Brevet FR2667050A1 — publié le 19920327

La présente invention concerne un dispositif pour projeter sous forme pulvérisée ou émettre sous une autre forme une dose définie de liquide, éventuellement visqueux ou chargé de poudre, notamment un médicament. L'invention concerne également un procédé pour maintenir ce dispositif étanche pendant sa conservation à l'état prêt à fonctionner; L'invention vise en particulier un dispositif d'émission sous précompression, c'est-à-dire n'émettant le produit que si le dispositif est actionné avec une force qui dépasse un certain seuil. De tels dispositifs sont utilisables notamment en pharmacie, par exemple pour introduction nasale, auriculaire, vaginale, sublinguale, transdermale, etc... Le but de l'invention est de proposer un dispositif pouvant ne servir qu'une seule fois, pour être jeté ensuite. I1 n'est pas essentiel selon l'invention que ce dispositif ne serve qu'une seule fois. Tel qu'il est décrit ci-après, dans certains exemples de réalisation, on verra que le dispositif de l'invention pourrait, si on le désire, être rechargé et être réutilisé.Tandis que pour d'autres exemples, il est en revanche impératif que le dispositif soit hors d'usage après une utilisation, de façon à assurer qu'il ne sera pas réutilisé à des fins incontrôlées. I1 est essentiel cependant, selon la présente invention, que le dispositif puisse être jeté après un seul usage, pour des questions de commodité d'usage et d'asepsie, le dispositif devant être utilisé à des fins médicales, selon une application importante projetée. ll n'est pas exclu toutefois que le dispositif de l'invention soit d'un usage répétitif. Un dispositif à usage unique, dit aussi jetable, doit avoir un prix de revient faible par rapport au produit qu'il doit distribuer. Cela impose une structure simple, un petit nombre de pièces constitutives faciles à assembler. C'est une des conditions qui s'imposent à la présente invention. Quant il s'agit de véhiculer un médicament, on se rappelle qu'entre la préparation et le chargement du dispositif, et son emploi par l'utilisateur, il peut s'écouler, entre les différentes étapes de la distribution, plusieurs mois, parfois plus d'un an. L'invention recherche le maintien de l'étanchéieé pendant cette période. En effet, pendant ce temps, il faut que le médicament soit à l'abri de toute contamination, et de toute réaction, en particulier d'oxydation, et que le récipient contenant le médicament ne fuit pas, soit sous forme liquide, soit par évaporation. li faut encore que la mise en oeuvre par l'utilisateur soit simple. Ceci créé un certain nombre de sujetions, de sorte qu'il n'est pas évident, si c'est possible, d'adapter à cet usage des dispositifs de pulvérisation usuels. En vue d'échapper aux objections des environnementalistes, il faut encore éviter d'employer des gaz dissouts du genre chlorofluorocarbone (fréon). On se tourne alors vers les systèmes du genre pompe, comportant une chambre cylindrique remplie du produit à projeter sous forme pulvérisée, et un piston pour chasser le produit hors de la chambre. Ainsi, après remplissage du dispositif par un médicament liquide, il faut s'assurer que pendant toute la durée du stockage on puisse garantir l'étanchéité entre le piston et la paroi cylindrique, tant pour l'entrée d'air que pour la sortie du liquide, et assurer également l'étanchéité sur le chemin de sortie du produit, et les divers joints d'assemblage du dispositif. Les pistons utilisés dans ce genre de dispositifs sont généralement munis, pour assurer l'étanchéité, d'une lèvre qui est appliquée contre la paroi du cylindre.L'étanchéité est d'autant mieux assurée qu'une pression règne dans le cylindre et applique la lèvre contre la paroi du cylindre. L'invention a donc pour objet un procédé pour engendrer une pression durable dans un récipient rempli de liquide, notamment un dispositif pour projeter ou introduire un liquide sous forme pulvérisée ou autre, en vue d'assurer l'étanchéité du récipient sous l'effet de la pression, caractérisé en ce que l'on obture le récipient en enfonçant par une ouverture du récipient un bouchon dans la masse liquide, de façon à déplacer le liquide pour repousser au moins une cloison mobile ou déformable élastiquement. Dans un mode de mise en oeuvre du procédé, la paroi mobile ou déformable est une face d'un piston dont le déplacement sous la pression du liquide comprime un ressort métallique. Dans un autre mode de mise en oeuvre du procédé, la paroi mobile ou déformable est constituée par une paroi du bouchon au contact du liquide, un ressort métallique ou un réservoir de gaz compressible sous-tendant cette paroi. Le bouchon est réalisé en matière déformable et comporte par exemple un matelas d'air comprimé par la déformation de ladite matière. L'invention a aussi pour objet un dispositif à usage unique pour expulser une dose d'un liquide tel qu'un