WO2015097323A1 - Dispositivo de infusión de medicamento fluido - Google Patents

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WO2015097323A1
WO2015097323A1 PCT/ES2014/000225 ES2014000225W WO2015097323A1 WO 2015097323 A1 WO2015097323 A1 WO 2015097323A1 ES 2014000225 W ES2014000225 W ES 2014000225W WO 2015097323 A1 WO2015097323 A1 WO 2015097323A1
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reservoir
chamber
catheter
intermediate chamber
medication
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Application number
PCT/ES2014/000225
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Inventor
Francisco Manuel GARCÍA VACAS
Francisco Ignacio Franco Duro
José Pascual Cosp
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Universidad De Málaga
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    • A61M5/14593—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of a flexible diaphragm the diaphragm being actuated by fluid pressure

Definitions

  • the present invention pertains to the field of medicine, and more particularly to the infusion of medications to patients, for example for the treatment of chronic pain.
  • the object of the present invention is a new improved medication infusion device in relation to the devices currently known thanks to the use of a novel intrinsic safety valve that allows to determine with great precision the volume of medication administered to the patient.
  • the intrathecal administration of medications for chronic pain relief is known.
  • the goal of intrathecal administration of drugs through an infusion device implanted in the patient is to reduce pain by administering analgesics in the space surrounding the spinal cord (intrathecal space).
  • analgesics are administered directly to the receptors located in the spinal cord, small doses of medication are sufficient to relieve pain, for example of the order of 1/300 of the oral dose.
  • the administration of insulin for the treatment of diabetes I by means of an infusion device is a very good alternative to the treatment with multiple daily injections, since it allows a greater control of the glycemic level.
  • Hospital devices are bulky devices, such as syringe pumps. Fundamentally, it is a device that prints a controlled movement to the piston of a conventional syringe.
  • An example of such devices is described on the website www.syringepump.com.
  • Portable or personal devices are small devices that the patient can carry, whether implanted or not, in their daily lives. There are different types of portable devices.
  • His philosophy is identical to that of syringe pumps. The difference is that a conventional syringe is not used but a reservoir with a piston or piston specifically designed for this purpose. They are the most commercially widespread, examples can be found on the following websites: www.accu- chekinsulinpumps.com, www.animas.com, www.myomnipod.com.
  • the piston-spindle assembly has a length twice the length of the piston. That is the reason why reservoirs are long in relation to their diameter.
  • the source of electrical energy (battery or battery) that feeds the drive system must be sufficient to generate the pressure necessary for infusion and overcome the pressure losses due to the passage of fluid and friction in the piston against the reservoir. Therefore, when the sizes of the battery and the reservoir are added to the size of the control system, a device that is too bulky is obtained that may not be very discreet for the patient.
  • a peristaltic actuator is deformed in the conduit between the reservoir and the infusion catheter that deforms the conduit to generate a pulsation that drags the liquid.
  • Some examples of such devices can be found on the website www.iprecio.com, or in patent documents WO / 2004 / 105839A1 and US 6572583. Its main advantage is the independence of the size and shape of the reservoir. However, it may present problems in the uniformity of flow and dose in certain positions of the pulse generator.
  • Piezo-electric pump It consists of a reservoir from which a pump with a piezo-electric actuation membrane extracts and pushes the liquid. In this type of devices, controlling the amount administered is difficult, since the flow rate depends on the infusion pressure. An example of such devices can be found on the website www.jewelpump.com.
  • Pressurized pump This device starts from a pressurized reservoir and controls the flow by means of a series of valves inserted in the duct towards the catheter.
  • the control of the valves is very critical since any failure can result in an uncontrolled infusion of medication.
  • These devices constitute a good alternative, since they allow the use of a low-level reservoir and a small energy source, since the energy source for the infusion is in the reservoir itself. Examples of these devices can be found on the website www.springnow.com or in the article "Compact, power-efficient architectures using microvalves and microsensors, for intrathecal, insulin, and other drug delivery systems", Tao Li et al- Advanced Drug Delivery Reviews, 64-2012-1639-2649
  • the present invention describes a new fluid infusion device of pressurized pump type that improves existing devices.
  • the main advantages of the device of the invention are related to the use of an intrinsic safety valve that is located between the main drug reservoir and the catheter of administration of medication to the patient and that provides an inherent safety by its own construction. This is because the valve has an intermediate chamber of limited volume that is filled with the medicine from the main reservoir and from where the medicine is pushed towards the patient, and a safety shutter that controls the communication between the reservoir and the chamber intermediate, and between the intermediate chamber and the medication application catheter to the patient.
  • the sealing element is designed in such a way that it is physically impossible for the intermediate chamber to contact the reservoir and the catheter at the same time, avoiding drug administration errors.
  • An important advantage of this provision is that it is possible to control with great precision the amount of medication that is administered to the patient in each application.
  • fluid medication refers to any medication capable of flowing sufficiently to be administered through a syringe or pump. Normally, these are simply liquid medications, although they could include medications capable of flowing but with a viscosity greater than that of a liquid itself.
  • the device essentially comprises a pressurized reservoir for the storage of the medicine, a catheter for the administration of the medicine to a patient, and a valve disposed between the reservoir and the catheter to regulate the infusion of the medicine.
  • a pressurized reservoir for the storage of the medicine
  • a catheter for the administration of the medicine to a patient
  • a valve disposed between the reservoir and the catheter to regulate the infusion of the medicine.
  • the deformable membrane allows the gas pressure to be transmitted to the fluid medicine chamber.
  • the reservoir comprises a medication chamber compressed fluid by means of a spring driven plunger.
  • the valve has an intermediate chamber that, depending on the position of a sealing element, communicates alternately with the reservoir or with the catheter.
  • this sealing element can be configured in different ways, although in this case a sealing element with one or two holes is used which can be aligned / misaligned with corresponding conduits to communicate or cut off the communication between the pressurized reservoir. and the intermediate chamber or, alternatively, between the intermediate chamber and the catheter. All this in a way that makes it impossible for all three elements to communicate at the same time.
  • the sealing element comprises two holes and is configured to move between:
  • the sealing element can take several forms as long as it achieves the described effect.
  • the sealing element can be flat and move linearly, it can be cylindrical and move in a rotational manner, it can be shaped like a disk and move in a rotary manner, etc.
  • the valve further comprises a sealing spring that drives a floating body where the intermediate chamber is housed in the direction of a valve body comprising a conduit that communicates with the reservoir and a conduit that communicates with the catheter, the sealing element being interposed between both bodies.
  • a sealing spring that drives a floating body where the intermediate chamber is housed in the direction of a valve body comprising a conduit that communicates with the reservoir and a conduit that communicates with the catheter, the sealing element being interposed between both bodies.
  • the valve also comprises a dosing piston that has an extended position in which its end is at least partially inserted into the intermediate chamber, and where the dosing piston is actuated by a spring that tends to propel it towards the extended position.
  • the characteristics of the dosing plunger, the spring, and the pressure of the pressurized reservoir are chosen so that when the intermediate chamber is filled with medication at the pressure of the reservoir, the force on the dosing plunger exerted by the medication is greater than the force on the dosing piston exerted by the spring.
