CZ290350B6 - Bezjehlová stříkačka - Google Patents

Abstract

Bezjehlov st° ka ka se skl d z st (13, 17; 28) t lesa obsahuj c ho dutinu (14, 18; 30), jej vstupn , protism rn² konec je upraven pro p°ipojen ke zdroji (10) stla en ho plynu, kter² m e n hle vstoupit do dutiny. V²stupn , ve sm ru proudu um st n² konec dutiny (14, 18, 30) je ukon en za dvoupolohovou diafragmou (21, 32), kter je ulo ena pohybliv z obr cen prvn polohy, v n tvo° ve sm ru dovnit° od v²stupu z t lesa vydut pro um st n d vky ste ek (23, 33) terapeutick ho inidla, do druh polohy, kde diafragma (21, 32) je v obou poloh ch ut sn n uspo° d na na v²stupn m konci dutiny (14, 18, 30). P°i prudk m vniknut stla en ho plynu do dutiny (14, 18, 30) p°esko diafragma (21, 32) ze sv prvn polohy vydut do sv opa n , vn j m sm rem vypoukl polohy a katapultuje ste ky (23, 33) sm rem ven.\

Description

Oblast techniky

Přihlašovaný vynález se týká neagresivního systému pro aplikování léčiv zahrnujícího použití bezjehlové stříkačky, která vpravuje částečky terapeutického činidla v předem stanovených dávkách do tělesné tkáně, a to například skrze neporušenou kůži, nebo vpravuje genetický materiál do živých buněk.

Dosavadní stav techniky

V našem dřívějším WO 94/24 263 je vyřešen neagresivní systém pro aplikování léčiv zahrnující použití bezjehlové stříkačky, která vpravuje částečky terapeutického činidla v předem stanovených dávkách do tělesné tkáně, a to například skrze neporušenou kůži, nebo vpravuje genetický materiál do živých buněk. Stříkačka, která je popisována v řešení podle WO 94/24 263 obsahuje podlouhlou, trubicovitou trysku, protrhnutelnou membránu prvotně uzavírající průchod tryskou u protisměrného konce trysky, částečky terapeutického činidla nacházející se uvnitř za membránou, aktivizační prostředky vyvíjející na protisměrnou stranu membrány takový tlak, jenž protrhne tuto membránu a vytvoří nadzvukový proud plynu strhávající řečené částečky.

Ve zmiňovaném dřívějším řešení je vysvětleno, že částečkami terapeutického činidla mohou být nosné částečky, které jsou povlečeny například genetickým materiálem, nebo to mohou být práškové léky pro všechny druhy terapeutického použití. Stejně tak tato dřívější specifikace uvádí hodnoty velikosti částeček (výhodně od 10 do 40 pm), hustoty (výhodně od 0,5 do 2,0 g/cm³) a rychlosti (výhodně od 200 do 2500 m/s) a hybné hustoty (výhodně od 4 do 7 kg/s/m), kdy tyto hodnoty byly na základě výzkumu stanoveny jako přijatelné normy pro přiměřené pronikání do daného cíle. Tyto hodnoty se nemění.

Podstata vynálezu

Bezjehlová stříkačka podle tohoto vynálezu je tvořena tělesem obsahujícím dutinu, která je opatřena diafragmou a je na svém vstupním, protisměrném konci napojena nebo vytvořena na napojení ke zdroji stlačeného plynu. Podstata vynálezu spočívá vtom, že výstupní, ve směru proudu se nacházející, konec dutiny je ukončen za diafragmou, která je pohyblivá z obrácené první polohy, v níž tvoří ve směru dovnitř od výstupu z tělesa vydutí pro umístění dávky částeček terapeutického činidla, do druhé polohy. Diafragma je v obou polohách svým obvodem utěsněné uspořádána na výstupním konci dutiny, přičemž při použití, kdy stlačený plyn vnikne do dutiny, se diafragma přesune ze své první polohy do druhé, opačné polohy a vymrští částečky směrem ven. Ve výhodném provedení je diafragma vytvořena jako bistabilní.

Toto konstrukční řešení má výhodu v tom, že, bude-li, jak to bývá obvyklé, nadzvukový náraz plynu nutný pro vymrštění diafragmy z polohy jejího vydutí ve směru z vnějšku do vypouklé polohy směrem ven, bude diafragma zadržovat plyn v dutině, takže nemusí být prováděna žádná opatření pro tlumení a tišení jakékoli nárazové vlny odražené od cíle. Stejně tak i cílová tkáň není vystavena jakékoli možnosti poškození v důsledku vysoké rychlosti proudu plynu.

