СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ВЫДАЧИ ДВУХ ТЕКУЧИХ СРЕД, СОДЕРЖАЩЕЕ РАЗДЕЛИТЕЛЬ
METHOD AND DEVICE FOR SEQUENTIAL DELIVERY OF TWO FLUID FLOWS COMPRISING PARTITION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для последовательной выдачи по меньшей мере двух текучих компонентов, такому как картридж для инъекций. Кроме того, настоящее изобретение относится к способам изготовления таких устройств, к способам выдачи по меньшей мере двух компонентов из таких устройств и к использованию таких устройств для смешивания и промывки.
Уровень техники
Картридж для инъекций находит широкое применение для введения инжектируемых фармацевтических препаратов посредством инъекции или вливания. Такие картриджи имеют ряд важных преимуществ по сравнению с использованием шприцов, заполняемых перед использованием из отдельного флакона, таких как простота манипуляций с ними и уменьшение риска микробного загрязнения. Картридж для инъекций, как правило, содержит трубчатый корпус, который содержит жидкий препарат для инъекций. На своем переднем конце, корпус герметизируется с помощью оболочки, которая может прокалываться с помощью выходного канала, такого как игла или канюля для инъекций или трубка для вливания. На своем заднем конце, картридж закрывается с помощью поршня, который может двигаться вперед для вытеснения препарата для инъекций из картриджа через выходной канал. Этот тип картриджа для инъекций известен как однокамерный картридж для инъекций.
Двухкамерные картриджи для инъекций также хорошо известны. Такие картриджи предназначены для использования для препаратов для инъекций, которые не являются стабильными в их состоянии, готовом для использования, и пространство между передней оболочкой и заднем поршнем разделено на две камеры, которые разделены с помощью разделительной подвижной стенки. Передняя камера обычно содержит твердый компонент препарата для инъекций, а задняя камера содержит жидкий компонент указанного препарата. В заданном положении в картридже, имеется расположенная в продольной протяженности система обхода для жидкости в стенке картриджа, так что жидкий компонент может обходить подвижную разделительную стенку и протекать в переднюю камеру для смешивания с твердым компонентом. Когда к заднему поршню прикладывается давление, направленное вперед, это давление будет передаваться через жидкость, перемещая подвижную стенку вперед. Когда подвижная стенка перемещается достаточно далеко по направлению к передней камере, так что для задней камеры открывается вход в систему обхода, дальнейшее перемещение заднего поршня вперед будет заставлять жидкость из задней камеры протекать через указанную систему обхода и смешиваться с компонентом в передней камере. Таким образом, два компонента могут смешиваться друг с другом непосредственно перед введением инъекции, и не будет времени для деградации готового смешанного препарата. После того как вся все жидкость переносится из задней камеры в переднюю камеру, дальнейшее движение заднего поршня заставит его столкнуться с подвижной разделительной стенкой, и при продолжении движения вперед задний поршень и подвижная разделительная стенка будет действовать как единый поршень для вытеснения смешанного препарата из картриджа.
В патенте США № 4439184 описывается двухдозовый шприц со сдвоенной камерой, предназначенный для последовательной доставки двух отдельных объемов текучих сред. Когда первый объем текучей среды выдавливается из шприца, первый поршень, изготовленный из упругого материала, достигает зоны обхода, имеющей, по меньшей мере, одно ребро, выступающее в камеру для текучих сред из ее стенки. Это ребро отжимает первый поршень от стенки, так что текучая среда между первым и вторым поршнями может проходить в обход первого поршня в выходную зону.
Двухкамерный картридж для инъекций описывается в WO 94/01150. Он имеет переднюю камеру для твердого компонента и заднюю камеру для жидкого компонента. Кроме того, картридж для инъекций содержит ограничение для обхода с некруговым поперечным сечением, чтобы сделать возможным поток жидкости из задней камеры в переднюю камеру, когда передний поршень из упругого материала вводится в это ограничение посредством перемещения заднего поршня.
Как указано, в данной области известны картриджи с множеством камер, содержащие a) корпус, имеющий передний торец, содержащий выход (или заготовку для выхода), b) подвижный передний поршень в корпусе, задающий переднюю камеру между передним поршнем и передним торцем корпуса, c) подвижный задний поршень, задающий заднюю камеру между задним поршнем и передним поршнем, d) задний обход, позволяющий перемещение текучей среды из задней камеры в переднюю камеру и e) передний обход, позволяющий перемещение текучей среды в обход переднего поршня (или через него) к выходу.