médicament, comportant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comprenant une chambre cylindrique ayant une première et une seconde extrémités, et dans laquelle est monté mobile en glissement étanche un piston, monté lui-même mobile en glissement étanche sur une tige axiale ayant une extrémité intérieure à l'intérieur de la chambre et une extrémité extérieure à l'extérieur de la chambre à la première extrémité de celle-ci, des moyens étant prévus à ladite première extrémité de la chambre pour assurer l'étanchéité de la chambre autour de la tige entre l'extrémité extérieure et l'extrémité intérieure, la tige étant formée avec un canal central débouchant axialement à l'extrémité extérieure et par un orifice au voisinage de son extrémité intérieure, le piston pouvant se déplacer par rapport à la tige entre deux positions dans l'une desquelles il obture ledit orifice et dans l'autre desquelles il laisse dégager ledit orifice, caractérisé en ce que la seconde extrémité de la chambre est formée avec un trou pour permettre de remplir la chambre avec le produit à expulser, et comporte un bouchon pour obturer ledit trou, l'enfoncement du bouchon dans le trou occuppant un certain volume dans la chambre, au moins une paroi de la chambre étant mobile ou déformable et soustendue par effet ressort pour encaisser la déformation due au déplacement du liquide par l'enfoncement du bouchon. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins joints, et qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1 et 2 représentent en coupe axiale à l'état de repos, remplis, deux premiers modes de réalisation du dispositif de l'invention, en coupe axiale. Les figures 3, 4 et 5 représentent en coupes axiales un autre mode de réalisation de l'invention, respectivement avant remplissage, après remplissage et après utilisation. Le dispositif de la figure 1, qui en réalité peut-mesurer quelques centimètres dans sa plus grande dimension, notamment pour être tenu entre le pouce et un ou deux autres doigts, comporte une chambre cylindrique 1 qui sert de réservoir pour y loger une dose d'un produit qui devra être expulsée hors de la chambre en une seule opération, après quoi le dispositif est jeté. Cette chambre qui a une première extrémité en haut et une seconde extrémité en bas, sert également de chambre de pompe. Un piston 2 est monté coulissant dans cette chambre, avec une lèvre d'étanchéité 2A. Le piston 2 est actionné par une tige 3 dont une extrémité, à l'intérieur de la chambre, est connectée au piston et l'autre extrémité fait saillie à l'extérieur de la chambre à la première extrémité, suffisamment pour actionner le piston en l'enfonçant jusqu'au fond de la chambre. L'expulsion vers l'extérieur du produit contenu dans la chambre se fait, de façon connue, par un canal axial 31 prévu dans l'axe de la tige. Pour obtenir une éjection avec précompression, le piston est monté, de façon connue, à mouvement perdu sur la tige, avec interposition d'un ressort 4 entre un épaulement 32 de la tige et un épaulement 21 du piston. Le canal 31 débouche centralement à l'extrémité extérieure de la tige 3 et débouche par un orifice 33, généralement sur la paroi latérale de la tige, au voisinage de l'extrémité intérieure de la tige. Le piston 2 et le ressort 4 sont disposés de façon que le ressort rappelle le piston à une position dans laquelle il obture l'orifice 33. Un poussoir avec gicleur peut être monté sur l'extrémité extérieure de la tige, en vue d'une évacuation du produit contenu dans la chambre, généralement sous forme pulvérisée. Le fonctionnement d'un tel dispositif est bien connu. Pour faire sortir le produit par le canal 31, il faut appuyer sur la tige 3 avec une force dépassant un certain seuil, ce qui garantit une projection régulière et uniformément fine. Dans l'exemple représenté le dispositif est complété, et maintenu à l'état assemblé, par un joint 5 et une capsule sertie 6 repliée sous un rebord élargi 11 de la chambre I. En variante, la chambre cylindrique 1 peut être ouverte en bas, et présenter en haut une ouverture rétrécie, de façon que le dispositif à piston puisse être introduit par l'ouverture du bas, l'ouverture rétrécie laissant passer en haut la tige 15 du piston. Un problème majeur pour l'utilisation d'un tel dispositif est le maintien de l'étanchéité de la chambre, depuis le moment où la chambre est chargée d'un produit tel qu'un médicament, jusqu'à l'utilisation par un patient, après des séjours dans différents stockages de la répartition commerciale. L'inventeur a eu ridée que l'étanchéité serait maintenue le mieux possible, et pendant longtemps, si la chambre était remplie par le produit liquide sous une certaine pression, pression qui s'exerce notamment sur la lèvre d'étanchéité 2A du piston. Dans un exemple de réalisation, cette pression est maintenue par des moyens élastiques permaments tels qu'un ressort métallique. Dans ces condition de pression, Ie piston est