ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВЕННОГО ВЕЩЕСТВА
ACTUATION MECHANISM FOR DRUG DELIVERY DEVICE

Настоящее изобретение касается приводного механизма для устройства доставки лекарственного вещества, а также устройства доставки лекарственного вещества, содержащего приводной механизм.
Портативные устройства доставки лекарственного вещества используются для приема лекарственного вещества, пригодного для самостоятельного введения пациентом. Особенно удобным является устройство доставки лекарственного вещества в форме пишущей ручки (карандаша), с которым легко обращаться и которое можно использовать повсеместно.
Определенного типа устройство для доставки лекарственного вещества выполнено с возможностью перезарядки и многократного использования. Лекарственное вещество доставляется посредством приводного механизма, который может также использоваться для установки дозы или доставляемого количества.
В DE 10237258B4 описано устройство для доставки лекарственного вещества в форме шприца-ручки с приводным механизмом, позволяющее вводить множество различных предписанных доз. Приводной механизм содержит элементы, совершающие вращение относительно друг друга вокруг общей оси.
Задача настоящего изобретения - предложить новый приводной механизм для устройства доставки лекарственного вещества, или новое устройство доставки лекарственного вещества.
Данная задача решается посредством приводного механизма по п.1 формулы изобретения. Дополнительные задачи решаются посредством различных вариантов осуществления согласно зависимым пунктам формулы изобретения.
Приводной механизм для устройства доставки лекарственного вещества содержит корпус, имеющий дистальный конец и проксимальный конец, разнесенные между собой в направлении первой оси и второй оси, параллельной первой оси. Первое входное звено и второе входное звено расположены в корпусе вдоль первой оси и соединены так, что перемещение первого входного звена вдоль первой оси преобразуется во вращательное перемещение второго входного звена относительно корпуса. Первое выходное звено и второе выходное звено расположены в корпусе вдоль второй оси и соединены так, что вращательное перемещение первого выходного звена преобразуется в перемещение второго выходного звена вдоль второй оси относительно корпуса. Второе входное звено и первое выходное звено разъемным образом соединены с возможностью вращения.
Корпус может представлять собой, например, любой кожух или любой компонент, образующий часть кожуха. Корпус также может представлять собой некоторого вида вставку, соединенную с наружным кожухом. Корпус может быть выполнен с возможностью обеспечения безопасного, правильного и/или простого обращения с устройством и/или его защиты от вредных жидкостей, пыли или грязи. Корпус может представлять собой цельный или составной компонент цилиндрической или нецилиндрической формы. Корпус может вмещать в себя картридж, из которого могут выдаваться дозы лекарственного вещества. Корпус, в частности, может иметь форму шприца-ручки.
Термин «дистальный конец» относится к части корпуса или кожуха, предназначенного для расположения на том участке устройства доставки лекарственного вещества, из которого осуществляется выдача лекарственного вещества. Термин «проксимальный конец» относится к части корпуса или кожуха, удаленной от дистального конца. Термин «дистальное направление» относится к перемещению в том же направлении, что и перемещение от проксимального конца к дистальному концу, не определяя при этом ни исходную точку, ни конечную точку, так что перемещение может продолжаться за дистальный конец. Термин «проксимальное перемещение» относится к перемещению в направлении, противоположном дистальному направлению.
Приводной механизм может быть использован для вытеснения лекарственного вещества из приемного резервуара или картриджа, введенного в корпус устройства доставки лекарственного вещества. Устройство доставки лекарственного вещества может представлять собой устройство одноразового или многоразового использования, выполненное с возможностью выдачи дозы лекарственного вещества, в особенности в жидкой форме, представляющего собой, например, инсулин, гормон роста, гепарин либо их аналоги и/или производные. Лекарственное вещество может вводиться с помощью иглы либо устройство может быть безыгольным. Кроме того, устройство может быть выполнено с возможностью контроля физиологических параметров, например содержания глюкозы в крови. При каждом сдвиге второго выходного звена в дистальном направлении относительно корпуса происходит вытеснение дозы лекарственного вещества из устройства доставки лекарственного вещества.
