DE60217655T2 - Injektionsvorrichtung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen an einer Injektionsvorrichtung und insbesondere Verbesserungen an einer tragbaren Injektionsvorrichtung zum Verabreichen gesteuerter Medikamentmengen.
  • Injektionsvorrichtungen sind zum Selbstverabreichen von Medikament durch Patienten bekannt. Personen, die zum Beispiel an Diabetes leiden, brauchen eventuell regelmäßige Insulininjektionen. Injektionsvorrichtungen erlauben es dem Patienten, eine Dosis auszuwählen und diese Dosis zu verabreichen. Es ist bekannt, diesen Prozess zu automatisieren, so dass ein Benutzer nur einen Knopf zu drücken braucht, damit die Injektionsvorrichtung eine ausgewählte Medikamentdosis abgibt. Das erleichtert dem Patienten die Aufgabe des Überwachens der abgegebenen Menge, während manuell das Medikament aus der Injektionsvorrichtung ausgestoßen wird. Das kann für Senioren, Behinderte, Personen mit Sehproblemen und Personen, die an Diabetes-ähnlichen Problemen, die ihre Fähigkeiten beeinträchtigen, leiden, zu einem besonderen Problem werden.
  • Eine Injektionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in dem Dokument US 4 313 439 offenbart.
  • Das Medikament ist in der Regel innerhalb einer Patrone enthalten, die sich in der Injektionsvorrichtung befindet. Die Patrone hat einen Spund oder einen Kolben an einem Ende, der zu einem zweiten Ende der Patrone getrieben wird, um das Medikament aus der Injektionsvorrichtung auszustoßen. Es ist ein Problem, dass Injektionsvorrichtungen klein genug sein sollten, um problemlos in eine Jackentasche oder eine Handtasche zu passen. Gleichzeitig muss die Injektionsvorrichtung eine Größe haben, die es einem Kolben oder dergleichen, der zum Antreiben des Patronenspunds innerhalb der Patrone verwendet wird, erlaubt, zu einer maximalen Abgabeposition innerhalb der Patrone bewegt zu werden und komplett aus der Patrone gezogen zu werden, um das Ersetzen der Patrone zu erlauben.
  • Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie eine Lösung für diese miteinander in Konflikt tretenden Forderungen bereitstellt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Injektionsvorrichtung, bei der beim Gebrauch ein zweiter Kolben sukzessive relativ zu einem ersten Ende einer Medikamentenpatrone, die ein Medikament enthält, bewegt wird, um einen Spund, der ein erstes Ende der Medikamentenpatrone verschließt, selektiv in die Medikamentenpatrone zu treiben, um Medikament durch ein Zuführelement auszustoßen, das sich an einem zweiten Ende der Medikamentenpatrone befindet, ein Gehäuse und einen Antriebsmechanismus auf. Der Antriebsmechanismus umfasst ein Mittel, das einen Durchgang definiert, einen ersten Kolben und den zweiten Kolben, wobei der Durchgang ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei der erste Kolben das erste Ende des Durchgangs verschließt und ein erstes Ende des zweiten Kolbens das zweite Ende des Durchgangs verschließt, um in dem Durchgang eine Kammer zu definieren, wobei innerhalb der Kammer ein nicht-komprimierbares Medium enthalten ist, so dass eine erste Relativbewegung in eine erste Richtung an dem Ende des Durchgangs eine zweite Relativbewegung in eine Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung an dem zweiten Ende des Durchgangs ergibt. Der erste Kolben steht in Bezug auf das Gehäuse fest.
  • Vorzugsweise weist das Antriebsmittel ferner eine Dosiseinstellvorrichtung zum Steuern der Relativbewegung auf.
  • Vorzugsweise weist das nicht-komprimierbare Medium ein nicht-komprimierbares Fluid auf. Alternativ weist das nicht-komprimierbare Medium mehrere nicht-komprimierbare Elemente auf. Vorzugsweisweise weisen die nicht-komprimierbaren Elemente mehrere Lager auf.