Противогемофилические препараты, как правило, хранятся и продаются в лиофилизированной форме, разбавляются перед введением и вводятся как инъекция с помощью иглы или трубки с канюлей. Когда введение жидкого препарата из картриджа для инъекций заканчивается и задний поршень находится в своем крайнем переднем положении, перед поршнем в передней концевой части картриджа и в выходе из картриджа имеется мертвый объем неиспользованного препарата. Этот мертвый объем может быть значительным, в особенности, когда между выходом и иглой или канюлей располагается трубка некоторой длины. Это является недостатком, поскольку означает, что определенное количество фармацевтического препарата не будет использовано пациентом. Этот недостаток усугубляется, когда используются очень дорогостоящие фармацевтические препараты, такие как гормоны роста и определенные пептиды.
Изучаются различные пути для устранения этого недостатка. Один из путей заключается в том, что набирают некоторое количество крови обратно в картридж после окончания инъекции, а затем вводят ее назад как инъекцию пациенту, так что, таким образом, выход промывается. Эта практика, однако, не может рекомендоваться, поскольку имеется риск того, что компоненты крови, которые очень чувствительны к поверхностям, разрушатся или коагулируют с образованием тромбов. Другой путь представляет собой удаление шприца, содержащего фармацевтический агент, и замену его шприцом, содержащим промывочную жидкость, такую как физиологический солевой раствор, для завершения инъекции. Это является сложным и трудоемким, и увеличивает риск заражения и загрязнения.
Известны картриджи, имеющие третью камеру, которая расположена, чтобы позволять как смешивание двух компонентов в виде смеси перед выдачей, так и дополнительно выдачу промывочной жидкости после выдачи смеси, что приводит к получению двухступенчатой структуры последовательной эжекции.
В европейском патенте EP 0721357 описывается трехкамерный картридж для инъекций, содержащий переднюю камеру с твердым компонентом препарата, промежуточную камеру с жидким компонентом, заднюю камеру с промывочной жидкостью и задний и передний обходы для разбавления и последовательной выдачи, соответственно. Этот картридж для инъекций мог бы предложить решение проблемы с мертвым объемом при введении фармацевтических препаратов. Однако имеется очень немного промышленных предприятий в мире, производящих картриджи для инъекций, предварительно заполненные лиофилизированными продуктами, причем во всех в них отсутствуют рабочие станции для загрузки третьей камеры и третьего поршня. Следовательно, имеется необходимость в благоприятном для пользователя и эффективном картридже для инъекций, позволяющем полное использование ценных фармацевтических препаратов.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение устраняет по меньшей мере некоторые из недостатков картриджей для инъекций, известных из литературы, посредством создания двухкамерного устройства, такого как картридж для инъекций, для введения инъекций или вливаний.
В первом аспекте настоящего изобретения создано двухкамерное устройство, снабженное разделителем, обеспечивающим по меньшей мере два состояния, причем i) первое состояние позволяет перемещение переднего поршня вперед при воздействии на задний поршень с одновременным удержанием некоторый объема текучей среды в задней камере, и ii) второе состояние позволяет уменьшение задней камеры в объеме с одновременным перемещением текучей среды в обход переднего поршня (или через него), тем самым позволяя использование жидкости, изначально предусмотренной только в задней камере, для двойной цели смешивания и промывки.
Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается упомянутое двухкамерное устройство, содержащее в передней камере первый компонент, представляющий собой твердое, жидкое или лиофилизированное вещество, и жидкий компонент в задней камере, действующий как жидкость для разбавления, и как промывочная жидкость.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается способ изготовления указанного двухкамерного устройства, который делает возможным использование уже существующего промышленного предприятия.
Еще в одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ выдачи жидкого препарата и промывочной жидкости из указанного двухкамерного устройства.
Еще в одном аспекте настоящего изобретения предлагается применение указанного двухкамерного устройства для осуществления инъекций или вливаний.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству для последовательной выдачи по меньшей мере двух текучих компонентов, содержащему a) корпус, имеющий продольную ось и переднюю торцевую сторону или боковую часть с выходом, или заготовкой для выхода, b) подвижный передний поршень в корпусе, задающий переднюю камеру между передним поршнем и передней стороной корпуса, c) подвижный задний поршень, задающий заднюю камеру между задним поршнем и передним поршнем, d) заднюю систему обхода, позволяющую перемещение текучей среды из задней камеры в переднюю камеру, и e) переднюю систему обхода, позволяющую перемещение текучей среды в обход переднего поршня (или через него) к выходу, причем разделитель обеспечивает по меньшей мере два состояния, при этом i) первое состояние позволяет переднему поршню перемещаться вперед при воздействии на задний поршень с одновременным удержанием некоторого объема текучей среды в задней камере, и ii) второе состояние, позволяет задней камере уменьшаться в объеме с одновременным перемещением текучей среды в обход переднего поршня (или через него).
