DE60212837T2

DE60212837T2 - Medikamentenspender

Info

Publication number: DE60212837T2
Application number: DE60212837T
Authority: DE
Inventors: Richard Ian Ware WALKER; Gary Robert Ware BEAUMONT; Anthony Patrick Ware JONES; Michael Birsha Ware DAVIES
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Current assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2002-05-14
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2022-05-15
Also published as: AU2002345757A1; ATE331549T1; US20050022806A1; JP2004528151A; EP1395320A2; EP1395320B1; DE60212837D1; WO2002100469A2; WO2002100469A3

Description

Diese Erfindung betrifft einen Medikamentenspender mit einem Medikamentenbehälter, der einen Spende- bzw. Abgabemechanismus umfasst, der durch eine Betätigungsvorrichtung betätigbar ist. Der Spender ist insbesondere zur Verwendung als eine Inhalationsvorrichtung geeignet.
Es ist bekannt, Patienten mit in einem Aerosol enthaltenen Medikamenten zu behandeln, zum Beispiel bei der Behandlung von Atmungsstörungen. Es ist auch bekannt, für eine derartige Behandlung Medikamente zu verwenden, die in einem Aerosol enthalten sind und die an einen Patienten mittels einer Inhalationsvorrichtung verabreicht werden, die ein rohrförmiges Gehäuse oder Hülse, in dem/der sich der Aerosolbehälter befindet, und ein Auslassrohr aufweist, das aus dem rohrförmigen Gehäuse heraus führt. Derartige Inhalationsvorrichtungen werden im Allgemeinen als Dosieraerosole (Metered Dose Inhalors, MDIs) bezeichnet. Die in derartigen Inhalationsvorrichtungen verwendeten Aerosolbehälter sind so ausgestaltet, dass sie eine vorbestimmte Medikamentendosis auf jede Betätigung hin abgeben, mittels eines Auslassventilelements an einem Ende, das entweder durch ein Niederdrücken des Ventilelements, während der Behälter stationär gehalten wird, oder durch ein Niederdrücken des Behälters, während das Ventilelement stationär gehalten wird, geöffnet werden kann. Bei der Verwendung von derartigen Vorrichtungen ist der Aerosolbehälter in dem rohrförmigen Gehäuse so platziert, dass das Auslassventilelement des Behälters über eine Stütze mit dem Auslassrohr, zum Beispiel einer Düse oder einem Mundstück, kommuniziert bzw. in Verbindung steht. Wenn sie zur Abgabe von Medikamenten verwendet wird, zum Beispiel bei der Bronchodilatationstherapie, dann hält der Patient das Gehäuse in einem mehr oder weniger aufrechten Zustand und das Mundstück oder die Düse der Inhalationsvorrichtung ist in dem Mund oder der Nase des Patienten platziert. Der Aersolbehälter wird zu der Stütze hin gedrückt, um eine Medikamentendosis aus dem Behälter abzugeben, die dann durch den Patienten inhaliert wird.
Es ist auch bekannt, Trockenpulver-Inhalationsvorrichtungen zur Abgabe eines inhalierbaren Medikaments zu verwenden. In einem Aspekt umfassen derartige Spender im Voraus abgemessene Dosen eines pulverförmigen Medikaments, zum Beispiel in Kapseln oder Blistern. In einem anderen Aspekt umfassen derartige Spender ein Reservoir eines pulverförmigen Medikaments, aus dem Dosen vor dem Abgabeprozess, oder gleichzeitig damit, abgemessen werden. In jedem Fall kann die Vorrichtung für eine passive Medikamentenfreisetzung ausgestaltet sein, bei der das Medikament einfach an einer Abgabeposition zur Vernebelung in Aerosolform (Aerosolisation), als Antwort auf die Inhalation des Patienten, verfügbar gemacht wird. Alternativ kann ein aktiver Freisetzungsmechanismus verwendet werden, wobei ein „Puff" von Gas oder Luft an der Abgabeposition vorgesehen wird, um bei der Aerosolisation des Pulvers, vor der Inhalation des Patienten oder gleichzeitig damit, zu helfen. Derartige Vorrichtungen werden im Allgemeinen Trockenpulver-Inhalatoren mit aktiver Freisetzung (Active Release Dry Powder Inhalors, Active DPIs) genannt. Die Quelle des unter Druck stehenden Gases oder Luft ist im Allgemeinen ein Aerosolbehälter, aber kann auch durch andere geeignete Mittel, wie beispielsweise ein Pumpen- oder Kolbenmechanismus, vorgesehen werden.
Es ist auch bekannt, Spritzen für die Abgabe von injizierbaren Medikamenten an einen Patienten zu verwenden. Herkömmlich verlassen sich Spritzen auf ein Punktieren der Haut des Patienten durch eine hohle Nadel, durch welche das injizierbare Medikament (in Lösungs- oder Suspensionsform) an die Muskeln oder das Gewebe des Patienten abgegeben wird. Kürzlich entwickelte Systeme ohne Nadeln für die Abgabe von injizierbaren Mitteln verwenden eine Hochgeschwindigkeitsinjektion von Arzneimitteln oder Impfstoffen mit einer Partikelrezeptur durch die Haut und in jedes physikalisch zugängliche Gewebe. Andere Systeme ohne Nadeln verwenden eine ähnliche Hochgeschwindigkeitsinjektion von Arzneimitteln oder Impfstoffen, die auf ein geeignetes Trägerpartikel beschichtet sind. Derartige Systeme ohne Nadeln können so konfiguriert sein, dass sie eine Quelle von unter Druck stehender Luft oder Gas umfassen, die auf eine Freisetzung hin Energie vorsieht, um die Medikamentenpartikel zur Injektion in die Haut anzutreiben.
Man kann verstehen, dass eine effektive Medikamentenabgabe an den Patienten, unter Verwendung einer Inhalationsvorrichtung wie beispielsweise einem MDI oder aktiven DPI, wie oben beschrieben, zu einem gewissen Grad von der Fähigkeit des Patienten abhängt, die Vorrichtung manuell zu betätigen (z.B. Abgeben des Aerosols), und die Betätigung davon mit einem ausreichend starken Einatmen zu koordinieren. Für einige Patienten, insbesondere junge Kinder, die Älteren und Personen mit Arthritis, kann eine manuelle Betätigung der Vorrichtung Schwierigkeiten darstellen. Andere Patienten finden es schwierig, ein verlässliches Einatmen mit der Betätigung der Vorrichtung zu koordinieren. Beide dieser Patientengruppen laufen Gefahr, dass sie nicht die angemessene Medikamentendosis erhalten.
Man sollte auch verstehen, dass eine effektive Medikamentenabgabe an den Patienten, unter Verwendung einer Spritze oder eines Injektionssystems ohne Nadeln, wie oben beschrieben, auch Sorgfalt und Geschicklichkeit erfordert.
Die gemeinsam im Besitz befindliche Internationale (PCT) Anmeldung WO-A-01/41849, am 14.06.2001 veröffentlicht, offenbart einen Medikamentenspender, der keine kontrollierte manuelle Betätigung durch den Patienten erfordert. In einem Aspekt umfasst der Spender einen Medikamentenbehälter mit einem Abgabemechanismus, wie beispielsweise einem Ventil oder Kolben, und eine Betätigungsvorrichtung zum Betätigen des Abgabemechanismus. In einem anderen Aspekt umfasst die Vorrichtung einen aktiven DPI oder ein Injektionssystem ohne Nadeln, mit einer Quelle von unter Druck stehender Luft oder Gas, mit einem Abgabesystem wie beispielsweise einem Ventil oder Kolben, und einer Betätigungsvorrichtung zum Betätigen des Abgabemechanismus. Eine Betätigung reagiert auf die Aufbringung von nicht-mechanischer (z.B. elektrischer) Energie an eine Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung. Die nicht-mechanische Energie kann wiederum als Reaktion auf die Wahrnehmung des Atems eines Patienten vorgesehen werden.
Die Anmelderin hat nun Verbesserungen und Variationen an dem in der zuvor erwähnten PCT-Anmeldung offenbarten Spender entwickelt. Die Verbesserung umfasst eine Regel- bzw. Einstelleinrichtung, die angepasst ist um zu ermöglichen, dass Medikamentenbehälter unterschiedlicher Größen von dem Gehäuse angenommen werden.
Als weiterer Stand der Technik können WO-A-00/55072, WO-A-01/28615, US-A-5,451,105, WO-A-01/41845 und WO-A-01/41846 erwähnt werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Medikamentenspender gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Geeigneterweise umfasst der Medikamentenbehälter einen Freisetzungsmechanismus zum Freisetzen eines Medikaments davon, wie beispielsweise ein Ventil oder ein anderer geeigneter Mechanismus, der auch eine Messfunktion vorsehen kann. In einem anderen Aspekt kann der Medikamentenbehälter so angeordnet sein, dass er als Antwort auf ein Auslösen des Aerosolbehälters bricht, wodurch die Medikamenteninhalte davon für eine Energiezuführung zugänglich gemacht werden. In einem Aspekt liegt der Medikamentenspender in der Form eines aktiven DPI vor, bei dem ein „Puff" von Luft oder Gas (z.B. Helium) aus einem Aerosolbehälter, Pumpen- oder Kolbenmechanismus abgegeben wird, um eine Dosis von einem freigesetzten Trockenpulver-Medikament zu aerolisieren. In einem anderen Aspekt liegt der Medikamentenspender in der Form eines Injektionssystems ohne Nadel vor, bei dem komprimierte Luft oder ein komprimiertes Gas (z.B. Helium) mit einer hohen Geschwindigkeit aus dem Aerosolbehälter abgegeben wird, um eine Dosis eines Trockenpulver-Medikaments zur Injektion in die Haut anzutreiben. Geeigneterweise umfasst der Aersosolbehälter, der sich, so wie er hierin verwendet wird, auf jeden geeigneten Behälter zur Aufnahme eines flüssigen Gases unter Druck bezieht, somit komprimierte Luft oder ein komprimiertes Gas (z.B. Helium).
Der Freisetzungsmechanismus umfasst eine Einrichtung, um ein Medikament aus dem Medikamentenbehälter zur Freisetzung an einen Patienten zugänglich zu machen. Die Freisetzung kann aktiv in dem Sinne sein, dass ein Medikament aktiv aus dem Behälter abgegeben wird, oder die Freisetzung kann passiv in dem Sinne sein, dass ein Medikament lediglich für eine Freisetzung zugänglich gemacht wird, wenn die Freisetzungseinrichtung betätigt wird. Eine Freisetzung kann an eine Abgabeposition zur Abgabe an den Patienten erfolgen, oder alternativ kann es einen weiteren Transportschritt geben, bei dem das Medikament aus einer Nicht-Abgabeposition in eine Position transportiert wird, in der das Arzneimittel zur Abgabe an den Patienten bereit ist.
