Brevet FR2575389A1 — publié le 19860704

La présente invention se rapporte à des réservoirs destinés à contenir des médicaments dans des dispensateurs de médicaments. L'administration de médicaments par un dispositif implantable a amélioré l'efficacite de nombreux traitements pharmaceutiques. Avec un dispensateur de médicaments implantable, le médicament peut être délivré dans une zone localisée. Dans l'administration localisez le dosage nécessaire est fréquemment inférieur à celui qui serait exigé par une élévation du niveau systémique du médicament. Ceci évite de nombreux effets secondaires préjudiciables du medicament. Les dispensateurs de médicaments implantables comprennent un réservoir destiné à contenir le médicament sous une forme fluide. Le médicament est mis en circulation à partir du réservoir par un mécanisme d'ejection de façon réglée, pour être délivré dans le corps du patient. Un dispositif typique connu dans la technique antérieure est un réservoir du type à soufflet. Le soufflet est fabriqué par soudage des bords successifs de rondelles métalliques, pour former un soufflet metallique qui se dilate pour accroître le-volume du réservoir et s'aplatit pour reduire le volume. La zone située à l'extérieur du réservoir est habituellement remplie d'un fluide à pression constante tel que le Fréon . Lorsquewle volume intérieur du réservoir diminue, le fluide sous pression constante se dilate pour remplir la zone entourant le soufflet afin de maintenir la pression. Dans certains dispositifs, le fluide se comporte comme un propulseur et expulse le- medicament à i 'extérieur du réservoir à so-ufflet.Bien que ces dispositifs se soient révélés capables de travailler dans des im- plants humains, les premières conceptions de ceux-ci se sont révélées coûteuses à fabriquer et d'un faible rendement vo lumétrique. Une forme habituelle de réalisation d'un tel soufflet métallique comporte 19 soudures, comprenant la soudure des bords des rondèlles et la soudure de fixation à Irone paroi, ce nombre de soudures accroit considérablement les coûts de fabrication d'un tel réservoir et accroit le risque de défaillance dû à des soudures défectueuses. Les nombreuses pièces des soufflets doivent être mises en forme individuellement avant d'être assemblées par soudage. Le coût du dispositif est donc élevé. En outre, un dispositif du type à soufflet est essentiellement un ressort. Chaque soufflet possède une constante élastique qui affecte la distribution du médicament en résistant aux extensions et compressions sur toute la course du mouvement du soufflet, analogue à celui d'un- ressort. Dans les réservoirs à soufflets qui sont dilatés par la pression du médicament remplissant le réservoir, l'effet de ressort tend à comprimer le réservoir jusqu'au moment où llon atteint un certain volume de médicament. Une fois que le volume est réduit, le soufflet tend à résister à la poursuite de la compression. Cet effet de ressort a pour consequence que la pression intérieure effective d'un tel soufflet varie avec le volume restant dans le réservoir. Les doses de medicamEnts implantables doivent être administrées avec précision, afin de se situer dans l'intervalle thérapeutique du médicament. Cette précision est plus difficile à obtenir lorsqu'on utilise un réservoir dans lequel la pression interne varie considérablement en réponse aux variations du volume restant. Un autre paramètre mesurant l'efficacité d'un reservoir de médicaments est constitué par le rapport du volume de médicament qui peut être contenu au volume total de 1 'ap- pareil qui est sous forme d'un réservoir. Dans un dispositif implantable, il est d'importance critique de réduire la dimension et d'utiliser aussi peu de place que possible pour l'appareil sous forme de réservoir, de manière à pouvoir porter au maximum la contenance en médicament.Les réservoirs à soufflet métallique prennent beaucoup de place comparativement à la quantité de fluide contenue dans le soufflet Ce dont on a besoin pour porter au maximum l'effica- cité des dispensateurs de médicaments implantables est un ré- servoir perfectionné qui présenteŭne variation de pres-sion aus-si petite que possible pour différents uolumes,- un grand rapport volume de médicament au volume total. et un prix réduit. La présente invention a pour objet un réservoir de médicament diaphragme