В одном варианте осуществления приводного механизма сдвиг первого входного звена в дистальном направлении порождает сдвиг второго выходного звена в дистальном направлении.
В дополнительном варианте осуществления второе входное звено и первое выходное звено соединены с возможностью вращения, когда первое входное звено перемещается в дистальном направлении.
В дополнительном варианте осуществления шестеренчатое звено разъемным образом соединяет с возможностью вращения второе входное звено и первое выходное звено. Звено собачки, входящее в зацепление с шестеренчатым звеном, позволяет шестеренчатому звену совершать поворот только в одном направлении. Муфта сцепления соединяет второе входное звено с шестеренчатым звеном разъемным образом.
В дополнительном варианте осуществления муфта сцепления соединяет второе входное звено с шестеренчатым звеном, когда к первому входному звену прикладывается усилие в дистальном направлении, при этом второе входное звено и шестеренчатое звено не соединены, когда первое входное звено сдвигается в проксимальном направлении.
В дополнительном варианте осуществления шестеренчатое звено имеет выемки, при этом собачка представляет собой шарнирный язычок либо упругую или упруго установленную консоль. Собачка имеет кончик или кромку, входящую в зацепление с выемками, не допуская, таким образом, вращения шестеренчатого звена в одном направлении.
В дополнительном варианте осуществления установочная операция выполняется путем сдвига первого входного звена в проксимальном направлении.
В дополнительном варианте осуществления операция выдачи выполняется путем сдвига первого входного звена в дистальном направлении.
В дополнительном варианте осуществления первое входное звено представляет собой входной вал, при этом входной вал способен аксиально перемещаться относительно корпуса, а второе входное звено представляет собой входную муфту, при этом входная муфта способна совершать поворот вокруг первой оси относительно корпуса. Первое выходное звено представляет собой выходную муфту, при этом выходная муфта способна совершать поворот вокруг второй оси относительно корпуса, а второе выходное звено представляет собой выходной вал, при этом выходной вал способен аксиально перемещаться относительно корпуса.
В дополнительном варианте осуществления в корпусе установлена гайка отметки последней дозы, при этом гайка отметки последней дозы способна перемещаться относительно корпуса вдоль первой оси, и вращательно соединена с первым выходным звеном. Гайка отметки последней дозы и второе входное звено соединены с помощью винтовой резьбы, которая создает перемещение гайки отметки последней дозы в дистальном или проксимальном направлении, когда вращение второго входного звена порождается сдвигом первого входного звена в проксимальном направлении. Корпус, первое выходное звено или второе входное звено оборудованы стопорным элементом, ограничивающим перемещение гайки отметки последней дозы в дистальном или проксимальном направлении.
В дополнительном варианте осуществления приводной механизм создан для устройства доставки фиксированной дозы лекарственного вещества.
В дополнительном варианте осуществления корпус или второе входное звено оборудованы стопорным элементом, при этом стопорный элемент ограничивает перемещение первого входного звена в проксимальном направлении.
В дополнительном варианте осуществления в корпусе создана канавка или дорожка для блокирования вращательного движения второго выходного звена в корпусе и для направления сдвига или винтового перемещения второго выходного звена вдоль второй оси.
Устройство доставки лекарственного вещества, содержащее приводной механизм по варианту осуществления, может дополнительно содержать камеру, предусмотренную для картриджа, содержащего лекарственное вещество, а также поршень, выполненный с возможностью вытеснения лекарственного вещества из картриджа, при этом поршень приводится в движение в дистальном направлении вторым выходным звеном.