  • the device can alternate between a first state in which the sealing element allows communication between the intermediate chamber and the reservoir, so that the chamber is filled with medication at the pressure of the reservoir and the medication drives the dosing plunger into position. withdrawn and a second state in which the sealing element allows communication between the intermediate chamber and the catheter, so that the dosing piston moves towards the extended position and drives the medicine contained in the intermediate chamber towards a patient.
  • the valve comprises means for modifying the length of the stroke of the metering piston between the retracted position and the extended position.
  • the dosing plunger may comprise a first section of which the protrusion of a smaller cross section extends so that the stroke of the dosing plunger can be controlled by means of adjustable stops in which the base of the first section and the tip respectively intersect of the extension.
  • valve further comprises an actuator that controls the movement of the sealing element.
  • the device further comprises a control unit connected to the dosing piston, to the adjustable stops and to the actuator to control the operation of the actuator and the position of the dosing piston.
  • a control unit connected to the dosing piston, to the adjustable stops and to the actuator to control the operation of the actuator and the position of the dosing piston.
  • the shutter element moves so that first the communication between the pressurized reservoir and the intermediate chamber is closed and then the communication between the intermediate chamber and the catheter is opened. Since the pressure in the catheter is less than the pressure in the intermediate chamber, the fluid medicine begins to be administered through the catheter with the help of the dosing plunger, which, when the pressure drops, is pushed by the spring and moves to its extended position. .
  • the volume administered can be easily determined by the dimensions of the dosing plunger and the length of the stroke. In addition, as the length of the run can be modified, the managed volume can be adjusted.
  • FIG. 1 shows a detailed diagram of an example of an infusion device according to the invention where the sealing element is flat with a single hole and linear displacement.
  • Figs. 2 to 6 show several successive steps of the operation of the infusion device of Figure 1.
  • Fig. 7 shows a detailed diagram of an alternative example of an infusion device according to the invention where the sealing element is flat with two holes and linear displacement.
  • Fig. 8a-8d show several successive steps of the operation of the infusion device of Fig. 7.
  • Fig. 9 shows a detailed diagram of an alternative example of an infusion device according to the invention where the sealing element has a cylindrical shape with a hole and rotating displacement.
  • Figs. 10a-10d show several successive steps of the operation of the infusion device of Fig. 9
  • Figs. 11a-c respectively show a detailed scheme of an alternative example of an infusion device according to the invention where the sealing element is in the form of a flat disk with a hole and rotating displacement and details of said flat disk.
  • Figs. 12a-12d schematically show the positions taken by the flat disk of the infusion device of Figs. 11a-11c during several successive steps of operation.
  • Fig. 13 shows a detailed diagram of an alternative example of an infusion device according to the invention with a manual linear displacement flat sealing element and a spring-loaded reservoir.
  • Fig. 1 shows a first example of an infusion device according to the invention where the shutter element (9) has a flat shape with a single hole (28) and linear displacement.
  • the reservoir (1) has two chambers (2, 3) that are separated by a waterproof and deformable membrane (4).
  • the chamber (2) is filled with pressurized gas, said pressure being transmitted through the membrane (4) to the fluid medicine, in this case liquid, stored in the chamber (3).
  • a conduit (5) is configured to communicate the pressurized medicine chamber (3) with the intermediate chamber (19) when the position of the shutter element (9) permits, while a conduit (7) is configured to communicate the chamber ( 19) intermediate with the catheter (8) connected to the patient's body also according to the position of the shutter element (9).
  • the intrinsic safety valve basically comprises the body (6), the sealing element (9), the floating body (10), the dosing piston (11), the dosing spring (12), the sealing spring (13) and the stops (14.a, 14.b) adjustable.
  • the spring (13) presses the floating body (6) against the sealing element (9) and this against the body (6).
  • the surface (15) is congruent with the surface (16) of the body (6), and the surface (17) is congruent with the surface (18) of the floating body (10).
  • the term "congruent” refers to two surfaces that have a corresponding shape so that they can slide over each other. In this way, the tightness is ensured when the movement of the sealing element (9) occurs.
  • the sealing element (9) is a flat sheet and the surfaces (15-18) are therefore also flat.
  • the dosing piston (11) is formed by a first cylindrical section (11.a) that has its end inside the intermediate chamber (19) when it is in its extended position, protruding from said end an extension (11 b) of smaller diameter extending to outside the intermediate chamber (19). Between the first section (11.a) of the dosing piston (11) and the floating body (10), and between the extension (1 1.b) of the dosing piston (1 1) and the floating body (10), there is a sealing not shown in the figure that guarantees the tightness.
  • the dosing spring (12) rests on one side on the floating body (10) and on the other pushes the first section (11.a) of the dosing piston (1 1).
  • the stroke of the dosing piston (11) is limited by the space allowed by stops (14.a, 14. b).
  • the stop (14.a) hits the base of the first section (1 1.a) of the metering piston (11) and the stop (14. b) hits the end of the extension (11.b) of the piston (11) ) dispenser.
  • These stops (14.a, 14. b) can be fixed, leaving the stroke without regulation, although in the example described here they can be moved to increase or decrease the stroke. Since the dose administered is proportional to the stroke of the dosing plunger (1 1), by displacing the stops (14.a, 14. b) the effect achieved is to control the dose of medication administered to the patient.
  • both the stoppers (14a, 14b) and the dosing piston (11) are made of a conductive material of electricity.
  • a control unit (20) can determine if the dosing piston (11) has reached its extended or retracted position depending on the electrical conductivity. In fact, when the dosing piston (11) is in its retracted position, there is contact between the first section (11.a) and the stop (14.a), so that between these connections there is a short circuit that can detect the control unit (20), and the same occurs between the dosing piston (11) and the stop (14. b) when the dosing piston (11) is in its extended position.
  • the shutter element (9) is actuated by an actuator (23) that prints an alternative movement (24) in relation to the body (6).
  • Line (25) connects the actuator (23) with the control unit (20). Due to friction, the movement (24) of the shutter element (9) tries to drag the body (10), but its displacement is prevented by the surfaces (26, 27), which only allow the body to slide (10) in the vertical direction as shown in Fig. 1.
  • the sealing element (9) has a single hole (28) for the passage of the liquid medicine. In the position shown in Fig. 1, the hole (28) communicates the conduit (5) towards the reservoir (1) pressurized with the intermediate chamber (19).
  • a dosing sequence is described in detail based on the state shown in Fig. 2.
  • the device is primed, that is, all the ducts (5, 7) and the intermediate reservoir (19) They are filled with liquid medicine, without air.
  • the actuator (23) is in a state of rest with the shutter element (9) in a first position in which the orifice (28) communicates the gas chamber (3) of the reservoir (1) pressurized with the intermediate chamber (19) through the duct (5).
  • the liquid medicine that fills (29) the chamber (3), the duct (5), and the intermediate chamber (19) is at a pressure
  • the dosing piston (11) Due to the pressure exerted by the liquid medicine and the difference in diameters between the first section (11.a) and the extension (11.b), the dosing piston (11) has moved (30) to its retracted position where it compresses the dosing spring (12) until the base of the first section (11.a) of the dosing piston (1 1) collides with the stop (14.a).
  • the position of the dosing piston (11) is known by the control unit (20) thanks to the closing of the electrical circuit between the lines (21, 22) through the dosing piston (11) and the stop (14.a) .