Ve zmiňovaném dřívějším řešení je uvedeno, že účinek stlačeného plynu může být dosažen hromaděním tlaku za protrhnutelnou membránou to té doby, než tlakový rozdíl působící na membránu bude postačovat k protrhnutí membrány, po čemž plyn náhle vnikne do dutiny. Alternativně může taková stříkačka obsahovat zásobník stlačeného plynu mající ventil, který

-1 CZ 290350 B6 může být otevírán tak, aby umožňoval náhlé vniknutí plynu do dutiny. V obou případech je rychlost nárazové vlny zvýšena, je-li plyn, jako například helium, lehčí než vzduch.

V zájmu vyhnutí se problému úbytku částeček před jejich aplikováním a v zájmu udržení sterility částeček, je vydutí výhodně přikryto například zatažitelným krytem nebo tenkou přepážkovou blánou, skrze kterou částečky snadno při katapultování proniknou.

Tato stříkačka může být konstruována pro aplikování léků do těla skrze kůži a v tomto případě může být dutina opatřena průchodem procházejícím trubicovou tryskou, přičemž diafragma je umístěna v blízkosti výpustného konce trysky a její čelní plocha směřuje v podstatě v axiálním směru trysky. V jiném případě může být tento vynález použit ve spojení s katétrem, jako je arteriální katétr, kdy diafragma může být umístěna v boční stěně tělesa katétru tak, aby po jejím vymrštění byly částečky vypuzeny z tělesa v příčném směru. Toto by mohlo najít uplatnění při léčení vaskulámích proliferačních chorob tehdy, když je genetický materiál aplikován do stěny rozšířené stenotické cévy krevního oběhu za účelem genetické přeměny endothelních buněk, které se nacházejí na stěně cévy krevního oběhu, což napomáhá prevenci následného opakování problému zužování/uzavírání cévy krevního oběhu.

Navíc vývoj aplikačního systému na bázi katétru může nalézt další možnosti použití, jako je lokální aplikování kombinace složek (například při chemoterapií) do určitých vnitřních orgánů a do určitých částí orgánů na základě hormonální výměny. Katétrové zařízení pro lékařské účely by bylo rovněž použitelné při aplikování léků nebo DNA na přístupné povrchy (například při léčení nádorů povrchů sliznic, jako jsou dýchací, zažívací nebo pohlavní a močové trakty).

Dalším výhodným řešením je výrobek pro terapeutické použití obsahující jednotku s nebo pro bezjehlovou stříkačku. Podstata spočívá vtom, že jednotka obsahuje obvodově utěsněnou diafragmu, v jejímž vnitřním vydutí jsou uspořádány částečky terapeutického činidla. Diafragma je uzpůsobena pro pohyb směrem ven při náhlé aplikaci stlačeného plynu na její dovnitř směřující stěnu, čímž jsou částečky katapultovány směrem ven. Ve výhodném provedení jsou částečky uzavřeny mezi vydutou stěnou diafragmy a přikrývající, utěsněné připojenou přepážkovou blánou.

Přehled obrázků na výkrese

Na obr. 1 až 3 je zobrazena stříkačka pro aplikování částeček terapeutického činidla skrze kůži. Na obr. 4 až 7 je zobrazeno aplikování tohoto vynálezu v cévním katétru pro použití při léčení cévních proliferačních potíží.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je zřetelně předvedeno, že stříkačka má zdroj 10 tvořený válcovitým zásobníkem, který prvotně obsahuje helium pod tlakem přibližně 80 barů. Tento zdroj 10 je přišroubován a utěsněn k první trubicovité části 11 tělesa stříkačky, obsahující protrhnutelnou komoru 12· Část 11 tělesa stříkačky je přišroubována a utěsněna ke druhé trubicovité části 13 tělesa obsahující průchod tvořený dutinou 14. Část 13 tělesa stříkačky je pak přišroubována a utěsněna ke třetí trubicovité části 17 tělesa stříkačky obsahující průchod tvořený dutinou 18 a ke spodku části 17 tělesa stříkačky je přišroubována trubicovitá koncová část 19.

Na základě tohoto konstrukčního řešení může být zdroj 10 uchováván zvlášť a může být připevněn ke zbytku stříkačky bezprostředně před použitím. Části 11 a 13 tělesa stříkačky jsou oddělitelné, aby bylo možno mezi ně umisťovat protrhnutelnou membránu 20. Koncová část 19 je oddělitelná od části 17 tělesa stříkačky, aby bylo možno mezi těmito částmi 17, 19 umisťovat

-2 CZ 290350 B6 vratnou, dvoupolohovou diafragmu 21, která má tvar polokoule a je vyrobena z tuhého a pevného, ale pružného materiálu, jako je Mylar, tepelným formováním ve vhodném přípravku.

Části 13 a 17 tělesa stříkačky jsou oddělitelné, takže části 17, 19 a 21 mohou sloužit jako jednorázově použitelná jednotka.