Вариант осуществления приводного механизма и его работа далее будут описаны в качестве примера. Первое выходное звено приводного механизма образовано выходной муфтой, а второе выходное звено образовано выходным валом. Первое выходное звено приводится во вращение посредством входного приводного элемента. Приводной элемент может содержать первое входное звено, образованное входным валом, и второе входное звено, образованное входной муфтой. Входные звенья расположены вдоль первой оси, а выходные звенья расположены вдоль второй оси, параллельной первой оси. Входные звенья и выходные звенья соединены некоторой зубчатой передачей, обеспечивающей однонаправленное вращение выходных звеньев. Это достигается путем установки шестеренчатого звена и звена собачки, работающих по храповому принципу. Собачка может высвобождаться из шестеренки, так что выходные звенья могут свободно вращаться в обоих направлениях. Предусмотрена муфта сцепления, соединяющая первое входное звено и второе входное звено, чтобы позволить пользователю установить дозу без вращения выходных звеньев, а также выдать дозу лекарственного вещества, когда муфта сцепления пребывает в зацеплении, при этом выходное звено совершает вращение одновременно со вторым входным звеном. Для установки дозы первое входное звено аксиально подтягивается, не совершая вращения относительно корпуса.
Термин «лекарственное вещество» в настоящем описании означает фармацевтическую композицию, содержащую, по меньшей мере, одно фармацевтически активное соединение,
при этом в одном варианте осуществления фармацевтически активное соединение имеет молекулярный вес до 1500 Da и/или представляет собой пептид, протеин, полисахарид, вакцину, ДНК, РНК, антитело, энзим, гормон или олигонуклеотид, либо смесь вышеупомянутых фармацевтически активных соединений,
при этом в следующем варианте осуществления фармацевтически активное соединение является полезным для лечения и/или профилактики сахарного диабета или осложнений, связанных с сахарным диабетом, таких как диабетическая ретинопатия, тромбоэмболийные осложнения, такие как тромбоз глубоких вен или легочная тромбоэмболия, острый коронарный синдром (ACS), стенокардия, инфаркт миокарда, злокачественные новообразования, дегенерация макулы, воспалительные заболевания, поллиноз, атеросклероз и/или ревматоидный артрит,
при этом в следующем варианте осуществления фармацевтически активное соединение содержит, по меньшей мере, один пептид для лечения и/или профилактики сахарного диабета или осложнений, связанных с сахарным диабетом, таких как диабетическая ретинопатия,
при этом в следующем варианте осуществления фармацевтически активное соединение содержит, по меньшей мере, один инсулин человека или аналог инсулина человека или производную, глюкагоноподобный пептид (GLP-1) либо аналог или его производную, или экседин-3, или экседин-4, либо аналог или производную экседина-3 или экседина-4.
Аналоги инсулина могут представлять собой, например, Gly(A21), Arg(B31), Arg(B32) человеческий инсулин; Lys(B3), Glu(B29) человеческий инсулин; Lys(B28), Pro(B29) человеческий инсулин; Asp(B28) человеческий инсулин; человеческий инсулин, при этом пролин в позиции B28 замещается на Asp, Lys, Leu, VaL или Ala, а в позиции B29 Lys может быть замещен на Pro; Ala(B26) человеческий инсулин; Des(B28-B30) человеческий инсулин; Des(B27) человеческий инсулин и Des(B30) человеческий инсулин.
Производные инсулина могут представлять собой, например, B29-N-миристоил-дез(B30) человеческий инсулин; B29-N-палмитоил - дез(B30) человеческий инсулин; B29-N-миристоил человеческий инсулин; B29-N-палмитоил человеческий инсулин; B28-N-миристоил LysB28ProB29 человеческий инсулин; B28-N-палмитоил-LysB28ProB29 человеческий инсулин; B30-N-миристоил-ThrB29LysB30 человеческий инсулин; B30-N-палмитоил-ThrB29LysB30 человеческий инсулин; B29-N-(N-палмитоил-Y-глутамил)-дез(B30) человеческий инсулин; B29-N-(N-литохолил-Y-глутамил)-дез(B30) человеческий инсулин; B29-N-(ω-карбоксигептадеканоил)-дез(B30) человеческий инсулин и B29-N-(ω-карбоксигептадеканоил) человеческий инсулин.
Эксендин-4, например, означает Экседин-4(1-39), последовательность пептидов H-His-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2.