In einem Aspekt wird das Medikament im Voraus vor einer Freisetzung abgemessen. Zum Beispiel ist das Medikament vorher in Kapseln, Streifen- oder Bandform abgemessen.
In einem anderen Aspekt umfasst der Medikamentenbehälter ein Reservoir für ein Medikament (z.B. in Pulverform), und eine Messeinrichtung ist zum Abmessen einer Menge (z.B. nach Volumen oder nach Gewicht) eines Medikaments aus dem Reservoir vorgesehen.
Geeigneterweise umfasst die Regeleinrichtung eine variable Eingriffseinrichtung. In einem Aspekt umfasst die variable Eingriffseinrichtung einen ersten Eingreifer, der sich an einem ersten Teil des Medikamentenspenders befindet, und einen zweiten Eingreifer, der sich an einem zweiten Teil des Medikamentenspenders befindet, wobei der erste und zweite Eingreifer mit dem Medikamentenbehälter (z.B. an einer Vielzahl von Positionen) in Eingriff bringbar sind.
Bei einer ersten Ausführungsform umfasst die Regeleinrichtung eine Kupplung und einen Antriebsplattenmechanismus, der sich mit einer Gleitwelle verbindet, die den Medikamentenbehälter aufnimmt. Ein Kopplungsmechanismus ist mit der Antriebsplatte verbunden. Die Kupplung lässt zu, dass die Welle ihre Ruheposition findet, ohne irgendeine Last aufzubringen. Sobald der Kopplungsmechanismus aktiviert wird, ergreift die Kupplung die Welle und die Antriebsplatte wird nach unten gezogen.
Bei einer zweiten Ausführungsform umfasst die Regeleinrichtung einen Zahnstangen- und Radmechanismus. Eine Medikamentenbehälter-Anordnung ist mit einer Vielzahl von Rädern versehen, die geeignet sind mit einer Zahnstange, die sich an der Innenseite eines Gehäuses befindet, in Eingriff zu gelangen. Wenn die Vorrichtung aktiviert wird, gelangen die Räder mit der Zahnstange an dem Körper in Eingriff. Die Räder setzen sich fest, was ermöglicht, dass sich die Dosenanordnung mit dem Körper bewegt, was bewirkt, dass die Dose ausgelöst wird. Nach dem Auslösen wird die Aktivierung angehalten, die Drähte beginnen sich zu entspannen und der Körper und die Dosenanordnung können in ihre Ruhestellung zurückkehren. Geeigneterweise ist die Medikamentenbehälter-Anordnung ferner mit einem Kragen mit einem Zahnstangenprofil versehen, mit dem die Räder während einer Aktivierung auch in Eingriff gelangen können. Geeigneterweise erfolgt eine Aktivierung mittels einer Kupplungsvorrichtung.
Bei einer dritten Ausführungsform umfasst die Regeleinrichtung einen flexiblen Beutel, der ein viskoses Fluid enthält, wobei er sich geeigneterweise in der Basis des Gehäuses befindet. Wenn der Medikamenten- oder Aerosol-) Behälter durch das Gehäuse aufgenommen wird, bildet sich der flexible Beutel um die Dose herum aus, um einen Null-Bezugspunkt vorzusehen.
Bei einer vierten Ausführungsform umfasst die Regeleinrichtung einen Antriebskeilmechanismus, wobei der Antriebskeilmechanismus keilförmige Zähne aufweist, die mit einem gezahnten Wagen bzw. Schlitten zusammenwirken, der angepasst ist um den Medikamentenbehälter aufzunehmen. Geeigneterweise entspricht die Anzahl der Zähne an dem Schlitten der Anzahl der Zähne an dem Antriebskeil. Die keilförmigen Zähne an dem Antriebskeil gestatten einen Eingriff des Schlittens an unterschiedlichen Positionen, abhängig von der Höhe des verwendeten Medikamentenbehälters. Geeigneterweise ist eine Antriebsplatte mit dem Antriebskeil in Kontakt. Geeigneterweise sind einer oder mehrere Kupplungsmechanismen an der Antriebsplatte angebracht, an einem Ende, und an dem fernen Ende an dem Schlitten, an dem anderen Ende. Wenn der Schlitten aus einer Ladeposition in die Eingriffsposition gedreht wird, gelangen die Zähne an dem Schlitten mit den keilförmigen Zähnen an dem Antriebskeil in Eingriff. Wenn der Schlitten weiter gedreht wird, wird der Medikamentenbehälter in die Abgabeposition gedreht und wird ausgelöst. Sobald ausgelöst wurde, wird der Schlitten zurück in die Ruhestellung gedreht.
Geeigneterweise wird der Abgabemechanismus aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Ventil-, Pumpen- oder Kolbenmechanismus besteht. Vorzugsweise umfasst der Abgabemechanismus einen Messmechanismus.
In einem Aspekt umfasst der Abgabemechanismus ein Ventil. Geeigneterweise ist das Ventil ein Schieber. Andere Ventilsysteme umfassen, aber sind nicht darauf beschränkt, Tellerventilsystme, Keilschiebersysteme, Doppelplattenschiebersysteme, Kugel- und Winkelventilsysteme, Systeme von Rückflussventilen mit Klappe, Endhahnventilsysteme und andere ähnliche Ventilsysteme. Das Ventildesign ist typischerweise eine Funktion des Bereitstellens einer vorbestimmten Dosierung oder Menge des in dem Behälter enthaltenen Medikaments an einen Nutzer.
Wenn der Medikamentenbehälter ein unter Druck stehender Aerosolbehälter ist, umfasst das Ventil typischerweise einen Ventilkörper mit einer Einlassöffnung durch welche eine Medikamenten-Aerosolrezeptur den Ventilkörper verlassen kann, und einen Öffnungs-/Schließmechanismus mittels dessen ein Fluss durch die Auslassöffnung steuerbar ist.
Das Ventil kann ein Schieber sein, wobei der Öffnungs-/Schließmechanismus einen Dichtungsring und einen durch den Dichtungsring aufnehmbaren Ventilschaft umfasst, der einen Abgabedurchgang aufweist, wobei der Ventilschaft gleitend innerhalb des Rings bewegbar ist, aus einer Position mit geschlossenem Ventil in eine Position mit offenem Ventil, bei der das Innere des Ventilkörpers in Verbindung mit dem Äußeren des Ventilkörpers steht, über den Abgabedurchgang.
Typischerweise ist das Ventil ein Dosierventil. Die Messvolumen betragen üblicherweise von 10 bis 100 μl, wie beispielsweise 25 μl, 50 μl oder 63 μl. Geeigneterweise definiert der Ventilkörper eine Messkammer zum Abmessen einer Menge von einer Medikamentenrezeptur, und einen Öffnungs-/Schließmechanismus mittels dessen der Fluss durch die Einlassöffnung an die Messkammer steuerbar ist. Vorzugsweise weist der Ventilkörper eine Probenahmekammer auf, die mit der Messkammer über eine zweite Einlassöffnung in Verbindung steht, wobei die Einlassöffnung mittels eines Öffnungs-/Schließmechanismus steuerbar ist, wodurch der Fluss einer Medikamentenrezeptur in die Messkammer reguliert wird.
Das Ventil kann auch ein „Freifluss-Aerosolventil" mit einer Kammer, und einen Ventilschaft umfassen, der sich in die Kammer erstreckt und relativ zu der Kammer zwischen Abgabe- und Nicht-Abgabepositionen bewegbar ist. Der Ventilschaft weist eine Konfiguration auf, und die Kammer weist eine innere Konfiguration auf, die derart sind, dass ein abgemessenes Volumen dazwischen definiert wird, und derart, dass der Ventilschaft während einer Bewegung zwischen seinen Nicht-Abgabe- und Abgabepositionen aufeinanderfolgend: (i) einen freien Fluss von einer Aerosolrezeptur in die Kammer zulässt, (ii) ein geschlossenes abgemessenes Volumen für eine unter Druck stehende Aerosolrezeptur zwischen der äußeren Oberfläche des Ventilschafts und der inneren Oberfläche der Kammer definiert, und (iii) sich mit dem geschlossenen abgemessenen Volumen innerhalb der Kammer bewegt, ohne dass das Volumen des geschlossenen abgemessenen Volumens abnimmt, bis das Messvolumen mit einem Auslassdurchgang in Verbindung steht, wodurch eine Abgabe des abgemessenen Volumens von unter Druck stehender Aerosolrezeptur zugelassen wird. Ein Ventil dieser Art wird in U.S. Patent Nr. 5,772,085 beschrieben.
Das Ventil kann auch eine Struktur und Wirkung ähnlich denjenigen Aerosolventilen aufweisen, die in der europäischen Patentanmeldung Nr. EP-A-870,699 und der PCT Patentanmeldung Nr. WO99/36334 beschrieben werden.
In einem anderen Aspekt umfasst der Abgabemechanismus einen Kolben, wie es beispielsweise in einer Spritze für die Abgabe von einem injizierbaren Medikament an einen Patienten geben kann. Ausführungsformen mit mehreren Kolben und mehreren Spritzenkammern werden auch in Betracht gezogen. Die Spritzeninhalte können zum Beispiel flüssig, Lösungen, Suspensionen, in partikulärer oder in gefriergetrockneter Form sein. Ein Rückzieh- oder Rückstellmechanismus wird typischerweise für den Kolben vorgesehen.
Herkömmliche Spritzen sind darauf angewiesen, die Haut eine Patienten mit einer hohlen Nadel zu punktieren, durch die das injizierbare Medikament (in Lösungs- oder Suspensionsform) an die Muskel oder das Gewebe eines Patienten abgegeben wird. Kürzlich entwickelte Systeme ohne Nadeln zur Abgabe von injizierbaren Mitteln verwenden eine Hochgeschwindigkeitsinjektion von Arzneimitteln oder Impfstoffen mit einer Partikelrezeptur durch die Haut und in jedes physisch zugängliche Gewebe. Andere Systeme ohne Nadeln verwenden eine ähnliche Hochgeschwindigkeitsinjektion von Arzneimitteln oder Impfstoffen, die auf ein geeignetes Trägerpartikel beschichtet sind.
In einem anderen Aspekt umfasst der Abgabemechanismus einen Pumpenmechanismus, wie er in einem Spender zur Abgabe einer flüssigen oder Lösungs- (z.B. wässrige Lösung) Form eines Medikaments aufgefunden werden könnte. Die Pumpe kann das Medikament direkt an den Patienten (z.B. als ein Nasenspray) abgeben, oder die Pumpe kann das Medikament an eine Zwischenposition abgeben, an der weitere Energie darauf zugeführt wird, um die Medikamentendosis weiter anzutreiben, zu aerolisieren oder anderweitig an den Patienten zu leiten.
Ein Rückstellmechanismus kann zum Zurückstellen des Abgabemechanismus, nach einer Betätigung davon, vorgesehen sein. Der Rückstellmechanismus kann zum Beispiel eine Feder, einen Motor, mechanische Anordnung oder eine Rückstellkopplung umfassen. Der Rückstellmechanismus kann in Aspekten einen Teil des Abgabemechanismus oder einen Teil des Antriebsmechanismus bilden. Alternativ kann er ein vollständig separater Mechanismus sein.
