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用於藥物輸送裝置的驅動機構的製作方法

2023-06-17 07:28:56


本發明總體上涉及一種驅動機構,其用於藥物輸送裝置,即用於選擇和分配多個用戶可變劑量的藥劑的手持式注射裝置。



背景技術:

藥物輸送裝置應用於由沒有經過正式醫療訓練的人進行定期注射的場合。這在患有糖尿病的患者中可能越來越普遍,自我治療使得這樣的患者能夠有效地控制其疾病。在實踐中,這種藥物輸送裝置允許用戶個別地選擇和分配多個用戶可變劑量的藥劑。本發明不涉及所謂的固定劑量裝置,這種固定劑量裝置僅允許分配預定劑量,而沒有增加或減少設定劑量的可能性。

基本上有兩種類型的藥物輸送裝置:可復位裝置(即,可重複使用)和不可復位裝置(即,一次性的)。例如,一次性輸送裝置作為獨立裝置提供。這種獨立裝置不具有可移除的預填充儲罐。相反,預填充的儲罐在不破壞裝置本身的情況下不能從這些裝置移除和更換。因此,這種一次性裝置不需要具有可復位的劑量設定機構。本發明總體上可應用於這兩種類型的裝置,即一次性裝置以及可重複使用裝置。

藥物輸送裝置類型的進一步區分是指驅動機構。有的裝置是手動驅動的,例如,通過用戶向注射按鈕施加力,有的裝置由彈簧等驅動,有的裝置組合了這兩個概念,即仍然需要用戶施加注射力的彈簧輔助裝置。彈簧型裝置包括預加載的彈簧和在劑量選擇期間由用戶加載的彈簧。一些儲能裝置使用彈簧預載和例如在劑量設定期間用戶提供的附加能量的組合。其它類型的儲能裝置可以包括壓縮流體驅動的裝置或具有電池等的電驅動的裝置。儘管本發明的許多面適用於所有這些類型的裝置,即,適用於具有或不具有驅動彈簧或類似儲能器的裝置,不過,優選實施例需要某種儲能器。

這些類型的輸送裝置一般來說包括三個主要元件:儲罐區段,其包括一般來說被包含在殼體或保持器內的儲罐;針組件,其連接到儲罐區段的一端;配量區段,其連接到儲罐區段的另一端。儲罐(一般來說稱為安瓿)一般包括:貯存器,其填充有藥劑(例如,胰島素);可移動橡膠型罐塞或阻塞件,其位於儲罐貯存器的一端;頂部,其位於另一一般來說為頸縮端處,具有可刺穿橡膠密封件。一般使用卷邊的環形金屬帶將橡膠密封件保持就位。雖然儲罐殼體一般由塑料製成,但是儲罐貯存器歷史上由玻璃製成。

針組件一般是可更換的雙頭針組件。在注射之前,將可更換的雙頭針組件附接到儲罐組件的一端,設定劑量,然後給送設定的劑量。這種可移除的針組件可以螺紋連接到或推壓(即,卡扣)到儲罐組件的可刺穿密封端上。

配量區段或劑量設定機構一般是裝置中用於設定(選擇)劑量的部分。在注射期間,容納在劑量設定機構內的柱塞或活塞杆壓靠儲罐的罐塞或阻塞件。該力使容納在儲罐內的藥劑通過附接的針組件注射。在注射之後,如大多數藥物輸送裝置和/或針組件製造商和供應商一般來說推薦的,移除並且丟棄針組件。

用於選擇和分配多個用戶可變劑量的藥劑的藥物輸送裝置的配量區段通常包括用於向用戶指示所選劑量的顯示器。這在用戶可能會根據健康狀況每次選擇不同劑量的情形下尤其重要。存在機械顯示器,例如在其外表面上具有印製的數字的鼓,其中與實際選擇的劑量相對應的數字能夠通過裝置中的窗口或開口看見。雖然這種機械顯示器簡單可靠,但通常需要相對大的結構空間,這使得裝置體積大。此外,數字的大小在某些情況下對於視覺障礙用戶來說太小了。此外,電子顯示器是已知的,例如lcd顯示器,其優點是具有相對大的數字大小,不需要太多的構造空間。然而,電子顯示器的缺點是它們需要能量源,並且這些電子部件可能太貴,特別是在一次性藥物輸送裝置中。

從wo2004/078241a1已知一種一次性藥物輸送裝置,其中,顯示器包括數字套筒,在數字套筒外表面上印有數字。該裝置還包括殼體、用於保持容納藥劑的儲罐的儲罐保持器、可相對於儲罐保持器移位的活塞杆、聯接到活塞杆的驅動器、聯接到驅動器並固定到數字套筒上的劑量設定旋鈕、注射按鈕。數字套筒與殼體螺紋接合,使得數量套筒在劑量選擇期間沿著螺旋路徑在第一方向上旋轉,在劑量分配期間沿相反的第二方向旋轉返回殼體中。

問題在於,注射裝置應該小到足以輕鬆地裝入夾克口袋或手提袋中。此外,注射裝置的尺寸必須能夠使用於驅動儲罐中的儲罐罐塞的活塞等被移動到最大分配位置。wo98/01173a1公開了活塞杆由帶狀柔性齒條形成。第二實施例包括用鉸鏈連接起來的多個剛性杆件。這些剛性杆件每個都設有彎曲的齒條。設置在齒條相反一側的支撐件被裝配到儲罐中,在儲罐內引導活塞杆。該實施例建議通過在與儲罐相對的杆端部上施加力來驅動這種活塞杆,這時需要在活塞杆的整個長度上引導活塞杆,或者用活塞杆所環繞的軸齒輪來驅動該活塞杆。這兩種替代方案都導致了對藥物輸送裝置內驅動機構的設計和位置的限制。這種驅動機構適用於小尺寸的注射裝置,並且允許患者更易於處理的設計選擇,但是總的來說,仍需要患者設定劑量並且對裝置加充注射所需的能量。特別是,受損患者需要的注射裝置是易於設定,並且/或者在設定錯誤劑量的情況中重新設定,並且在注射藥劑方面容易操縱。



技術實現要素:

本發明的一個目的在於提供一種改進的驅動機構和藥物輸送裝置,需要的操作力低,其中改進了分配、劑量設定和/或劑量取消。

該目的通過具有權利要求1的特徵的驅動機構和具有權利要求11的特徵的藥物輸送裝置來解決。

根據本發明的驅動機構適於用在藥物輸送裝置中,該藥物輸送裝置具有儲罐,優選的是圓筒形的儲罐,所述驅動機構包括可稱為機架的基座元件、在基座部分或者機架中被引導且相對於基座部分可移動的帶齒活塞杆以及具有軸齒輪的驅動齒輪,所述軸齒輪以可旋轉方式保持在基座元件或者機架中並且與帶齒活塞杆嚙合接合。帶齒活塞杆能夠從對應於滿儲罐的退回的第一位置移動到對應於空儲罐的伸出的第二位置。在活塞杆被放置在儲罐罐塞後面時,通過使活塞杆從第一位置朝向第二位置移動,儲罐的內容物通過附連到儲罐的相反的端部的分配接口分配出。驅動彈簧在製造或者組裝期間被充能,在所述充能期間存儲在驅動彈簧中的能量足以將活塞杆從第一位置移動到第二位置。換句話說,驅動彈簧中的儲存能量足以將儲罐中的活塞或者罐塞從與儲罐首次使用之前的活塞位置相對應的起始位置驅動到對應於完全使用後儲罐的結束位置。彈簧中存儲的能量是足夠的,足以在釋放彈簧時,使儲罐中的全部數量經由幾個注射周期分配,不需要對驅動彈簧再加載。