Производные Экседина-4, например, выбираются из следующего списка соединений:
H-(Lys)4-дез Pro36, дез Pro37 Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)5-дез Pro36, дез Pro37 Эксендин-4(1-39)-NH2,
дез Pro36 [Asp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [IsoAsp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Met(O)14, IsoAsp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Trp(O2)25, IsoAsp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Met(O)14 Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Met(O)14 Trp(O2)25, IsoAsp28] Эксендин-4(1-39); или
дез Pro36 [Asp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [IsoAsp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Met(O)14, IsoAsp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1I-39),
дез Pro36 [Trp(O2)25, IsoAsp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Met(O)14 Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39),
дез Pro36 [Met(O)14 Trp(O2)25, IsoAsp28] Эксендин-4(1-39), где группа -Lys6-NH2 может быть связана с C-концом производной Эксендина-4;
либо производная Эксендина-4 последовательности
H-(Lys)6-дез Pro36 [Asp28] Эксендин-4(1-39)-Lys6-NH2,
дез Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36, Pro38 [Asp28] Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] Эксендин-4(1-39)-NH2,
дез Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36 [Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-Lys6-NH2,
H-дез Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25] Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-NH2,
дез Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39)-Lys6-NH2,
дез Met(O)14 Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39)-NH2,
дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Lys6-дез Pro36 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-Lys6-NH2,
H-дез Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25] Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Asp28] Эксендин-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-NH2,
дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(S1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-дез Pro36, Pro37, Pro38 [Met(O)14, Trp(O2)25, Asp28] Эксендин-4(1-39)-(Lys)6-NH2;
либо фармацевтически приемлемые соль или сольват любой из вышеупомянутых производных Эксендина-4.
Гормоны представляют собой, например, гормоны гипофиза или гормоны гипоталамуса, или регуляторные активные пептиды и их антагонисты согласно списку в Rote Liste, ed. 2008, Chapter 50, такие как гонадотропин (фоллитропин, лютропин, хорионгонадотропин, менотропин), соматропин (соматропин), десмопрессин, терлипрессин, гонадорелин, трипторелин, леупрорелин, бусерелин, нафарелин, гозерелин.
Полисахарид может представлять собой, например, глюкозаминогликан, такой как гиалуроновая кислота, гепарин, низкомолекулярный гепарин или сверхнизкомолекулярный гепарин, либо их производные, либо сульфатированную, например, полисульфатированную форму вышеупомянутых полисахаридов, и/или фармацевтически приемлемые их соли. Примером фармацевтически приемлемой соли полисульфатированного низкомолекулярного гепарина служит эноксапарин натрий.
Фармацевтически приемлемые соли представляют собой, например, соли присоединения кислоты и основные соли. Солями присоединения кислоты являются, например, соли HCl или HBr. Основными солями являются, например, соли, имеющие катион, выбранный из alkali или alkaline, например, Na+ или K+, или Ca2+, ион аммония N+(R1)(R2)(R3)(R4), где R1-R4 независимо друг от друга означают водород, замененную C1-C6-алкильную группу, замененную C2-C6-алкенильную группу, замененную C6-C10-арильную группу или замененную C6-C10-гетероарильную группу. Дополнительные примеры фармацевтически приемлемых солей описаны в "Remington's Pharmaceutical Sciences" 17. ed. Alfonso R. Gennaro (Ed.), Mark Publishing Company, Easton, Pa., U.S.A., 1985 и в Энциклопедии фармацевтических технологий (Encyclopedia of Pharmaceutical Technology).
Примером фармацевтически приемлемых сольватов служат гидраты.
Далее будут подробно описаны примеры и варианты осуществления приводного механизма в сочетании с прилагаемыми чертежами.
На фиг.1 показан вид в сечении в перспективе шприца-ручки, содержащей приводной механизм по одному варианту осуществления.
На фиг.2 показано сечение приводного механизма в исходном положении.
На фиг.3 показано сечение по фиг.2 после установочной операции.
На фиг.4 показано сечение по фиг.3 после операции по выдаче.
