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DE60110463T2 - Antriebsmechanismus für eine injektionsvorrichtung - Google Patents

Antriebsmechanismus für eine injektionsvorrichtung Download PDF

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DE60110463T2
DE60110463T2 DE60110463T DE60110463T DE60110463T2 DE 60110463 T2 DE60110463 T2 DE 60110463T2 DE 60110463 T DE60110463 T DE 60110463T DE 60110463 T DE60110463 T DE 60110463T DE 60110463 T2 DE60110463 T2 DE 60110463T2
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drive mechanism
housing
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transmission component
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Alistair Shane DAY
Frederick Robert VEASEY
Robert Moreton Morrell WOOLSTON
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DCA Design International Ltd
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen einer Injektionsvorrichtung und insbesondere auf Verbesserungen einer tragbaren Injektionsvorrichtung zum Spenden geregelter Mengen eines Medikaments.
  • Üblicherweise werden solche Injektionsvorrichtungen von denjenigen verwendet, die an Diabetes leiden, um sich selbst eine Dosis Insulin oder eines Medikaments vom Insulintyp zu verabreichen. Es ist verständlich, dass solche Injektionsvorrichtungen für die Injektion von anderen Medikamenten geeignet sind.
  • Früher wurden solche Dosen unter Verwendung einer Wegwerfspritze verabreicht, wobei die Spritze zuerst aus einer separaten Ampulle oder einem anderen Behälter gefüllt wurde und dann verwendet wurde, um die Dosis zu injizieren. Es bestand jedoch eine Anzahl von Schwierigkeiten bei einer solchen Anordnung. Insbesondere war eine solche Anordnung nicht für Patienten geeignet. Für andere machte das gesellschaftliche Stigma, das mit solchen Spritzen verbunden ist, ihre öffentliche Verwendung problematisch.
  • Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde eine Anzahl von so genannten schreibstiftartigen Injektoren entwickelt. Diese Vorrichtungen sind klein, wobei sie in einer Jackentasche oder ähnlichem getragen werden können, und erlauben es, eine Anzahl von Dosen aus einer Kartusche oder Ampulle zu erhalten, die in dem Injektor enthalten ist. Die vorliegende Erfindung hat besondere Anwendung für solche schreibstiftartigen Injektoren.
  • Während solche schreibstiftartigen Injektoren eine erhebliche Verbesserung gegenüber Wegwerfinjektionsspritzen darstellen, verbleiben trotzdem Probleme.
  • Insbesondere in Anbetracht der Gestaltung eines Antriebssystems für einen schreibstiftartigen Injektor gibt es eine Anzahl von sich manchmal widersprechenden technischen Anforderungen. Das Antriebssystem muss präzise und zuverlässig und gleichzeitig kompakt und effizient sein. Das Antriebssystem muss zuverlässig und robust sein, wobei es in der Lage sein muss, für die Lebensdauer des Produkts zu funktionieren. Das Antriebssystem muss auch an sich ausfallsicher sein.
  • Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie solche Probleme beseitigt oder zumindest im Wesentlichen reduziert. Die vorliegende Erfindung gewährleistet auch einen verbesserten Bedienkomfort und verbesserte Wechselwirkung mit einem Anwender.
  • Die Erfindung wird jetzt nur anhand eines Beispiels in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei
  • 1 eine Draufsicht auf einen schreibstiftartigen Injektor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine gleiche Ansicht wie 1 mit einer weggelassenen Endkappe des Injektors zeigt;
  • 3 eine Querschnittsansicht des Injektors aus 1 und 2 zeigt und
  • 4 eine Draufsicht auf einen Teil eines Antriebsmechanismus für die Verwendung mit einem Injektor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Zunächst auf 1 bis 3 Bezug nehmend, kann dort ein schreibstiftartiger Injektor 2 gemäß der vorliegenden Erfindung gesehen werden. Der Injektor 2 umfasst ein Hauptgehäuse 4, an dem eine Endkappe oder Abdeckung 6 lösbar gesichert ist.
  • An einem ersten Ende des Hauptgehäuses 4 wird ein Bedienfeldbereich 8 bereitgestellt. Dieser Bereich schließt ein Anzeigefeld 10, üblicherweise eine LCD-Anzeige, und einen ersten Dosierungsknopf 12 und einen zweiten Dosierungsknopf 14 ein, wobei die ersten und zweiten Dosierungsknöpfe betätigt werden, um eine zu liefernde Medikamentendosis zu erhöhen oder zu verringern. Der Bedienfeldbereich 10 schließt in der dargestellten Ausführungsform auch einen Ladeknopf 16 ein.
  • Am ersten Ende des Hauptgehäuses wird auch ein Abgabeknopf 18 bereitgestellt. Vorzugsweise ist der Abgabeknopf 18 bündig mit dem Hauptgehäuse 4, wenn er nicht gedrückt ist.
  • Entlang einer longitudinalen Achse des Injektors 2 sind an jeder Seite des Bedienfeldbereichs 10 eine Anzahl von Kerben oder Ausnehmungen 20 vorgesehen. Diese unterstützen das Greifen des Injektors 2 durch einen Anwender.