Der Begriff „Antriebseinrichtung" wird hierin verwendet, um jegliche Mittel bzw. Einrichtungen zu definieren, die in der Lage sind die erforderte Antriebstätigkeit vorzusehen. Der Antrieb lässt geeigneterweise eine Bewegung zu, um die Antriebstätigkeit umzukehren. Somit lässt er geeigneterweise beides zu, eine Betätigung und ein Zurückstellen des Abgabemechanismus. Während die Antriebstätigkeit fast immer kraftbetrieben ist, kann die Rückstellbetätigung kraftbetrieben sein oder sie kann eine einfache, nicht kraftbetriebene Entspannungstätigkeit, oder eine Kombination dieser Alternativen, sein.
In Aspekten wird die Antriebseinrichtung in Kombination mit einem Getriebemechanismus (gear mechanism) verwendet. Der Getriebemechanismus steigert das durch die Antriebseinrichtung vorgesehene Drehmoment (Kraft), wobei dadurch ermöglicht wird, dass relativ kompakte Motoren, die eine geringe Energie und ein geringes Drehmoment erzeugen, verwendet werden. Kompaktheit ist ein Schlüsselerfordernis von tragbaren Medikamentenspendern, insbesondere von denjenigen, die für eine Hand-gehaltene Nutzung und/oder Tragbarkeit in der Tasche ausgestaltet sind. Die Anmelder haben auch herausgefunden, dass eine gesteigerte Gebrauchseignung erhalten werden kann, falls elektronische Steuersysteme vorgesehen werden, um den Betrieb der Antriebseinrichtung zu steuern.
Die Antriebseinrichtung kann auch konfiguriert sein um den Medikamentenbehälter an jedem Punkt während der Antriebstätigkeit umzurühren (z.B. vibrieren oder schütteln).
Die Antriebseinrichtung umfasst typischerweise einen Motor, vorzugsweise einen elektrisch angetriebenen Motor. Der Motor kann einen Linear- oder Drehantrieb vorsehen, aber Linearmotoren sind am besten geeignet. Der Motor kann zum Beispiel einen DC-Elektromotor, einen piezoelektrischen (PZ) Motor, einen Solenoid-Motor oder einen Linearmotor umfassen.
Die Antriebseinrichtung kann auch eine Fluidpumpe, wie beispielsweise eine Luftpumpe oder hydraulische Pumpe, umfassen.
Die Antriebseinrichtung kann eine direkte Antriebstätigkeit aufweisen, derart, dass eine Betätigung von ihr direkt in einer Betätigung des Abgabemechanismus resultiert. Alternativ kann die Antriebseinrichtung durch eine Art von Kopplung an den Behältersitz/Spendersitz gekoppelt sein. Diese Kopplung kann eine direkte Kopplung sein, oder sie kann eine Art von Energiespeichermechanismus oder Auslösemechanismus umfassen. Es werden zum Beispiel Ausführungsformen in Betracht gezogen, bei denen die Antriebseinrichtung verwendet wird, um ein Federauslösesystem mit Energie zu versehen, wobei die Betätigung davon in einer Bewegung des Behältersitzes/Spendersitzes resultiert, um den Abgabemechanismus zu betätigen.
Die Kopplung der Antriebseinrichtung kann sich verformen, oder einen Phasenübergang durchmachen, um zu einer Änderung der Form/Abmessung der Kopplung zu führen, was dazu dient, den Abgabemechanismus zu betätigen.
Vorzugsweise umfasst die elektrische Stromenergie einen elektrischen Stromfluss durch die Kopplung oder Rückstellkopplung.
Vorzugsweise umfasst die Kopplung, oder irgendeine Rückstellkopplung, einen Draht, Streifen, Spule oder Rohr.
Anordnungen mit mehreren Streifen, Drähten, Spulen oder Rohren werden auch in Betracht gezogen. Die multiplen Streifen, Drähte, Spulen oder Rohre können auf jegliche geeignete Art angeordnet werden, einschließlich Parallel- oder Reihenanordnungen und Bündelanordnungen.
Die Kopplung kann mit jeder geeigneten Beschichtung beschichtet sein, oder innerhalb jeder geeigneten Ummantelung, einschließlich einer Schrumpffolienumhüllung, ummantelt sein.
In einem besonderen Aspekt umfasst die Kopplung einen oder mehrere Drähte, die sich als Antwort auf die Aufbringung einer nicht mechanischen Energie darauf zusammenziehen.
Vorzugsweise beträgt der Grad des Zusammenziehens der Kopplung zwischen 2% bis 8%.
Bei Ausführungsformen umfasst die Kopplung eine Legierung, die einen Phasenübergang auf ein Erwärmen hin durchmacht (Formgedächtnislegierungen). Bestimmte Formgedächtnislegierungen machen auch eine Änderung der Form auf ein Wiederabkühlen hin durch, ohne äußerlich angewandte Energie. Derartige Zweiwege-Formgedächtnislegierungen werden auch zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
Bei einer Ausführungsform ist die Formgedächtnislegierung eine binäre Legierung, vorzugsweise eine Nickel-Titan-Legierung, wie beispielsweise eine Nickel-Titan-Legierung, die von 5% bis 95%, vorzugsweise von 20% bis 80%, Nickel nach Gewicht, und von 95% bis 5%, vorzugsweise von 80% bis 20%, Titan nach Gewicht umfasst. Mit einer Nickel-Titan-Legierung ist eine Legierung gemeint, die im Wesentlichen aus Nickel und Titan besteht, obwohl andere Elemente, wie beispielsweise Cu und Nb, in kleinen (z.B. Spuren) Mengen vorhanden sein können.
Bei anderen Ausführungsformen ist die Formgedächtnislegierung eine tertiäre Legierung, vorzugsweise eine Kupfer-Aluminium-Nickel-Legierung oder eine Kupfer-Zink-Aluminium-Legierung. Spuren von anderen Elementen können auch vorhanden sein.
Bei weiteren Ausführungsformen umfasst die Kopplung eine Legierung, die einen Phasenübergang auf die Aufbringung eine magnetischen Felds darauf durchmacht (magnetische Formgedächtnislegierungen). Diese Materialien sind im Allgemeinen intermetallische, ferromagnetische Legierungen, die Zwillingsvarianten bei der martensitischen Phase, oder Niedertemperaturphase, des Materials aufweisen. Geeignete magnetische Formgedächtnislegierungen sind zum Beispiel in dem U.S. Patent Nr. 5,958,154 beschrieben.
Bei einer Ausführungsform weist die magnetische Formgedächtnislegierung eine austenitische Kristallstruktur oberhalb einer charakteristischen Phasenumwandlungstemperatur auf, und weist auch eine martensitische Zwillingskristallstruktur unterhalb der Phasenumwandlungstemperatur auf. Die Legierung weist eine magneto-kristalline Anisotropie-Energie auf, die ausreichend ist, um eine Bewegung von Zwillingsgrenzen der martensitischen Zwillingskristallstruktur, als Antwort auf eine Aufbringung eines magnetischen Felds auf die martensitische Zwillingskristallstruktur hin, zu ermöglichen.
Wenn eine magnetische Formgedächtnislegierung verwendet wird, umfasst der Medikamentenspender vorzugsweise eine Magnetfeldquelle, die bezüglich der Kopplung in einer Ausrichtung angeordnet ist, dass sie auf die Kopplung ein Magnetbetätigungsfeld in einer Richtung aufbringt, die im Wesentlichen parallel zu einer ausgewählten Zwillingsgrenzenrichtung der martensitischen Zwillingskristallstruktur des Kopplungsmaterials ist.
Alternativ umfasst der Medikamentenspender vorzugsweise eine magnetische Vorspannungsfeldquelle, die bezüglich der Kopplung in einer Ausrichtung so angeordnet ist, dass sie ein magnetisches Vorspannungsfeld auf die Kopplung aufbringt, und eine magnetische Betätigungsfeldquelle, die bezüglich der Kopplung in einer so Ausrichtung angeordnet ist, dass sie ein magnetisches Betätigungsfeld auf das Kopplungsmaterial in einer Richtung aufbringt, die im Wesentlichen senkrecht zu der Ausrichtung des aufgebrachten magnetischen Vorspannungsfelds ist.
Eine bevorzugte magnetische Formgedächtnislegierung ist das Betätigungsvorrichtungsmaterial mit einer Legierungszusammensetzung, die als Ni_65-x-yMn₂₀ + xGa₁₅ + y definiert ist, wobei x zwischen 3 Atom-% und 15 Atom-% liegt, und y zwischen 3 Atom-% und 12 Atom-% liegt. Vorzugsweise umfasst das Betätigungsvorrichtungsmaterial eine Legierungszusammensetzung, die als Ni_65-x-yMn₂₀ + xGa₁₅ + y definiert ist, wobei x zwischen 6 Atom-% und 10 Atom-% liegt, und y zwischen 5 Atom-% und 9 Atom-% liegt; oder bei der x zwischen 12 Atom-% und 15 Atom-% liegt, und y zwischen 3 Atom-% und 6 Atom-% liegt; oder bei der x zwischen 10 Atom-% und 14 Atom-% liegt, und y zwischen 3 Atom-% und 6 Atom-% liegt; oder bei der x zwischen 7 Atom-% und 11 Atom-% liegt, und y zwischen 3 Atom-% und 7 Atom-% liegt. In einem besonders bevorzugten Aspekt ist die Legierung Ni₅₀Mn₂₆Ga₂₅.
Eine andere bevorzugte magnetische Formgedächtnislegierung ist die Legierung mit der Zusammensetzung (Ni_aFe_bCo_c)_65-x-y(Mn_dFe_eCo_f)₂₀ + x(Ga_gSi_hAl_i)₁₅ + y, wobei x zwischen 3 Atom-% und 15 Atom-% liegt, und y zwischen 3 Atom-% und 12 Atom-% liegt, und bei der a + b + c = 1, bei der d + e + f = 1, und g + h + i = 1.
In bevorzugten Aspekten liegt b zwischen Null und 0,6, c liegt zwischen Null und 0,6, und e, f, h und i sind jeweils Null; oder b und c sind jeweils Null, e liegt zwischen Null und 0,6, f liegt zwischen Null und 0,6, und h und i sind jeweils Null; oder b, c, e und f sind jeweils Null, h liegt zwischen Null und 0,5, und i liegt zwischen Null und 0,5.
Andere geeignete Formgedächtnislegierungen umfassen diejenigen, die auf Ionenaustausch-Polymer-Kompositwerkstoffen basieren, wie sie in „Ionic Polymer-Metal Composites (IPMC) As Biomimetic Sensors, Actuators & Artificial Muscels – A Review", M. Shahinpoor, Y. Bar-Cohen, J. O. Simpson und J. Smith, wie unter http://www.unm.edu/~amri/paper.html, beschrieben sind.