На фиг.5 показано сечение по фиг.4 после доставки последней дозы.
На фиг.6 подробно показано расположение шестеренчатого звена и звена собачки.
На фиг.7 показан другой вид расположения шестеренчатого звена при зацеплении со звеном собачки.
На фиг.8 показан вид по фиг.7 при расцеплении со звеном собачки.
На фиг.1 показано сечение шприца-ручки, содержащей приводной механизм, имеющий входные и выходные звенья. Корпус 1 имеет дистальный конец 2 и проксимальный конец 3. Входные звенья приводного механизма расположены вдоль первой оси 4. Выходные звенья приводного механизма расположены вдоль второй оси 5, которая параллельна первой оси 4. Первое входное звено 6 в данном варианте осуществления образовано валом. Первое входное звено 6 соединено со вторым входным звеном 7, которое в данном варианте осуществления представляет собой входную муфту. Первое входное звено 6 и второе входное звено 7 образуют входной приводной элемент приводного механизма. Соединение первого входного звена 6 и второго входного звена 7 может быть достигнуто посредством винтовой резьбы 29. Первое входное звено 6 создано для управления им пользователем и выступает из корпуса 1 на его проксимальном конце 3. В этом месте первое входное звено 6 предпочтительно снабжено захватом 26, который может быть использован для оттягивания первого входного звена 6 из корпуса 1 в проксимальном направлении 30. Винтовая резьба 29, соединяющая первое входное звено 6 со вторым входным звеном 7, заставляет второе входное звено 7, образованное входной муфтой, вращаться относительно первого входного звена 6 вокруг первой оси 4, а значит и относительно корпуса 1. На аксиальное перемещение второго входного звена 7 в дистальном направлении или в проксимальном направлении наложен запрет соответствующими компонентами приводного механизма или корпуса 1, такими как выступающие элементы, перемычки и т.п. Второе входное звено 7, таким образом, сохраняет свое положение и лишь совершает поворот вокруг первой оси 4.
Второе входное звено 7 соединено с первым выходным звеном 8 посредством однонаправленной зубчатой передачи, такой как храповая передача. Зубчатая передача содержит шестеренчатое звено 11 и звено 12 собачки. Например, звено 12 собачки может представлять собой шарнирный язычок или некоторого вида консоль, имеющую крюк или кромку, входящие в зацепление с выемками по зубчатой периферии шестеренчатого звена 11. Шестеренчатое звено 11 соединено со вторым входным звеном 7 посредством муфты 13 сцепления, так что шестеренчатое звено 11 может освобождаться от второго входного звена 7, чтобы предотвратить вращение шестеренчатого звена 11 одновременно со вторым входным звеном 7. Может обеспечиваться пружина 27 муфты для расцепления муфты 13 сцепления, если только первое входное звено 6 не проталкивается в дистальном направлении 20. Таким образом, шестеренчатое звено 11 не совершает вращения вместе со вторым входным звеном 7, когда первое входное звено 6 сдвинуто в проксимальном направлении 30. Только если первое входное звено 6 проталкивается в дистальном направлении 20 и пружина 27 муфты сжата, муфта 13 сцепления входит в зацепление и шестеренчатое звено 11 совершает вращение согласно вращению второго входного звена 7. Далее шестеренчатое звено 11 приводит в движение первое выходное звено 8, которое может соединяться с шестеренчатым звеном 11 посредством зубчатого колеса, образующего составную часть первого выходного звена 8, или с помощью аналогичного устройства. Звено 12 собачки позволяет шестеренчатому звену 11 совершать вращение только в одном направлении вращения, а значит, вращение первого выходного звена 8 ограничивается соответствующим направлением вращения согласно соединению между шестеренчатым звеном 11 и первым выходным звеном 8.
