mehrere Längsnuten oder Längsrippen (234) ausgebildet sind, die im Wesentlichen parallel zur Drehachse verlaufen, und wobei der Mit- nehmer (160) auf seiner Aussenseite eine Struktur (161) aufweist, die geeignet ist, mit den Längsnuten oder Längsrippen (234) in Eingriff zu treten.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Vorspann- element (280) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es nach dem
Verbinden der Kartusche (200) mit der Basiseinheit (100) eine grossere Vorspannkraft auf das Führungselement (270) entlang der Vorschub- richtung erzeugt als in einem Zustand, in dem die Kartusche (200) von der Basiseinheit (100) gelöst ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Vorspannelement (280) als Feder ausgestaltet ist, die zwischen dem Führungselement (270) und einer entlang der Vorschubrichtung verschiebbaren Federauflage (290) komprimierbar ist, und wobei die Federauflage (290) derart ausgebildet ist, dass sie beim Verbinden der Kartusche mit dem Basisteil in Richtung des Führungselements (270) bewegt wird und so das Vorspann- element (280) komprimiert.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche um- fasst einen Produktbehälter (250) mit dem fluiden Produkt; ein Hydraulikreservoir (231 ) mit einem Hydraulikfluid; eine Hydraulikverbindung (241) zwischen dem Hydraulikreservoir und einem Verschiebereservoir (243), wobei das Hydraulikreservoir (231), die Hydraulikverbindung (241) und das Verschiebereservoir (243) derart angeordnet sind, dass das Hydraulikfluid durch die Vorschubbewegung des Übertragungselements
(233) vom Hydraulikreservoir (231) durch die Hydraulikverbindung (241 ) in das Verschiebereservoir (243) gelangt und dadurch ein Ausstoss des fluiden Produkts aus dem Produktbehälter (250) bewirkt wird.
17. Vorrichtung nach einem Anspruch 16, wobei das Übertragungselement (233) mit einem Hydraulikstopfen (230) derart verbunden ist, dass eine Drehung des Übertragungselements (233) zu einem Vorschub des Hydraulikstopfens (230) führt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Hydraulikstopfen (230) einstückig mit dem Übertragungselement (233) gefertigt ist.
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