Andere potentiell geeignete Formgedächtnislegierungen umfassen diejenigen, die auf zusammenziehbaren Polymeren basieren, wie sie beispielsweise in „Review of Artificial Muscle based on Contractile Polymers", Massachusetts Institute of Technology Artificial Intelligence Laboratory Memo Nr. 1330, November 1991, David L. Brock, beschrieben sind.
Vorzugsweise weisen die einen oder mehreren Drähte einen Durchmesser von 30 bis 400 Mikrometer auf, vorzugsweise von 50 bis 150 Mikrometer.
Vorzugsweise umfasst die Kopplung von zwei bis zwanzig, vorzugsweise sechs bis zwölf Drähte, die sich als Antwort auf die Aufbringung einer nicht mechanischen Energie darauf zusammenziehen. Die Drähte können auf jede geeignete Art angeordnet sein, einschließlich Parallel- oder Reihenanordnungen und Bündelanordnungen.
In einem anderen Aspekt umfasst die Kopplung einen Streifen, der mehrere Schichten von unterschiedlichen Metallen aufweist. Geeignete Streifen umfassen typischerweise eine Vielzahl von Materialschichten, wobei jedes Material einen unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.
Bevorzugte Beispiele von Streifen umfassen diejenigen mit mehreren Schichten von unterschiedlichen Metallen (z.B. Bimetallstreifen), und Streifen mit zumindest einem piezoelektrischen Material. Geeignete piezoelektrische Materialien umfassen piezoelektrische Keramiken, wie beispielsweise Zusammensetzungen aus Bleizirconat und Bleititanat, und piezoelektrische Kristalle, die im Allgemeinen polykristalline ferroelektrische Materialien mit der Perovskit-Struktur sind. Derartige piezoelektrische Materialien verformen sich im Allgemeinen als Antwort auf die Aufbringung von einem elektrischen Feld.
In einem Aspekt ist die Kopplung als Antwort auf ein Erwärmen verformbar, das von einem elektrischen Stromfluss in dem Bereich von 0,01A bis 100A, vorzugsweise von 0,1A bis 5A, stammt.
In einem anderen Aspekt ist die Kopplung als Antwort auf die Aufbringung eines elektrischen Felds verformbar, insbesondere wenn die Kopplung ein piezoelektrisches Material umfasst.
In einem weiteren Aspekt ist die Kopplung als Antwort auf ein Magnetfeld von 0,01 bis 100 Tesla verformbar. Das Magnetfeld kann zum Beispiel durch einen Permanentmagneten oder durch einen Elektromagneten erzeugt werden.
In einem bevorzugten Aspekt umfasst die Antriebseinrichtung zusätzlich eine Getriebeeinrichtung, um die dadurch vorgesehene Kraft (Drehmoment) ins Schnelle zu übersetzen. Dies ermöglicht es, dass Motoren mit einem relativ geringen Drehmoment (die typischerweise kompakt sind, eine hohe Geschwindigkeit haben, und mit niedrigem Leistungsbedarf) verwendet werden können.
Die Anmelder haben bestimmt, dass Übersetzungsverhältnisse von 20:1 bis 1000:1, insbesondere von 50:1 bis 500:1, vorzugsweise von 100:1 bis 200:1, am besten geeignet sind.
Bei einem besondere Beispiel beträgt die Kraft, die erforderlich ist um das Ventil eines typischen Dosieraerosols (Metered Dose Inhalor, MDI) zu betätigen, von 20 bis 40 N. Aber falls eine Getriebeeinrichtung verwendet wird, können Motoren verwendet werden, die in der Lage sind, ein Drehmoment von weniger als 1 Nm vorzusehen.
Die Getriebeeinrichtung kann jeden geeigneten Getriebemechanismus umfassen. Spezielle Beispiele umfassen Kurvenantriebe, Schraubenantriebe, Hebel, Kurbelwellen, Riemenscheiben und Hydraulikgetriebe. Vorzugsweise ist der Getriebemechanismus relativ kompakt.
Der Medikamentenspender der Erfindung ist zur Verwendung mit Medikamentenbehältern mit verschiedenen Größen, Formen und/oder Herstellungstoleranzen konfiguriert. Es ist deshalb wünschenswert, dass der Medikamentenspender hierin eine Lokalisierungseinrichtung umfasst, um die Position des Medikamentenbehälters zu lokalisieren. Der Lokalisierer kann auch derart wirken, dass er kontinuierlich die Position des Medikamentenbehälters verfolgt, z.B. während irgendeinem bestimmten Antriebsvorgang. Der Medikamentenspender umfasst auch vorzugsweise eine Nulleinstellungseinrichtung, um den Medikamentenbehälter an einer definierten Nullposition darin zu positionieren.
Der Lokalisierer, Verfolger und/oder die Nulleinstellungseinrichtung können mechanische und/oder elektronische Komponenten umfassen, wie beispielsweise jegliche bekannte elektronische Positionswahrnehmungseinrichtungen.
Geeigneterweise ist die Antriebseinrichtung als Antwort auf einen elektrischen Stromfluss in dem Bereich von 0,01A bis 100A, vorzugsweise von 0,1A bis 5A, betätigbar.
In einem weiteren Verbesserungsaspekt ist der Medikamentenspender mit einer Entkopplungseinrichtung versehen, die geeignet ist zuzulassen, dass der Medikamentenbehälter zu einer Nicht-Abgabeposition (Deaktivierung des Abgabemechanismus) zurückkehrt, unabhängig von einem Zurücksetzen des Antriebsmechanismus (z.B. Kopplungsmechanismus). Sobald der Medikamentenbehälter in die Nicht-Abgabeposition zurückgekehrt ist, kann er wieder gefüllt werden. Es gibt zwei Vorteile beim Ermöglichen, dass der Medikamentenbehälter vor einem vollständigen Zurücksetzen des Kopplungsmechanismus wieder gefüllt wird: erstens, es kann sein, dass mehrere Dosen in schneller Abfolge gegeben werden müssen, und zweitens, um sicherzustellen, dass die richtige Wirkstoffkonzentration in dem Medikamentenbehälter platziert ist.
Geeigneterweise ist die Entkopplungseinrichtung aus einer ersten Nicht-Abgabeposition durch eine Abgabeposition in eine zweite Nicht-Abgabeposition bewegbar. Die zweite Nicht-Abgabeposition kann die gleiche sein wie die erste Nicht-Abgabeposition oder sie kann unterschiedlich zu ihr sein.
Geeigneterweise wird eine Bewegung der Entkopplungseinrichtung in einer Richtung in eine Bewegung des Medikamentenbehälters (oder Aerosol-Behälters) zwischen einer Abgabeposition und Nicht-Abgabepositionen übersetzt.
Geeigneterweise umfasst die Entkopplungseinrichtung einen Getriebemechanismus der in der Lage ist, den Medikamentenbehälter aus einer Nicht-Abgabeposition durch eine Abgabeposition und zurück zu einer Nicht-Abgabeposition zu bewegen. Der Getriebemechanismus kann Zahnräder und/oder Hebel umfassen.
Eine erste Ausführungsform von diesem „Entkopplungs-" Verbesserungsaspekt stellt eine Entkopplungseinrichtung bereit mit einer mehrseitigen oder mehrbogigen Nocke bzw. Ansatz, die entweder direkt oder indirekt mit einem Medikamentenbehälter in Kontakt ist, und einem Kopplungsmechanismus, der sich von dem Nocken zu einem festen Punkt an dem Medikamentenspender erstreckt. Vorzugsweise weist die Nocke an ihrer Mitte eine Kupplung auf, die ermöglicht, dass jeglicher durchhängender Teil bei den Drähten nach einer Entspannung aufgenommen wird. Wenn der Kopplungsmechanismus aktiviert wird, dreht sich die Nocke und übt einen nach unten gerichteten Druck auf den Medikamentenbehälter aus, wobei sie ihn in eine Abgabeposition bewegt. Sobald das Medikament abgegeben ist, dreht sich die Nocke schnell weiter zurück in eine Ruhestellung, wobei sich der Medikamentenbehälter zurück in die Nicht-Abgabeposition bewegt.
Eine zweite Ausführungsform von diesem „Entkopplungs-" Verbesserungsaspekt stellt eine Entkopplungseinrichtung bereit mit einem Träger, der an seinem Mittelpunkt drehbar angelenkt ist, wobei der Träger zwischen einer ersten Nicht-Abgabeposition durch eine Abgabeposition in eine zweite Nicht-Abgabeposition, durch Aktivierung eine Kopplungsmechanismus, bewegbar ist. Geeigneterweise ist ein erstes Ende des Trägers an einem festen Punkt angebracht, zum Beispiel an dem Gehäuse, und das zweite Ende des Trägers ist an dem Medikamentenbehälter, wie beispielsweise eine Abgabedose, angebracht. Auf eine Aktivierung des Kopplungsmechanismus hin wird der Träger aus seiner ersten Nicht-Abgabeposition durch die Abgabeposition in seine zweite Nicht-Abgabeposition bewegt. Wenn die Abgabeposition erreicht ist, wird der Wirkstoff aus dem Medikamentenbehälter abgegeben. Wenn der Träger durch die Abgabeposition durchgeht, schreitet er schnell zu der zweiten Nicht-Abgabeposition voran, geeigneterweise mit der Hilfe von einer Rückführventilfeder. Der Kopplungsmechanismus, der verwendet wird um den Träger aus seiner ersten Position in seine zweite Position zu bewegen, umfasst geeigneterweise zwei oder mehr Drähte, die an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angebracht sind.
Eine dritte Ausführungsform von diesem „Entkopplungs-" Verbesserungsaspekt stellt eine Entkopplungseinrichtung bereit mit einer oberen Krone und einer Druckkrone, wobei die zwei Kronen miteinander in Eingriff sind. Die Druckkrone ist mit einem Medikamentenbehälter in Kontakt. Eine Aktivierung eines Kopplungsmechanismus, zum Beispiel Kopplungsdrähte, bewirkt, dass sich die obere Krone dreht, was wiederum eine nach unten gerichtete Kraft auf den Medikamentenbehälter durch die obere Krone ausübt, wobei der Medikamentenbehälter in eine Abgabeposition bewegt wird. Geeigneterweise verwenden die zwei Kronen eine Zahn/Zahn- oder Kugel/Zahn-Anordnung um in Eingriff zu gelangen. Geeigneterweise ist eine Kupplung vorgesehen, um zu ermöglichen, dass der Kopplungsmechanismus in die Ruhestellung zurückkehrt.