repoussé vers le haut, sur les figures 1 et 2. Son déplacement est limité et arrêté, soit comme sur la figure 1, par l'épaulement 32 de la tige, soit comme sur la figure 2, par la section supérieure 22 du piston, en fonction de la longueur du piston et de la longueur et de la raideur du ressort 4. La chambre 1 peut être remplie par un trou 7 formé dans la paroi du fond de la deuxième extrémité de la chambre, opposée à la tige d'actionnement 3. Le dispositif est renversé, et la chambre est alors remplie jusqu'au bord par le trou 7. On enfonce alors un bouchon 8. Dans le cas de la figure 2, il fait saillie à l'intérieur, mais bien entendu ce n'est pas nécessaire. Sur l'exemple de la figure 1, l'enfoncement du bouchon fait monter la pression dans la chambre. Cela fait reculer le piston 2 contre le ressort 4, jusqu'à l'équilibre. La pression est alors maintenue par la compression du ressort 4, ce qui applique la lèvre d'étanchéité 2A du piston contre la paroi, et l'étanchéité est ainsi assurée. Dans l'exemple de la figure 2, le piston 2 est initialement en appui contre le joint 5 et ne peut reculer, le ressort 4 ne peut être comprimé davantage. On prévoit alors un bouchon 8 qui comporte un ressort intérieur 81. C'est ce ressort qui se comprime cependant que le bouchon s'applatit quand on enfonce le bouchon 8 dans le trou 7, et qui ensuite maintient la pression et par suite l'étanchéité. En variante, le ressort peut être pneumatique: le bouchon est creux, et comporte un matelas d'air qui peut être comprimé par déformation (applatissement) du bouchon. Les formes du piston et du bouchon peuvent être optimisées pour réduire le volume mort en fin d'émission. Dans ce but, aussi, le canal 31 peut être rempli partiellement par une tige laissant un fin passage, du type dit gicleur interne. Les figures 3,4 et 5 représentent également en coupe axiale une autre forme de réalisation de l'invention, à trois états différents de l'utilisation. Ce dispositif comporte une chambre cylindrique 1, dans laquelle est disposé mobile en glissement étanche contre la paroi de la chambre un piston 2, monté lui-même mobile en glissement étanche sur une tige 3, identique à celle des figures 1 et 2. Afin d'actionner l'appareil, on a représenté sur ces figures un ensemble comportant un poussoir de fond 9, rendu solidaire de la chambre cylindrique par encliquetage, et un poussoir de gicleur 10, comportant des organes de gicleur appropriés. Dans cette forme de réalisation, Ia deuxième extrémité de la chambre cylindrique est formée avec un trou de remplissage 71, dans l'axe duquel est disposé vers l'extérieur un chemin de guidage 72 pour un bouchon constitué par une bille 81. Le chemin de guidage comporte des lumières 73 sur une certaine longueur. Mais la partie 74 du chemin située vers la chambre n'en comporte pas de sorte que le déplacement de la bille dans cette partie du chemin de guidage produit un effet de piston. La mise en place de la bille, formant bouchon, comprime donc le liquide dont la chambre est remplie. Pour préparer le dispositif en vue de son utilisation, il est placé comme représenté sur les figures 3, 4 et 5 avec la première extrémité de la chambre vers le bas, donc l'ouverture formée dans le seconde extrémité est placée vers le haut. La chambre est remplie du produit liquide à expulser par le trou 71, jusqu'à ce que le niveau s'arrête à la hauteur du bas des lumières 73. La partie 74 du chemin de guidage est alors remplie de liquide. On enfonce ensuite la bille. Le volume de la partie de chemin 74 est refoulé à l'intérieur de la chambre, qui l'encaisse par déformation élastique de ses parois. Après enfoncement à fond de la bille, le dispositif se présente comme il est représenté en figure 4.Les matériaux choisis pour réaliser la chambre cylindrique et le piston doivent avoir une mémoire élastique suffisante pour exercer un rappel contre la déformation, pendant une période de temps suffisamment longue, fonction des conditions d'exploitation du dispositif Cette période peut aller jusqu'à un an dans certaines applications, du fait des circuits de distribution. La précompression obtenue est fonction du diamètre de la bille et de la longueur de son déplacement, par rapport au volume de la chambre. Pour utiliser le dispositif, le patient exerce une pression ferme entre les poussoirs 9 et 10, pour amener le dispositif à l'état représenté sur la figure 5. L'enfoncement l'un dans l'autre des poussoirs provoque d'abord une élévation de la pression qui accentue la déformation des parois, jusqu'à ce que l'orifice latéral de la tige 3 soit dégagé dans la chambre. L'expulsion du produit commence avec une certaine précompression. La précompression est maintenue dans la suite de l'expulsion par un voile 25 du piston, enveloppant une partie de la tige. Après un certain déplacement du piston, le bord du voile vient en butée sur l'épaulement 32 de la tige, et il faut ensuite déformer