Имеется множество различных механизмов, доступных для того, чтобы дать возможность разделителю переходить из первого состояния, позволяющего переднему поршню перемещаться вперед при воздействии на задний поршень, в то время как некоторый объем текучей среды удерживается в задней камере, во второе состояние, позволяющее задней камере уменьшаться в объеме, в то время как текучая среда перемещается в обход переднего поршня (или через него). Они включают в себя: изменение длины разделителя посредством сминания, изменения объема разделителя посредством сминания, разламывания или разрыва или тому подобного, и проникновения разделителя в другой элемент устройства и/или проникновение другого элемента устройства в него. В одном из предпочтительных вариантов осуществления разделителя для создания первого состояния и второго состояния, разделитель содержит контактные поверхности, разделенные в продольном направлении сминающимися перемычками. В другом предпочтительном варианте осуществления разделитель содержит проникающие средства, такие как ножи для проникновения в один или оба из указанных поршней. Еще в одном предпочтительном варианте осуществления разделитель представляет собой сминающийся штифт, выступающий из поверхности одного поршня и направленный в сторону другого поршня. Еще в одном варианте осуществления разделитель представляет собой разламываемый полый опорный элемент, этот опорный элемент может представлять собой часть одного поршня или отдельный компонент, расположенный между передним и задним поршнями. В еще одном варианте осуществления разделитель содержит два или более различных механизмов для получения первого состояния и второго состояния.
Настоящее изобретение дополнительно относится к двухкамерному устройству, которое имеет переднюю камеру, по меньшей мере частично заполненную первым компонентом, который должен разбавляться или растворяться, или суспендироваться, или смешиваться с первой частью объема жидкости, которая изначально располагается в задней камере и которая перемещается в переднюю камеру, а впоследствии вымывается оставшейся частью жидкости, расположенной в задней камере.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления двухкамерное устройство содержит твердый или лиофилизированный компонент, расположенный в передней камере, и жидкость, изначально расположенную в задней камере, которая может действовать, во-первых, как жидкость для разбавления, а во-вторых, как промывочная жидкость.
В другом предпочтительном варианте осуществления устройство в соответствии с настоящим изобретением содержит жидкий компонент, расположенный в передней камере, и жидкость изначально расположенную в задней камере, которая может действовать, во-первых, как растворяющая и/или суспендирующая, и/или смешивающая жидкость, а во-вторых, как промывочная жидкость.
В соответствии с настоящим изобретением, как смешивание перед выдачей из первой камеры, так и дополнительно промывка после выдачи смеси, могут осуществляться в двухкамерном устройстве, если первая часть текучей среды, как правило, жидкости, задней камеры, может использоваться для цели смешивания, а вторая часть текучей среды использоваться впоследствии для целей промывки. Это становится возможным посредством использования разделителя, обеспечивающего по меньшей мере два состояния: i) первое состояние, позволяющее переднему поршню перемещаться вперед при воздействии на задний поршень, в то время как некоторый объем текучей среды удерживается в задней камере, и ii) второе состояние, позволяющее задней камере уменьшаться в объеме, в то время как текучая среда перемещается в обход переднего поршня (или через него). Главной целью первого состояния разделителя является смещение переднего поршня от задней системы обхода, после чего объем текучей среды, удерживаемой в задней камере, надежно герметизируется, с помощью разделителя или без него. Перемещение переднего поршня может осуществляться путем механического воздействия, например, с помощью разделителя, образующего мостик в зазоре между передним поршнем и задним поршнем, или гидравлического воздействия, например, с помощью разделителя, закрывающего систему обхода, тем самым позволяя текучей среде между поршнями перемещать передний поршень. Главная цель второго состояния разделителя заключается в том, чтобы позволить задней камере уменьшаться в объеме, подобно ситуации, когда разделителя нет, посредством перемещения текучей среды в обход переднего поршня (или через него) через переднюю систему обхода к выходу. Однако является вероятным, что разделитель также будет активным в этом состоянии, например, помогая при открывании передней системы обхода, либо с помощью механического воздействия, например, посредством прямого воздействия на компонент клапана, либо посредством гидравлического воздействия, например, когда он сам действует как клапан, управляемый давлением. Нулевое состояние разделителя, предшествующее первому состоянию, считается таким, что в этом нулевом состоянии разделитель позволяет устройству действовать как обычное двухкамерное устройство для смешивания, это означает, что оно позволяет задней системе обхода открываться или быть открытой, например, посредством движения переднего поршня в заднюю обходную зону (то есть, в положение, где текучая среда в задней камере может протекать через заднюю систему обхода и по этой причине давление текучей среды, прикладываемое к переднему поршню во время движения заднего поршня, не является достаточным для того, чтобы вызывать дальнейшее движение переднего поршня), что позволяет перенос объема текучей среды, предназначенной для смешивания, из задней камеры в переднюю камеру. Как рассматривается выше по отношению ко второму состоянию, разделитель может быть неактивным в нулевом состоянии или он может быть активным и открывать заднюю систему обхода с помощью механического или гидравлического действия.