In einem weiteren Verbesserungsaspekt umfasst die Verbesserung eine Antriebsunterstützungs- bzw. Antriebsassistent-Einrichtung, um den Antriebsmechanismus mit einem mechanischen Vorteil zu versehen. Die Antriebsassistent-Einrichtung kann gleichzeitig wie die Aktivierung des Antriebsmechanismus wirken, oder sequentiell mit ihr. Zum Beispiel kann eine erhöhte Bewegung des Abgabemechanismus, wie beispielsweise ein Ventil oder Kolben, bezüglich der Abnahme in der Länge von einem Drahtkopplungsmechanismus erhalten werden. In SMA-Drahtantriebsaspekten beträgt die Abnahme in der Länge des Drahts lediglich wenige Prozent von der Gesamtlänge des Drahts, zum Beispiel 2 bis 8%. Dafür, dass der Abgabemechanismus ausreichend bewegt wird, so dass das Arzneimittel abgegeben wird, würde die erforderliche Länge des Drahts folglich beträchtlich und in vielen Fällen unpraktisch sein. Durch eine Aufnahme des Antriebsassistenten (z.B. Drahtassistent), kann die kleine Abnahme in der Länge des Drahts, auf eine Aufbringung von nicht mechanischer Energie hin, in eine größere Bewegung des Abgabemechanismus übersetzt werden. Alternativ kann eine Änderung in dem Arbeitsprofil des Kopplungsmechanismus erhalten werden.
Geeigneterweise sieht die Antriebsassistent-Einrichtung einen mechanischen Vorteil bei der Aktivierung des Antriebsmechanismus vor. Geeigneterweise besteht der mechanische Vorteil darin, eine erhöhte Bewegung des Abgabemechanismus bezüglich der Bewegung des Antriebsmechanismus vorzusehen. Alternativ besteht der mechanische Vorteil darin, eine erhöhte Kraft bei dem Hub des Abgabemechanismus vorzusehen.
Geeigneterweise umfasst die Antriebsassistent-Einrichtung einen Getriebemechanismus, der den Antriebsmechanismus und den Abgabemechanismus verbindet. Geeigneterweise umfasst der Getriebemechanismus Zahnräder und/oder Hebel.
Bei einer ersten Ausführungsform der „Antriebsassistent-" Verbesserung umfasst die Antriebsassistent-Einrichtung einen oder mehrere Hebel und einen oder mehrere Drehpunkte, wobei ein oder mehrere Antriebsmechanismen an zumindest einem Hebel angebracht sind, und wobei zumindest einer der einen oder mehreren Hebel mit einem Medikamentenbehälter in Kontakt ist. Wenn der Antriebsmechanismus aktiviert wird, zum Beispiel wenn sich die Drähte zusammenziehen, wird die Hebel- und Drehanordnung derart bewegt, dass eine nach unten gerichtete Kraft auf einen Medikamentenbehälter ausgeübt wird, wobei der Medikamentenbehälter in eine Abgabeposition bewegt wird. Eine Anzahl von alternativen Anordnungen kann in Betracht gezogen werden, die das erforderliche Ergebnis vorsehen würden, wobei eine Anzahl von ihnen ausführlicher nachstehend beschrieben wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese bestimmten Anordnungen beschränkt, und sämtliche Anordnung liegen im Bereich der Erfindung.
Bei einer zweiten Ausführungsform der „Antriebsassistent-" Verbesserung umfasst die Antriebsassistent-Einrichtung einen drehbaren Zylinder mit einer nach unten spiralförmig verlaufenden Führungsspur, wobei ein Führungsarm an dem unteren Ende an einem Medikamentenbehälter befestigt ist, wobei sich der Führungsarm innerhalb der Führungsspur befinden kann, und ein oder mehrere Antriebsmechanismen an einem Ende an dem drehbaren Zylinder befestigt sind. Vorzugsweise umfasst der drehbare Zylinder auch eine Kupplung, um den Antriebsmechanismen zu helfen in die Ruhestellung zurückzukehren. Wenn sich der Antriebsmechanismus (Antriebsmechanismen) bewegt, beginnt sich der Zylinder zu drehen, was bewirkt, dass sich der Führungsarm nach unten auf eine vertikale Art bewegt, und bewirkt, dass sich der Medikamentenbehälter in eine Abgabeposition bewegt. Vorzugsweise ist eine Feder zwischen dem Boden des Zylinders und der Dose vorgesehen. Die Feder wird vorgesehen, um jegliches Rutschen zwischen dem Führungsarm und der Führungsspur aufzunehmen. Sobald das Medikament abgegeben wurde, bringt die Kraft der komprimierten Ventilfeder den Medikamentenbehälter und die Antriebsassistent-Einrichtung in ihre Ruhestellung zurück.
Bei einer dritten Ausführungsform des „Antriebsassistent-" Verbesserungsaspekts umfasst die Antriebsassistent-Einrichtung einen gebogenen Träger, der an jedem Ende mit einem Kopplungsmechanismus verbunden ist, wobei der Träger eine Kerbe in der unteren Oberfläche von ihm entfernt hat. Geeigneterweise befindet sich die Kerbe zentral in der unteren Oberfläche des Trägers. Der Träger ruht an jedem Ende auf zwei vertikalen Schlitten, die wiederum mit der Spenderdose verbunden sind. Wenn sich der Antrieb bewegt, werden beide Enden des Trägers nach unten gezogen, bis der Träger gerade und die Kerbe geschlossen ist, was wiederum die zwei vertikalen Schlitten dazu drängt die Spenderdose in eine Abgabeposition zu bewegen. Wenn sich der Antrieb wieder entspannt, biegt sich der Träger wieder und die Spenderdose bewegt sich nach unten in die Nicht-Abgabeposition.
Bei einer vierten Ausführungsform des „Antriebsassistent-" Verbesserungsaspekts umfasst die Antriebsassistent-Einrichtung eine Anordnung, die geeignet ist das Arbeitsprofil des Antriebsmechanismus zu ändern, um den Abgabemechanismus zu aktivieren. Anfänglich wird eine große Kraft vorgesehen, gegen die der Antrieb arbeitet. Wenn sich die Betätigung des Antriebs fortsetzt, schaltet sich die Kraft um, so dass sie mit den Drähten arbeitet. Eine derartige Anordnung kann durch eine Feder- und Hebelanordnung, oder zum Beispiel durch eine Federstahlplatte vorgesehen werden.
In einem weiteren Verbesserungsaspekt umfasst die Verbesserung die Bereitstellung eines Medikamentenspenders, der eine Nutzungskonfiguration und eine Lagerkonfiguration aufweist, wobei der Medikamentenspender in seiner Lagerkonfiguration kleiner als in der Nutzungskonfiguration ist.
Geeigneterweise umfasst das Gehäuse eine Teleskopanordnung, zum Beispiel konzentrische Zylinder, die, wenn sie in der Lagerkonfiguration sind, ineinander geschachtelt sind, aber bei der Nutzung ausgefahren werden. Geeigneterweise setzen sich die konzentrischen Zylinder aneinander fest, wenn sie ausgefahren sind. Der Antriebsmechanismus, zum Beispiel ein Kopplungsdrahtmechanismus wie beispielsweise ein SMA-Draht, ist geeigneterweise an dem äußersten konzentrischen Zylinder angebracht, wobei der Kopplungsmechanismus schlaff ist, wenn die Vorrichtung in der Lagerkonfiguration ist, aber gespannt gehalten wird, wenn die Vorrichtung in die Nutzungskonfiguration ausgefahren ist. Der äußerste Zylinder mit der daran angebrachten Kopplungsvorrichtung kann eine doppelwandige Konstruktion aufweisen, die oben verschlossen ist, wobei die Kopplungsvorrichtung zwischen den zwei Wänden für einen zusätzlichen Schutz eingeschlossen ist. Die äußere Wand kann länger als die innere Wand sein.
In einem weiteren Verbesserungsaspekt wird eine Wegwerf-Medikamentenbehälteranordnung zur Aufnahme in einen Medikamentenspender vorgesehen, mit einem Medikamentenbehälter mit einem Schaft, einer oberen Kappe, einem Schaftantrieb, der geeignet ist den Schaft durch eine Öffnung in der Mitte davon anzunehmen, wobei der Antriebsmechanismus von der oberen Kappe an dem Schaftantrieb angebracht ist. Geeigneterweise weist der Schaftantrieb ferner eine Auslassöffnung auf, durch die das Medikament abgegeben werden kann. Geeigneterweise erstrecken sich eine Anzahl von Antriebskopplungsmechanismen von der oberen Kappe zu dem Schaftantrieb; geeigneterweise umfassen die Kopplungsmechanismen Drähte, zum Beispiel Formgedächtnislegierungsdrähte. Geeigneterweise ist der Medikamentenbehälter mit einer Hülse versehen, die geeigneterweise elektrisch und/oder thermisch isolierend ist. Geeigneterweise haben der Medikamentenbehälter und die obere Kappe einen Abstandshalter dazwischen angeordnet.
Eine derartige Wegwerf-Medikamentenbehälteranordnung würde viele Vorteile aufweisen, zum Beispiel würden jegliche Toleranzfragen aufgrund von Variationen bei der Medikamentenbehältergröße überwunden werden, und eine Ermüdung des Kopplungsmechanismus würde verringert werden, da der Kopplungsmechanismus nur für die Anzahl von in dem Medikamentenbehälter enthaltenen Dosen halten müsste.
Vorzugsweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich eine elektrische Energiequelle, um elektrischen Strom vorzusehen, oder um ein elektrisches Feld vorzusehen, oder zum Betrieb eines Elektromagneten, um ein Magnetfeld vorzusehen. In einem Aspekt umfasst die elektrische Energiequelle ein galvanisches Element, oder eine Batterie von galvanischen Elementen, die wiederaufladbar sein können. In einem anderen Aspekt umfasst die elektrische Energiequelle eine photovoltaische Zelle, oder eine Batterie von photovoltaischen Zellen. In einem weiteren Aspekt umfasst die elektrische Energiequelle einen Konverter, zum Umwandeln von mechanischer Energie in elektrische Energie. In einem weiteren Aspekt umfasst die elektrische Energiequelle einen Kondensator zur lokalen Speicherung von Ladung. Geeignete Kondensatoren umfassen diejenigen, die als „Super-Kondensatoren" bekannt sind, mit einem hohen Verhältnis von Kapazität zu Größe, wie beispielsweise diejenigen, die aus festen Elektroden und einem flüssigen Elektrolyt bestehen.
Jegliche bekannte Systeme zum Leistungsmanagement und -erhaltung können mit der elektrischen Energiequelle verwendet werden, um die Leistungsabgabe davon zu verwalten und/oder zu erhalten. Energie kann auf eine Vielzahl von Arten erhalten werden, um zu ermöglichen, dass die Vorrichtung länger mit einer gegebenen Energiequelle, wie beispielsweise einer Batterie, betrieben werden kann. Energieerhaltungs- oder Energiesparmethoden haben zusätzliche Vorteile hinsichtlich der Verringerung von Größenerfordernissen der Stromquelle (z.B. Batterie), und somit des Gewichts und der Tragbarkeit des Medikamentenspenders.