活塞杆包括多個剛性杆件,這些剛性杆件通過鉸鏈、例如一體式鉸鏈連接起來,使得所述剛性杆件一個接一個以擺轉方式布置。在退回位置,活塞杆的至少主要部分可以纏繞或者卷繞在裝置的內部。藉助於軸齒輪,活塞杆逐節地伸展,直至位於第二位置,活塞杆的至少主要部分處於伸展狀態。本驅動機構將小尺寸驅動機構的優點與藥物輸送裝置整個使用期間上所需用戶輸入力非常低的優點結合在一起。

預充能或預應力彈簧可以在組裝期間充能,例如當驅動彈簧與基座元件連接時,或者驅動彈簧可以以預應力狀態安裝在藥物輸送裝置中。

驅動彈簧的使用有利於減少排出儲罐內容物所需的用戶力,並且與柔性活塞杆向結合,使得更緊湊的裝置成為可能。預充能或預應力彈簧具有進一步的優點,即減少劑量設定期間所需的力,這是因為用戶不需要用排出儲罐內容物所需的分配力對彈簧充能。這使得裝置是用戶友好的。

活塞杆的第一位置也對應於藥物輸送裝置組裝後的活塞杆位置,在組裝期間,活塞杆相對於罐塞對準。也可以在製造期間時活塞杆接觸罐塞,使罐塞在儲罐內移位過一短距離。在本發明的意義上,這一儲罐狀態(組裝後準備使用)也被理解為滿儲罐。

根據另一實施例,剛性杆件每一個都包括設置有直的齒條的平板。換句話說,剛性杆件和齒條都不彎曲或成拱形。這增加了杆的彎曲剛度,並且允許在齒條和軸齒輪應用中使用杆,不需要杆環繞軸齒輪來使活塞杆伸展。因此,對於杆和軸齒輪在驅動機構內和/或藥物輸送裝置內的位置和布置,存在更多的設計選項。此外,軸齒輪可以相對較小,而這種情況在杆要環繞軸齒輪時是不可能的。

一般來說,柔性活塞杆位於基座元件或機架內,經齒條-軸齒輪結合部與驅動齒輪接合,使得驅動齒輪的旋轉使活塞杆前進。當用於具有帶罐塞的儲罐的藥物輸送裝置中時,活塞杆遠端作用在液體藥劑儲罐內的罐塞上,罐塞通過活塞杆的推進在劑量分配期間從儲罐排出藥劑。

柔性活塞杆是單個部件,該單個部件具有通過形成柔性鉸鏈的薄材料區段連接在一起的離散的杆節(剛性杆件)。彎曲靈活性允許在使用傳統玻璃藥劑儲罐時顯著縮短裝置形式。

在本發明的一個優選實施例中,杆節的端面是平面,當柔性活塞杆被拉直時,相鄰的杆節端面相互抵靠,允許該部件承受壓縮載荷。與杆節設計為平板相結合,有助於杆的彎曲剛度。柔性活塞杆可被約束在基座或機架內以保持彎曲狀態,並防止齒條齒輪齒與驅動齒輪的軸齒輪脫離。當活塞杆通過與驅動齒輪形成的齒條-軸齒輪接合部前進時,活塞杆的後面的杆節被拉曳成與驅動齒輪軸齒輪接合。隨後的杆節驅動前面的杆節,以壓縮形式對它們進行加載,並向罐塞施加力。當柔性活塞杆前進時,第一桿節可能從由機架提供的支撐移出。在沒有額外支撐的情況下,活塞杆很可能在這種壓縮載荷下彎曲。防止彎曲的額外支撐由儲罐的內壁產生,儲罐內壁為柔性活塞杆的外表面提供約束。

為了進一步增加杆的彎曲剛度,每個杆節或杆件的平板可以包括位於直的齒條相對側上的凸緣。凸緣的端面優選是平面的,當柔性活塞杆被拉直時,相鄰的凸緣端面相互抵靠,允許該部件承受壓縮載荷。凸緣的長度優選的是適應於儲罐的尺寸,使得凸緣(除了板之外)將在儲罐內引導杆。

基座元件或機架是剛性組成部件,一般來說固定在諸如罩體件(casework)等裝置殼體內,或者是其一部分。基座元件或機架是用於活塞杆、驅動齒輪或者驅動機構或藥物輸送裝置其它部件相對移動的(不動的)基準。罩體件可以由組合起來的部件組成,例如上罩體件或殼體部件,以及下罩體件或殼體部件。優選的是,罩體件部件包括夾持結構,用以牢固地容納驅動機構的部件,並且/或者將罩體件部件剛性地附接到一起。

根據本發明的一個實施例,基座元件或機架包括彎曲的第一引導區段和直的第二引導區段,驅動齒輪和/或其軸齒輪被布置成伸進直的第二引導區段或者與直的第二引導區段相鄰。換言之,軸齒輪和杆杆節之間的嚙合接合發生在直的第二引導區段。於是,彎曲引導區段的設計不必為了允許軸齒輪和杆接合而改動,而是可以具有適合於使存儲柔性活塞杆(例如卷繞狀態)的可用空間最大化的樣式。這種驅動機構允許設計較為緊湊的藥物輸送裝置。

此外,基座元件或機架可以包括用於保持儲罐的接收區段。一般來說,接收區段被布置成與直的第二引導區段相鄰,使得杆在軸齒輪之後不久進入到儲罐中。直的第二引導區段可以引入或合併到接收區段中。接收區段中的至少一個區段可具有開口或者窗口或者具有透明材料的透明區段,使得用戶能夠觀察儲罐內容物或者填充高度。另外,罐塞可以設有指示符,諸如著色標記,以便用戶可易於辨別儲罐的填充高度。

在本發明的一個優選實施例中,基座元件或機架具有大致圓形構造,軸齒輪位於機架中心。彎曲的第一引導區段和直的第二引導區段可定位成偏離機架中心。這可有助於減少使用這種驅動機構的藥物輸送裝置的整體尺寸。

根據另一實施例,驅動機構包括通過驅動齒輪的花鍵部分和基座元件的相應的花鍵部分提供的離合器,其中所述驅動齒輪能夠沿著其旋轉軸線在驅動齒輪因離合器的接合而在轉向上被約束於基座元件的第一位置和離合器脫離且允許基座元件和驅動齒輪之間相對旋轉的第二位置之間軸向移動。驅動齒輪和基座元件之間的接合有效地阻止驅動齒輪在預充能驅動彈簧施加的轉矩作用下意外旋轉,因此所述接合防止活塞杆在輸送設定劑量之前移動。優選的是,花鍵部分相對於驅動齒輪的旋轉軸線在徑向方向上形成。例如,驅動齒輪的花鍵部分可以形成在驅動齒輪的外周表面的至少一部分上,作為諸如齒和/或凹槽的外花鍵結構,而基座元件的花鍵部分可以形成在基座元件的內周表面的至少一部分上,作為諸如齒和/或凹槽的內花鍵結構,於是,用以阻止驅動彈簧鬆弛的有效杆臂是非常有效的。