  • Vorzugsweise weist die Dosiseinstellvorrichtung eine Keilwelle auf, Mittel zum Drehen der Keilwelle, ein Gewindeelement und einen Steuerhebel, wobei das Gewindeelement mit der Keilwelle und durch das Mittel, das den Durchgang definiert, verbunden ist, wobei der Steuerhebel schwenkend an das Gehäuse angelenkt ist, wobei die Keilwelle und der Steuerhebel mit Mitteln zur gegenseitigen Eingriffnahme versehen sind, so dass das Drehen der Keilwelle das Bewegen des Steuerhebels und das Bewegen des Gewindeelements durch das Mittel, das den Durchgang definiert, bewirkt.
  • Alternativ weist die Dosiseinstellvorrichtung eine Keilwelle auf, Mittel zum Bewegen der Keilwelle, ein Gewindeelement, das auf einer beweglichen Welle zum Eingreifen des Gewindeelements in das Mittel, das den Durchgang definiert, montiert ist, so dass das Bewegen der Keilwelle das Bewegen des Gewindeelements in Bezug auf das Mittel, das den Durchgang definiert, bewirkt.
  • Die Erfindung wird unten nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 in Seitenquerschnitt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Injektionsvorrichtung zeigt,
  • 2 eine ähnliche Ansicht bei entfernter Abdeckung und bereiter Injektionsvorrichtung zeigt,
  • 3 eine Ansicht ähnlich zu 2 nach dem Einstellen einer erforderlichen Dosis zeigt,
  • 4 eine ähnliche Ansicht zu 3 nach dem Abgeben der erforderlichen Dosis zeigt,
  • 5 einen Seitenquerschnitt eines Mechanismus für den Gebrauch mit der Injektionsvorrichtung der 1 bis 4 zeigt,
  • 6 einen Seitenquerschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Injektionsvorrichtung zeigt,
  • 7 eine ähnliche Ansicht wie 6 mit entfernter Abdeckung und der Injektionsvorrichtung bereit zeigt,
  • 8 eine ähnliche Ansicht wie 7 nach dem Einstellen einer erforderlichen Dosis zeigt,
  • 9 eine ähnliche Ansicht wie 8 nach dem Abgeben der erforderlichen Dosis zeigt,
  • 9A einen Abschnitt entlang einer Linie A-A in 9 zeigt, und
  • 10 einen Seitenquerschnitt eines Mechanismus für den Gebrauch mit der Injektionsvorrichtung der 6 bis 9 zeigt.
  • Gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um gleiche Teile der Injektionsvorrichtung zu bezeichnen.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 sieht man eine erste Ausführungsform einer Injektionsvorrichtung mit einem Antriebsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die Injektionsvorrichtung 2 hat ein Hauptgehäuse 4, in dem sich ein Antriebsmechanismus 6 befindet. Eine Medikamentenpatrone 8 ist innerhalb des Hauptgehäuses 4 in Position gezeigt. Die Medikamentenpatrone 8 hat eine biegsame Membran an einem Ende und am anderen Ende einen verschiebbaren Spund 10. Ein Zuführelement in der Form einer Nadeleinheit 12 ist an einem ersten Ende des Hauptgehäuses 4 gesichert, so dass eine Nadel die biegsame Membran der Medikamentenpatrone 8 durchsticht. Eine Abdeckung 14 ist über dem ersten Ende des Hauptgehäuses 4 vorgesehen, um die Nadeleinheit vor Schäden und einen Benutzer vor unbeabsichtigtem Stechen durch die Nadel zu schützen. Ein Knopf 16 ist an einem zweiten Ende des Hauptgehäuses 4 vorgesehen. Der Knopf 16 hat die Form einer Schale oder eine Kappe, die für eine Gleitbewegung in Bezug zu dem Hauptgehäuse 4 geeignet ist. Der Knopf 16 hat einen Stopp 48, der auf einer inneren Fläche 50 ausgebildet ist, und der an einen sich radial erstreckenden Flansch 24 des Gewindeelements 22 anschlagen kann.