  • the control unit (20) sends a signal (25) to the actuator (23) and it prints a movement (24) to the shutter element (9).
  • the shutter element (9) has begun to move from the previous position in which the hole (28) allowed communication between the intermediate chamber (19) and the reservoir (1), and now keeps the chamber (19) separate intermediate of both the reservoir (1) and the catheter (8).
  • the chamber (19) still maintains the pressure Pr, and therefore the dosing piston (11) remains motionless in its retracted position with the spring (12) compressed and the circuit between (21) and (22.a) closed .
  • the actuator (23) orders the stopping of the linear displacement of the shutter element (9), which remains in a second position such that the hole (28) allows communication between the intermediate chamber (19) and the conduit ( 7) leading to the catheter (8).
  • the pressure Pr inside the intermediate chamber (19) is greater than the pressure Pi necessary for infusion of the liquid, the movement (32) of the dosing piston (11) pushed by the spring (12) occurs. The consequence is that a dose of liquid medication is delivered through the catheter (8).
  • the displacement (34) of the dosing piston (11) dislodges a volume (33) of liquid medicine equal to:
  • V [TT- (D 2 -d 2 ) / 4] -S
  • the control unit (20) receives both information, so that if the circuit between the signals (21, 22. b) is not closed, the control unit (20) may issue an alarm signal indicating, for example, that there is a blockage of the catheter (8).
  • Fig. 5 the next step of the operation of the infusion device is shown where the control unit (20) sends a signal (25) for the actuator (23) to print movement (24) to the shutter element (9) so that this one returns to the initial position.
  • the sealing element (9) is moving and is in a position where the hole (28) is not aligned with either the duct (5) or the duct (7), plugging the surface ( 15) of the shutter element (9) both ducts so as to prevent communication with the intermediate chamber (19).
  • the chamber (19) still maintains the infusion pressure Pi, and therefore the dosing piston (11) remains motionless in its extended position supported against the stop (14.b), a position that detects the control unit (20) due to that the circuit between (21, 22. b) remains closed.
  • Fig. 6 shows the next step where the shutter element (9) returns to the first position from which it had started in Fig. 2 in which the hole (28) is aligned with the conduit (5).
  • liquid medicine from the chamber (3) again flows (29) towards the chamber (19), causing the displacement (30) of the dosing piston (11) to its retracted position so that the spring (12) is compressed until the base of the dosing piston (1 1) hits the stop (14.a).
  • the control unit (20) detects that the circuit between the lines (21, 22.a) is closed.
  • Fig. 7 shows a second example example of an infusion device according to the invention in which the sealing element (9) has two holes (28.a, 28.b), the rest of the elements of this device being completely equivalent to the described above in relation to the device shown in Fig. 1.
  • the operation of the device of Fig. 7 is shown in Figs. 8a-8d, and is also equivalent to that shown in Figs. 2-6 except for the amplitude of the movements (24) of the sealing element (9) for the alignment of the holes (28.a, 28.b) with the conduits (5) and (7).
  • the entry and exit of the liquid medicine flows (29, 33) from the intermediate chamber (19) induces the displacements (30, 32) of the dosing piston (11).
  • Fig. 9 shows a third example of an infusion device according to the invention where the sealing element (9) has a cylindrical shape.
  • the surfaces (15) and (17) of the sealing element (9), the surface (16) of the body (6) and the surface (18) of the floating body (10) are all cylindrical, have the same diameter, and therefore are congruent with each other. This ensures tightness.
  • the hole (28) follows a path that passes through the axis of the cylinder perpendicular to it, although it could be configured in other ways.
  • the alternative movement (24) of the shutter element (9) to allow / block communication between reservoir (1), intermediate chamber (19) and catheter (8) is now rotary.
  • Fig. 10 shows the main stages of the operation of the device of Fig. 9. The sequence is similar to that commented in relation to Figs. 2 to 6.
  • the actuator (23, not shown in this figure) generates the alternative movements (24) of the element (9).
  • the alignment of the hole (28) respectively with the conduit (5) or with the conduit (7) induces the displacements (30, 32) of the dosing piston (11), with the consequent flows (29, 33).
  • Fig. 11 shows a fourth example of an infusion device according to the invention in which the disk-shaped sealing element (9), the surfaces (15, 16, 17, 18) being flat.
  • the hole (28) is aligned with the ducts (5, 7) depending on the angle rotated by the sealing element (9) around its axis.
  • the lateral edges of the sealing element (9) may comprise teeth (35) to facilitate its actuation by the actuator (23, not shown in this figure) so as to generate a rotational movement that could always be in the same direction, or Alternative good in one way and another.
  • Fig. 12a-2d shows the operation of the disc-shaped shutter element (9) of Fig. 11 for the case of rotation always in the same direction.
  • Fig. 12a shows the sealing element (9) in a rotating position (24) in which the hole (28) is aligned with the conduit (5), the conduit (7) being therefore blocked. This situation is equivalent to that represented in Figs. 2, 8a and 10a.
  • the rotation (24) of the sealing element (9) causes the hole (28) to cease to be aligned with the conduit (5), both ducts (5, 7) being blocked as in Figs. 3, 8b and 10b.
  • Fig. 13 shows a fifth example of an infusion device according to the invention where the reservoir (19) comprises a plunger (36) pushed by a spring (37) to generate the pressure inside the medicine chamber (3).
  • the control unit (20) and its connection lines (21, 22a, 22b, 25) have not been represented.
  • this example foresees that no actuator (23) is used, the device being manually operated by the user. Indeed, in this example it would be the user himself who manually operated the shutter element (9) to achieve the discharge and loading of the medication.

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Abstract

Dispositivo de infusión de medicamentos fluidos que tiene un reservorio presurizado de medicamento, un catéter de administración del fármaco al paciente y una válvula dispuesta entre ambos, donde la válvula tiene una cámara (19) intermedia que, en función de la posición de un elemento (9) obturador, se comunica alternativamente bien con el reservorio (1) para ser llenada de medicamento, o bien con el catéter (8) para la administración del mismo. Un émbolo (11) dosificador que tiene una posición extendida donde su extremo está al menos parcialmente introducido en la cámara (19) intermedia se encarga de impulsar el medicamento fluido hacia el catéter. Se mejora la precisión de los dispositivos actuales, ya que puede controlarse con gran precisión el volumen de medicamento administrado al paciente con una gran precisión. El diseño de la válvula proporciona una mayor seguridad.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de infusión de medicamento fluido OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece al campo de la medicina, y más particularmente a la infusión de medicamentos a pacientes, por ejemplo para el tratamiento del dolor crónico. El objeto de la presente invención es un nuevo dispositivo de infusión de medicamentos mejorado con relación a los dispositivos actualmente conocidos gracias al uso de una novedosa válvula de seguridad intrínseca que permite determinar con gran precisión el volumen de medicamento que se administra al paciente. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Actualmente, existen diversos tratamientos médicos que requieren del uso de dispositivos de infusión para la administración de fármacos en forma líquida al paciente. Por ejemplo, es conocida la administración intratecal de medicamentos para el alivio del dolor crónico. El objetivo de la administración de fármacos por vía intratecal a través de un dispositivo de infusión implantado en el paciente es reducir el dolor administrando analgésicos en el espacio que rodea la médula espinal (espacio intratecal). Al administrarse los analgésicos directamente en los receptores situados en la médula espinal, bastan dosis pequeñas de medicación para aliviar el dolor, por ejemplo del orden de 1/300 de la dosis oral. Por otro lado, también se ha comprobado que la administración de insulina para el tratamiento de la diabetes I mediante un dispositivo de infusión es una muy buena alternativa al tratamiento con múltiples inyecciones diarias, ya que permite un mayor control del nivel glucémico.