Передний "выход" следует понимать как отверстие или заготовку для отверстия. Предварительно заполненные картриджи, как правило, имеют передний или боковой выход, который герметизируется для целей консервирования и защиты содержимого картриджа. Выход, как правило, подготавливается, чтобы он был открыт, когда устройство должно использоваться, то есть, снабжен удаляемым колпачком или проницаемой мембраной или перегородкой, с которой может соединяться игла или трубка с канюлей или иглой, образующая часть мертвого объема, который должен промываться во время конечного этапа инъекции содержимого.
"Поршень" следует понимать как элемент, имеющий любую форму подвижной стенки, включая смещаемые и растяжимые мембраны, хотя предпочтительно использовать обычный поршень плунжерного типа, который может двигаться вдоль корпуса и который упруго уплотняется по отношению к внутренней поверхности корпуса. Поршни плунжерного типа могут иметь системы клапанов, позволяющие контролируемое перемещение текучей среды через поршни, но предпочтительно использовать непроницаемые для текучей среды плунжеры композитного, но предпочтительно, монолитного, типа.
Под "зоной" следует понимать область вблизи структур, которая может быть длиннее, чем сама структура, при этом деформация поршня может осуществляться до такой степени, что может осуществляться прохождение текучей среды мимо (в обход) поршня.
Задняя система обхода должна быть выполнена таким образом, чтобы она имела возможность открываться для перемещения по меньшей мере части текучей среды из задней камеры в обход поршня (или через него) в переднюю камеру, а предпочтительно также, чтобы она помогала в предотвращении обратного потока в обратном направлении. Для этих целей задний обход может принимать разнообразные формы. Обходы в форме клапанов, то есть имеющие в себе средства для обеспечения открытых и закрытых состояний, могут использоваться, и предпочтительно, они представляют собой односторонние клапаны, предпочтительно, ориентированные для желаемого направления потока вперед. Как указано выше, поршни могут снабжаться клапанами, которые могут действовать в качестве обходного элемента. Однако для надежного предотвращения утечки и для простоты предпочтительным является использование конструкций обходов, соединенных или, предпочтительно, объединенных с корпусом, и предпочтительно, обычного типа, в котором структуры корпуса взаимодействуют с поршнем для открывания и закрывания прохода через поршень. Например, секция корпуса с обходом может взаимодействовать с поршнем для создания утечки мимо поршня, либо посредством использования продольного выступа, выступающего радиально внутрь корпуса, тем самым, деформируя поршень, когда он проходит обход, и обеспечивая утечку мимо поршня, либо, предпочтительно, их формирования в виде прохода, проходящего снаружи в продольном направлении устройства и содержащего вход и выход, соединенных по текучей среде с внутренней частью корпуса, при этом указанный вход и выход находятся в положениях, отделенных друг от друга некоторым расстоянием в продольном направлении корпуса, на расстоянии, которое больше, чем продольная протяженность переднего поршня и которое короче, чем продольная протяженность заднего поршня.
После перехода части текучей среды задней камеры в обход переднего поршня для целей смешивания, передний поршень должен опять уплотняться по отношению к внутреннему пространству корпуса для удерживания промывочной части содержимого задней камеры отдельно от смеси до тех пор, пока смесь не будет выпущена из картриджа. Такое же ограничение уплотнения переднего поршня не применимо к переднему обходу, где передний поршень уже выполнил свою миссию и может приводиться в постоянно неуплотненное состояние, если это желательно. Это делает возможными другие системы переднего обхода в дополнение к тем, и кроме них, которые описаны для заднего обхода, например, разламывание или другое разрушение, возможно облегчаемое с помощью конструктивно предусмотренного ослабленного места переднего поршня, или, предпочтительно, чтобы избежать обломков, наклона переднего поршня, например, с помощью стопора, выступающего в корпус из стенки корпуса с одной стороны, причем передний обход, как следует понимать, включает такие альтернативы. В таких случаях, чтобы позволить полную выдачу промывочной текучей среды без помех со стороны остатков переднего поршня, предпочтительными являются альтернативы конструкции разделителя, описанные ниже, способные проникать в передний и/или задний поршни. Альтернативы системы обхода, описанные для системы заднего обхода, могут также использоваться для переднего обхода, хотя необходимость в предотвращении обратного потока здесь выражена меньше.