為確保驅動齒輪和基座元件的花鍵結構接合,所述驅動機構可以包括諸如壓縮彈簧等觸發器彈簧,其布置成致使驅動齒輪偏向於相對於基座元件進入第一位置。所述觸發器彈簧可以介於基座元件和驅動齒輪之間。換句話說,所述驅動齒輪和所述基座元件或機架通過驅動齒輪和基座元件或機架克服彈簧力的相對移動而被分開。另外,通過將驅動齒輪移動到第二位置,驅動齒輪和基座元件分開,使驅動彈簧中加充的通量能夠被釋放,因此使驅動齒輪旋轉,由此使得活塞杆移位。

本發明的另一實施例包括觸發器,例如劑量按鈕或者致動按鈕,其能夠在驅動齒輪的旋轉軸線上軸向移動,且被構造成在被致動時接合驅動齒輪並將驅動齒輪相對於基座元件移動到第二位置。觸發器的致動是指用戶朝向驅動齒輪軸向移動或推動觸發器,使得基座元件和驅動齒輪之間的離合器脫離。通過與驅動齒輪接合,觸發器的軸向移動被傳遞到驅動齒輪,驅動齒輪移動到第二位置,由此使得驅動齒輪從基座元件分開。為此目的,觸發器可以是能夠在第一軸向位置和第二軸向位置之間移動,其中觸發器從第一位置到第二位置的移動使得驅動齒輪從基座元件分開。致動按鈕所需的力是比較小的,提供了顯著人體工程學優點,特別是對於靈巧性受損的那些用戶。

根據另一實施例,所述驅動齒輪包括至少兩個相互之間在轉向上固定但在軸向上可移動的單獨部件。由此,能夠有效地避免驅動彈簧在軸線方向上的位移,這樣的位移會影響驅動彈簧的效率。本發明的另一實施例提供了具有上部部件和下部部件的驅動齒輪。驅動齒輪的下部部件可以包含驅動活塞杆的軸齒輪。上部部件隨著觸發按鈕相對於下部部件在軸向上移動。驅動齒輪的這兩個部分可以通過觸發器彈簧偏向於分開,這不增加驅動彈簧必須克服的任何摩擦損失,因為兩個部件一起旋轉。優選的是,驅動彈簧被附接到在轉向上固定於軸齒輪的下部部件。

根據另一實施例,驅動齒輪和軸齒輪是單獨部件,並且觸發器彈簧布置在軸齒輪和驅動齒輪之間。這尤其提供了組裝上的優點。根據一個實施例,驅動軸齒輪呈心軸的形式,並且部分做成杯狀元件,被構造成接收驅動齒輪的一部分,優選的是,所述心軸花鍵連接到驅動齒輪。為此目的,所述杯狀元件的內表面和所述驅動齒輪的接收區段的外表面設有諸如齒和/或凹槽等的相應的花鍵結構,這些花鍵結構允許相對軸向移動但是阻止相對旋轉。特別是,所述觸發器彈簧的端部不需要在轉向上滑動的觸點。這也可有助於確保儲罐產生的任何衝擊載荷不轉化為作用於驅動機構的力,因為作用於心軸的驅動彈簧轉矩將在心軸在花鍵的角向遊隙內倒轉時吸收衝擊能量。

優選的是,驅動彈簧是動力彈簧,通常被稱為「時鐘」彈簧或發條,其優選的是提供恆定的轉矩。驅動彈簧也可以是扭轉彈簧。驅動彈簧在安裝時提供51nmm的轉矩已被證明是有效的。

驅動機構還可以包括能夠相對於基座元件旋轉的設定元件。為了這個目的,設定元件可以附接到藥物輸送裝置的殼體或至少一個罩體件部分。設定元件相對於基座元件的旋轉受限於限定零劑量位置並且優選的是也限定最大劑量位置的轉向止擋。所述止擋可以設置在殼體部件或設定元件可相對其旋轉的任何其它合適元件上。驅動齒輪被構造成當從其第一位置移動到第二位置時接合設定元件,使得設定元件在轉向上約束到驅動齒輪。驅動齒輪可以通過具有在驅動齒輪和設定元件上形成的花鍵和/或凹槽的花鍵結合部來接合設定元件,其中所述花鍵結合部允許所述驅動齒輪和所述設定元件之間相對軸向移動,其中驅動齒輪從第一位置到第二位置的移動導致驅動齒輪和設定元件上的相應的花鍵結構接合。在驅動齒輪的第一位置,設定元件相對於驅動齒輪自由旋轉,而在驅動齒輪的第二位置,設定元件在轉向上鎖定到驅動齒輪。通過將驅動齒輪在轉向上聯接到設定元件,驅動齒輪的旋轉被有效地限制。因此,在分配期間,活塞杆被驅動直到轉向止擋接合。轉向止擋可以例如形成為在設定元件和殼體部分或機架上形成的突起和/或抵靠部。優選的是,相同的突起限定零劑量位置和最大劑量位置,即零劑量止擋和最大劑量止擋之間的相對旋轉被限制到接近360°。特別是,通過在劑量設定過程中旋轉設定元件,用戶可以設定驅動齒輪的旋轉程度及由此設定要分配的藥劑數量。由於驅動齒輪不與設定元件在其第一位置接合,所以設定劑量所需的力是最小的。

除了非視覺反饋外,藥物輸送裝置通常具有指示實際設定劑量的顯示器。根據另一實施例,設定元件被被構造為在外周上設有一系列標記的數字輪。這種數字輪集成了限制驅動齒輪旋轉和將設定劑量和注射劑量在一個部件中顯示的功能,這有助於機構的準確性。本發明的一個優選實施例所基於的構思是,在顯示器的數字輪的外周上提供一系列標記,並且通過稜鏡將數字輪標記的圖像偏移,優選的是偏移90°。數字輪的外周是具有足夠空間的區域,足以布置一系列標記,示出每一個數,或者每隔一個數示出,並且布置一條線標記中間位置。另一方面,由於輪的外周可能不是用戶在劑量設定期間和在分配期間能讀取標記的最方便位置,所以提供偏移以增加易用性。

關於偏移的方向,如果顯示器面向在劑量設定和/或劑量分配期間需要致動的方向,則對於一些用戶來說是方便的。例如,如果劑量設定需要在一個平面中的旋轉而劑量分配需要垂直於所述平面推動觸發器,則顯示器可以布置在該平面旁邊。優選的是,數字輪可繞軸線旋轉,其中所述稜鏡被布置成使得所述數字輪標記的圖像在平行於所述軸線的方向上偏移。根據一個優選實施例,所述至少一個稜鏡是三稜鏡,並且所述一系列標記在所述數字輪的外周上被反轉(鏡像)設置,以能夠通過稜鏡讀取。作為替代例,可以使用五稜鏡代替簡單(三)稜鏡,以允許圖像以直角傳輸,無需反轉,即不改變圖像手性。因此,所述一系列標記在數字輪的外周上以非鏡像方式提供。

優選的是,稜鏡的表面被設計成提供對數字輪上標記的放大。這使得即使在數字輪的外圓周表面上可用的空間受限,也允許為每個劑量單位(或者每隔一個劑量單位)提供仍便於用戶讀取的單獨數字。