  • Eine Keilwelle 18 liegt allgemein zentral innerhalb des Hauptgehäuses 4. Wie sichtbar, befindet sich ein Ende der Keilwelle 18 innerhalb einer Bohrung 19, die in dem ersten Ende des Hauptgehäuses 4 vorgesehen ist. Die Keilwelle 18 ist um einen ersten Abschnitt mit einem sich radial erstreckenden Kragen 20 versehen. Ein Gewindeelement 22 erstreckt sich von der Keilwelle 18 ausgehend. Das Gewindeelement 22 ist mit einem sich radial erstreckenden Flansch 24 an einem Ende von der Keilwelle 18 entfernt versehen.
  • Ein Steuerhebel 26 ist innerhalb des Hauptgehäuses 4 vorgesehen. Ein erstes Ende des Steuerhebels 26 ist an einem Schwenkpunkt 28 an dem Hauptgehäuse angelenkt. Der Steuerhebel 26 ist an einem Zwischenabschnitt mit einem oder mehreren Fingern 30 versehen, die in den sich radial erstreckenden Kragen 20 der Keilwelle 18 eingreifen. Ein freies Ende des Hebels 32 befindet sich in dem Pfad einer Führungskante 52 des Knopfs 16.
  • Ein Einstell-/Dosismechanismus 34 befindet sich in dem Hauptgehäuse 4 und ist mit dem Gewindeelement 22 durch die Keilwelle 18 verbunden.
  • Der Antriebsmechanismus 6 weist ein Mittel 36 auf, das einen Durchgang 38 definiert, wobei der Durchgang 38 ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste und das zweite Ende des Durchgangs durch einen jeweiligen ersten und zweiten Kolben verschlossen sind. Das Mittel 36, das den Durchgang definiert, kann praktisch die Form eines Hilfsgehäuses haben. Der erste Kolben 40 ist zu dem Hauptgehäuse 4 stationär. Das Gewindeelement 22 geht durch das den Durchgang definierende Mittel. Ein erstes Ende des zweiten Kolbens 42 verschließt den Durchgang 38, ein zweites Ende liegt neben dem Medikamentenpatronen-Spund 10. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, weist der Durchgang 38, wenn die Medikamentenpatrone 8 voll ist und keine Dosis eingestellt wurde, eine erste Kammer 44 mit relativ großem Volumen neben dem ersten Kolben 40 und eine zweite Kammer 46 mit relativ kleinem Volumen neben dem zweiten Kolben 42 auf, wobei die erste und die zweite Kammer 44, 46 durch einen verbindenden Abschnitt 45 des Durchgangs 38 verbunden sind.
  • Zum Bedienen der Injektionsvorrichtung 2 wird der Knopf 16 gedrückt, um die in 2 gezeigte Position einzunehmen.
  • Eine Dosierung wird dann anhand des Dosis-/Einstellmechanismus 34 eingestellt. Wie aus 3 ersichtlich, bewirkt dies das Drehen des Gewindeelements 22 durch das Mittel, das den Durchgang definiert, und das Ziehen der Keilwelle 18 aus der Bohrung 19 um eine festgelegte Menge, wodurch das Schwenken des Steuerhebels 26 bewirkt wird.
  • Der Knopf 16 wird dann von einem Benutzer gedrückt. Beim Drücken des Knopfs 16 durch den Benutzer schlägt eine führende Kante 52 des Knopfs 16 an und treibt dann das freie Ende 32 des Steuerhebels 26 und verursacht das Schwenken des Steuerhebels 26. Das zieht die Keilwelle 18 zu dem ersten Ende des Hauptgehäuses 4. Das wiederum zieht das Gewindeende 22 und daher das Mittel, das den Durchgang definiert, zu dem ersten Ende des Hauptgehäuses 4.