En cualquier caso, actualmente se utilizan diversos dispositivos para la infusión de fármacos. Estos dispositivos pueden dividirse fundamentalmente en dos tipos: dispositivos hospitalarios y dispositivos portátiles.
Los dispositivos hospitalarios son dispositivos voluminosos, como por ejemplo bombas de jeringa. Fundamentalmente, se trata de un dispositivo que imprime un movimiento controlado al émbolo de una jeringa convencional. Un ejemplo de este tipo de dispositivos se describe en la página web www.syringepump.com. Los dispositivos portátiles o personales son dispositivos de pequeño tamaño que puede portar el paciente, ya sea implantados o no, en su vida cotidiana. Dentro de los dispositivos portátiles existen diferentes tipos.
Bomba de pistón.
Su filosofía es idéntica a la de las bombas de jeringa. La diferencia radica en que no se usa una jeringa convencional sino un reservorio con pistón o émbolo específicamente diseñado al efecto. Son las más extendidas comercialmente, pudiendo encontrarse ejemplos en las siguientes páginas web: www.accu- chekinsulinpumps.com, www.animas.com, www.myomnipod.com.
En este tipo de bombas tiene que haber un compromiso entre el diámetro del pistón y la precisión del mecanismo de accionamiento, puesto que si se aumenta dicho diámetro en una cierta cantidad, es necesario aumentar la precisión del mecanismo al cuadrado de dicha cantidad.
Por otro lado, como el mecanismo de accionamiento comprende un husillo que empuja al pistón, el conjunto pistón-husillo tiene una longitud doble a la longitud del pistón. Esa es la razón por la que los reservónos son largos en relación a su diámetro. Además, la fuente de energía eléctrica (batería o pila) que alimenta al sistema de accionamiento debe ser suficiente para generar la presión necesaria para la infusión y vencer las pérdidas de carga debidas al paso del fluido y al rozamiento en el pistón contra el reservorio. Por tanto, cuando se suman los tamaños de la pila y del reservorio con el tamaño del sistema de control, se obtiene un dispositivo demasiado voluminoso que puede no ser muy discreto para el paciente.
Bomba peristáltica.
Se dispone en el conducto entre el reservorio y el catéter de infusión un actuador peristáltico que deforma el conducto para generar una pulsación que arrastra al líquido. Algunos ejemplos de este tipo de dispositivos se pueden encontrar en la página web www.iprecio.com, o bien en los documentos de patente WO/2004/105839A1 y US 6572583. Su principal ventaja es la independencia del tamaño y forma del reservorio. Sin embargo, puede presentar problemas en la uniformidad del flujo y la dosis en ciertas posiciones del generador de pulsos. Bomba piezo-eléctrica. Consiste en un reservorio del que una bomba con una membrana de accionamiento piezo-eléctrico extrae y empuja al líquido. En este tipo este tipo de dispositivos el control de la cantidad administrada es difícil, ya que el caudal depende de la presión de infusión. Un ejemplo de este tipo de dispositivos se puede encontrar en la página web www.jewelpump.com.
Bomba de cambio de fase.
Estos dispositivos funcionan medíante el uso de un actuador de cera y sólo tienen una pieza móvil. Cuando se recibe una señal para liberar el fármaco, la cera dentro de la bomba se convierte rápidamente de sólido a líquido, empujando el émbolo que infunde insulina. Se puede ver un ejemplo en la página web www.cellnovo.com.
Bomba presurizada. Este dispositivo parte de un reservorio presurizado y controla el flujo por medio de una serie de válvulas intercaladas en el conducto hacia el catéter. El control de las válvulas es muy crítico puesto que cualquier fallo se puede traducir en una infusión descontrolada de medicamento. Estos dispositivos constituyen una buena alternativa, ya que permiten usar un reservorio de poca altura y una fuente de energía pequeña, puesto que la fuente de energía para la infusión está en el propio reservorio. Ejemplos de estos dispositivos se pueden encontrar la página web www.springnow.com o en el artículo "Compact, power-efficient architectures using microvalves and microsensors, for intrathecal, insulin, and other drug delivery systems", Tao Li y col- Advanced Drug Delivery Reviews, 64-2012-1639-2649
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención describe un nuevo dispositivo de infusión de medicamentos fluidos de tipo bomba presurizada que mejora los dispositivos existentes. Las principales ventajas del dispositivo de la invención están relacionadas con el uso de una válvula de seguridad intrínseca que está situada entre el reservorio principal de medicamento y el catéter de administración de medicamento al paciente y que proporciona una seguridad inherente por su propia construcción. Esto es así porque la válvula tiene una cámara intermedia de volumen limitado que se rellena con el medicamento procedente del reservorio principal y desde donde se impulsa el medicamento hacia el paciente, y un elemento obturador de seguridad que controla la comunicación entre el reservorio y la cámara intermedia, y entre la cámara intermedia y el catéter de aplicación de medicación al paciente. El elemento obturador está diseñado de tal modo que es físicamente imposible que pueda poner en contacto al mismo tiempo la cámara intermedia con el reservorio y con el catéter, evitándose errores de administración del fármaco. Una importante ventaja de esta disposición es que es posible controlar con gran precisión la cantidad de medicamento que se administra al paciente en cada aplicación.
En este documento, el término "medicamento fluido" hace referencia a cualquier medicamento capaz de fluir lo suficiente como para ser administrado a través de una jeringa o bomba. Normalmente, se trata de simplemente medicamentos líquidos, aunque podría abarcar medicamentos capaces de fluir pero con una viscosidad mayor que la de un líquido propiamente dicho.
De acuerdo con la invención, el dispositivo comprende fundamentalmente un reservorio presurizado para el almacenamiento del medicamento, un catéter para la administración del medicamento a un paciente, y una válvula dispuesta entre el reservorio y el catéter para regular la infusión del medicamento. A continuación se describen con mayor detalle cada una de estas partes. a) Reservorio presurizado
Se trata de un reservorio o depósito que almacena el medicamento fluido a una determinada presión. De acuerdo con una realización preferida, esto se consigue por medio de un reservorio que comprende dos cámaras, una cámara de medicamento fluido y una cámara de gas a presión separadas por una membrana deformable. La membrana deformable permite que la presión del gas se transmita a la cámara de medicamento fluido.
En otra realización preferida, el reservorio comprende una cámara de medicamento fluido comprimida por medio de un émbolo accionado por un resorte. b) Catéter de administración de medicamento
Se trata de un conducto normalmente flexible configurado para la administración del medicamento al paciente. c) Válvula
Se trata del elemento fundamental del dispositivo de la invención que permite dosificar el volumen de medicamento del reservorio que se administra al paciente a través del catéter.