  • An einem zweiten Ende des Hauptgehäuses 4 ist eine Nadeleinheit 22 lösbar an dem Hauptgehäuse gesichert. Das zweite Ende des Hauptgehäuses 4 ist mit einem geformten Abschnitt 24 ausgestattet.
  • Bei der Verwendung wird eine Kartusche 40 oder Ampulle mit Medikament in dem Gehäuse 4 hinter dem geformten Abschnitt 24 aufbewahrt. Vorzugsweise ist der geformte Abschnitt transparent, damit die Kartusche 40 von einem Anwender gesehen werden kann.
  • Es wird auch ein Startknopf 26 am zweiten Ende des Gehäuses 4 vorgesehen. Es ist verständlich, dass wenn sich die Endkappe 6 über dem zweiten Ende des Gehäuses befindet, es nicht möglich sein wird, unbeabsichtigt den Startknopf 26 zu drücken oder durch die Nadeleinheit 22 gestochen zu werden. Es kann auch ein Abdeckungsdetektionsschalter 28 am zweiten Ende des Hauptgehäuses 4 eingefügt sein, um zu detektieren, ob die Endkappe oder Abdeckung 6 gegenwärtig ist oder nicht.
  • In 3 kann ein Startkontakt 30, ein Ladekontakt 32, ein erster Dosierungskontakt 34 und ein zweiter Dosierungskontakt 36 gesehen werden, die zu den entsprechenden Knöpfen gehören. Ein Abgabekontakt 19, zugehörig zu dem Abgabeknopf 18, wird ebenfalls gezeigt.
  • In Bezug auf 3 kann gesehen werden, dass ein geeigneter Ort für eine Energiequelle 38 wie eine Batterie oder Batterien vorgesehen ist. Dort ist auch ein geeigneter Bereich, in dem eine Kartusche 40 oder Ampulle mit Medikament angeordnet werden soll. Auf diesen Bereich kann durch den entfernbaren, geformten Abschnitt 24 des Hauptgehäuses 4 zugegriffen werden, um ein Ersetzen der Kartusche 40 oder Ampulle zu ermöglichen, wie es für den Anwender erforderlich ist.
  • In einem dritten Bereich des Hauptgehäuses 4 wird ein Antriebsmechanismus 42 vorgesehen, der von der Energiequelle 38 betrieben wird und auf die Kartusche 40 oder Ampulle mit Medikament wirkt.
  • Die Kartusche 40 oder Ampulle umfasst einen Behälter 44 oder eine Hülse, die an einem Ende durch einen Deckel 46 am Kopfende davon verschlossen ist und an dem anderen durch einen beweglichen Spund 48 oder Stöpsel verschlossen ist. Wenn in Stellung, durchsticht die Nadeleinheit 22 den Deckel 46 und eine Bewegung des Spundes 48 zu dem Deckel 46 hin wird ein Ausstoßen des Medikaments, das in der Kartusche 40 oder Ampulle enthalten ist, verursachen. Die Kartusche kann eine 3 ml-Kartusche in Übereinstimmung mit ISO/FDIS 11608 Teil 3 oder jede andere geeignete Kartusche, die zu dem Injektor passt, sein.
  • Eine Bewegung des Spundes 48 oder Stöpsels wird durch eine Bewegung eines Kolbens oder Stößels 50 verursacht, der Teil des Antriebsmechanismus 42 ist. Der Kolben oder Stößel 50 ist zwischen einer ersten voll zurückgezogenen Position (nicht dargestellt), die ein Ersetzen der Kartusche 40 oder Ampulle ermöglicht, und einer zweiten voll ausgefahrenen Position, in der so viel Medikament wie möglich aus der Kartusche 40 oder Ampulle ausgestoßen wurde, beweglich. Ein End-Stopp-Schalter 52 kann in dem Hauptgehäuse 4 vorgesehen sein, um zu detektieren, wann der Kolben 50 in der voll zurückgezogenen Position ist. Ein Auslösen des End-Stopp-Schalters 52 kann einen Verschluss oder eine andere Befestigungsvorrichtung lösen, um einen Zugang zu dem Hauptgehäuse 4 zum Ersetzen der Kartusche 40 zu ermöglichen.
  • Der Antriebsmechanismus 42 wird durch einen Motor 54 unter der Steuerung einer elektronischen Steuereinheit (nicht dargestellt) betrieben. Der Motor 54 sollte reversibel sein, um ein Bewegen des Kolbens 50 zwischen den ersten und zweiten Positionen zu ermöglichen. In 3 kann der Motor 54 gesehen werden, der den Kolben 50 durch einen Getriebezug 42 antreibt, so dass die Rotation eines dritten Rotors 58 ein Bewegen des Kolbens 50 relativ zu dem dritten Rotor 58 verursacht.