  • Insbesondere und weil der erste Kolben 40 in Bezug auf das Hauptgehäuse 4 stationär ist, bewirkt das Bewegen des Mittels, das den Durchgang definiert, dass die erste Kammer 44 im Volumen kleiner wird, und dass die zweite Kammer 46 wiederum entsprechend größer wird und dadurch den zweiten Kolben 42 aus dem Mittel, das den Durchgang definiert, heraustreibt. Das wiederum veranlasst den Spund 10 in der Medikamentenpatrone 8, zu deren Nadeleinheit verschoben zu werden, so dass Medikament aus der Medikamentenpatrone (4) ausgestoßen wird. Der Wechsel in relativer Größe der ersten und der zweiten Kammer und dadurch das Bewegen des Spunds 10 stoppt, wenn der Stopp 48 auf dem Knopf 16 an den sich radial erstreckenden Flansch 24 des Gewindeelements 22 anschlägt.
  • Weitere Dosen von Medikament können eingestellt und nach Bedarf abgegeben werden, oder bis der Spund 10 so weit wie möglich innerhalb der Medikamentenpatrone 8 (5) verschoben wurde. In diesem Stadium ist das Gewindeelement 22 so weit wie möglich durch das Mittel, das den Durchgang definiert, vorgelaufen.
  • Nach dem Abgeben mehrerer Dosen wird der Antriebsmechanismus 6 zurückgestellt, so dass das Mittel, das den Durchgang definiert, zu der ursprünglichen Position, die in 2 gezeigt ist, zurückkehrt, so dass der zweite Kolben 42 in das Mittel, das den Durchgang definiert, und aus der Medikamentenpatrone 8 gezogen wird. Die Medikamentenpatrone 8 kann dann ersetzt werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 sieht man eine zweite Ausführungsform einer Injektionsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus.
  • Die Injektionsvorrichtung 2' hat ein Hauptgehäuse 4', in dem sich ein Antriebsmechanismus 6' befindet. Eine Medikamentenpatrone 8' ist innerhalb des Hauptgehäuses 4' in Position gezeigt. Die Medikamentenpatrone 8' hat eine biegsame Membran an einem Ende und einen verschiebbaren Spund 10' am anderen Ende. Ein Zuführelement in der Form einer Nadeleinheit 12' ist an einem ersten Ende des Hauptgehäuses 4' befestigt, so dass eine Nadel die biegsame Membran der Medikamentenpatrone 8' durchsticht. Eine Abdeckung 14' ist über dem ersten Ende des Gehäuses bereitgestellt, um die Nadeleinheit vor Schäden und einen Benutzer vor unbeabsichtigtem Stechen durch die Nadel zu schützen. Ein Knopf 16' ist an einem zweiten Ende des Hauptgehäuses 4' bereitgestellt. Der Knopf 16' ist zum Schwenken in Bezug zu einem zweiten Ende des Hauptgehäuses 4' angepasst. Ein Stopp 48' ist an einer Unterseite des Knopfs 16' bereitgestellt.
  • Mittel 36' zum Definieren eines Durchgangs 38' sind in dem Hauptgehäuse 4' vorgesehen. Ein erster Kolben 40' ist stationär in Bezug zu dem Hauptgehäuse 4' vorgesehen. Ein erstes Ende des ersten Kolbens des 40' erstreckt sich in ein Ende des Durchgangs 38' und schließt diesen. Ein zweiter Kolben 42' schließt ein zweites Ende des Durchgangs 38'. Der Durchgang 38' enthält mehrere nicht-komprimierbare Elemente. Bei der veranschaulichten Ausführungsform sind mehrere Kugellager 54 gezeigt. Das Mittel, das den Durchgang definiert, ist mit einer verzahnten oder einem Gewindebereich 56 in der Nähe des zweiten Kolbens 42' versehen. Ein Ende des zweiten Kolbens 42' außerhalb des Durchgangs ist mit einem Flansch 58 versehen. Dieses Ende des zweiten Kolbens 42' befindet sich im Gebrauch neben dem Spund 10' der Medikamentenpatrone 8'. Vorspannmittel sind zwischen dem Flansch 58 und dem Mittel, das den Durchgang definiert, vorgesehen. Bei der veranschaulichenden Ausführungsform hat das Vorspannmittel die Form einer Rückkehrfeder 60.