Второе выходное звено 9 соединено с первым выходным звеном 8. Соединение может достигаться, например, с помощью дополнительной винтовой резьбы 28. Первое выходное звено 8 может представлять собой выходную муфту, а второе выходное звено 9 может представлять собой выходной вал. Соединение между первым выходным звеном 8 и вторым выходным звеном 9 выполнено так, что вращение первого выходного звена 8, которое допускается звеном 12 собачки, приводит в движение второе выходное звено 9 в дистальном направлении 20. Второе выходное звено 9 может использоваться в качестве стержня поршня или плунжера, приводящего в движение поршень 19 в дистальном направлении 20. Поршень 19 выполнен с возможностью вытеснения лекарственного вещества из приемного резервуара, в частности из картриджа 18, введенного в специально предназначенную для этого камеру 17 на дистальном конце 2 корпуса 1. Если корпус 1 оборудован съемной/присоединяемой частью 10 на своем дистальном конце 2, картридж 18 может быть извлечен и заменен новым, так что устройство можно легко перезарядить. Это позволяет повторно использовать устройство доставки лекарственного вещества.
После того как картридж 18 опорожнен, съемную/присоединяемую часть 10 снимают с корпуса 1 и пустой картридж 18 извлекают из камеры 17. Второе выходное звено 9 должно быть сдвинуто назад в свое исходное положение возле проксимального конца 3 корпуса 1, прежде чем можно будет вставить заполненный картридж 18, содержащий поршень 19 в проксимальном положении. Первое выходное звено 8 не сдвигается аксиально относительно корпуса 1, следовательно, второе выходное звено 9 сдвигается относительно первого выходного звена 8. Вследствие соединения между первым выходным звеном 8 и вторым выходным звеном 9, например, посредством винтовой резьбы 28, перемещение второго выходного звена 9 в проксимальном направлении 30 сопровождается вращением первого выходного звена 8 в направлении вращения, которое не допускается шестеренчатым звеном 11 и введенным в зацепление звеном 12 собачки. Чтобы сделать возможным сдвиг второго выходного звена 9, звено 12 собачки выводится из зацепления с шестеренчатым звеном 11, так что шестеренчатое звено 11 может свободно вращаться в обоих направлениях вращения.
Может быть предусмотрен упругий элемент 14 для выведения звена 12 собачки из зацепления с шестеренчатым звеном 11, когда съемная/присоединяемая часть 10 снята и однонаправленная зубчатая передача, таким образом, разгружена. Когда съемная/присоединяемая часть 10 закреплена, воздействие упругого элемента 14 на звено 12 собачки подавляется. Звено 12 собачки предпочтительно также является упругим или, по меньшей мере, упруго установлено, так что звено 12 собачки автоматически повторно входит в зацепление с шестеренчатым звеном 11 при закреплении съемной/присоединяемой части 10. Это позволяет выполнить операцию по переустановке после извлечения опорожненного картриджа. Работа приводных механизмов далее будет описана со ссылкой на фиг.2-8.
На фиг.2 схематично показано сечение приводного механизма на начальном этапе. Зубчатая передача, соединяющая входной приводной элемент и выходные звенья, схематично представлена шестеренчатым звеном 11, показанным в сечении. Съемная/присоединяемая часть закреплена на месте, при этом звено собачки входит в зацепление с шестеренчатым звеном 11, ограничивая вращение одним направлением вращения. В данном исходном положении установочная операция может быть выполнена путем оттягивания первого входного звена 6 в проксимальном направлении, т.е. вправо на фиг.2.