Eine Vielzahl von Energiesparmethoden sind verfügbar, die im Allgemeinen eine Reduzierung des Stromverbrauchs mit sich bringen. Eine derartige Methode ist es eine Uhr- oder Zeitgeberschaltung zu verwenden, um den Strom in gleichmäßigen oder vorbestimmten Intervallen an und aus zu schalten. Bei einer anderen Methode kann das System selektiv bestimmte elektronische Vorrichtungen, wie beispielsweise visuelle Anzeigeeinheiten oder Sensoren, an-/ausschalten, um diese Vorrichtungen lediglich dann zu betreiben, wenn es erforderlich ist, dass sie eine bestimmte Abfolge von Ereignissen durchführen. Somit können unterschiedliche elektronische Vorrichtungen in variierenden Intervallen, und für variierende Zeiträume, unter der Steuerung des Systems an- und abgeschaltet werden. Das Stomverteilungssystem kann auch auf einen Sensor antworten, wie beispielsweise ein Bewegungs- oder Atemsensor, der bei Nutzung der Vorrichtung aktiviert wird.
Leistungsarme oder „Mikroleistungs-" Komponenten sollten in der Elektronik wo möglich verwendet werden, und falls eine Hochleistungsvorrichtung für eine bestimmte Funktion erforderlich ist, sollte diese in einen leistungsärmeren Standby-Modus gesetzt oder abgeschaltet werden, wenn sie nicht erforderlich ist. Ähnliche Betrachtungen treffen bei der Auswahl von Wandlern zu. Ein spannungsarmer Betrieb ist wünschenswert, da eine Verlustleistung im Allgemeinen mit der Spannung zunimmt.
Für leistungsarme digitale Anwendungen werden im Allgemeinen komplementäre Metalloxid-Halbleitervorrichtungen (CMOS-Vorrichtungen) bevorzugt, und diese können durch ein Durchsuchen nach niedrigen Ruheströmen besonders ausgewählt werden. Taktgeschwindigkeiten von Prozessoren und anderen Logik-Schaltkreisen sollten auf das Minimum reduziert werden, das für einen Rechendurchsatz erforderlich ist, da sich der Stromverbrauch mit der Frequenz erhöht. Netzspannungen sollten auch auf Minimalwerten gehalten werden, die mit einem verlässlichen Betrieb vereinbar sind, weil eine Verlustleistung beim Laden innerer Kapazitäten während des Umschaltens proportional dem Quadrat der Spannung ist. Wo möglich sollten Netzspannungen den gleichen Durchsatz an die Schaltung aufweisen, um zu verhindern, dass Strom durch Eingangsschutzschaltungen fließt. Logische Eingaben sollten nicht schwebend gelassen werden, und Schaltungen sollten so angeordnet sein, dass der Stromverbrauch bei den meisten gewöhnlichen Logik-Ausgabezuständen minimiert ist. Langsame Logik-Übergänge sind nicht wünschenswert, da sie dazu führen können, dass relativ große Klasse-A Ströme fließen. Resistoren können in der Stromversorgung an individuelle Vorrichtungen aufgenommen werden, um den Strom im Falle eines Ausfalls zu minimieren.
Bei einigen Steuerungsanwendungen sind Vorrichtungen, die zwischen an- und ausgeschalteten Zuständen umschalten, gegenüber denjenigen bevorzugt, die eine analoge (z.B. lineare) Steuerung zulassen, weil weniger Leistung bei eingeschalteten Zuständen mit einem geringen Widerstand, und ausgeschalteten Zuständen mit einem geringen Strom, abgegeben wird. Wenn lineare Komponenten verwendet werden (z.B. bestimmte Typen von Spannungsregulatoren), dann sollten Typen mit niedrigen Ruheströmen ausgewählt werden. Bei einigen Schaltkreiskonfigurationen ist es bevorzugt, geeignete reaktive Komponenten (z.B. Induktoren und Kondensatoren) zu verwenden, um eine Verlustleistung in resistiven Komponenten zu verringern.
Jeglicher elektrischer Stromkreis kann eine Spannungsverstärkungseinrichtung zur Erzeugung einer höheren Spannung verwenden, als die Versorgung durch das galvanische Element oder die Batterie von galvanischen Elementen ist, zum Beispiel einen spannungserhöhenden oder invertierenden Schaltkreis, oder einen DC-DC-Konverter, der einen Oszillator, Transformator und Gleichrichter aufgenommen hat.
Der elektrische Schaltkreis kann eine oder mehrere Energiespeicherkomponenten, wie beispielsweise Kondensatoren oder Induktoren, aufgenommen haben, um einen verzögerungsfreien Strom zuzuführen, der groß genug ist um die Temperatur der Streifen oder Drähte um die erforderliche Rate auf die erforderliche Temperatur zu erhöhen.
Der Eingabe zu dem elektrischen Stromkreis kann mit der elektrischen Energiequelle mittels einer mechanischen, elektro-mechanischen oder elektronischen Umschaltkomponente verbunden sein.
Die Ausgabe des elektrischen Stromkreises kann mit den Streifen oder Drähten, oder mit einem Elektromagneten mittels einer mechanischen, elektro-mechanischen oder elektronischen Umschaltkomponente verbunden sein, oder durch eine Komponente die zulässt, dass der Ausgangsstrom auf eine lineare oder digitale (z.B. impulsbreitenmodulierte) Art gesteuert wird.
Geeignete Steuerprofile (z.B. über Impulsbreitenmodulation) umfassen diejenigen, bei denen die Temperatur einer Formgedächtnislegierungskopplung anfänglich auf eine Haltetemperatur (H) erhöht wird, die gerade unterhalb der Übergangstemperatur (T) ist. Eine Betätigung der Kopplung kann dann durch ein Erwärmen der Kopplung auf eine Temperatur (A) erreicht werden, die gerade oberhalb der Übergangstemperatur ist. Dies kann schnell erreicht werden, da die Haltetemperatur (H) nahe an der Übergangstemperatur (T) ist. Wenn die Wärmequelle ausgeschaltet ist, hört auch eine Betätigung schnell auf, weil das Abkühlen von einer Temperatur (A), lediglich gerade oberhalb der Übergangstemperatur (T), auf die Übergangstemperatur lediglich eine kleine Temperaturabnahme umfasst.
Die Streifen- oder Drahtkomponenten können von der Batterie unter Verwendung einer Umschaltkomponente, ohne zusätzliche Energieversorgungsschaltungen, betrieben werden.
Geeigneterweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich ein Steuergerät zum Steuern der Menge von elektrischem Stromfluss durch die Kopplung oder an einen Elektromagneten.
Geeigneterweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich einen Zeitgeber zum Steuern der Zeitdauer von elektrischem Stromfluss durch die Kopplung oder an einen Elektromagneten.
Geeigneterweise umfasst der Medikamentenspender zusätzlich einen lokalen elektrischen Speicher, wie beispielsweise einen Kondensator oder Induktor.
Geeigneterweise ist der Medikamentenspender mit einem manuellen Eingriff bzw. Override versehen, um eine Betätigung der Vorrichtung in dem Fall eines Verlust von elektrischer Energie zu ermöglichen.
Geeigneterweise ist der Medikamentenspender mit Kindersicherungsmerkmalen versehen, um eine unerwünschte Betätigung davon durch ein junges Kind zu verhindern.
In einem Aspekt ist der Behälter ein Aerosolbehälter, vorzugsweise mit einem Dosierventil an dem Abgabeauslass. In einem anderen Aspekt dient der Behälter für ein Medikament in Lösungsform (z.B. wässrige Lösung), mit einem Pumpenabgabemechanismus.
In einem Aspekt umfasst der Aerosolbehälter eine Suspension eines Medikaments in einem Treibmittel. Das Treibmittel umfasst vorzugsweise flüssiges HFA134a, HFA-227, Helium oder Kohlendioxid.
In einem anderen Aspekt umfasst der Aerosolbehälter eine Lösung eine Medikaments in einem Lösungsmittel.
Das Medikament wird vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Albuterol, Salmeterol, Fluticason-Propionat, Fluticason-Furoat, Beclomethason-Dipropionat, Salzen oder Solvaten davon, und jeglichen Mischungen davon, besteht. Alternativ kann der Spender zum Abgaben eines Impfstoffes verwendet werden.
Vorzugsweise ist das Ventil ein Schieber.
Vorzugsweise ist das Ventil ein Dosierventil. Bei alternativen Ausführungsformen kann ein Abmessen einer Medikamentendosis durch einen gepulsten elektrischen Stromfluss durch die Kopplung, oder an den Elektromagneten, für eine gewählte Abgabezeit, erreichbar sein.
Vorzugsweise ist der Behältersitz so geformt, dass er mit der Basis des Medikamentenbehälters oder Aerosolbehälters, für eine Aufnahme von ihr, gut zusammenpasst. Vorzugsweise ist der Behältersitz so geformt, dass er mit der Spitze des Abgabemechanismus, für eine Aufnahme von ihm, gut zusammenpasst. Besonders bevorzugt ist der Spendersitz ferner so geformt, dass er die Wände des Medikamentenbehälters oder Aerosolbehälters stützt. Insbesondere bevorzugt bilden der Behältersitz und der Spendersitz in Kombination ein Gestell für den Medikamentenbehälter oder Aerosolbehälter.
Vorzugsweise umfassen der Behältersitz und der Spendersitz ein elektrisch leitfähiges Material, und der Behälter ist davon elektrisch isoliert.
In einem Aspekt umfasst der Abgabemechanismus ein elektrisch isolierendes Material.
In einem anderen Aspekt umfasst der Abgabemechanismus ein elektrisch leitfähiges Material, und ein Isolator ist zwischen dem Abgabemechanismus und dem Spendersitz vorgesehen.
Vorzugsweise reagiert eine Verformung der Kopplung, und folglich eine Betätigung des Abgabemechanismus, auf einen durch einen Patienten betätigbaren Auslöser.
In einem Aspekt umfasst der Auslöser eine Knopf-, Schaltungs- oder Hebelanordnung.
In einem anderen Aspekt ist der Medikamentenspender in der Form eines Inhalators zur Abgabe eines inhalierbaren Medikaments. Eine Inhalation kann durch die Nase oder den Mund erfolgen. Vorzugsweise reagiert eine Betätigung des Antriebsmechanismus, und folglich eine Betätigung des Abgabemechanismus, auf einen durch einen Patienten betätigbaren Auslöser mit einem Sensor, der den Atem eines Patienten wahrnimmt. Die Betätigung des Antriebsmechanismus (z.B. durch einen elektrischen Stromfluss dadurch) kann auf die Erfassung des Einatmens eines Patienten ansprechen. Alternativ kann eine Betätigung des Antriebsmechanismus (z.B. durch einen elektrischen Stromfluss dadurch) auf einen Auslöser ansprechen, der mit irgendeinem Punkt in dem Atemmuster des Patienten gekoppelt ist, wie beispielsweise dem Ende des Ausatmens.