В случае системы обхода, основанной на взаимодействии между зоной обхода корпуса и передним и задним поршнями, ясно, что продольная длина зоны корпуса, то есть длина системы обхода, и длины поршней должны быть взаимно адаптированы. В то время как длина переднего поршня должна быть меньше длины системы обхода (например, меньше расстояния между входом и выходом системы обхода), или длины внутреннего выступа, в случае обхода, использующего деформацию поршня, длина заднего поршня предпочтительно больше длины этих зон, для создания уплотнения по отношению к внутренней стенке корпуса и предотвращения тем самым обратного потока.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу изготовления двухкамерного устройства для последовательной выдачи по меньшей мере двух компонентов, включающему этапы, на которых a) создают корпус с передним концом для выдачи компонента и задним концом для приведения в действие устройства, b) вводят в корпус подвижный передний поршень, задающий переднюю камеру между передним поршнем и передним концом корпуса, c) загружают первый компонент в переднюю камеру, d) загружают второй компонент в корпус между передним поршнем и задним концом, e) вводят в корпус подвижный задний поршень, задающий заднюю камеру между задним поршнем и передним поршнем, при этом задняя камера содержит второй компонент, в котором в устройство включают разделитель для получения по меньшей мере первого состояния, позволяющего перемещение переднего поршня вперед при воздействии на задний поршень с одновременным удержанием первой части второго компонента в задней камере.
Следует понимать, что разделитель может вводиться в тот же момент времени, что и передний поршень, или перед введением заднего поршня, или в тот же момент времени. Разделитель может присоединяться к одному поршню, располагаться между поршнями или составлять часть одного поршня. Применение более одного разделителя также возможно. Также, необязательный этап лиофилизации может осуществляться в любой соответствующий момент времени после введения первого компонента в переднюю камеру.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу последовательной выдачи по меньшей мере двух компонентов из двухкамерного устройства, изначально содержащего корпус, имеющий продольную ось, а также передний конец и задний конец, первый компонент для инъекций содержится между передним концом корпуса и подвижным передним поршнем в корпусе, и второй компонент для инъекций содержится между передним поршнем и подвижным задним поршнем в корпусе, при этом способ включает этапы, на которых a) перемещают задний поршень, по меньшей мере часть второго компонента и передний поршень вместе по направлению к переднему концу с уменьшением объема, содержащегося в передней камере, и одновременной выдачей по меньшей мере части первого компонента из переднего конца корпуса, и b) перемещают задний поршень и второй компонент по направлению к переднему концу, для выдачи по меньшей мере части второго компонента из переднего конца корпуса в обход переднего поршня (или через него), при этом i) перед этапом a) выдвигают вперед задний поршень, удерживая при этом передний поршень по существу неподвижно, для уменьшения объема задней камеры при одновременном перемещении смешивающейся части содержимого в задней камере второго компонента в переднюю камеру, и ii) перед этапом b) удерживают промывочную часть содержимого в задней камере второго компонента в задней камере.
Ясно, что при предполагаемой работе описанного картриджа, имеет место некоторая последовательность событий после перемещения заднего поршня. Таким образом, когда задний поршень выдвигается вперед вдоль корпуса, задний обход открывается, например, посредством перемещения переднего поршня в зону обхода в корпусе, смешивающаяся часть текучей среды задней камеры перемещается в обход переднего поршня в переднюю камеру (3), передний поршень перемещается вперед, причем текучая среда удерживается в задней камере (5), смесь выдается из картриджа; передний поршень перемещается в систему переднего обхода, и промывочная текучая среда задней камеры выдается в обход переднего поршня (или через него).
Для контроля описанной выше последовательности событий могут использоваться различные средства. Например, в качестве параметра контроля последовательности может использоваться давление, например, посредством открывания заднего обхода при определенном уровне давления, перемещении текучей среды в обход переднего поршня до тех пор, пока передний поршень не отодвинется, при определенном уровне давления, например, если используется разделитель пружинного типа, который преодолевает трение переднего поршня при определенном уровне силы, и/или использования клапана, управляемого давлением, в качестве переднего обхода, для определении того, когда текучая среда из задней камеры должна проходить передний поршень.