根據本發明的藥物輸送裝置包括如本文所述的驅動機構。該裝置還可以包括與基座元件固定的殼體,所述殼體具有由用於接收儲罐的隔室限定的縱向軸線,其中所述設定元件和/或所述驅動齒輪以可旋轉方式設置在所述殼體內,其旋轉軸線垂直於所述殼體的縱向軸線。

藥物輸送裝置還可以包括用於設定用戶可變劑量的藥劑的劑量設定構件,例如劑量撥盤,其中所述劑量設定構件能夠相對於所述基座元件和/或所述殼體或罩體件旋轉,並且其中所述劑量設定構件和所述設定元件/數字輪分別包括花鍵結構,例如齒和/或凹槽,其被構造成在觸發器的第一軸向位置中接合觸發器上的對應的花鍵結構,例如齒和/或凹槽,使得觸發器將設定元件(數字輪)在轉向上約束到劑量設定構件(撥盤),並且其中觸發器的致動使劑量設定構件(撥盤)和設定元件(數字輪)在轉向上分開。觸發器的致動可導致觸發器的花鍵結構與數字輪脫離,因此在分配期間,觸發器不旋轉,這對用戶是方便的。劑量設定構件提供方便的藥劑劑量設定,其中所述設定構件的設定移動被直接傳遞到所述設定元件。換句話說,通過旋轉劑量設定部件或撥盤,用戶通過設置例如殼體或機架上的零劑量轉向止擋和設定元件上的相應配對抵靠部之間的角度距離,確定設定元件的可能旋轉程度。

根據本發明的另一方面,所述驅動機構還包括最後劑量螺母,所述最後劑量螺母相對於所述驅動齒輪和所述設定元件中的一個被引導為在軸向上可移位但不可旋轉。例如,螺母通過花鍵結合部在轉向上聯接到驅動齒輪。當在數字輪和驅動齒輪之間發生相對旋轉時(即在撥選期間),螺母通過螺紋結合部相對於設定元件(或數字輪)沿螺旋路徑移動。螺母朝向結束止擋移動,其中,所述螺母和所述結束止擋可設置在所述注射裝置的驅動機構中,使所述螺母阻止設定的劑量超過注射裝置中藥劑的(可分配)數量。換言之,所述結束止擋優選的是限定在劑量設定期間螺母在其上行進的軌道的長度,其中軌道的長度對應於儲罐中藥劑的總量(可分配量)。

根據另一實施例,用於最後劑量螺母的螺紋設置在驅動齒輪的外表面上,並且最後劑量螺母經由花鍵結合面接合數字輪的內表面。這一實施例簡化了製造工作,因為不需要將芯部旋入到數字輪中。另外,藥物輸送裝置的組裝更為簡單。

根據本發明的另一實施例,所述裝置包括咔嗒發聲器部件。在劑量設定和劑量分配期間,不同咔嗒發聲器機構可以有效。例如,劑量設定反饋可以通過提供在劑量設定構件和殼體之間的棘輪機構產生。為此目的,呈柔性臂形式的咔嗒發聲器元件可形成在劑量設定元件上,其越過殼體上的一系列突起。由於劑量設定元件可被構造成在分配期間不旋轉,所以能夠為劑量設定過程提供清楚指示。

本發明的另一實施例提供劑量設定構件和驅動齒輪之間的咔嗒發聲器裝置,特別是沿著軸線方向。所述驅動齒輪可以設有沿著軸線方向朝向劑量設定構件/撥盤延伸的齒,用於反作用於劑量設定構件/撥盤上的剛性咔嗒發聲器臂。當撥選每個單位時,所述驅動齒輪在軸向上被向下推動所述齒的深度,然後在觸發器彈簧的作用下返回其初始的軸向高度。這在撥選每個單位時導致可聽見的咔嗒聲。在另一實施例中,所述觸發按鈕在劑量設定期間與劑量設定元件花鍵接合,使得這兩個元件在轉向上被約束到一起,但能夠在軸向上相對於彼此移動。所述劑量設定構件具有諸如齒等的多個棘輪機構結構,這些棘輪機構結構朝向驅動齒輪上、優選的是驅動齒輪近側面上的棘輪機構元件延伸。

根據另一實施例,包括用於在劑量分配結束時發生可聽見和/或可觸知的反饋的反饋機構,所述反饋機構包括在基座元件上的柔性的咔嗒發聲器,所述咔嗒發聲器被構造成越過在設定元件上的突起,以產生可聽見和/或可觸知的反饋,其中當驅動齒輪在第二位置時,驅動齒輪接合咔嗒發聲器臂,使咔嗒發聲器臂的有效長度減小。通過減小柔性咔嗒發聲器臂的長度,提高了其剛度,導致反饋聲音的音量增大。

優選的是,在裝置被組裝和/或當藥物輸送裝置是一次性注射裝置時,儲罐容納藥劑。

本文中使用的術語「藥劑」(medicament)意指含有至少一種藥學活性化合物的藥物配製劑,

其中在一個實施方案中,所述藥學活性化合物具有多至1500da的分子量並且/或者是肽、蛋白質、多糖、疫苗、dna、rna、酶、抗體或其片段、激素或寡核苷酸,或是上述藥學活性化合物的混合物,

其中在又一個實施方案中,所述藥學活性化合物對於治療和/或預防糖尿病或與糖尿病有關的併發症,諸如糖尿病性視網膜病(diabeticretinopathy)、血栓栓塞病症(thromboembolismdisorders)諸如深靜脈或肺血栓栓塞、急性冠狀動脈症候群(acutecoronarysyndrome,acs)、心絞痛、心肌梗死、癌症、黃斑變性(maculardegeneration)、炎症、枯草熱、動脈粥樣硬化和/或類風溼關節炎是有用的,

其中在又一個實施方案中,所述藥學活性化合物包括至少一種用於治療和/或預防糖尿病或與糖尿病有關的併發症(諸如糖尿病性視網膜病)的肽,

其中在又一個實施方案中,所述藥學活性化合物包括至少一種人胰島素或人胰島素類似物或衍生物、胰高血糖素樣肽(glucagon-likepeptide,glp-1)或其類似物或衍生物、或毒蜥外泌肽-3(exedin-3)或毒蜥外泌肽-4(exedin-4)或毒蜥外泌肽-3或毒蜥外泌肽-4的類似物或衍生物。

胰島素類似物例如gly(a21)、arg(b31)、arg(b32)人胰島素;lys(b3)、glu(b29)人胰島素;lys(b28)、pro(b29)人胰島素;asp(b28)人胰島素;人胰島素,其中b28位的脯氨酸被替換為asp、lys、leu、val或ala且其中b29位的賴氨酸可以替換為pro;ala(b26)人胰島素;des(b28-b30)人胰島素;des(b27)人胰島素;和des(b30)人胰島素。

胰島素衍生物例如b29-n-肉豆蔻醯-des(b30)人胰島素;b29-n-棕櫚醯-des(b30)人胰島素;b29-n-肉豆蔻醯人胰島素;b29-n-棕櫚醯人胰島素;b28-n-肉豆蔻醯lysb28prob29人胰島素;b28-n-棕櫚醯-lysb28prob29人胰島素;b30-n-肉豆蔻醯-thrb29lysb30人胰島素;b30-n-棕櫚醯-thrb29lysb30人胰島素;b29-n-(n-棕櫚醯-γ-穀氨醯)-des(b30)人胰島素;b29-n-(n-石膽醯-γ-穀氨醯)-des(b30)人胰島素;b29-n-(ω-羧基十七醯)-des(b30)人胰島素和b29-n-(ω-羧基十七醯)人胰島素。