qui comprend-au moins une- paroi flex-ible. Dans la forme de réalisation préfrentielle, une paroi concave- massive constitue une pa-rti-e-du réservoir Le long d'-un périmètre de la paroi massive est fixe le bord d'une paroi- flexible bombée qui -fl-echi t et se déplace par rapport à la paroi massive, pour passer--d'une première po-s-i- tion, à volume maximum, à une deuxième position affaissée à volume minimum. Dans la forme de réalisation préférentielle, la paroi massive est une paroi en fome de cuvette possédant un périmètre circulaire. Une paroi flexible possédant des ondulations annulaires est fixée au périmètre, de préférence par soudage. Dans une autre forme préférée de réalisation, la paroi flexible bombée en dome est depour-vue d'ondulations On peut utiliser également en remplacement du perimètre circulaire d'autres formes de r6alisation telles que des périmètres carres ou elliptiques. Les réservoirs constitués conformément à la présente invention sont extrêment peu coûteux comparativement aux dispositifs de la technique antérieure. Les parois flexibles sont faciles à fabriguer. L'unique soudure périphérique élimine de nombreuses phases de fabrication des dispositifs de la technique antérieure qui comprennent des soudures multiples. De cette façon, tant les matériaux que la main -d'oeu- vre sont d'un coût beaucoup moins élevé pour les dispositifs constitués conformément à la présente invention Les. réser- voirs de ce type présentent de plus faibles variations de la pression intérieure en reponae à la variation -du volume que les réservoiYs-de la technique antérieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va s--uivre-em re férence aux des-sins annexés, donnés uniquement a titre d'e- xemple, - la Fig. 1 es-t une vue en coupe d'-un di-spositif dis- pensateur de médicament implantable constituant un premier mode de réalisation d'un réservoir de m6dicament à diaphragme selon la présente invention ; - la Fig. 2 est une vue de dessus du diaphragme de la Fig. 1; - la Fig. 3 est une vue en coupe latérale du diaphrag me du réservoir de la Fig. 2 ; - la Fig. 4 représente une variante de réalisation du diaphragme de la Fig.32 ;; - la Fig. 5 représente une autre variante de réalisation du diaphragme de la Fig. 2 ; - la Fig. 6 est une vue en coupe d'un dispositif dispensateur de médicament possed-ant un diaphragm-e bombé en dô- me et dépourvu d'ondulations ; - la Fig. 7 est une vue en coupe du diaphragme de la -Fig. 6 ; - la Fig. 8 est une vue en coupe d'un dispositif distributeur de médicament utilisant un autre mode de réalisation de la présente invention ; - la Fig. 9 est une vue partielle en coupe agrandie montrant un détail de la- soudure des diaphr-agme-s =des autres figures. Sur la Fig. 1, un un dispensateur de médicament implantable 20 comporte un réservoir de m6dicament 22 destiné a contenir un médicament fluide qu'il s'agit de délivrer dans le corps d'u-n patient. L'accès permettant de remplir le réservoir de m6dicament 22 est assuré à travers l'opercule 24. Comme dans la technique antérieure, on enfonce une aiguille hypodermique à travers la peau du patient et à travers l'opercule 24 pour remplir le résevoir de-médicament 22 avec le médicament indiqué. Dans le mode de réalisation représenté, le dispensateur de médicament 20 comprend un boitier 26 en titane destiné à contenir les mécanismes de pom page et de réglage (non représentés). A travers l'espace intérieur du bottier 26, une cloison ou paroi massive 28 est fixée par soudage. La cloison 28 est soudee à la paroi latérale 30 '.i boitier 26. Dans cette forme de réalisation, la cloison 28 présente un périmètre 34 de forme générale circulaire. Un diaphragme flexible 36 est soudé au périmètre 34. Le diaphragme 36 présente un bord plat 38. Dans ce mode de réalisation, une bague de soudure 40 est placée contre le bord 38 et soudée au périmètre 34 de la cloison 28 (voir détail sur la Fig. 9).Lorsque le diaphragme 36 est constitué par une ma tière très mince, la bague de soudure 40 et la cloison 23 constituent la matière du joint et joue le role d'un puits de chaleur pour réaliser une bonne soudure, en évitant que des parties du diaphragme 36 ne soient volati-lisées par la chaleur du soudage.L'homme de l'a-rt peut remplacer ce procédé par d'autres procédés de fixation étanche, par exemple le rabattement d'une