- Cámara intermedia y elemento obturador
La válvula tiene una cámara intermedia que, en función de la posición de un elemento obturador, se comunica alternativamente bien con el reservorio o bien con el catéter. En principio, este elemento obturador se puede configurar de diferentes modos, aunque en este caso se utiliza un elemento obturador dotado de uno o dos orificios que se puede/n alinear/desalinear con unos conductos correspondientes para comunicar o cortar la comunicación entre el reservorio presurizado y la cámara intermedia o, alternativamente, entre la cámara intermedia y el catéter. Todo ello de manera que sea imposible que los tres elementos se comuniquen a la vez.
En una realización preferida de la invención el elemento obturador comprende un único orificio y está configurado para desplazarse entre:
una primera posición en que el orificio permite la comunicación entre la cámara intermedia y el reservorio, a la vez que una superficie del propio elemento obturador bloquea la comunicación entre la cámara intermedia y el catéter; y
una segunda posición en que la superficie del propio elemento obturador bloquea la comunicación entre la cámara intermedia y el reservorio, a la vez que el orificio permite la comunicación entre la cámara intermedia y el catéter.
En otra realización preferida alternativa, el elemento obturador comprende dos orificios y está configurado para desplazarse entre:
una primera posición en que un primer orificio permite la comunicación entre la cámara intermedia y el reservorio, a la vez que la superficie del propio elemento obturador bloquea la comunicación entre la cámara intermedia y el catéter; y
una segunda posición en que la superficie del propio elemento obturador bloquea la comunicación entre la cámara intermedia y el reservorio, a la vez que un segundo orificio permite la comunicación entre la cámara intermedia y el catéter.
El elemento obturador puede adoptar varias formas siempre que consiga el efecto descrito. Por ejemplo, el elemento obturador puede ser plano y desplazarse linealmente, puede ser cilindrico y desplazarse de manera rotativa, puede tener forma de disco y desplazarse de manera rotativa, etc. Estas configuraciones se describirán más adelante con mayor detalle haciendo referencia a las figuras adjuntas.
Además, con el fin de minimizar las fugas de medicamento, la válvula además comprende un resorte de estanqueidad que impulsa un cuerpo flotante donde se aloja la cámara intermedia en dirección a un cuerpo de válvula que comprende un conducto que se comunica con el reservorio y un conducto que se comunica con el catéter, estando el elemento obturador interpuesto entre ambos cuerpos. El efecto es que el elemento obturador queda comprimido entre el cuerpo flotante y el cuerpo de válvula, impidiendo que se produzcan fugas por los laterales de el/los orificio/s del propio elemento obturador.
- Émbolo dosificador La válvula también comprende un émbolo dosificador que tiene una posición extendida en la que su extremo está al menos parcialmente introducido dentro de la cámara intermedia, y donde el émbolo dosificador está accionado por un resorte que tiende a impulsarlo hacia la posición extendida. Además, las características del émbolo dosificador, el resorte, y la presión del reservorio presurizado se eligen de modo que cuando la cámara intermedia está llena de medicamento a la presión del reservorio, la fuerza sobre el émbolo dosificador ejercida por el medicamento es mayor que la fuerza sobre el émbolo dosificador ejercida por el resorte.
Esto se puede conseguir teniendo en cuenta que el medicamento fluido a presión ejerce una fuerza sobre la superficie del extremo del émbolo dosificador tendente a hacer retroceder el émbolo dosificador hacia su posición retraída, mientras que el resorte ejerce una fuerza sobre el extremo opuesto del émbolo dosificador que tiende a hacerlo avanzar hasta su posición extendida. Jugando con la fuerza que ejerce el muelle, la superficie del extremo del émbolo dosificador sobre la cual el medicamento fluido ejerce fuerza, y la presión del reservorio presurizado, se puede conseguir que la fuerza ejercida sobre el émbolo dosificador por el medicamento a presión sea mayor que la ejercida por el muelle.
Así, el dispositivo puede alternar entre un primer estado en que el elemento obturador permite la comunicación entre la cámara intermedia y el reservorio, de modo que la cámara se llena de medicamento a la presión del reservorio y el medicamento impulsa el émbolo dosificador hasta su posición retraída; y un segundo estado en que el elemento obturador permite la comunicación entre la cámara intermedia y el catéter, de modo que el émbolo dosificador se desplaza hacia la posición extendida e impulsa el medicamento contenido en la cámara intermedia hacia un paciente.
Además, en otra realización preferida de la invención, la válvula comprende medios para modificar la longitud de la carrera del émbolo dosificador entre la posición retraída y la posición extendida. Por ejemplo, el émbolo dosificador puede comprender un primer tramo de cuyo extremo sobresale una prolongación de menor sección transversal de modo que la carrera del émbolo dosificador puede controlarse por medio de unos topes regulables en los que tropiezan respectivamente la base del primer tramo y la punta de la prolongación. - Actuador
En una realización preferida de la invención, la válvula comprende además un actuador que controla el desplazamiento del elemento obturador. - Unidad de control
En otra realización preferida de la invención, el dispositivo además comprende una unidad de control conectada al émbolo dosificador, a los topes regulables y al actuador para controlar el funcionamiento del actuador y la posición del émbolo dosificador. Así, el funcionamiento del dispositivo de infusión de acuerdo con la presente invención sería el siguiente. En primer lugar, el elemento obturador se desplaza hasta una posición en que permite la comunicación entre el reservorio y la cámara intermedia, quedando bloqueada la comunicación entre la cámara intermedia y el catéter. Como consecuencia, el medicamento fluido llena la cámara intermedia hasta alcanzar la presión del reservorio presurizado, forzando el retroceso del émbolo dosificador hasta su posición retraída contra la fuerza del resorte. Pasado un tiempo suficiente para que se haya alcanzado una situación estacionaria, el elemento obturador se desplaza de modo que primero se cierra la comunicación entre el reservorio presurizado y la cámara intermedia y luego se abre la comunicación entre la cámara intermedia y el catéter. Al ser la presión en el catéter menor que la presión de la cámara intermedia, el medicamento fluido comienza a ser administrado a través del catéter con la ayuda del émbolo dosificador, que al descender la presión es empujado por el resorte y avanza hasta su posición extendida. El volumen administrado se puede determinar fácilmente por las dimensiones del émbolo dosificador y la longitud de la carrera. Además, como se puede modificar la longitud de la carrera, se puede ajustar el volumen administrado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Fig. 1 muestra un esquema detallado de un ejemplo de dispositivo de infusión según la invención donde el elemento obturador es plano con un único orificio y desplazamiento lineal.
Las Figs. 2 a 6 muestran varios pasos sucesivos del funcionamiento del dispositivo de infusión de la Figura 1.
La Fig. 7 muestra un esquema detallado de un ejemplo alternativo de dispositivo de infusión según la invención donde el elemento obturador es plano con dos orificios y desplazamiento lineal.
Las Fig. 8a-8d muestran varios pasos sucesivos del funcionamiento del dispositivo de infusión de la Fig. 7.