毒蜥外泌肽-4意指例如毒蜥外泌肽-4(1-39),其是具有下述序列的肽:hhis-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。

毒蜥外泌肽-4衍生物例如選自下述化合物列表:

h-(lys)4-despro36,despro37毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-(lys)5-despro36,despro37毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

despro36[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[met(o)14,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[trp(o2)25,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[met(o)14trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[met(o)14trp(o2)25,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39);或

despro36[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[met(o)14,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[trp(o2)25,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[met(o)14trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

despro36[met(o)14trp(o2)25,isoasp28]毒蜥外泌肽-4(1-39),

其中-lys6-nh2基團可以結合於毒蜥外泌肽-4衍生物的c端;

或下述序列的毒蜥外泌肽-4衍生物

h-(lys)6-despro36[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2,

desasp28pro36,pro37,pro38毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-(lys)6-despro36,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-asn-(glu)5despro36,pro37,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

despro36,pro37,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-(lys)6-despro36[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2,

h-desasp28pro36,pro37,pro38[trp(o2)25]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-(lys)6-despro36[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2,

desmet(o)14asp28pro36,pro37,pro38毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-asn-(glu)5despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-lys6-despro36[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-lys6-nh2,

h-desasp28pro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[met(o)14,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-nh2,

despro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2,

h-(lys)6-despro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(s1-39)-(lys)6-nh2,

h-asn-(glu)5-despro36,pro37,pro38[met(o)14,trp(o2)25,asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-(lys)6-nh2;

或前述任一種毒蜥外泌肽-4衍生物的藥學可接受鹽或溶劑合物。

激素例如在roteliste,ed.2008,第50章中列出的垂體激素(hypophysishormones)或下丘腦激素(hypothalamushormones)或調節性活性肽(regulatoryactivepeptides)和它們的拮抗劑,諸如促性腺激素(促濾泡素(follitropin)、促黃體激素(lutropin)、絨毛膜促性腺激素(choriongonadotropin)、絕經促性素(menotropin))、somatropine(生長激素(somatropin))、去氨加壓素(desmopressin)、特利加壓素(terlipressin)、戈那瑞林(gonadorelin)、曲普瑞林(triptorelin)、亮丙瑞林(leuprorelin)、布舍瑞林(buserelin)、那法瑞林(nafarelin)、戈舍瑞林(goserelin)。

多糖例如葡糖胺聚糖(glucosaminoglycane)、透明質酸(hyaluronicacid)、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物,或前述多糖的硫酸化,例如多硫酸化的形式,和/或其藥學可接受的鹽。多硫酸化低分子量肝素的藥學可接受鹽的一個實例是依諾肝素鈉(enoxaparinsodium)。

抗體是球狀血漿蛋白質(~150kda),也稱為免疫球蛋白,其共有一種基礎結構。因為它們具有添加至胺基酸殘基的糖鏈,所以它們是糖蛋白。每個抗體的基礎功能單元是免疫球蛋白(ig)單體(僅含有一個ig單元);分泌的抗體也可以是具有兩個ig單元的二聚體如iga、具有四個ig單元的四聚體如硬骨魚(teleostfish)的igm、或具有五個ig單元的五聚體如哺乳動物的igm。

ig單體是「y」形分子,其由四條多肽鏈組成;兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈,它們通過半胱氨酸殘基之間的二硫鍵連接。每條重鏈長約440個胺基酸;每條輕鏈長約220個胺基酸。每條重鏈和輕鏈均含有鏈內二硫鍵,鏈內二硫鍵穩定它們的摺疊。每條鏈都由稱為ig域的結構域構成。這些域含有約70-110個胺基酸,並根據它們的大小和功能分類被歸入不同的範疇(例如,可變或v、恆定或c)。它們具有特徵性的免疫球蛋白摺疊,其中兩個β片層創建一種「三明治」形狀,該形狀由保守的半胱氨酸和其它帶電荷的胺基酸之間的相互作用而保持在一起。

哺乳動物ig重鏈有五種類型,表示為α、δ、ε、γ、和μ。存在的重鏈的類型決定抗體的同種型;這些鏈分別可以在iga、igd、ige、igg、和igm抗體中找到。

不同的重鏈的大小和組成是不同的;α和γ含有大約450個胺基酸,δ含有大約500個胺基酸,而μ和ε具有大約550個胺基酸。每條重鏈具有兩個區,即恆定區(ch)和可變區(vh)。在一個物種中,恆定區在同一同種型的所有抗體中是基本上相同的,但是在不同同種型的抗體中是不同的。重鏈γ、α和δ具有包含三個串聯ig域的恆定區,和用於增加柔性的絞鏈區;重鏈μ和ε具有包含四個免疫球蛋白域的恆定區。重鏈的可變區在由不同b細胞生成的抗體中是不同的,但其對於由單個b細胞或單個b細胞克隆生成的所有抗體而言是相同的。每條重鏈的可變區為大約110胺基酸長並包含單個ig域。

在哺乳動物中,有兩種類型的免疫球蛋白輕鏈,表示為λ和κ。輕鏈具有兩個連續的域:一個恆定域(cl)和一個可變域(vl)。輕鏈長大約211到217個胺基酸。每個抗體含有兩條輕鏈,它們總是相同的;在哺乳動物中每個抗體僅存在一種類型的輕鏈,或是κ或是λ。

如上文詳述的,雖然所有抗體的大體結構非常相似,但是給定抗體的獨特性質是由可變(v)區決定的。更具體地說,可變環--其在輕鏈(vl)上和重鏈(vh)上各有三個--負責結合抗原,即抗原特異性。這些環被稱為互補決定區(complementaritydeterminingregions,cdrs)。因為來自vh和vl域的cdr都對抗原結合位點有貢獻,所以是重鏈和輕鏈的組合,而不是其中單獨一個,決定最終的抗原特異性。

「抗體片段」含有如上定義的至少一個抗原結合片段,並呈現與衍生抗體片段的完整抗體基本上相同的功能和特異性。以木瓜蛋白酶(papain)限制性的蛋白水解消化將ig原型裂解為三個片段。兩個相同的氨基末端片段是抗原結合片段(fab),每個片段含有一個完整l鏈和大約一半h鏈。第三個片段是可結晶片段(fc),其大小相似但包含的是兩條重鏈的羧基末端的那一半,並具備鏈間二硫鍵。fc含有糖、補體結合位點、和fcr結合位點。限制性的胃蛋白酶(pepsin)消化產生含有兩條fab和鉸鏈區的單一f(ab')2片段,其包括h-h鏈間二硫鍵。f(ab')2對於抗原結合而言是二價的。f(ab')2的二硫鍵可以裂解以獲得fab'。此外,可將重鏈和輕鏈的可變區融合到一起以形成單鏈可變片段(scfv)。