livre de la cloison 28 sur le diaphragme 36 ou l'utilisation d'une bague de soudure courbée sur le bord de la cloison 28. Le boîtier 26 contient un fluide sous pression constante 44, dans un réservoir de fluide volatil 42 compris entre la cloison 28 et la paroi inférieure 32. Ce fluide 44 est enferme à demeure et de façon étanche dans le boitier 26. Ce fluide 44 exerce sur la membrane 36 une pression constante, independante du volume du réservoir. Le fluide 44 est du type bien connu dans la technique antérieure, à pression constante pour une température constante. Dans la forme de réalisation représentée, le fluide volatil 44 a pour effet principal de compenser les varia tions du volume lorsque le médicament 46 est expulse du réservoir 22. Le fluide 44 contribue à maintenir une pression constante dans le réservoir 22, puisque ce fluide 44 se dilate au fur et à mesure que la membrane 36 se rapproche de la cloison 28. Dans la forme de réalisation représentée sur la Fig l, le diaphragme 36 présente des ondulations 48. Dans cette forme de réalisation, les ondulations 48 sont annulaires et entourent un centre plat 50. Dans d'autres formes de rea- lisation, les ondulations 48 peuvent passer par le centre de la membrane 36. La partie centrale de la membrane 36 contribue peu au fléchissement de l'ensemble du diaphragme. Le centre 50 est donc de préférence laissé plat. Comme on peut le voir sur la vue en coupe de la Fig. 3, le diaphragme 36 est bombé pour présenter la forme générale d'un dôme Lorsque le diaphragme 36 s'écarte de sa premiere position, à volume maximum, représentée sur la Fig. l, les ondulations 48 fléchissent. La forme en dôme du diaphragme 26 s'inverse jusqu'à ce que ce diaphragme atteignela deuxième position, ou position à volume minimum, représentée en traits interrompus sur la Fig. 1. Le diaphragme 36 présente une très faible variation, en ce qui conc-erne le maintien d'une pression constante du médicament 46 lorsqu'il passe de la première position à la deuxième position. L'une des raisons de ce résultat réside dans ltaction des ondulations 48 de la forme de réalisation en dôme. Lorsque le diaphragme 36 se rapproche de la cloison 28, les ondulations 48 entrent en jeu pour réduire à un minimum et maintenir à une valeur constante les contraintes développées pendant le fléchissement, De cette façon, la force ou pression nécessaire pour provoquer le fléchissement est à peu près constante. Ceci entretient donc une pression intérieure dans le réservoir à peu près constante au fur et à mesure de l'expulsion du médicament 46. Pendant le flé-chissement, le diaphragme 36 passe d'un état stable, représente par des traits continus sur la Fig. 1, à un deuxième état stable représenté par des traits interrompus, également sur la Fig. l. Ceci évite la résistance du type ressort des diaphragmes de la technique anterieure. Le centre 50 ne se déplace pas toujours à une vitesse constante en se rapprochant de la cloison 28. Diffèrentes parties du me 36 peu- vent fléchir avant le centre 50. Une variante de réalisation -de l 'invention est représentée par le diaphragme 52 de la Fig. 4. Cette forme de réalisation rectangulaire comprend des ondulations 54 qui sont disposées concentriquement autour du centre plat 56. Une autre forme de réalisation est représentée sur la Fig. 5. dans laquelle le diaphragme 58 est elliptique. Les ondulations 60 du diaphragme 58 sont disposées concentriguement autour du centre 62. Les Fig. 6~et 7 illustrent une autre- forme de realisation d'un réservoir de médicament à diaphragme bombé en dôme. le dispensateur de m6dicament 80 comprend un boitier 82 une cloison 84 et un fluide 86 sous pression constante, tous ces éléments travaillant de la même façon que dans la a forme de réalisation de la Fig. 1. Cette forme de realisation comprend un diaphragme 90 qui possède un bord 92 maintenu en place par une bague de soudure 94. Le diaphragme 90 possède une partie 96 en forme de dome quiest représent6e sur la Fig. 6 dans sa position à volume maximum. Sa position à volume minimum est représentée en traits interrompus. Au fur et à mesure que le médicament 46 est distribué, le fluide 86 maintient une pression constante derrière le diaphragme 90. Ce- diaphragme 90 travaille à peu près de la même façon qu* les formes de réalisation précédentes. avec certaines caractéristiques