In einem Aspekt umfasst der Sensor ein durch Atem bewegbares Element, das als Reaktion auf den Atem eines Patienten bewegbar ist. Vorzugsweise wird das durch Atem bewegbare Element aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem Flügel, Segel, Kolben, einer Membran und einem Flügelrad, besteht.
Eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements kann durch jede geeignete Technik zur Erfassung einer Bewegung erfassbar sein. Geeignete Techniken umfassen optische Detektoren, magnetische Detektoren oder Detektoren, die eine Erfassung von kapazitativen Effekten nutzen.
Optische Detektoren können verwendet werden, um eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements zu erfassen, durch ein Versehen des Elements mit einer gemusterten äußeren Oberfläche, zum Beispiel Streifen in einer Strichcode-artigen Anordnung, und einem Platzieren des optischen Detektors, so dass er zu der gemusterten Oberfläche hin zeigt. Eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements ändert die Menge von der Lichtquelle, die zurück auf den optischen Detektor reflektiert wird, wenn der Strahl über die gemusterte Oberfläche geht. Die Streifen können so angeordnet sein, dass die Richtung der Bewegung des Elements erfasst werden kann.
Magnetische Detektoren können verwendet werden, um die Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements durch die Verwendung einer magnetischen Schaltvorrichtung zu erfassen. Ein Lesegerät befindet sich an dem Spender und ein magnetisches Material ist in dem durch Atem bewegbaren Element eingebettet (oder umgekehrt). Eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements führt zu einer Änderung des von dem Lesegerät erfahrenen Magnetfelds. Alternativ kann eine Halleffekt-Vorrichtung verwendet werden, wobei ein Halbleiter die Stärke des Magnetfelds des magnetischen Materials an dem durch Atem bewegbaren Element misst.
Eine Erfassung von kapazitativen Effekten kann verwendet werden, um eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements zu erfassen, durch ein Hinzufügen eines leitfähigen Teils an dem Element, und auch an einem zweiten festen Teil des Spenders. Eine Bewegung des durch Atem bewegbaren Elements führt zu einer Änderung der Kapazität, die gemessen werden kann.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Drucksensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Druckprofils. Ein Druckwandler ist ein Beispiel eines geeigneten Drucksensors.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Luftflusssensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Luftflussprofils.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Temperatursensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Temperaturprofils.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Feuchtigkeitssensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Feuchtigkeitsprofils.
In einem anderen Aspekt umfasst der Sensor einen Gassensor zum Wahrnehmen des mit dem Atem eines Patienten assoziierten Sauerstoff- oder Kohlendioxidprofils. Das chemische Profil des eingeatmeten und ausgeatmeten Teils des Atemzyklus variiert, und dies kann ferner als ein Messinstrument verwendet werden.
Geeigneterweise umfassen die Atemdaten Atemzyklusdaten, FEV und/oder Spitzenflussdaten.
In einem Aspekt kann die Kopplung dem Luftfluss ausgesetzt werden, der von der Inhalation oder dem Ausatmen des Patienten herstammt, um bei dem Kühlen der Kopplung nach einer Betätigung des Abgabemechanismus zu helfen. Andere aktive Kühlmechanismen können verwendet werden, wie beispielsweise eine Gebläsekühlung.
Vorzugsweise umfasst der Medikamentenspender einen Betätigungs- oder Dosiszähler zum Zählen der Anzahl von Betätigungen des Abgabemechanismus oder der Freisetzung von Dosen davon. Der Betätigungs- oder Dosiszähler kann mechanisch oder elektronisch sein. Besonders bevorzugt ist der Betätigungs- oder Dosiszähler von der Kopplung unabhängig, so dass ein Zählen sogar dann auftreten wird, wenn der Abgabemechanismus manuell betätigt wird.
Vorzugsweise ist ein manueller Eingriff vorgesehen, um eine manuelle Betätigung des Abgabemechanismus zu ermöglichen. Der manuelle Eingriff kann so ausgestaltet sein, dass er sämtliche Situationen abdeckt, bei denen die Kopplung nicht auf die normale Art betätigt wird. Diese werden Situationen umfassen, bei denen eine Betätigung nicht auftritt (z.B. aufgrund eines Stromausfalls). Alternativ wird dies Situationen umfassen, bei denen eine Betätigung auftritt, aber ein Zurücksetzen der Kopplung fehlschlägt (z.B. weil die Energie in einem „kontinuierlich eingeschalteten" Modus ist), und eine manuelle Zurücksetzung, Entkopplung (z.B. durch ein Trennen bzw. Lösen der Kopplung), oder es wird eine „Schaltkreisunterbrechung" verwendet.
Die Erfindung wird nun weiter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, bei denen:
1a eine Seitenansicht im Schnitt eines ersten Medikamentenspender ist, der in WO-A-01/41849 beschrieben wird; 1b eine Seitenansicht des Medikamentenspenders von 1a ist; 1c eine Draufsicht im Schnitt eines Teils des Behältersitzes des Medikamentenspenders der 1a und 1b ist;
2a–2c Schnittansichten eines Spritzenspenders sind, der in WO-A-01/41849 beschrieben wird, in Ruhe-, Auslöse- beziehungsweise Einziehpositionen;
3 eine Schnittansicht einer Entkopplungseinrichtung mit einer Dreiseiten-Nocke ist;
4a eine Schnittansicht einer Entkopplungseinrichtung mit einer Nocke mit mehreren Nasen bzw. Nocken ist, und 4b eine Seitenperspektive eines Teils der Entkopplungseinrichtung ist;
5 eine Schnittansicht einer Entkopplungseinrichtung mit einem gelenkigen Träger ist;
6a bis 6c Seitenperspektiven und Schnittansichten von unterschiedlichen Entkopplungseinrichtungen mit einer oberen und Druckkrone zeigen;
7 eine Schnittansicht einer Entkopplungseinrichtung mit einem magneto-rheologischen Fluid zeigt;
8a und 8b Schnittansichten von Drahtunterstützungseinrichtungen sind, die einen einzelnen Hebel verwenden;
9 eine Schnittansicht einer Drahtunterstützungseinrichtung mit einem Haltehebel ist;
10 eine Schnittansicht einer Drahtunterstützungseinrichtung mit zwei Keilhebeln ist, und eine manuelle Aktivierungsvorrichtung zeigt;
11 eine Schnittansicht einer Drahtunterstützungseinrichtung mit einer Scheren-artigen Hebelanordnung ist;
12 eine Schnittansicht einer Drahtunterstützungseinrichtung mit einer Führungsspur und einem Führungsarm ist;
13 eine Schnittansicht einer Drahtunterstützungseinrichtung mit einem gebogenen Balken ist, in Nicht-Abgabe- und Abgabepositionen;
14 eine Seitenperspektive einer Regeleinrichtung der Erfindung mit einer Antriebswelle und Antriebsplatte ist;
15 eine Seitenperspektive und Schnittansicht einer Regeleinrichtung der Erfindung mit einer Zahnstangen- und Radanordnung ist;
16 eine Seitenperspektive einer Regeleinrichtung der Erfindung mit einem steigenden Keildesign ist;
17a und 17b Schnittansichten eines Medikamentenspenders mit einer Lager- und Nutzungskonfiguration sind, 17c eine alternative Anordnung eines Spenders in der Lagerkonfiguration ist; und
18 eine Schnittansicht einer Wegwerf-Medikamentenbehälteranordnung mit Kopplungsdrähten ist.
Die 1a und 1b zeigen ein Dosieraerosol zur Abgabe eines Medikaments zur Inhalation durch einen Patienten. Der Inhalator umfasst ein rohrförmiges Gehäuse 10, in dem sich ein Aerosolbehälter 20 befindet. Ein Abgabeauslass 12 führt seitlich von dem geschlossenen Ende des Gehäuses 10. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Auslass 12 in der Form eines Mundstücks, dass für ein Einführen in den Mund des Patienten vorgesehen ist, aber er kann, falls es gewünscht wird, als eine Düse zum Einführen in das Nasenloch des Patienten ausgestaltet sein.
Der Aerosolbehälter 20 weist einen Ventil-Abgabemechanismus 22 in der Form eines Schiebers auf. Ein Ventilschaft 24 ist mit einer Stütze 14 verbunden. Die Stütze 14 ist mit einem Auslassdurchgang 16 versehen, der ermöglicht, dass eine abgegebene Dosis durch den Abgabeauslass 12 durchgeht. Man wird zu schätzen wissen, dass eine Abgabe der Dosis erfordert, dass der Aerosolbehälter 20 niedergedrückt wird, um den Schieber-Abgabemechanismus 22 zu betätigen und ein Medikament in den Auslass 12 abzugeben, von dem es durch einen Patienten inhaliert werden kann.
Man kann sehen, dass der obere Teil des Aerosolbehälters 20 durch einen Behältersitz 30 aufgenommen wird. Der Behältersitz 30 ist innerhalb des Gehäuses, entlang einer Spur 18, die in die Wand des Gehäuses 10 geschnitten ist, gleitend bewegbar. Der Behältersitz 30 umfasst einen ersten elektrisch leitfähigen Abschnitt 32 mit aufnehmenden Seitenwänden 33, um den Aerosolbehälter 20 aufzunehmen, und einem zweiten Abschnitt 34, der einen manuellen Betätigungsknopf zur Verwendung als ein manueller Eingriff, ausbildet. Der erste Abschnitt 32 ist an dem zweiten Abschnitt 34 über Schraubenverbinder 36, 37 verbunden. Man kann auch sehen, dass der Hals 26 des Ventils 22 durch einen elektrisch leitfähigen Ring 40 aufgenommen wird, der um den Hals 26 des Ventils 22 herum passt. Der Ring 40 selbst ist an dem unteren Teil 11 des Gehäuses 10 befestigt. Mehrfache Längen eines Formgedächtnislegierungsdrahts 50a, 50b, 50c, 50d verbinden den ersten Abschnitt 32 des Behältersitzes 30 mit dem leitfähigen Ring 40. Wie durch eine Ansicht von 1c offensichtlich wird, umfassen die mehrfachen Längen des Formgedächtnislegierungsdrahts 50a, 50b, 50c, 50d tatsächlich einen einzelnen Draht 50, der mehrere Male um den Behältersitz 30 und den Ring 40 herum gewickelt ist. Der Draht 50 umfasst eine Nickel-Titanium-Legierung die sich als Reaktion auf dem Fluss von elektrischem Strom dadurch zusammenzieht. Man wird somit zu schätzen wissen, dass, wenn ein elektrischer Strom durch die mehrfachen Längen von Draht 50a, 50b, 50c, 50d durchgeht, der Behältersitz 30 und der Ring 40 zueinander gezogen werden, wenn sich der Draht 50 zusammenzieht. Eine Betätigung des Ventil-Abgabemechanismus 22 und eine Abgabe einer Medikamentendosis wird dadurch resultieren.