La Fig. 9 muestra un esquema detallado de un ejemplo alternativo de dispositivo de infusión según la invención donde el elemento obturador tiene forma cilindrica con un orificio y desplazamiento rotativo. Las Figs. 10a-10d muestran varios pasos sucesivos del funcionamiento del dispositivo de infusión de la Fig. 9 Las Figs. 11a-c muestran respectivamente un esquema detallado de un ejemplo alternativo de dispositivo de infusión según la invención donde el elemento obturador tiene forma de disco plano con un orificio y desplazamiento rotativo y detalles de dicho disco plano.
Las Figs. 12a-12d muestran esquemáticamente las posiciones que adopta el disco plano del dispositivo de infusión de las Figs. 11a-11c durante varios pasos sucesivos de funcionamiento.
La Fig. 13 muestra un esquema detallado de un ejemplo alternativo de dispositivo de infusión según la invención con un elemento obturador plano de desplazamiento lineal manual y con reservorio con resorte.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Se describen a continuación diversas realizaciones preferidas de la presente invención haciendo referencia a las figuras adjuntas. Puesto que la mayor parte de los elementos que conforman los dispositivos de infusión aquí descritos son comunes a todos los ejemplos, sólo la Fig. 1 incluye todos los números de referencia de todos los elementos. El resto de figuras sólo incluyen los números de referencia de partes que son diferentes con relación a las mostradas en la Fig. 1.
La Fig. 1 muestra un primer ejemplo de dispositivo de infusión según la invención donde el elemento (9) obturador tiene forma plana con un único orificio (28) y desplazamiento lineal. Concretamente, se aprecia que el reservorio (1) posee dos cámaras (2, 3) que están separadas por una membrana (4) impermeable y deformable. La cámara (2) está llena de gas presurizado, trasmitiéndose dicha presión a través de la membrana (4) al medicamento fluido, en este caso líquido, almacenado en la cámara (3).
Un conducto (5) está configurado para comunicar la cámara (3) de medicamento presurizado con la cámara (19) intermedia cuando lo permita la posición del elemento (9) obturador, mientras que un conducto (7) está configurado para comunicar la cámara (19) intermedia con el catéter (8) conectado al cuerpo del paciente también según la posición del elemento (9) obturador.
La válvula de seguridad intrínseca comprende fundamentalmente por el cuerpo (6), el elemento (9) obturador, el cuerpo (10) flotante, el émbolo (11) dosificador, el resorte (12) dosificador, el resorte (13) de estanqueidad y los topes (14.a, 14.b) regulables.
El resorte (13) presiona el cuerpo (6) flotante contra el elemento (9) obturador y éste contra el cuerpo (6). La superficie (15) es congruente con la superficie (16) del cuerpo (6), y la superficie (17) es congruente con la superficie (18) del cuerpo (10) flotante. En este documento, el término "congruente" hace referencia a dos superficies que tienen una forma correspondiente de manera que pueden deslizar una sobre la otra. De esta forma, se asegura la estanqueidad cuando se produce el movimiento del elemento (9) obturador. En el ejemplo de dispositivo de la Fig. 1 , el elemento (9) obturador es una lámina plana y las superficies (15-18) son por tanto también planas.
El émbolo (11) dosificador está formado por un primer tramo (11.a) cilindrico que tiene su extremo dentro de la cámara (19) intermedia cuando se encuentra en su posición extendida, sobresaliendo de dicho extremo una prolongación (11 b) de menor diámetro que se extiende hasta fuera de la cámara (19) intermedia. Entre el primer tramo (11.a) del émbolo (11) dosificador y el cuerpo (10) flotante, y entre la prolongación (1 1.b) del émbolo (1 1) dosificador y el cuerpo (10) flotante, existe un sellado no mostrado en la figura que garantiza la estanqueidad. El resorte (12) dosificador se apoya por un lado en el cuerpo (10) flotante y por el otro empuja el primer tramo (11.a) del émbolo (1 1) dosificador. La carrera del émbolo (11) dosificador está limitada por el espacio permitido por unos topes (14.a, 14. b). El tope (14.a) choca contra la base del primer tramo (1 1.a) del émbolo (11) dosificador y el tope (14. b) choca contra el extremo de la prolongación (11.b) del émbolo (11) dosificador. Estos topes (14.a, 14. b) pueden ser fijos, dejando la carrera sin regulación, aunque en el ejemplo aquí descrito pueden desplazarse para aumentar o disminuir la carrera. Puesto que la dosis administrada es proporcional a la carrera del émbolo (1 1) dosificador, al desplazar los topes (14.a, 14. b) el efecto que se consigue es controlar la dosis de medicamento administrada al paciente.
Para determinar cuándo el émbolo (11) dosificador ha alcanzado cualquiera de los dos finales de carrera correspondientes a la posición extendida o retraída, preferentemente tanto los topes (14a, 14b) como el émbolo (11) dosificador están hechos de un material conductor de la electricidad. De ese modo, una unidad (20) de control puede determinar si el émbolo (11) dosificador ha llegado a su posición extendida o retraída en función de la conductividad eléctrica. En efecto, cuando el émbolo (11) dosificador está en su posición retraída, existe contacto entre el primer tramo (11.a) y el tope (14.a), por lo que entre esas conexiones se produce un cortocircuito que puede detectar la unidad (20) de control, y lo mismo ocurre entre el émbolo (11) dosificador y el tope (14. b) cuando el émbolo (11) dosificador está en su posición extendida.
El elemento (9) obturador es accionado por un actuador (23) que le imprime un movimiento alternativo (24) con relación al cuerpo (6). La línea (25) conecta el actuador (23) con la unidad de (20) de control. Debido al rozamiento, el movimiento (24) del elemento (9) obturador trata de arrastrar el cuerpo (10), pero su desplazamiento es impedido por las superficies (26, 27), que sólo permiten deslizamiento del cuerpo (10) en dirección vertical según se ha representado en la Fig. 1. En este ejemplo, el elemento (9) obturador posee un único orificio (28) para el paso del medicamento líquido. En la posición representada en la Fig. 1 , el orificio (28) pone en comunicación el conducto (5) hacia el reservorio (1) presurizado con la cámara intermedia (19).
A continuación, se describe con detalle una secuencia de dosificación partiendo del estado que se muestra en la Fig. 2. En este estado, el dispositivo está cebado, es decir, todos los conductos (5, 7) y el depósito (19) intermedio están llenos del medicamento líquido, sin aire.
El actuador (23) está en estado de reposo con el elemento (9) obturador en una primera posición en la que el orificio (28) comunica la cámara (3) de gas del reservorio (1) presurizado con la cámara (19) intermedia a través del conducto (5). El medicamento líquido que llena (29) la cámara (3), el conducto (5), y la cámara (19 intermedia está a una presión
Pr por efecto el gas confinado en la cámara (2). El conducto (7) y el catéter (8) están llenos de medicamento líquido, pero no hay flujo.