藥學可接受鹽例如酸加成鹽和鹼性鹽。酸加成鹽例如hcl或hbr鹽。鹼性鹽例如具有選自鹼或鹼土金屬的陽離子,例如na+、或k+、或ca2+,或銨離子n+(r1)(r2)(r3)(r4)的鹽,其中r1至r4彼此獨立地為:氫、任選取代的c1-c6烷基、任選取代的c2-c6烯基、任選取代的c6-c10芳基、或任選取代的c6-c10雜芳基。藥學可接受鹽的更多實例在"remington'spharmaceuticalsciences"17.ed.alfonsor.gennaro(ed.),markpublishingcompany,easton,pa.,u.s.a.,1985中及encyclopediaofpharmaceuticaltechnology中描述。

藥學可接受溶劑合物例如水合物。

附圖說明

現在將參照附圖更詳細地描述本發明,其中,

圖1示出了包括根據本發明驅動機構的一種注射裝置的分解圖;

圖2是圖1裝置的剖切圖;

圖3是圖1裝置的透視圖,其部分被移去;

圖4a至圖4c是圖1裝置的不同部件的透視圖;

圖5是圖1裝置的透視圖,其部分被移去;

圖6是數字輪的透視圖;

圖7是圖1裝置的俯視圖;

圖8是根據本發明另一實施例的驅動機構的部分的透視圖;

圖9是圖1裝置的最後劑量螺母機構的剖切圖;

圖10a-圖10c是圖1裝置的驅動機構的分配順序的剖切圖;

圖11是根據本發明另一實施例的基座元件的透視圖;

圖12a至圖12b是根據本發明另一實施例的驅動機構的部分的透視圖;

圖13是根據本發明另一實施例的驅動機構的部分的透視圖;和

圖14是根據本發明另一實施例的驅動機構的部分的剖切圖。

具體實施方式

圖1和圖2示出了藥物輸送裝置1的視圖。圖1示出了結合到注射裝置中的組成部件,它們是具有上部或外部罩體件13和下部罩體件14的罩體件10或主體、儲罐保持器20、基座元件或機架30、觸發器或劑量按鈕40、具有撥盤蓋51的劑量設定或者撥盤構件50、最後劑量螺母60、觸發器彈簧80、稜鏡90、設定元件或數字輪100、驅動齒輪110、柔性活塞杆120、驅動彈簧130和藥劑儲罐140。撥盤蓋51剛性地固定在撥盤50中。上部罩體件13和下部罩體件14共同形成殼體的罩體件10。上部罩體件12具有一個開口,稜鏡90插入該開口並永久性固定。機架30包括支承件,其可以具有位於機架30中央的被切開的筒體形式,用於接收驅動齒輪110的軸齒輪114。

如圖2所示,按鈕40在軸向上約束在撥盤50和驅動齒輪110之間。數字輪100在軸向上約束在機架30和上部罩體件13之間。數字輪能相對於上部罩體件13在兩個固定的轉向止擋之間自由旋轉,所述兩個轉向止擋由數字輪100和上部罩體件13上的抵靠部形成。

撥盤50(圖4a)、按鈕(圖4b)和數字輪(圖4c)的細節見圖4a至4c,如圖所示,按鈕40具有內花鍵/齒結構42,內花鍵/齒結構42與撥盤50內表面上相應的內花鍵/齒結構52相結合,按鈕40還具有花鍵/齒結構43,花鍵/齒結構43與數字輪100徑向內表面上相應的花鍵/齒結構103相結合。這些結合部在劑量輸送期間斷開連接。撥盤50經由止動結構(未示出)在軸向上被約束於罩體件10,在劑量選擇期間通過花鍵/齒結合部52/42進一步在轉向上約束到按鈕40。數字輪100的花鍵結構103在撥選期間與按鈕40相互作用。此外,數字輪100在內表面上還具有在分配期間與驅動齒輪110的相應驅動結構相互作用的花鍵/齒結構104。數字輪在外周表面上設有指示設定劑量的標記。

驅動彈簧130以螺旋狀扭轉彈簧的形式提供,其一端附接到機架30,另一端附接到驅動齒輪110。驅動彈簧130針對使用壽命被充能,這意味著驅動彈簧在組裝期間被充分充能,因此在儲罐140的全部內容物被分配之前不需要用戶充能。

驅動齒輪110在軸向上被約束在機架30和數字輪100之間,並且由以壓縮彈簧形式提供的觸發器彈簧80致使偏向於背離機架30。在按鈕40被按壓以開始劑量輸送時,驅動齒輪110隨按鈕40一起在軸向上移動。在劑量選擇期間,驅動齒輪110與機架30花鍵接合,並因此被鎖定以防止旋轉,但是當驅動齒輪110隨著按鈕40被向下壓以進行劑量輸送而在軸向上行進時,這種花鍵接合被斷開。類似地,當按鈕40被按下時,數字輪100和驅動齒輪110之間單獨的花鍵結構被接合。觸發器彈簧80在機架30和驅動齒輪110之間施加力以分離它們。在「待用」狀態下,在按下按鈕40之前,上述情形確保了驅動齒輪110在轉向上聯接到機架30,按鈕花鍵42與撥盤50接合。

柔性活塞杆120位於機架30內,通過齒條-軸齒輪結合部與驅動齒輪110接合,使得驅動齒輪110的逆時針(ccw)旋轉使柔性活塞杆120朝向儲罐140中的罐塞前進。軸齒輪114以可旋轉方式保持在機架30中,並與活塞杆120嚙合接合。活塞杆120是單個部件,其具有通過形成柔性鉸鏈122的薄材料區段連接在一起的離散的剛性杆件或杆節121。杆節121的端面是平面的,並且當活塞杆120被拉直時,相鄰的段面相互抵靠,允許部件承受壓縮載荷。杆節121做成平板的形狀,該平板一側具有齒條齒123,在相反側具有凸緣。朝向儲罐的杆節包括用於接觸儲罐罐塞的壓腳。當活塞杆120通過齒條123和軸齒輪114與驅動齒輪110的接合而前進時,活塞杆120的後面的杆節121被拉曳成與驅動齒輪軸齒輪114接合。隨後的杆節121驅動前面的杆節,對它們施加以壓縮載荷,並且將力施加到罐塞上。當活塞杆120前進時,第一桿節從由機架30提供的支撐移出。在無額外支撐的情況下,活塞杆120很可能在該壓縮載荷的作用下翹曲。用於防止翹曲的額外支撐由儲罐140的內側壁產生,對活塞杆120的外表面提供約束。

柔性活塞杆120的遠端作用在液體藥劑儲罐內的罐塞上。液體藥劑儲罐140裝在儲罐保持器20內。儲罐保持器20、機架30和外部/上部罩體件13和下部罩體件14以及稜鏡90相互之間剛性地固定在一起。

藥物輸送裝置能夠操作以經由針(未示出)從儲罐140輸送若干用戶可變劑量的藥劑。所述裝置是一次性的,以完全組裝好的狀態交付給用戶,供隨時使用。所述機構提供了用於劑量設定和劑量輸送的單獨用戶接口。簡言之,通過使位於裝置正面上的撥盤50旋轉,設定劑量。通過按壓設置在撥盤50中央的劑量按鈕40,開始劑量輸送,並且在保持壓下劑量按鈕40的情況下,劑量輸送將持續進行,直至已經輸送全部的設定劑量。所述機構提供聽覺反饋、視覺反饋和觸覺反饋,這三種反饋均在每個劑量的設定和輸送時提供。能夠在零和預定最大值之間以增量方式選取任何劑量大小,以適應藥劑和用戶方案。所述機構允許在不分配任何藥劑的情況下,通過沿著與選取劑量時相反的方向旋轉撥盤50取消劑量。