Částečky 23 terapeutického činidla se budou prvotně nacházet ve vydutí na povrchu diafragmy 21 směřujícím vně tělesa stříkačky ve směru jejich budoucího aplikování. Tyto částečky 23 mohou být udržovány elektrostatickými silami, jejich přirozenou přilnavou vlastností nebo odpařením ethanolu, v němž se částečky 23 vznášely. Avšak z důvodů sterility je diafragma 21 výhodně přikryta a na svém okraji utěsněna slabou přepážkovou blánou 22, čímž je vytvořena utěsněná kapsle obsahující částečky 23, jak znázorňuje obr. 3. Slabá přepážková blána 22 může být naříznuta nebo nastřižena z důvodu snazšího protržení a omezení roztrhání membrány.

Při použití sestavené stříkačky, kdy je dutina 14, 18 předem naplněna heliem v podmínkách blízkých atmosférickému tlaku, je koncová část 19 umístěna do blízkosti kůže, kde má být lék aplikován, nebo se určeného místa na kůži dotýká, po čemž v důsledku stlačení plunžrového pístu 24 dojde k otevření ventilu 25 a následnému vniknutí helia do protrhnutelné komory 12. Tento ventil 25 může být výhodně uspořádán tak, že čelní plocha plunžrového pístu 24 je větší u výpustného vývodu ze zdroje 10 tvořeného válcovitým zásobníkem ve srovnání s čelní plochou plunžru nacházející se proti směru proudu plynu, výsledkem čehož je samootevření (a rychlé otevření) ventilu 25. Když tlak v komoře 12 vystoupí na postačující hodnotu, například přibližně 23 barů, membrána 20 se protrhne a uvolní nárazovou vlnu, která se šíří dutinou 14, 18, tj. tryskou tvořenou průchody, a způsobí náhlé obrácení vyduté difragmy 21 do tvaru vnějšího vypouknutí ve směru proudu. Toto vymrští částečky 23 prudce ven ze stříkačky při současném protržení přepážkové blány 22.

Na obr. 3 je nakreslen krátký, trubicovitý nástavec 26, který, je-li namontován, snižuje rychlost částeček 23 před nárazem a umožňuje větší rozptyl částeček v zájmu zvětšení plochy cílového místa na kůži.

Obr. 4 až 7 předvádějí aplikaci přihlašovaného vynálezu v cévním katétru pro použití při léčení cévních proliferačních potíží.

Obr. 5 předvádí celý katétr, jenž má na protisměrném konci zdroj 10, na který po směru proudu navazuje, podobně jako v prvním příkladě provedení vynálezu, ventil 25. dále protrhnutelná komora 12 a protrhnutelná membrána 20. Katétrem může být třídutinový katétr, kdy první dutina se nachází v obvykle používané vodicí lankové sondě, druhá dutina zajišťuje přísun plynu určeného k plnění polohového balonu 27 sloužícího pro přitlačení tělesa 28 ke stěně cévy 29 a třetí dutina 30 slouží pro přivedení nárazové vlny na hrot katétru.

U otvoru 31 v boční stěně tělesa 28 katétru je umístěna dvoupolohová diafragma 32. V poloze předvedené na obr. 4 a plnou čarou na obr. 6 má diafragma 32 takovou polohu, že její obrácené vydutí, v němž jsou umístěny částečky 33 terapeutického činidla obsahující nebo utvořené například z DNA, je namířeno do strany. Aby se zabránilo vyplavení částeček 33 z vydutí účinkem proudění krve v cévě, může být vydutí prvotně přikryto přepážkovou blánou nebo stahovatelným krytem 35, jak je předvedeno na obr. 7.

Katétr je používán analogicky jako stříkačka podle obr. 1 až 3. V tomto smyslu helium ze zdroje 10 pronikne do protrhovací komory 12, kde následně protrhne membránu 20 a způsobí nárazovou vlnu, která se rozšíří dutinou 30 a vyvolá náhlou změnu polohy diafragmy 32, jak je předvedeno čerchovanou čárou na obr. 6 výsledkem čehož je vymrštění částeček 33 vnějším směrem po odtažení krytu 35 nebo po protržení přepážkové blány na stěnu cévy 29.

-3 CZ 290350 B6

Na rozdíl od toho, co je předvedeno na obr. 6, může být žádoucí, aby diafragma 32 zůstala uvnitř obvodového obalu tělesa katétru nejen ve své dovnitř vyduté poloze před aplikováním terapeutického činidla, aby nedošlo k problémům při zavádění katétru, ale rovněž tehdy, když je ve své, vnějším směrem vypouklé poloze po aplikování terapeutického činidla, aby nedošlo k potencionálnímu poškození při nárazu na stěnu cévy.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (20)