Debido a la presión ejercida por el medicamento líquido y a la diferencia de diámetros entre el primer tramo (11.a) y la prolongación (11.b), el émbolo (11) dosificador se ha desplazado (30) hasta su posición retraída donde comprime el resorte (12) dosificador hasta que la base del primer tramo (11.a) del émbolo (1 1) dosificador choca con el tope (14.a). La posición del émbolo (11) dosificador es conocida por la unidad (20) de control gracias a que se cierra el circuito eléctrico entre las líneas (21 , 22) a a través del émbolo (11) dosificador y el tope(14.a). En la Fig. 3, la unidad (20) de control envía una señal (25) hacia el actuador (23) y éste imprime un movimiento (24) al elemento (9) obturador. Como consecuencia, el elemento (9) obturador ha comenzado a desplazarse desde la posición anterior en que el orificio (28) permitía la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el reservorio (1), y ahora mantiene separada la cámara (19) intermedia tanto del reservorio (1) como del catéter (8). Sin embargo, la cámara (19) aún mantiene la presión Pr, y por tanto el émbolo (11) dosificador permanece inmóvil en su posición retraída con el resorte (12) comprimido y el circuito entre (21) y (22.a) cerrado. En la Fig. 4 el actuador (23) ordena la detención del desplazamiento lineal del elemento (9) obturador, que queda en una segunda posición tal que el orificio (28) permite la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el conducto (7) que conduce hasta el catéter (8). Como la presión Pr en el interior de la cámara (19) intermedia es superior a la presión Pi necesaria para infusión del líquido, se produce el movimiento (32) del émbolo (11) dosificador empujado por el resorte (12). La consecuencia es que se suministra una dosis de medicamento líquido a través del catéter (8).
En virtud de la diferencia de diámetros entre el primer tramo (11.a) y la prolongación (11.b), el desplazamiento (34) del émbolo (11) dosificador desaloja un volumen (33) de medicamento líquido igual a:
V = [TT-(D2-d2)/4]-S
donde:
V - volumen de medicamento administrado al paciente
D - diámetro del primer tramo (11.a) del émbolo (11 ) dosificador
d - diámetro de la prolongación (11.b) del émbolo (1 1) dosificador
S - carrera (34) efectuada por el émbolo (1 1) dosificador
Por ejemplo, para unas dimensiones D=1 mm, d= 0.5 mm y una carrera S=0.422 mm, se obtiene un volumen dosificado V=0.25 mm3 = 0.025 Unidades de Insulina (Ul). Esto representa la mitad de la dosis conseguida por la mayoría bombas comerciales de pistón. Además, para conseguir dosis menores o mayores basta con adaptar los valores de D, d o S.
Además, cuando el émbolo (11) dosificador inicia su movimiento (32) deja de tocar el tope (14.a), y el circuito entre las señales (21 , 22.a) queda abierto. Al terminar esta fase, el émbolo (11) dosificador toca el tope (14.b) y se cierra el circuito entre las señales 21 y 22.b. La unidad (20) de control recibe ambas informaciones, de modo que si el circuito entre las señales (21 , 22. b) no queda cerrado, la unidad (20) de control podrá emitir una señal de alarma que indique, por ejemplo, que hay una obstrucción el catéter (8). En la Fig. 5 se muestra el siguiente paso del funcionamiento del dispositivo de infusión donde la unidad (20) de control envía una señal (25) para que el actuador (23) imprima movimiento (24) al elemento (9) obturador para que éste vuelva hacia la posición inicial. En la Fig. 5 el elemento (9) obturador se está desplazando y se encuentra en una posición en la que el orificio (28) no está alineado ni con el conducto (5) ni con el conducto (7), taponando la superficie (15) del elemento (9) obturador ambos conductos de manera que impide la comunicación con la cámara (19) intermedia. La cámara (19) aún mantiene la presión de infusión Pi, y por tanto el émbolo (11) dosificador permanece inmóvil en su posición extendida apoyado contra el tope (14.b), posición que detecta la unidad (20) de control debido a que el circuito entre (21 , 22. b) permanece cerrado.
La Fig. 6 muestra el siguiente paso donde el elemento (9) obturador vuelve hasta la primera posición de la que había partido en la Fig. 2 en que el orificio (28) se alinea con el conducto (5). Como consecuencia, de nuevo medicamento líquido de la cámara (3) fluye (29) hacia la cámara (19), produciéndose el desplazamiento (30) del émbolo (11) dosificador hacia su posición retraída de modo que el resorte (12) se comprime hasta que la base del émbolo (1 1) dosificador impacta con el tope (14.a). En ese momento, la unidad (20) de control detecta que el circuito entre las líneas (21 , 22.a) se cierra.
La Fig. 7 muestra un segundo ejemplo ejemplo de dispositivo de infusión según la invención en el que el elemento (9) obturador presenta dos orificios (28.a, 28.b), siendo el resto de elementos de este dispositivo completamente equivalentes a los descritos anteriormente con relación al dispositivo mostrado en la Fig. 1. El funcionamiento del dispositivo de la Fig. 7 se muestra en las Figs. 8a-8d, y es también equivalente al mostrado en las Figs. 2-6 excepto en lo que respecta a la amplitud de los movimientos (24) del elemento (9) obturador para el alineamiento de los orificios (28.a, 28.b) con los conductos (5) y (7). A su vez, la entrada y salida de los flujos (29, 33) de medicamento líquido de la cámara (19) intermedia induce los desplazamientos (30, 32) del émbolo (11) dosificador.
La Fig. 9 muestra un tercer ejemplo de dispositivo de infusión según la invención donde que el elemento (9) obturador tiene forma cilindrica. Las superficies (15) y (17) del elemento (9) obturador, la superficie (16) del cuerpo (6) y la superficie (18) del cuerpo (10) flotante son todas cilindricas, poseen el mismo diámetro, y por tanto son congruentes entre sí. De esta forma se asegura la estanqueidad. En este ejemplo, el orificio (28) sigue una trayectoria que pasa por el eje del cilindro en perpendicular al mismo, aunque podría configurarse de otros modos. El movimiento (24) alternativo del elemento (9) obturador para permitir/bloquear la comunicación entre reservorio (1), cámara (19) intermedia y catéter (8) es ahora rotativo.
La Fig. 10 muestra las etapas principales del funcionamiento del dispositivo de la Fig. 9. La secuencia es similar a la comentada con relación a las Fig. 2 a 6. El actuador (23, que no se muestra en esta figura) genera los movimientos (24) alternativos del elemento (9). El alineamiento del orificio (28) respectivamente con el conducto (5) o con el conducto (7) induce los desplazamientos (30, 32) del émbolo (11) dosificador, con los consiguientes flujos (29, 33).
La Fig. 11 muestra un cuarto ejemplo de dispositivo de infusión según la invención en el cual el elemento (9) obturador forma de disco, siendo las superficies (15, 16, 17, 18) planas. Así, el orificio (28) se alinea con los conductos (5, 7) en función del ángulo girado por el elemento (9) obturador alrededor de su eje. Los cantos laterales del elemento (9) obturador puede comprender dientes (35) para facilitar su accionamiento por parte del actuador (23, no mostrado en esta figura) de modo que genere un movimiento de rotación que podría ser siempre en el mismo sentido, o bien alternativo en un sentido y otro.