致動劑量按鈕40所需的力以及劑量按鈕40要移動的距離小,提供了顯著人體工程學優點,特別是對於靈巧性受損的用戶。所述機構要求一致的用戶輸入力設定劑量和開始劑量輸送,這些力對於使儲罐140內的罐塞移位所需力的變化不敏感。撥盤50在劑量輸送期間脫離,從而其不旋轉,這改進了裝置在使用期間的操縱。所述裝置具有較少的部件數目、非常緊湊的尺寸,因此對於成本敏感的裝置應用特別有吸引力。

在下文中,將更詳細地說明裝置的用途和功能。

圖3示出了裝置1處於「待用」狀態。數字輪上的劑量標記「0」能夠通過稜鏡90看見。在組裝裝置期間被充分充能或預卷繞的驅動彈簧,在撥選零劑量單位向驅動齒輪110施加轉矩。通過由與機架30形成的花鍵結合部形成的離合器機構,阻止驅動齒輪110在該轉矩的作用下旋轉。如圖3的部分放大圖所示,所述花鍵結合部包括驅動齒輪110外周表面上的外花鍵/齒結構113,其與機架30內周表面上的內花鍵/齒結構31接合。通過相對的軸向位移,驅動齒輪110和機架30可以被脫離,使得驅動齒輪110能夠在驅動彈簧力的作用下旋轉。

為了撥選液體藥劑的可變劑量,用戶沿順時針(cw)方向旋轉撥盤50。撥盤下面以及按鈕和數字輪上提供的花鍵結構接合(見圖4)。圖5顯示了劑量撥選期間的花鍵結合部。如圖5的放大部分所示,由於按鈕40和撥盤50之間的花鍵結合部52/42,撥盤50的旋轉在按鈕40中產生相同的旋轉。此外,由於按鈕40和數字輪100之間的花鍵結合部43/103,數字輪100也被轉動。驅動齒輪110由於其花鍵齒113與機架30的花鍵齒31的接合而被阻止旋轉(參見圖3)。

如圖6所示,數字輪100具有兩個固定的轉向止擋,即由一個抵靠部形成的最大劑量止擋101和零劑量止擋102。在上部罩體件的內表面上設有相應的配對抵靠部。撥盤50的cw旋轉使數字輪100背離由罩體件13上的所述配對抵靠部形成的零單位止擋並朝向上部箱體13上形成為配對抵靠部表面的最大單位止擋旋轉。當數字輪100不接觸罩體件13中的零劑量止擋抵靠部或最大劑量止擋抵靠部時,撥盤50能夠由用戶在cw及ccw方向上旋轉。零單位抵靠部102阻止撥盤50ccw旋轉到低於零單位位置。最大劑量抵靠部101防止設定的劑量大於機構最大值。

在圖7中示出了驅動機構的俯視圖,其中撥盤50設有呈柔性臂形式的撥盤咔嗒發聲器54,柔性臂靠在上部罩體件13的一系列突起上而發出咔嗒聲。撥盤咔嗒發聲器54由撥盤蓋51遮擋而對於用戶不可見,撥盤蓋51夾持到撥盤50上。由於在劑量輸送期間,撥盤50不移動,所述撥盤54的撥盤咔嗒發聲器僅在拔選劑量期間操作。拔盤咔嗒發聲器54致使數字輪偏向於相對於稜鏡通過撥盤50,確保只有完整單位的藥劑被拔選。

在圖8中給出了咔嗒發聲器機構的一個替代例。該撥選機構在撥盤50和驅動齒輪110之間沿著軸向工作。驅動齒輪110上的螺旋齒112可反作用於撥盤50上的剛性咔嗒發聲器臂55。當通過圍繞驅動齒輪110的旋轉軸線110旋轉撥盤50來撥選每個單位時,驅動齒輪被迫使在軸向上向下移動齒112的深度,然後在觸發器彈簧的作用下返回其起始的軸向高度。這會在撥選每個單位時發出聽覺上的咔嗒聲。在輸送期間,拔盤咔嗒發聲器55通過按鈕40的軸向行進而脫離,並且驅動齒輪110背離撥盤50移動。該實施例就結實性而言是有利的,因為金屬彈簧可能比塑料臂更結實。此外,可以使用多個接觸面來更均勻地擴散負荷,從而減少損壞,而不增加克服咔嗒發聲器所需的轉矩。圖8還示出了驅動齒輪110的外周表面總體設有兩組花鍵齒111和113,其中第一組111用於與數字輪上對應形成的花鍵結構104接合,並且其中第二組113被設置用於與機架30接合。

在圖9中,顯示了最後劑量機構。最後劑量螺母60位於數字輪100和驅動齒輪110之間。其經由設置在最後劑量螺母60徑向內表面上和驅動齒輪110徑向外表面上的花鍵結合部64在轉向上聯接到驅動齒輪110,花鍵結合部64允許相對的軸向位移,但是阻止相對旋轉。例如,花鍵結合部64可以包括在最後劑量螺母60徑向內表面上軸向延伸的肋,所述肋接合在驅動齒輪110徑向外表面上相應軸向延伸的凹槽中。此外,最後劑量螺母60通過螺紋接合與數字輪100接合,其中最後劑量螺母設置有螺旋延伸的凹槽,所述凹槽形成外螺紋62,外螺紋62與數字輪中螺旋延伸的配對結構接合,使得最後劑量螺母60當數字輪100和驅動齒輪110之間發生相對旋轉時(即在撥選期間)相對於數字輪100沿螺旋路徑移動。數字輪100和驅動齒輪110圍繞旋轉軸線117的相對旋轉導致最後劑量螺母60在軸向上朝向數字輪100上的最終劑量抵靠部105(結束止擋)行進。取決於所述機構已經輸送了多少單位,在選擇劑量期間,最後劑量螺母60可以接觸其最終劑量抵靠部105。所述抵靠部阻止數字輪100和驅動齒輪110進一步相對旋轉,因此限制了可以選擇的劑量。最後劑量螺母60的位置由每次用戶設定劑量時在數字輪100和驅動齒輪110之間已經發生的相對旋轉的總數確定。在所述機構處於劑量已被選取的狀態下時,用戶能夠從該劑量中取消選擇任何數量的單位。用戶通過ccw旋轉撥盤50來取消選擇劑量。數字輪100和驅動齒輪110之間的相對旋轉導致最後劑量螺母60在軸向上離開最終劑量抵靠部105返回。

在圖10a至10c中顯示了在驅動機構中分配劑量的順序。圖10a顯示了已經撥選劑量後的裝置。數字輪上的零止擋抵靠部已經從其配對抵靠部旋轉離開。按鈕40經由花鍵結合部43/103與數字輪100接合,並且撥盤通過花鍵結合部52/42與按鈕40接合。當沿著旋轉軸線117軸向按壓按鈕40時,按鈕40相對於撥盤50和數字套筒100移動,使得按鈕40從撥盤50的花鍵結構52脫離,並從數字輪100的花鍵結構103脫離。