de performance qui lui sont propres.La forme de réalisation en dôme non ondulé tend à présente une courbe de pression en fonction du volume différente de de celle des diaphragmes ondules, en ce sens que, au moment où la partie 96 hombée en dôme franchit une position médiane et se trouve peu prés a mi-chemin de son trajet en direction de la deuxième position à volume minimum, elle avance en partie sous l'effet de la force due à sa propre flexion. Un tel diaphragme 90 tend à prendre, soit sa position volume maximum, soit sa posi tjon à volume minimum losgu'il n'est sollicité ni par le médicament 36, ni par le fluide à pression constante 86. Une autre forme de réalisation de la présente inven- tion est repr6sentée sur la Fig. 8, sur laquelle un dispensateur de médicament 100 est-muni d'un réservoir de médicament 102 de forme générale torigue, ainsi qu'on l'a représenté par une vue en coupe. Dans cette Parme de realisation, une paroi pleine ou cloison 104- est de forme générale conique et présente des surfaces incurvées vers l'intérieur avec un profil à peu près parabolique, qui forment un cette du reser- voir torique 102. Un opercule 106 permet d'introduire un médicament 108 dans le réservoir 102. Un diaphragme 112 est soudé à la cloison 104 d'une fa çon analogue à celle des modes de- réalisation précédents. Ce diaphragme 112 est représenté dans sa première position ou position extérieure dans laquelle le réservoir 102 con- tient son volume maximum. La cloison 104 possède un premier bord périphérique 114 de forme générale circulaire, qui entoure l'opercule 106. Une soudure est forméelie long de ce périmètre 114. Un deuxième bord périphérique 116 de la cloison 104 est soucié à 1' autre bord du digaphragme 112 pour former le côté extérieur du réservoir torique. Dans cette forme de r6alisation, le diaphragme 112 fléchit vers l'intérieur, sur 360 sur tout le tour de la cloison 104, pour prendre sa deuxième position, ou position fléchie, représent6e en traits interrompus, dans laquelle le réservoir 102 possède son volume minimum. On peut voir que cette configuration agrandit considérablement le volume de médicament qui est contenu, pa-r rapport au volume total -occupé par l'appareil composé du diaphragme et du- réservoir. Il convient de remarquer que dans cette forme de réalisation, le dispensateur 100 peut avoir un bord extérieur 118 recourbé Ce bord extérieur recou-rbé e-st-mieu-x accepté physiologiquement qu'un dispositif à arétes vives. L'épaule-- ment lisse n'irrite pas les tissus du corps. D'autres formes de réalisation du diaphragme non représent6es peuvent être utilisées avec le distributeur 120. La mati8re utilisée de façon préférentielle pour la construction des diaphragmes selon l'invention est le titane avec une epaisseur d'environ 0,05 mm. On peut également utiliser d'autres matieres physiologiquement compatibles. On peut utiliser une feuille stratifiée qui -comprend des couches de métal ou de polymère. Par exemple, on peut utiliser une feuille stratifiée à triple couche comprenant une couche de polyester, une couche centrale d'aluminium et une troisième couche de polyéthylène. Dans cette forme de réalisation, le polyester se trouve sur la face dirigée vers le fluide à pression constante et le polyéthylène se trouve sur la face dirigée vers le médicament à distribuer. I1 est également possible d'utiliser d'autres matières. Par exemple, une mince couche de titane peut être substituée à 1 'alumi- nium dans le stratifié à triple couche. REVENDICATIONS 1 - Réservoir destiné à contenir un fluide à délivrer, dans un dispositif d'administration de médicament, caractérisé par le fait qu'il comporte : Une paroi massive (28; 84; 104) présentant un'premier bord périphérique (34, 116) et une paroi flexible (36 ; 90 ; 112) courbe dirigé vers l'extérieur, présentant une forme de dôme et dont le bord est fixé rigidement au bord périphérique de ladite paroi massive. 2 - Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que paroi flexible (36 ; 112) présente des ondulations (48 ; 108). 3 - Réservoir selon la revendication 19 caractérisé en ce que le bord périphêriqùe (34, 116-) est circulaire. 4 - Réservoir selon-la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi flexible (36 ; 117) présente des ondulations annulaires (48). 