Предполагается, однако, что более высокая точность может быть получена при использовании положения как параметра, контролирующего последовательность, например, для открывания заднего обхода в определенном положении в корпусе картриджа, текучая среда перемещается в обход переднего поршня до тех пор, пока разделитель не столкнется как с передним поршнем, так и с задним поршнем, при заданном расстоянии между ними, и/или передний обход открывается, когда передний поршень находится в своем крайнем переднем положении, когда большая часть смеси вытесняется.
Даже если положение используют как главный параметр контроля последовательности, давление/сила может по-прежнему использоваться в качестве вторичного параметра, например, позволяя создание достаточного давления, например, для работы управляемого давлением клапана, или вызывая зависящую от давления деформацию разделителя, только после того, как передний поршень останавливается посредством стопорной системы, например, механического стопора, такого как передний конец картриджа или другая стопорная структура.
Из указанного выше можно понять, что переход из первого состояния во второе состояние разделителя может осуществляться разными путями. Разделитель не должен изменяться по форме во время перемещения, но может оставаться структурно неизменным. Это может быть получено с помощью разделителя, действующего по-разному при низких и высоких усилиях, соответственно, как иллюстрируется, например, с помощью клиновидных, но не острых структур, способных перемещать передний поршень вперед при малых усилиях, но которые проникают в один или оба поршня при более высоких усилиях. Перемещение может также контролироваться с помощью относительного положения между разделителем и структурами корпуса, как иллюстрируется с помощью разделителя в форме рукава или клетки, соединенного с задним поршнем, и который отслеживает его движение вперед до тех пор, пока часть рукава в контакте с корпусом не отключит систему внешнего обхода, прекращая тем самым перемещение текучей среды через систему обхода, а затем позволяя объему задней камеры уменьшаться, когда осуществляется выдача промывочной текучей среды, посредством высвобождения заднего поршня из рукава, который в другом случае мог бы предотвратить движение заднего поршня в его крайней переднее положение в корпусе. Если используется фрикционное зацепление между рукавом и поршнем, высвобождение может осуществляться посредством повышения силы, приложенной к заднему поршню, выше некоторого порога, например, когда рукав доходит до переднего торца картриджа. Если используют механическое взаимное зацепление между рукавом и поршнем, высвобождение может иметь место посредством прямого воздействия на детали взаимного зацепления, эти детали могут быть доступными с заднего конца картриджа.
Предпочтительно, разделитель способен изменять форму в разных состояниях, например, для получения более простой конструкции. Изменение формы не должно осуществляться между различными конфигурациями, но может иметь место более или менее непрерывно, как иллюстрируется с помощью пружины или другого упругого элемента, выполненного с возможностью получения противодействующей силы, пригодной для высвобождения переднего поршня для движения при продольном сжатии, соответствующем желаемому разделению между поршнями, для промывочной части объема текучей среды задней камеры.
Например, для получения лучшего контроля объема, изменение формы предпочтительно осуществляется между различными конфигурациями состояний. Хотя это может достигаться с помощью частично гидравлических средств, таких как мешочек, содержащий промывочную величину объема задней камеры, который может разрываться или прокалываться во втором состоянии, является предпочтительным использование конфигураций на механической основе, поскольку они могут обеспечить наилучшую надежность при хранении и работе. Такие механические изменения формы между различными состояниями предпочтительно могут включать самоусиливающийся процесс для уверенного прохождения нестабильной промежуточной фазы. Процесс может быть обратимым, таким как в моностабильных или бистабильных структурах, как иллюстрируется инвертируемыми куполами, но необратимое изменение является достаточным для настоящих целей, например, более или менее постоянное сминание разделителя, при котором отличающаяся конфигурация второго состояния может достигаться посредством использования, например, наклонной деформации, облегчаемой например, с помощью вытянутых в продольном направлении элементов разделителя с предварительно ослабленными точками или латерально асимметричными точками опоры.
Двойная цель смешивания и промывки определяет соответствующее разделение начального содержимого текучей среды задней камеры. Необходимый объем смешивания определяется главным образом по общей дозе препарата, которая должна доставляться. Необходимый объем промывки определяется главным образом мертвым объемом в передней части картриджа, а также любой трубкой, иглой или канюлей, присоединенной к нему. Как правило, промывочный объем должен быть по меньшей мере равным ожидаемому объему мертвого пространства, предпочтительно составлять по меньшей мере 1,5, а более предпочтительно по меньшей мере 2 объема мертвого пространства. Однако поскольку объем мертвого пространства не определен до тех пор, пока картридж не подготовлен к использованию, и находится в некотором соотношении с общей дозой препарата, является предпочтительным, чтобы промывочная часть текучей среды составляла по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 20%, и более предпочтительно по меньшей мере 30% от начального объема задней камеры. Является предпочтительным, чтобы смешивающаяся часть текучей среды составляла по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 20%, и более предпочтительно по меньшей мере 30% от начального объема задней камеры.