  • Vorzugsweise kann der Anwender im Betrieb die Vibration des Motors 54 und des dazugehörigen Antriebsmechanismus 42 spüren und/oder sie hören. Dadurch wird dem Anwender ein zusätzlicher Grad an Vertrauen in die Tatsache des Betriebes des Injektors 2 vermittelt.
  • Um eine Magnetspule für die Verwendung in einem Injektor nutzbar zu machen, wurde ein Mechanismus entwickelt, um die Hin- und Herbewegung einer Magnetspule in eine schrittweise lineare Bewegung umzuwandeln, um einen Kartuschenspund zu verschieben.
  • In Bezug auf 4 wird ein zweiteiliger Schlitten 300 entlang des Umfangs in einem Gehäuse 302 gehalten, zur freien axialen Bewegung darin. Eine doppelseitige Getriebekomponente 304 befindet sich ebenfalls in dem Gehäuse. Die doppelseitige Getriebekomponente 304 ist für eine Drehbewegung frei, aber axial gehalten. Die doppelseitige Getriebekomponente 304 ist an eine Welle 306 einer Gewindespindel gekoppelt. Die Gewindespindel wird im Zusammenhang mit dieser Beschreibung so verstanden, dass sie Kolbenmittel für die Fortbewegung des Spundes 48 in einer Medikamentenkartusche 40 umfasst. Der Schlitten umfasst zwei Ferritkerne 308, 310, jeder mit Zähnen an einer inneren Fläche davon. An jedem Ende des Gehäuses 302 sind Spulen 312, 314 angeordnet. Ein ringförmiger Permanentmagnet 316 wird zum Verriegeln des Mechanismus in einer der zwei Endpositionen verwendet, wenn die Kerne und ihre zugeordneten Spulen nicht unter Spannung stehen.
  • In dem Zustand ohne Spannung wird der Schlitten 300 an einem Ende der Vorrichtung durch den Magneten 316 verriegelt gehalten. Der Schlitten wird durch einen geschlossenen Magnetkreis in Position gehalten, der durch einen der Schlittenferritkerne und eine Umhüllung des Gehäuses 302 verläuft.
  • Um den Schlitten 300 an das entgegen gesetzte Ende des Gehäuses zu bewegen, werden beide Spulen 312, 314 unter Spannung gesetzt. Die Spule an dem „verriegelten" Ende wird unter Spannung gesetzt, um dem Magnetfeld des Permanentmagneten 316 entgegen zu stehen; die Spule am entgegen gesetzten Ende wird unter Spannung gesetzt, um das Feld des Permanentmagneten zu verstärken. Der Schlitten 300 wird daher aus der Ruheposition zum entgegen gesetzten Ende des Gehäuses 302 gezogen. Durch das Bewegen von einem Ende des Gehäuses 302 zu dem anderen, greift der Schlitten 300 in die doppelseitige Getriebekomponente 304 ein, wodurch sie um eine festgesetzte Schrittgröße rotiert, wodurch eine Welle 320 der Gewindespindel gedreht wird.
  • Wenn der Schlitten 300 am entgegen gesetzten Ende des Gehäuses 302 zur Ruhe kommt, wird er wieder durch den Permanentmagneten 316 in Position verriegelt.
  • Der Mechanismus arbeitet, wie man sieht, bei beiden Takten der Magnetspule. Ferner kann er an jedem der Enden verriegelt werden, um eine feinere Steuerung der Gewindespindel zu ermöglichen.

Claims (3)

  1. Ein Antriebsmechanismus für eine Injektionsvorrichtung, in der Kolbenmittel (306) selektiv angetrieben werden, um ein Medikament aus einer Medikamentkartusche (40) auszustoßen und ein Antriebsmechanismus zum Steuern der Bewegung des Kolbenmittels, wobei der Antriebsmechanismus ein Gehäuse (302), ein Schlitten (300), der für eine Bewegung in dem Gehäuse (302) entlang einer longitudinalen Achse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position angeordnet ist, Antriebsmittel zum Bewegen des Schlittens (300) in dem Gehäuse (302), eine Getriebekomponente (304), die in dem Gehäuse (302) drehbar um die longitudinale Achse angeordnet und mit dem Kolbenmittel (306) verbunden ist, wobei die Bewegung des Schlittens (300) zwischen jeder der ersten und zweiten Positionen eine Bewegung des Kolbenmittels (306) verursacht.
  2. Antriebsmechanismus gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus einzeln mit Strom versorgbare Spulen (312, 314) umfasst, die an jedem Ende des Gehäuses (302) angeordnet sind und einen ringförmigen Permanentmagneten (316) umfasst, der zwischen den Spulen (312, 314) angeordnet ist, der auf den Schlitten (300) wirkt, wobei der Schlitten (300) mindestens einen Ferritkern (308, 310) enthält.
  3. Antriebsmechanismus gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (300) und die Getriebekomponente (304) jeweils mit Zähnen auf einer ringförmigen Oberfläche davon ausgestattet sind, wobei ein Eingriff des Schlittens (300) mit der Getriebekomponente (304) ein Drehen der Getriebekomponente (304) um eine festgesetzte Schrittgröße bewirkt.
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