Las Fig. 12a- 2d muestra el funcionamiento del elemento (9) obturador con forma de disco de la Fig. 11 para el caso de giro siempre en el mismo sentido. La Fig. 12a muestra el elemento (9) obturador en una posición de giro (24) en la que el orificio (28) está alineado con el conducto (5), estando por tanto bloqueado el conducto (7). Esta situación es equivalente a la representada en las Figs. 2, 8a y 10a. A continuación, el giro (24) del elemento (9) obturador provoca que el orificio (28) deje de estar alineado con el conducto (5), quedando ambos conductos (5, 7) bloqueados como en las Figs. 3, 8b y 10b. Seguidamente, la continuación del giro (24) del elemento (9) obturador provoca que el orificio (28) se alinee con el conducto (7) mientras el conducto (5) queda bloqueado, como ocurre en las Figs. 4, 8c y 10c. Por último, un último movimiento de giro (24) hace que el orificio (28) deje de estar alineado con ninguno de los conductos (5, 7), en una situación similar a la de las Figs. 5, 8d y 10d. El siguiente paso conllevaría la vuelta a la situación de la Fig. 12a.
Por último, la Fig. 13 muestra un quinto ejemplo de dispositivo de infusión según la invención donde el reservorio (19) comprende un émbolo (36) empujado por un resorte (37) para generar la presión dentro de la cámara (3) de medicamento. En esta figura no se ha representado la unidad (20) de control ni tampoco sus líneas (21 , 22a, 22b, 25) de conexión. Además, este ejemplo prevé que no se utilice ningún actuador (23), siendo el dispositivo de accionamiento manual por parte del usuario. En efecto, en este ejemplo sería el propio usuario el que accionase manualmente el elemento (9) obturador para conseguir la descarga y la carga del medicamento.
Se presenta a continuación un listado de las partes que constituyen el dispositivo de infusión de acuerdo con las figuras adjuntas.
1. Reservorio
2. Cámara de gas a presión
3. Cámara de medicamento liquido
4. Membrana deformable
5. Conducto reservorio-válvula
6. Cuerpo válvula
7. Conducto válvula-catéter
8. Catéter
9. Elemento obturador
10. Cuerpo flotante
11. Émbolo dosificador
12. Resorte dosificación
13. Resorte estanqueidad
14. Tope regulable
15. Superficie elemento obturador-cuerpo
16. Superficie cuerpo-elemento obturador
17. Superficie elemento obturador-cuerpo flotante
18. Superficie cuerpo flotante-elemento obturador
19. Cámara intermedia
20. Unidad de control 21. Línea émbolo dosificador
22. Línea topes
23. Actuador
24. Movimiento actuador
25. Línea actuador
26. Superficie de deslizamiento cuerpo
27. Superficie de deslizamiento cuerpo flotante
28. Orificio de paso
29. Flujo de llenado de la cámara intermedia
30. Desplazamiento émbolo dosificador
31. Desplazamiento émbolo dosificador
32. Movimiento elemento obturador
33. Flujo de dosificación catéter
34. Carrera S del émbolo dosificador
35. Dientes del engranaje
36. Émbolo reservorio
37. Resorte reservorio

Claims

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de infusión de medicamento fluido que comprende un reservorio (1) presurizado para el almacenamiento del medicamento, un catéter (8) para la administración del medicamento a un paciente, y una válvula dispuesta entre el reservorio (1) y el catéter (8) para regular la infusión del medicamento, caracterizado porque la válvula comprende: una cámara (19) intermedia que, en función de la posición de un elemento (9) obturador, se comunica alternativamente bien con el reservorio (1) o bien con el catéter (8); y
un émbolo (11) dosificador que tiene una posición extendida donde su extremo está al menos parcialmente introducido en la cámara (19) intermedia, estando el émbolo (11) dosificador accionado por un resorte (12) que tiende a impulsarlo hacia la posición extendida;
donde la fuerza que ejerce el medicamento sobre el émbolo (11) dosificador cuando la cámara (19) intermedia está llena de medicamento a la presión del reservorio (1) es mayor que la fuerza que ejerce el resorte (12) sobre el émbolo (11) dosificador;
de modo el dispositivo puede alternar entre un primer estado en que el elemento (9) obturador permite la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el reservorio (1), de modo que la cámara (19) se llena de medicamento a la presión del reservorio (1) y el medicamento impulsa el émbolo (11) dosificador hasta su posición retraída, y
un segundo estado en que el elemento (9) obturador permite la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el catéter (8), de modo que el resorte (12) dosificador impulsa el émbolo (11) dosificador hacia la posición extendida y éste a su vez impulsa el medicamento contenido en la cámara (19) intermedia hacia un paciente.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , donde el elemento (9) obturador comprende un único orificio (28) y está configurado para desplazarse entre:
una primera posición en que el orificio (28) permite la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el reservorio (1), a la vez que una superficie (15) del elemento (9) obturador bloquea la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el catéter (8); y
una segunda posición en que la superficie (15) del elemento (9) obturador bloquea la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el reservorio (1), a la vez que el orificio (28) permite la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el catéter (8).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 , donde el elemento (9) obturador comprende dos orificios (28a, 28b) y está configurado para desplazarse entre: una primera posición en que un primer orificio (28a) permite la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el reservorio (1), a la vez que la superficie (15) del elemento (9) obturador bloquea la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el catéter (8); y
una segunda posición en que la superficie (15) del elemento (9) obturador bloquea la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el reservorio (1), a la vez que un segundo orificio (28b) permite la comunicación entre la cámara (19) intermedia y el catéter (8).
4. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-3, donde el obturador (9) se elige entre la siguiente lista: un obturador (9) plano con desplazamiento lineal, un obturador (9) cilindrico con desplazamiento rotativo, y un obturador con forma de disco y desplazamiento rotativo.
5. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula además comprende un actuador (23) que controla el desplazamiento del elemento (9) obturador.
6. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula además comprende un resorte (13) de estanqueidad que impulsa un cuerpo (10) flotante que aloja la cámara (19) intermedia en dirección a un cuerpo (6) de válvula que comprende un conducto (5) que se comunica con el reservorio (1) y un conducto (7) que se comunica con el catéter (8), estando el elemento (9) obturador interpuesto entre ambos cuerpos (6, 10), de modo que se minimizan las fugas de medicamento.
7. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula además comprende medios para modificar la longitud de la carrera del émbolo (11) dosificador entre la posición retraída y la posición extendida.
8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, donde el émbolo (11) dosificador comprende un primer tramo (11a) de cuyo extremo sobresale una prolongación (11b) de menor sección transversal de modo que la carrera del émbolo (11) dosificador puede controlarse por medio de unos topes (14a, 14b) regulables en los que tropiezan respectivamente la base del primer tramo (11a) y la punta de la prolongación (11 b).
9. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la válvula además comprende una unidad (20) de control conectada al émbolo (11) dosificador, a los topes (14a, 14b) regulables y al actuador (23) para controlar el funcionamiento del actuador (23) y la posición del émbolo (11) dosificador.
10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, donde los topes (14a, 14b) y el émbolo (11) dosificador están hechos de un material conductor de la electricidad, de modo que la unidad (20) de control puede determinar si el émbolo (11) dosificador ha llegado a su posición extendida o retraída en función de la conductividad eléctrica.
11. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el reservorio (1) presurizado comprende una cámara (3) de medicamento fluido separada de una cámara (2) de gas a presión por una membrana (4) deformable.
12. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, donde el reservorio (1) presurizado comprende una cámara (3) de medicamento fluido comprimida por medio de un émbolo (36) accionado por un resorte (37).
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