На фиг.3 показано сечение согласно фиг.2 после установочной операции. Первое входное звено 6 сдвинуто в проксимальном направлении и выступает из корпуса 1. Перемещение первого входного звена 6 вызвало вращение второго входного звена 7, т.е. входной муфты. Муфта 13 сцепления, предусмотренная для соединения второго входного звена 7 с шестеренчатым звеном 11, выведена из зацепления в процессе установочной операции. Шестеренчатое звено 11, таким образом, не совершает вращения со вторым входным звеном 7. Следовательно, выходные звенья не перемещаются. В положении приводного механизма, показанном на фиг.3, установленная доза может быть выдана просто путем проталкивания первого входного звена 6 в дистальном направлении. Это перемещение заставляет муфту 13 сцепления войти в зацепление, поскольку второе входное звено 7 поджимается в направлении шестеренчатого звена 11, преодолевая сопротивление пружины 27 муфты сцепления и сжимая пружину 27 муфты сцепления. Муфта 13 сцепления может быть образована угловым расположением зубьев или схожей конструкцией. Взамен зубчатой конструкции, трение, имеющее место между поверхностями второго входного звена 7 и шестеренчатого звена 11, поджатых друг к другу, может быть достаточным для вхождения в зацепление шестеренчатого звена 11 с вращающимся вторым входным звеном 7. В результате вращающееся шестеренчатое звено 11 приводит во вращение первое выходное звено 8. Соединение первого выходного звена 8 со вторым выходным звеном 9 приводит к тому, что второе выходное звено 9 сдвигается в дистальном направлении, тем самым перемещая поршень для выдачи установленной дозы.
На фиг.4 показано сечение согласно фиг.3 после доставки установленной дозы. Положение приводного механизма теперь сравнимо с исходным положением, показанным на фиг.2, за исключением того, что второе выходное звено 9 сдвинуто на небольшое расстояние в дистальном направлении, т.е. влево на фиг.4. Теперь может быть установлена и выдана следующая доза, опять же путем перемещения второго выходного звена 9 на определенное расстояние в дистальном направлении. Этот процесс может повторяться до опорожнения картриджа. Может быть предусмотрена аксиальная канавка или дорожка 25 в корпусе 1, чтобы заблокировать вращение второго выходного звена 9 в корпусе 1 и обеспечить сдвиг второго выходного звена 9 вдоль второй оси 5 без вращения относительно корпуса 1.
На фиг.5 показано положение второго выходного звена 9 в приводном механизме после выдачи последней дозы лекарственного вещества. Когда упругий элемент 14 выводит звено 12 собачки из зацепления с шестеренчатым звеном 11 путем снятия съемной/присоединяемой части 10 с основной части корпуса 1, второе выходное звено 9 может быть сдвинуто в проксимальном направлении в свое исходное положение, при этом первое выходное звено 8 и шестеренчатое звено 11 свободно вращаются. Муфта 13 сцепления выведена из зацепления, так что второе входное звено 7 не совершает вращения, а значит, первое входное звено 6 остается неподвижным относительно корпуса 1. Таким образом, достигается исходное положение по фиг.2.
Может быть предусмотрена гайка 21 отметки последней дозы, чтобы не позволить пользователю установить дозу, когда в картридже остается недостаточное количество лекарственного вещества или когда картридж полностью пуст. Гайка 21 отметки последней дозы предпочтительно находится в резьбовом зацеплении со вторым входным звеном 7, т.е. входной муфтой, показанной схематично обозначенной винтовой резьбой 22 на фиг.2-5. Гайка 21 отметки последней дозы дополнительно находится в зубчатом зацеплении 23 с первым выходным звеном 8, т.е. выходной муфтой. В примере, показанном на этих фигурах, в процессе установочной операции гайка 21 отметки последней дозы продвигается вдоль входной муфты 7 в проксимальном направлении 30. Это происходит благодаря тому, что муфта 13 сцепления не находится в зацеплении в процессе установочной операции. Следовательно, выходная муфта 8 не совершает вращения, а значит, гайка 21 отметки последней дозы также не совершает вращения. В процессе операции по выдаче дозы гайка 21 отметки последней дозы не продвигается вдоль входной муфты 7 в аксиальном направлении, поскольку гайка 21 отметки последней дозы благодаря зубчатому зацеплению 23 приводится во вращение вместе с выходной муфтой 8 с той же скоростью вращения, что и скорость вращения входной муфты 7. Для достижения этой цели резьбы выполнены соответствующим образом.