1. Bezjehlová stříkačka tvořená částmi (13, 17, 28) tělesa obsahujícího dutinu (14, 18, 30), která je opatřena diafragmou (21, 32) a je na svém vstupním, protisměrném konci napojena nebo vytvořena pro napojení ke zdroji (10) stlačeného plynu, vyznačující se tím, že výstupní, po směru proudu umístěný konec dutiny (14, 18, 30) je ukončen za diafragmou (21, 32), která je uložena pohyblivě z obrácené první polohy, v níž tvoří ve směru dovnitř od výstupu z tělesa vydutí pro umístění dávky částeček (23, 33) terapeutického činidla, do druhé polohy, kde diafragma (21, 32) je v obou polohách utěsněné uspořádána na výstupním konci dutiny (14, 18, 30), přičemž při prudkém vniknutí stlačeného plynu do dutiny (14, 18, 30) přeskočí diafragma (21, 32) ze své první polohy vydutí do druhé opačné polohy a vymrští částečky (23, 33) směrem ven.

2. Bezjehlová stříkačka podle nároku 1,vyznačující se tím, že diafragma (21, 32) je vytvořena jako bistabilní.

3. Bezjehlová stříkačka podle nároků 1 a2, vyznačující se tím, že diafragma (21, 32) je v druhé poloze konvexní směrem ven.

-4 CZ 290350 B6

4. Bezjehlová stříkačka podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že diafragma (21, 32) je vytvořena pro své vymrštění a přeskočení z první polohy do druhé při uvolnění plynu do dutiny (14, 18, 30).

5. Bezjehlová stříkačka podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že horní konec dutiny (14, 18, 30) je uzavřen protrhnutelnou membránou (20) která je upravena pro prasknutí a náhlé uvolnění plynu do dutiny (14, 18, 30) při jejím vystavení účinku plynu s dostatečným tlakem.

6. Bezjehlová stříkačka podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že dutina (14,18, 30) obsahuje plyn, který je lehčí než vzduch.

7. Bezjehlová stříkačka podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že částečky (23, 33) terapeutického činidla jsou umístěny uvnitř vydutí dovnitř obrácené diafragmy (21, 32).

8. Bezjehlová stříkačka podle nároku 7, vyznačující se tím, že částečky (23, 33) jsou ve vydutí zakryty stahovatelným krytem (35).

9. Bezjehlová stříkačka podle nároku 7, vyznačující se tím, že částečky (23, 33) uvnitř vydutí jsou přikryty tenkou přepážkovou blánou (22), kterou částečky (23, 33) snadno po katapultování prorazí.

10. Bezjehlová stříkačka podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že částí (13, 17) tělesa obsahujícího dutinu (14, 18) je trubicová tryska, přičemž diafragma (21) je umístěna u výstupního konce trysky a zaujímá polohu v podstatě v axiálním směru trysky.

11. Bezjehlová stříkačka podle nároku 10, vyznačující se tím, že tryska je opatřena trubicovým nástavcem (26), vyčnívajícím z trysky po směru proudu od diafragmy (21).

12. Bezjehlová stříkačka podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že tělesem obsahujícím dutinu je katétr (28).

13. Bezjehlová stříkačka podle nároku 12, vyznačující se tím, že diafragma (32) je umístěna v boční stěně tělesa (28) katétru, přičemž při přesunu diafragmy (32) do druhé polohy jsou částečky (33) vymrštěny z tělesa (28) katétru do strany.

14. Bezjehlová stříkačka podle alespoň jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že dutina (14, 18, 30) je vytvořena pro podélné šíření nadzvukové rázové vlny plynu touto dutinou (14, 18, 30) kdiafragmě (21, 32) pro její pohyb směrem ven z první polohy do druhé polohy.

15. Bezjehlová stříkačka podle kteréhokoliv z nároků lažl 4, vyznačující se tím, že vydutí diafragmy (21, 32) je konkávní.

16. Výrobek pro terapeutické použití obsahující jednotku pro bezjehlovou stříkačku podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že jednotka obsahuje obvodově utěsněnou diafragmu (21), vjejímž vnitřním vydutí jsou uspořádány částečky (23) terapeutického činidla, přičemž diafragma (21) je upravena pro pohyb směrem ven při náhlé aplikaci stlačeného plynu na její dovnitř směřující stěnu, čímž jsou částečky (23) katapultovány směrem ven.

17. Výrobek podle nároku 16, vyznačující se tím, že částečky (23) jsou uzavřeny mezi vydutou stěnou diafragmy (21) a překrývající přepážkovou blánou (22) těsně dosedající na diafragmu (21).

18. Výrobek podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že diafragma (21) má půlkulový tvar.

19. Výrobek podle kteréhokoliv z nároků 16 až 18, vyznačující se tím, že vydutí diafragmy (21) je konkávní.

20. Výrobek podle nároku 19, vyznaču j ící se tí m, že diafragma (21) je uspořádána pro náhlé převrácení rázovou vlnou plynu, aplikovanou na konvexní stranu diafragmy (21).