驅動齒輪110克服觸發彈簧80的力而隨按鈕40在軸向上移動,並且當按鈕40被部分按壓時(圖10b),驅動齒輪110使其外周表面上的花鍵齒111接合數字輪100上的花鍵結構104。當按鈕完全按下(圖10c)時,驅動齒輪110脫離機架鎖定齒或花鍵結構31,並且現在能夠相對於機架30旋轉。換句話說,驅動齒輪110能夠從「待用」的第一位置移動到驅動齒輪與機架30脫離的致動後的第二位置。

在按鈕40完全按下之後,驅動齒輪110和數字輪100在轉向上被鎖定,並在驅動彈簧130的作用下能自由旋轉。按鈕40與所有花鍵齒脫離,因此該機構能夠相對於按鈕40和撥盤50旋轉。

驅動齒輪110的軸齒輪114作用在活塞杆120的齒上,導致藥劑被分配。在劑量用完時,數字輪100的零止擋抵靠部靠在外部罩體件13中的止擋結構上停止,導致所述機構停止。在藥劑輸送期間,驅動齒輪110和數字輪100一起旋轉,使得在最後劑量螺母60中不發生相對運動。

劑量輸送咔嗒發聲器臂是集成到機架30中的順應性懸臂梁,其與驅動齒輪110上的棘齒結構(未示出)在軸向上結合。棘輪齒的間距對應於輸送單個劑量單位所需的驅動齒輪110的旋轉。在分配期間,隨著驅動齒輪110旋轉,棘齒結構與咔嗒發聲器臂接合,以隨著輸送每個劑量單位而產生聽覺上的咔嗒聲。

當按鈕40被釋放時,觸發彈簧80使驅動齒輪110且因而使按鈕40在軸向上行進到其待用位置。該行進使得驅動齒輪110的花鍵齒113再次與機架30嚙合,從而鎖定驅動齒輪110以避免進一步旋轉。驅動齒輪110還使其花鍵齒111與數字輪100脫離。按鈕40然後使其花鍵齒結構42和43與撥盤50和數字輪100重新接合。然後,當需要時,用戶可以自由撥選其下一劑量。

在圖11中,示出了另一實施例,其中機架上的花鍵齒是帶角度的,或者在其下表面上具有帶角度的面,使得當按鈕40被釋放時,花鍵齒31的重新接合會稍稍地使驅動齒輪110反轉,從而移除數字輪100到零劑量止擋抵靠部的接合。作為替代,帶角度的花鍵齒可以設置在撥盤齒輪110上。帶角度結構消除了機構間隙(例如由於公差)的影響,這樣的機構間隙否則可能會在為後續劑量撥選裝置時,導致活塞杆輕微推進並分配藥劑,這是因為數字輪的零劑量止擋不再約束機構,而是代之以約束返回到驅動齒輪和機架之間的花鍵。

在圖12a和12b中,顯示了指示劑量結束的機構。當所述機構到達其零位置時,劑量結束機構在劑量結束時產生聽覺上的咔嗒聲。咔嗒聲是通過機架30上的柔性咔嗒發聲器臂36、驅動齒輪110和數字輪100之間的相互作用形成。咔嗒聲的音量會在劑量輸送期間增加,而當用戶將裝置撥選到零或從零撥選時,這個咔嗒聲很可能會被撥選咔嗒發聲器掩蓋。參見圖12a,在撥選期間,按鈕40和驅動齒輪110背離機架30在軸向上分離開,並且由於柔性咔嗒發聲器臂36具有大的有效懸臂長度l1,咔嗒發聲器臂36能夠以最小的轉矩超越數字輪100內徑上的突起106,因此聽覺上的咔嗒聲的音量會很低。在劑量輸送期間,當按鈕40且因此驅動齒輪110被沿軸向推向機架30時,咔嗒發聲器臂36的內表面在臂超越數字輪100的凸塊結構或突起106時接觸驅動齒輪110。與驅動齒輪110的這一接觸將咔嗒發聲器臂的有效長度減小到l2(圖12b),從而增加其剛度,這導致當劑量返回到零時產生的聽覺上的咔嗒聲的音量增加。

代替扭轉彈簧,可以組裝動力彈簧。圖13是裝置中動力彈簧安裝在機架上的透視圖。當使用扭轉彈簧作為驅動彈簧130時,彈簧的端部形式能夠固定到在按鈕被按壓時在軸向上移動的驅動齒輪。少量的按鈕行進以及因此少量的驅動齒輪110軸向行進,對於扭轉彈簧的性能不具有顯著影響。但是,特別是當使用動力彈簧時,彈簧的內端形式不隨驅動齒輪軸向移動,這是有利的。為實施這一特徵,本發明另一實施例包括被分成兩個部件的驅動齒輪,這兩個部件相對於彼此在轉向上固定,但能夠相對軸向移動。

圖14所示實施例包括具有兩個單獨部件的驅動齒輪,這兩個單獨部件通過花鍵接合相互之間在轉向上固定但能軸向移動。上部第一驅動齒輪部件119a與數字輪100構成接合區段,並且在分配期間也由按鈕40沿向下方向促動。在第一驅動齒輪部件119a下側的中央區段上,第一驅動齒輪部件119a的突出區段被接收在下部第二驅動齒輪部件119b的開口中。部件119和119b通過在突出區段的外徑上以及在接收區段(開口)的內徑上形成的花鍵連接結合,使得相對軸向移動可以象望遠鏡那樣進行,而阻止第一驅動齒輪部件119a和第二驅動齒輪部件119b之間的相對旋轉。觸發彈簧80布置在第一驅動齒輪部件119a和第二驅動齒輪部件119b之間的所述開口中。

下部部件119b在軸向上不移動,固定動力彈簧130的內部腿。它還包含驅動柔性活塞杆120的軸齒輪114。上部驅動齒輪部件119a隨著按鈕行進而相對於第二驅動齒輪部件119b在軸向上移動,並且與數字輪100和最後劑量螺母60結合。作為替代,軸齒輪114可以是構成第二部件的心軸的一部分。兩個部件119a和119b由觸發彈簧80致使偏向於分離開,這也在劑量輸送期間帶來優點,因為兩個部件一起旋轉,所述彈簧不添加需要由驅動彈簧130克服的任何摩擦損失。當按鈕被致動時,這意味著按鈕40在向下方向上移動,使驅動齒輪110和數字輪100之間的離合器被釋放,觸發彈簧被壓縮。

附圖標記

1藥物輸送裝置100數字輪(設定元件)

10主體(罩體件)101最大止擋

13上部罩體件102零止擋

14下部罩體件103花鍵齒

20儲罐保持器104花鍵齒

30機架(基座元件)105結束止擋

31花鍵齒106突起

36咔嗒發聲器臂110驅動齒輪

40劑量按鈕111花鍵齒

42花鍵齒112螺旋齒

43花鍵齒113花鍵齒

50撥盤(劑量設定構件)114軸齒輪

51撥盤蓋117驅動齒輪的旋轉軸線

52花鍵齒119a第一驅動齒輪部件

54拔盤咔嗒發聲器119b第二驅動齒輪部件

55拔盤咔嗒發聲器120柔性活塞杆

60最後劑量螺母121桿節(剛性杆件)

62外螺紋122絞鏈

64花鍵結合部123齒條齒

80觸發彈簧130驅動彈簧

90稜鏡140儲罐

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