  • Ein Einstell-/Dosiermittel 34' ist in dem Hauptgehäuse 4 ebenfalls bereitgestellt. Eine Keilwelle 18' ist mit dem Einstell-/Dosiermittel 34' verbunden. Eine Dosiseinstellstange 62 ist mit der Keilwelle 18' zum Drehen um eine Achse verbunden. Die Stange 62 wird von einer Klammer 64 getragen, die in dem Hauptgehäuse 4' installiert ist. Die Klammer hat einen ersten und einen zweiten Arm 66, 68. Die Stange 62 kann entlang ihrer Achse zwischen dem ersten und dem zweiten Arm 66, 68 der Klammer 64 verschoben werden. Die Stange 62 ist mit einem Gewindeabschnitt 70 versehen. Der Gewindeabschnitt 70 der Stange 62 befindet sich zwischen dem ersten und dem zweiten Arm 66, 68 der Klammer 64. Der Gewindeabschnitt 70 der Stange 62 greift in den verzahnten oder in den Gewindebereich 56 des Mittels, das den Durchgang definiert, ein.
  • Zum Bedienen der Injektionsvorrichtung 2' wird der Knopf 16' freigegeben, um die in 7 gezeigte Position einzunehmen. Ein Dosieren wird dann mit dem Dosis-/Einstellmechanismus 34' eingestellt. Wie aus 8 ersichtlich, bewirkt dies das Drehen des Gewindeabschnitts 70 der Stange 62. Das treibt die Stange 62 und die befestigte Keilwelle 18' aus einer Ruheposition, in der der Gewindeabschnitt 70 der Stange 62 gegen den ersten Arm 66 der Klammer 64 liegt, zu einer zweiten Position zu dem zweiten Arm 68 der Klammer 64.
  • Der Benutzer drückt dann den Knopf 16'. Der Stopp 48' auf der Unterseite des Knopfs 16' schlägt an ein freies Ende 72 der Stange 62 und treibt die Stange 62 zu dem ersten Arm 66 der Klammer 64. Da sich die Stange 62 unter der Einwirkung des Stopps 48' nicht dreht, wird das Mittel, das den Durchgang definiert, zu dem ersten Ende des Hauptgehäuses 4' getrieben.
  • Da der erste Kolben 40' in Bezug auf das Hauptgehäuse 4' stationär ist, bewegen sich die nicht-komprimierbaren Elemente 54 innerhalb des Mittels, das den Durchgang definiert, um den zweiten Kolben 42' aus dem Mittel, das den Durchgang definiert, herauszutreiben. Das wiederum verursacht, dass der Spund 10' in der Medikamentenpatrone 8' vorwärts zu der Nadeleinheit angetrieben wird, und dadurch Medikament aus der Medikamentenpatrone ausstößt (9). Das Bewegen des Spunds 10' stoppt, wenn der Gewindeabschnitt 70 der Stange 62 zu der Ruheposition zurückgekehrt ist.
  • Weitere Medikamentdosierungen können eingestellt und wie erforderlich abgegeben werden, oder bis der Spund 10' so weit wie möglich innerhalb der Medikamentenpatrone 8' verschoben wurde (10). In diesem Stadium hat der Gewindeabschnitt 70 der Stange 62 das Ende des verzahnten oder Gewindebereichs 56 des Mittels, das den Durchgang definiert, erreicht.