В рамках такой рабочей концепции гайка 21 отметки последней дозы перемещается в одном направлении, аксиально относительно корпуса 1, в процессе установочной операции, но при этом гайка 21 отметки последней дозы остается неподвижной в аксиальном направлении в процессе операции по выдаче доз. Расстояние, на которое гайка 21 отметки последней дозы сдвигается при каждой установочной операции, подобрано так, что гайка 21 отметки последней дозы останавливается после выдачи последней дозы. Для этой цели приводной механизм или корпус могут быть оборудованы стопорным элементом, таким как стопорный элемент 24, чтобы воспрепятствовать дальнейшему перемещению гайки 21 отметки последней дозы в аксиальном направлении. Поскольку установочная операция может выполняться только путем перемещения входного вала 6, что заставляет входную муфту 7 совершать вращение, а значит, приводит к сдвигу гайки 21 отметки последней дозы в аксиальном направлении, блокирование перемещения гайки 21 отметки последней дозы препятствует сдвигу входного вала 6, тем самым не позволяя пользователю установить следующую дозу.
На фиг.6 показано соединение между приводным элементом и выходными звеньями посредством шестеренчатого звена 11 и звена 12 собачки. Звено 12 собачки выполнено с возможностью представлять собой крюк или консоль, имеющие кончик или кромку 16, входящие в зацепление с выемками 15 зубчатого шестеренчатого звена 11. Упругий элемент 14 удерживается на расстоянии от звена 12 собачки с помощью выступающего элемента или схожей конструкции, обеспеченной на съемной/присоединяемой части 10. Звено 12 собачки, таким образом, находится в зацеплении с шестеренчатым звеном 11, при этом поворот шестеренчатого звена 11 допускается лишь в одном направлении вращения. Именно данное направление вращения позволяет второму выходному звену 9, т.е. выходному валу, работающему в качестве стержня поршня, перемещаться в дистальном направлении, но не допускает обратного перемещения в проксимальном направлении.
На фиг.7 показана схема по фиг.6 в другой перспективе. Упругий элемент 14, как показано, удерживается на расстоянии от выступающего элемента звена 12 собачки. Таким образом, звено 12 собачки находится в зацеплении с шестеренчатым звеном 11. Это достигается благодаря упругой установке звена 12 собачки. Звено 12 собачки, например, может представлять собой пластиковый элемент, установленный на приводном механизме или корпусе так, что звено 12 собачки занимает положение, при котором кончик или кромка 16 на конце звена 12 собачки входит в зацепление с выемками 15 между зубьями шестеренчатого звена 11, когда к звену 12 собачки не прикладываются внешние силы.
На фиг.8 показан вид согласно фиг.7, когда съемная/присоединяемая часть 10 снята с корпуса 1, так что упругий элемент 14 может разгрузиться и прийти в соприкосновение с выступающим элементом звена 12 собачки. Упругий элемент 14 далее выталкивает звено 12 собачки из зацепления с шестеренчатым звеном 11. Это позволяет второму выходному звену 9 сдвинуться в проксимальном направлении, что заставляет выходную муфту 8 и шестеренчатое звено 11 совершать вращение в противоположном направлении вращения, теперь разрешенном благодаря освобождению звена 12 собачки от зацепления с шестеренчатым звеном 11.
Приводной механизм может применяться в широком круге устройств, предназначенных для многократного использования, в частности в шприцах-ручках, и обеспечивает простоту манипулирования и легко выполняемую перезарядку.
Ссылочные позиции
1 - корпус
2 - дистальный конец
3 - проксимальный конец
4 - первая ось
5 - вторая ось
6 - первое входное звено
7 - второе входное звено
8 - первое выходное звено
9 - второе выходное звено
10 - съемная/присоединяемая часть
11 - шестеренчатое звено
12 - звено собачки
13 - муфта сцепления
14 - упругий элемент
15 - выемка
16 - кончик или кромка
17 - камера
18 - картридж
19 - поршень
20 - дистальное направление
21 - гайка отметки последней дозы
22 - винтовая резьба
23 - зубчатое зацепление
24 - стопорный элемент
25 - аксиальная канавка или дорожка
26 - захват.
27 - пружина муфты сцепления
28 - винтовая резьба
29 - винтовая резьба
30 - проксимальное направление