Длина задней камеры, которая занята разделителем, позволяет удерживание заданного объема жидкости в задней камере, в то время когда поршни перемещаются вперед для смешивания первого и второго компонента в передней камере и последующей выдачи содержимого передней камеры. Разделитель изменяется от первой длины до второй длины, когда заданная сила, большая, чем та, которая необходима для вытеснения разбавленного, растворенного или суспендированного первого компонента из передней камеры, прикладывается к поршням, тем самым вытесняя удерживаемый объем жидкости ("промывочной жидкости") из задней камеры в переднюю камеру и наружу через выход.
Настоящее изобретение также относится к использованию устройства, содержащего a) корпус, имеющий переднюю сторону с выходом или заготовкой для выхода, b) подвижный передний поршень в корпусе, задающий переднюю камеру между передним поршнем и передней частью корпуса, содержащую первый компонент, c) подвижный задний поршень, задающий заднюю камеру между задним поршнем и передним поршнем, содержащую второй компонент, d) заднюю систему обхода, позволяющую перемещение текучей среды от задней камеры в переднюю камеру, и e) переднюю систему обхода, позволяющую перемещение текучей среды в обход переднего поршня (или через него) к выходу, при этом первую часть второго компонента задней камеры используют для смешивания с первым компонентом первой камеры, а вторую часть второго компонента задней камеры используют для промывки мертвых пространств перед передним поршнем.
Описание фигур
Фиг.1 иллюстрирует один из вариантов осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением (фиг.1f) и этапы способа его изготовления (фиг.1a-f).
Фиг.2 иллюстрирует примеры вариантов осуществления разделителя для устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 иллюстрирует один из вариантов осуществления способа выдачи жидкого препарата и промывочной жидкости из устройства в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание фигур
Фиг.1f иллюстрирует один из вариантов осуществления двухкамерного устройства в соответствии с настоящим изобретением, содержащего корпус, имеющий переднюю камеру (3) и заднюю камеру (5), разделенные подвижным передним поршнем (7), причем передняя камера имеет передний выход или заготовку для выхода (13), а задняя камера (5) задана задним торцом переднего поршня (7) и передним торцом подвижного заднего поршня (17), указанный корпус также имеет переднюю систему (11) обхода, позволяющую сообщение текучих сред между задней камерой (5) и выходом (13), когда указанный передний поршень (7) расположен в своем крайнем переднем положении, и заднюю систему (9) обхода, позволяющую сообщение текучих сред между передней камерой (3) и задней камерой (5), когда передний поршень (7) расположен в задней системе (9) обхода, при этом задняя камера (5) содержит разделитель (19), который обеспечивает по меньшей мере два состояния: i) первое состояние, позволяющее переднему поршню перемещаться вперед при воздействии на задний поршень, в то время как некоторый объем текучих сред удерживается в задней камере, и ii) второе состояние, позволяющее задней камере уменьшаться в объеме, в то время как текучая среда перемещается в обход переднего поршня (или через него). Корпус также содержит уплотнение (15) выхода.
Фиг.1a-f иллюстрируют один из вариантов осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением изготовления двухкамерного устройства, в этом варианте осуществления разделитель вводят в корпус перед введением заднего поршня, при этом способ включает этапы, на которых:
A) создают пустой корпус (1), имеющий переднюю систему (11) обхода и заднюю систему (9) обхода, ориентированные своим передним концом вверх, и вводят в указанный корпус (1) передний поршень (7) в положении ниже задней системы (9) обхода;
B) заполняют первым компонентом (21) переднюю камеру (3) указанного корпуса (1) через передний торцевой выход (13), с последующим приложением уплотнения (15) к указанному выходу (13) и переворачиванием корпуса (1) низом вверх;
C) загружают жидкий компонента (23) в заднюю камеру (5);
D) вводят в указанный корпус разделитель (19), который обеспечивает по меньшей мере два состояния: i) первое состояние, позволяющее переднему поршню перемещаться вперед при воздействии заднего поршня, в то время как некоторый объем текучей среды удерживается в задней камере, и ii) второе состояние, позволяющее задней камере уменьшаться в объеме, в то время как текучая среда переходит в обход переднего поршня (или через него).