  • Nach dem Ausstoßen mehrerer Dosen wird der Mechanismus durch Einwirken auf das Vorspannmittel zurückgestellt, was bewirkt, dass das Mittel, das den Durchgang definiert, in die ursprüngliche Position, die in 6 und 7 gezeigt ist, zurückgestellt wird, so dass der zweite Kolben 42' in das Mittel, das den Durchgang definiert, und aus der Medikamentenpatrone 8' zurückgezogen wird. Die Medikamentenpatrone 8' kann dann ersetzt werden.
  • Die relative Anordnung des Antriebsmechanismus 6 und der Medikamentenpatrone 8 bedeutet, dass das Hauptgehäuse 4 eine relativ große flache Fläche bereitstellt, auf der eine große Dosisanzeige, wie zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige angeordnet werden kann. Das wiederum erlaubt es in der Dosisanzeige, relativ große Abbildungen oder andere Zeichen zu verwenden. Das ist ein Vorteil für Sehbehinderte.

Claims (7)

  1. Injektionsvorrichtung (2), in der während des Gebrauchs ein zweiter Kolben (42) sukzessive relativ zu einem ersten Ende einer ein Medikament enthaltenden Medikamentenpatrone (8) bewegt wird, um einen Spund (10), der ein erstes Ende der Medikamentenpatrone verschließt, selektiv in die Medikamentenpatrone hineinzuschieben, um Medikament durch ein Zuführelement (12), das an einem zweiten Ende der Medikamentenpatrone angeordnet ist, herauszudrängen, wobei die Injektionsvorrichtung ein Gehäuse (4) und einen Antriebsmechanismus (6) aufweist, wobei der Antriebsmechanismus ein Mittel (36), das einen Durchgang (38) definiert, einen ersten Kolben (40) und den zweiten Kolben aufweist, wobei der Durchgang ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei der erste Kolben das erste Ende des Durchgangs schließt und ein erstes Ende des zweiten Kolbens das zweite Ende des Durchgangs schließt, um in dem Durchgang eine Kammer (44, 46) zu definieren, wobei ein nicht-komprimierbares Medium in der Kammer enthalten ist, dergestalt, dass eine erste Relativbewegung in einer ersten Richtung an dem ersten Ende des Durchgangs zu einer zweiten Relativbewegung in einer Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, an dem zweiten Ende des Durchgangs führt, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben in Bezug auf das Gehäuse fest ist.
  2. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel des Weiteren eine Dosiseinstellvorrichtung zum Steuern der Relativbewegung aufweist.
  3. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-komprimierbare Medium ein nicht-komprimierbares Fluid aufweist.
  4. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-komprimierbare Medium mehrere nicht-komprimierbare Elemente aufweist.
  5. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-komprimierbaren Elemente mehrere Lager aufweisen.
  6. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Antriebsmittel des Weiteren eine Dosiseinstellvorrichtung zum Steuern der Relativbewegung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiseinstellvorrichtung eine Keilwelle, ein Mittel zum Drehen der Keilwelle, ein Gewindeelement und einen Steuerhebel aufweist, wobei das Gewindeelement durch das Mittel, das den Durchgang definiert, hindurch mit der Keilwelle verbunden ist, wobei der Steuerhebel an dem Gehäuse angelenkt ist, wobei die Keilwelle und der Steuerhebel mit Mitteln zur gegenseitigen Eingriffnahme versehen sind, dergestalt, dass eine Drehung der Keilwelle eine Bewegung des Steuerhebels und eine Bewegung des Gewindeelements durch das Mittel, das den Durchgang definiert, hindurch bewirkt.
  7. Injektionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Antriebsmittel des Weiteren eine Dosiseinstellvorrichtung zum Steuern der Relativbewegung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiseinstellvorrichtung eine Keilwelle, ein Mittel zum Bewegen der Keilwelle und ein Gewindeelement aufweist, das auf einer beweglichen Welle montiert ist, um das Gewindeelement mit dem Mittel, das den Durchgang definiert, in Eingriff zu bringen, dergestalt, dass eine Bewegung der Keilwelle eine Bewegung des Gewindeelements in Bezug auf das Mittel, das den Durchgang definiert, bewirkt.
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