le voile pour enfoncer davantage le piston. La force nécessaire à cette déformation correspond alors à la pression minimum du liquide pour son expulsion. La bille doit être coincée avec une force suffisante pour ne pas s'échapper pendant Opération d'expulsion. Compte tenu de la taille de la bille (environ 2 ou 3 mm) et de ce coincement, il est en pratique, pour l'utilisateur, impossible d'enlever la bille après utilisation, et donc impossible de réutiliser le dispositif pour un usage incontrôlé. Les conditions d'hygiène sont garanties. On peut voir sur la figure 5 que dans cet exemple, le volume mort restant en fin d'actionnement peut être extrêmement réduit. La pression est maintenue pendant la conservation, et le dispositif est inviolable. ll est facile à employer et le produit actif est à l'abri de l'air et reste stérile. Le fait d'utiIiser une bille permet de déterminer exactement le volume confiné, avec plus de précision qu'un bouchon déformable. L'appareil n'est pas réutilisable. On remarquera que l'utilisateur, le patient, n'a aucune manipulation à faire autre que sortir le dispositif de l'emballage. Le produit est parfaitement stérile, et n'est jamais en contact avec l'air avant d'être injecté directement au moment de son emploi. Revendications 1.- Procédé pour engendrer une pression durable dans un récipient (1, 2) rempli de liquide comportant un joint d'étanchéité constitué par une lèvre appliquée par pression contre une paroi, en vue d'assurer l'étanchéité du récipient sous l'effet de la pression par application de ladite lèvre contre ladite paroi, caractérisé en ce que l'on obture le récipient en enfonçant par une ouverture (7) du récipient un bouchon (8) dans la masse liquide, de façon à déplacer le liquide pour repousser au moins une cloison mobile (2) ou déformable (8) contre une force élastique. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi mobile ou déformable est une face d'un piston (2) dont le déplacement sous la pression du liquide comprime un ressort notamment métallique (4). 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi mobile ou déformable est constituée par une paroi du bouchon (8) au contact du liquide, cette paroi étant soustendue par effet ressort, notamment à l'aide d'un ressort métallique (81). 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi déformable est la paroi du récipient. 5.- Dispositif à usage unique pour expulser une dose d'un liquide tel qu'un médicament, comportant la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comprenant une chambre cylindrique ayant une première et une seconde extrémités, et dans laquelle est monté mobile en glissement étanche un piston, monté lui-même mobile en glissement étanche sur une tige axiale ayant une extrémité intérieure à l'intérieur de la chambre et une extrémité extérieure à l'extérieur de la chambre à la première extrémité de celle-ci, des moyens étant prévus à ladite première extrémité de la chambre pour assurer l'étanchéité de la chambre autour de la tige entre l'extrémité extérieure et l'extrémité intérieure, la tige étant formée avec un canal central borgne débouchant axialement à l'extrémité extérieure et par un orifice au voisinage de son extrémité intérieure, le piston pouvant se déplacer par rapport à la tige entre deux positions dans l'une desquelles il obture ledit orifice et dans l'autre desquelles il laisse dégager ledit orifice, caractérisé en ce que la seconde extrémité de la chambre est formée avec un trou pour permettre de remplir la chambre avec le produit à expulser, et comporte un bouchon pour obturer ledit trou, I'enfoncement du bouchon dans le trou occuppant un certain volume dans la chambre, au moins une paroi de la chambre étant mobile ou déformable et soustendue par effet ressort pour encaisser la déformation due au déplacement du liquide par l'enfoncement du bouchon. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que, en position de repos du dispositif, le piston (2) n'est pas en butée arrière et peut reculer vers la première extrémité de la chambre, en comprimant un ressort (4) sous l'effet de la pression exercée par le liquide dans la chambre. 7.- Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le bouchon (8) est en matière déformable et comporte un ressort (81) à l'intérieur. 8.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bouchon 8 est creux et est en matière déformable contre l'effet d'un matelas d'air comprimé par la déformation de ladite matière. 9.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bouchon est une bille (81), et le trou comporte un canal (74) d'un diamètre obturable par la bille, des moyens de coincement étant prévus dans ledit canal (74) pour maintenir la bille en place, contre la pression développée dans la chambre pendant l'utilisation du dispositif. 10.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bille ne peut plus être enlevée après utilisation du dispositif.