Фиг.2 схематически иллюстрирует различные варианты осуществления разделителей в соответствии с настоящим изобретением, изображенных в ориентации, предполагающей, что продольная ось корпуса проходит в вертикальном направлении.
На фиг.2a, 2b и 2d разделитель (19a, 19b, 19d) имеет контактные поверхности в форме колец 27 и 27', расположенных, соответственно, для контакта с передним поршнем и задним поршнем. Сминающиеся перемычки 29, 31 и 33 расположены между кольцами с ориентации под углом относительно продольной оси, при этом перемычки являются либо прямыми 33, либо изогнуты под углом 35, возможно, с дополнительным ослаблением для контроля сминания у позиции 35, где-то вдоль перемычек. Расположение под углом помогает при повышении надежности процесса самоусиления, при котором разделитель сначала может передавать продольные усилия в первой стабильной конфигурации, но после начального сжатия разделителя, в его показанном первом состоянии, сжатие усиливается посредством увеличения изгибного углового момента по отношению к осевым усилиям до второй стабильной конфигурации, с полным сминанием перемычки, во втором состоянии.
Фиг.2c иллюстрирует разделитель (19c), где поршень 37, который может представлять собой передний и/или задний поршень, содержит отдельный или, предпочтительно, составляющий единое целое штифт 39, проходящий в продольном направлении и действующий как разделитель. Хотя тип сминания со сминанием штифта может быть основой для перехода разделителя из первого состояния во второе состояние, предпочтительным является, чтобы переход направлялся посредством латерально асимметричной опоры для штифта 39 на поршне 37 с тем, чтобы сместить латеральное сминание в предварительно сформированную бороздку в поршне.
Фиг.2e иллюстрирует разделитель (19e), имеющий клинообразные, но не острые ножи 41. Ножи конструируются так, чтобы при малых усилиях вызывать перемещение переднего поршня вместе с задним поршнем, в то же время, сохраняя некоторое количество промывочной жидкости в задней камере, и сконструированы так, чтобы иметь возможность при усилиях, которые больше чем малые усилия, проникновения в передний и/или задний поршень, для уменьшения объема задней камеры для вытеснения остающейся жидкости в заднюю камеру. Контроль этого способа может облегчаться с помощью поршней, имеющих прочную наружную оболочку и более мягкий внутренний материал, с тем, чтобы облегчить проникновение ножей в поршень или поршни и предпочтительно сделать проникновение необратимым.
Фиг.2f иллюстрирует разделитель (19f), в котором разделитель конструируется как мешочка 43, содержащего промывочную часть второго компонента задней камеры. Если содержимое мешочка представляет собой жидкость, и мешочек является герметичным, мешочек будет передавать усилия от заднего поршня на передний поршень, в соответствии с первым состоянием разделителя, до разрушения, например, под действием проникновения, или подвергаясь воздействию давления, которое заставляет его лопнуть, тем самым переводя мешочек во второе состояние, в котором его содержимое может использоваться как начальная часть промывочной жидкости второго компонента задней камеры.
Фиг.3 иллюстрирует один из вариантов осуществления способа выдачи жидкого препарата и промывочной жидкости из двухкамерного устройства, включающий этапы, на которых:
A) разбавляют или растворяют, или осуществляют суспендирование первого компонента (21), позволяя протекание жидкого компонента (23) из задней камеры (5) в переднюю камеру (3), когда задний поршень (17) движется вперед, причем указанное движение заставляет передний поршень (7) перемещаться в положение, позволяющее протекание жидкости через указанную систему (9) обхода для прохождения жидкости в указанную переднюю камеру (3) (фиг.3b);
B) герметизируют указанную систему (9) обхода посредством перемещения переднего и заднего поршней (7, 17) вперед, пока разделитель (19), расположенный между ними, не вступит в контакт с передним и задним поршнями (7, 17), тем самым удерживая некоторый объем жидкости между передним и задним поршнями (7, 17) для последующей промывки (фиг.3c);
C) вытесняют указанный разбавленный, растворенный или суспендированный препарат через выходной канад (25) посредством перемещения объединенных поршней (7, 17) вместе с разделителем (19) вперед, пока указанный передний поршень (7) не займет свое крайнее переднее положение (фиг.3d и 3e); и
D) прилагают большое усилие к указанному заднему поршню (17) для уменьшения длины, занимаемой указанным разделителем (19), и тем самым вытесняют промывочную жидкость, содержащуюся между указанными передним и задним поршнями (7, 17) через указанный выходной канал (25) с помощью системы (11) обхода (фиг.3f).
Хотя системы обхода описаны как простые каналы или выступы, можно, разумеется, ожидать, что может использоваться любая другая форма системы обхода.