5 - Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi massive (104) est la paroi intérieure d'un tore qui comprend un deuxième bord périphérique (114) et en ce que la paroi flexible (112) est fixée rigidement au bord périphérique (-116) et au deuxième bord périphérique (114). 6 - Réservoir pour un dispensateur de fluide impldnta- ble, caractérisé en ce qu'il comprend : une paroi massive concave (28, 84, 104), qui forme, dans sa zone concave, une partie d'un réservoir de fluide et une paroi présentant un périmètre (34, 116); une paroi flexible en forme de dôme (36, 90, 112), possédant une surface supérieure à celle délimitée par le périmètre de la paroi massive (28, 84-, 104), la paroi flexible présentant un-rebord périphérique (38, 92) fixé rigidement au périmètre (34, 116)- de la paroi pleine et la paroi flexible en forme de dôme (36, 90, 112) qui peut se déplacer par rapport à la paroi massive (28, 84, 104) en prenant toute une suite de positions qui comprennent une première position d-'extension, ellignee de Ta paroi massive, dans laquelle le réservoir de fluide possède un volume maxi mum, et une deuxième position, affaissée, plus rapprochée de la paroi massive et dans laquelle la paroi flexible est contenue dans la partie concave de-la paroi massive et où le réservoir est à son volume minimum. 7 - Réservoir de fluide selon-la revendication 5, caractérisé en ce que la paroi flexible (112) présente des ondulations qui fléchissent lorsque la paroi se déplace de sa première position d'extension à sa position affaissée. 8 - Réservoir de fluide selon- Ta revendication 6., caractérisé en ce que le périmètre de la paril pléifle (28, 84, -104) possède la forme générale d'un cercle ; le bord périphérique de la paroi flexible-(112) en forme de dôme présente la forme générale d'un cercle ; et les ondulations sont annulaires et à peu près concentriques autour du cen- tre de la paroi flexible. 9 - Réservoir en forme de dôme en deux parties à franchissement de point mort, pour un dispositif de distribution de fluide implantabIe, comprenant : une première paroi massive (84) présentant un premier bord périphérique (92), qui peut se déplacer à peu près selon un axe perpendiculaire à la paroi massive (84) et qui passe par le cen tre de cette paroi massive, en décrivant une course qui s'étend d'une première position ou-position dilatée, dans laquelle la paroi flexible (90) s'incurve en s'éloignant de la paroi massive (84) et-forme une partie du réservoir de fluide, jusqu'à une deuxième position affaissée, dans laquelle la paroi flexible vient se placer élastiquement, avec franchissement du point mort, en se rapprochant de la paroi massive (84) et occupe la partie du réservoir de fluide formée par la-paroi massive. 10 - Réservoir à volume variable destiné à contenir un fluide, pour dispensateur de m6dicament, caractérisé en ce qu'il comprend : une première partie de réservoir (28, 84) comprenant un espace constituant un réservoir ferm et un bord périphérique (34) ; une paroi flexible (36, 90) possèdant un deuxième bord périphérique (38, 92) fixe au premier bord périphérique, la paroi flexible présentant une forme générale de dôme, avec des ondulations -annulaiu res disposées concentriquement autour de la paroi en-forme de-dome;; et la paroi fléchissant le long des ondulations de façon que la paroi puisse passor-de s-a forme de dôme à une position à peu près plate et, au-delà jusqu.'à une position inversée dans laquelle la paroi est bombée en dôme dans le sens inverse de sa configuration initiale. 11 - Réservoir pour di-spositif- dispensateur implantable, caractérisé en ce qu'il comprend : une paroi massive concave (104) formant une surface interne d'un réservoir torique (102), la paroi massive présentant un premier bord périphérique (116) et un deuxième bord périphérique (114) ; et une paroi flexible (112) incurvee vers l'exté- rieur, formant un côté ext6rieur du r6servoir torique, la paroi flexible 6tant fix6e rigidement à la paroi massiez le long du premier et du deuxieme périmètres, la paroi flexible pouvant se déplacer d'une première position extérieure, dans laquelle le-réservoir-torique possède un volume maximum, à une deuxième position affaissée, dans la quelle le réservoir torigue présente son volume minimum 12 - Réservoirselon la revendication 11, carac-- t6risé en ce qu'il présente des ondulations dans sa paroi flexible (112).