In dem Fall eines Ausfalls von elektrischem Stromfluss wird man zu schätzen wissen, dass der manuelle Betätigungsknopf 34 manuell nach unten gedrückt werden kann, um den Ventil-Abgabemechanismus 22 zu betätigen.
1c zeigt eine Draufsicht des ersten Abschitts 32 des Behältersitzes 30. Man kann sehen, dass der erste Abschnitt 32 mit Zinnen 31, 31 um seinen Umfang herum versehen ist. Erste und zweite Punkte der Drahtanbringung 38, 39 sind derart vorgesehen, dass ein erstes Ende des Formgedächtnislegierungsdrahts 50 an dem ersten Anbringungspunkt 38 befestigt ist. Der Draht 50 wird dann um die erste Zinne 31 herum gewickelt, und nach unten zu dem Ventilsitz 40 gezogen, der in verbindet, bevor er ihn zu der zweiten Zinne 31 führt, um die er herum gewickelt wird, und so weiter, bis mehrere Drahtschleifen 50a, 50b, 50c den Ring 40 mit dem Behältersitz 30 verbinden. Das Ende des Drahts 50 wird schließlich fest gezogen und an dem Endpunkt der Befestigung 39 befestigt. Bei alternativen Ausführungsformen kann ein (Fest-) Spannungsmerkmal enthalten sein, wie beispielsweise ein Schraubspannungsmechanismus, zur Verwendung bei der Spannung des Drahts. Schraubenverbinderlöcher 36, 37 sind vorgesehen, um eine Schraubverbindung mit dem oberen Teil 34 des Behältersitzes 30 zu ermöglichen. Ein Energieverbinder 35 ist vorgesehen, um eine Verbindung des ersten Abschnitts 32, und folglich des Drahts 50, mit einer elektrischen Energiequelle vorzusehen.
2a, 2b und 2c zeigen schematische Darstellungen einer Spritze zur Abgabe eines Medikaments durch Injektion in Ruhe-, Auslöse- beziehungsweise Einziehpositionen. Die Spritze umfasst ein hohles rohrförmiges Tonnen- bzw. Trommelgehäuse 110a–c, das eine Medikamentenkammer 120a–c definiert. Ein Abgabeauslass 112a–c führt seitlich von dem geschlossenen Ende der Kammer 120a–c. In Verbindung mit dem Auslass 112a–c ist eine hohle Nadel 114a–c vorgesehen, durch die ein Medikament abgeben wird.
Die Medikamentenkammer 120a–c weist einen Arzneimittelmechanismus 122a–c in der Form einer Kolbenstange auf. Die Kolbenstange 122a–c ist innerhalb der Kammer 120a–c bewegbar, um das Volumen von ihr zu verändern, und folglich, um jegliche darin enthaltene Medikamentenrezeptur (im Allgemeinen in Lösungsform) durch den Auslass 112a–c an die hohle Nadel 114a–c auszustoßen. Man wird somit zu schätzen wissen, dass eine Abgabe des Medikaments erfordert, dass der Kolben 122a–c niedergedrückt wird, um ein Medikament in den Auslass 112a–c abzulassen, und folglich an die hohle Nadel 114a–c, durch die es durch die Haut eine Patienten injizierbar ist.
Man kann erkennen, dass der obere Teil 124a–c des Kolbens 122a–c durch einen Betätigungssitz 130a–c aufgenommen wird. Der Betätigungssitz 130a–c ist innerhalb des Gehäuses 110a–c, entlang der Spur 118a–c, die in die Wand des Gehäuses 110a–c geschnitten ist, gleitend bewegbar. Ein Formgedächtnislegierungdraht 150a–c verbindet den Betätigungssitz 130a–c mit einer festen Ankerposition 140a–c an der Basis des Gehäuses 110a–c. Der Draht 150a–c umfasst eine Nickel-Titanium-Legierung, die sich als Reaktion auf den Fluss von elektrischem Strom dadurch zusammenzieht. Man kann somit zu schätzen wissen, dass, wenn ein elektrischer Strom durch den Draht 150a–c durchgeht, der Betätigungssitz 130a–c und folglich der Kolben 122a–c nach unten zu der festen Ankerposition 140a–c gezogen werden, wenn sich der Draht 150a–c zusammenzieht. Eine Betätigung des Kolben-Abgabemechanismus 122a–c und eine Abgabe des Medikaments durch den Auslass 112a–c und die hohle Nadel 114a–c werden dadurch resultieren.
In 3 umfasst die Entkopplungseinrichtung eine Dreiseiten-Nocke 210 mit drei Spitzen 211a–c und drei Ruheseiten 212a–c. Die Nocke wirkt mit einem Medikamentenbehälter 220 über einen Schlitten 230 zusammen. Zwischen der Nocke 210 und dem Schlitten 220 befindet sich ein Kugellager 232 und eine Feder 250. Eine Anzahl von Formgedächtnislegierungsdrähten (nicht gezeigt) sind radial an der Nocke 210 und an einem festen Punkt an dem Spender (nicht gezeigt) angebracht. Wenn eine Betätigung anfängt und sich die Drähte (nicht gezeigt), die mit der Nocke 210 verbunden sind, zusammenziehen, beginnt eine Spitze 211a eine nach unten gerichtete Kraft auf die Kugel 232 auszuüben, die wiederum eine nach unten gerichtete Kraft auf den Schlitten 230 ausübt. Der Medikamentenbehälter 220 wird nach unten in eine Abgabeposition bewegt. Wenn die Spitze 211a vorbei ist, dreht sich die Nocke 210 schnell weiter, wobei die Feder 250 eine nach oben gerichtete Kraft auf die Kugel 232 ausübt, was bewirkt, dass sich die Nocke 210 in eine Ruhestellung an der Ruheseite 212c setzt. Der Medikamentenbehälter 220 kehrt in seine Nicht-Abgabe- und Wiederbefüllungsposition zurück. Kopplungsdrähte (nicht gezeigt) werden dann fortfahren sich zu entspannen, bis ihre Ruhestellung erreicht ist. Eine Kupplung 260 an der Mitte der Nocke 210 dreht sich in eine umgekehrte Richtung, um die Kopplungsdrähte (nicht gezeigt) um die Nocke 210 wieder aufzuwickeln, bis sie straff bzw. gespannt und bereit sind, die Nocke für eine weitere Betätigung anzutreiben.
In 4a umfasst die Entkopplungseinrichtung eine Nocke mit mehreren Nasen 311 und Vertiefungen 312. Die Nocke wirkt mit einem Medikamentenbehälter 320 über ein Gehäuse 330 und einen Schaft 331 zusammen. Zwischen dem Schaft 331 und der Nocke 310 befindet sich ein Kugellager 332, das in einer der Vertiefungen 312 ruht. Eine Anzahl von Formgedächtnislegierungsdrähten 340 sind radial an der Nocke 310 und an einem festen Punkt an dem Spender (nicht gezeigt) angebracht. Wenn eine Betätigung anfängt und sich die mit der Nocke 310 verbundenen Drähte 340 zusammenziehen, beginnt die Nase 311a eine nach unten gerichtete Kraft auf die Kugel 332 auszuüben, die wiederum eine nach unten gerichtete Kraft auf den Schaft 331 ausübt. Der Medikamentenbehälter 320 wird nach unten in eine Abgabeposition bewegt. Wenn die Spitze der Nase 311a vorbei ist, dreht sich die Nocke 310 schnell weiter, wobei die Feder 350 eine nach oben gerichtete Kraft auf die Kugel 332 ausübt, was bewirkt, dass sich die Kugel 332 in eine Ruhestellung in einer Vertiefung 312a setzt. Der Medikamentenbehälter 320 kehrt in seine Nicht-Abgabe- und Wiederbefüllungsposition zurück. Kopplungsdrähte 340 werden dann fortfahren sich zu entspannen, bis ihre Ruhestellung erreicht ist. Eine Kupplung 360 an der Mitte der Nocke 310 dreht sich in eine umgekehrte Richtung, um die Kopplungsdrähte 340 um die Nocke 310 wieder aufzuwickeln, bis sie straff und bereit sind, die Nocke für eine weitere Betätigung anzutreiben (4B).
In 5 umfasst die Entkopplungseinrichtung zur Verwendung in einem Medikamentenspender, wie hierin zuvor beschrieben, einen Scheren-artigen Träger 410, der an seinem Mittelpunkt 411 gelenkig angebracht ist, wobei das obere Ende des Trägers 410 an einem festen Punkt in dem Gehäuse 420 befestigt ist, und das untere Ende des Trägers 410 an einem Medikamentenbehälter 430 angebracht ist. Zwei Drähte 440a, 440b sind an dem Träger 410 an dem gelenkigen Punkt 411 angebracht, wobei die anderen Enden der Drähte an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angebracht sind. In der Ruhestellung wird ein Draht ausgefahren bzw. ausgedehnt sein, so dass er straff ist, während der andere Draht schlaff ist. Wenn sich der straffe Draht zusammenzuziehen beginnt, fängt der Träger an gerade zu werden und übt eine nach unten gerichtete Kraft auf die Spenderdose aus, wobei er sie nach unten bewegt. An dem Punkt wenn der Träger gerade ist, wird die Spenderdose in der Abgabeposition sein, und ein Wirkstoff wird freigesetzt. Sobald die gerade Position des Trägers vorüber ist, wird der Träger in seine gegenüberliegende Ruhestellung gedrängt, durch eine sich erholende bzw. zurückfedernde Ventilfeder (nicht gezeigt), die frei von der Kraft wird, die auf sie wirkt, was zulässt, dass die Dose wieder gefüllt wird. Die Drähte werden sich unabhängig entspannen, wobei ein gespannter Draht und ein schlaffer Draht übriggelassen werden.
In 6a umfasst die Entkopplungseinrichtung, die zur Verwendung in einem Medikamentenspender geeignet ist, wie hierin zuvor beschrieben, eine obere Krone 510, die mit einer Vielzahl von Zähnen 511 versehen ist. An der oberen Oberfläche der oberen Krone 510 ist eine Freilauf-Kupplung 512 angebracht, an der ein oder mehrere Kopplungsdrähte 513 angebracht sind. Unterhalb der oberen Krone 510 befindet sich eine Druckkrone 520, die mit einer Vielzahl von Zähnen 521 versehen ist, die mit den Zähnen 511 der oberen Krone 510 in Eingriff gelangen. Die Druckkrone 520 nimmt einen Medikamentenspender 530 auf. Wenn sich die Kopplungsdrähte 513 während einer Betätigung der Vorrichtung zusammenziehen, dreht sich die obere Krone 510 in eine Richtung im Uhrzeigersinn. Wenn sich die Zähne 511 über die Zähne 521 bewegen, wird eine nach unten gerichtete Kraft auf die Druckkrone 520 ausgeübt, die den Medikamentenspender 530 nach unten in eine Abgabeposition bewegt. Sobald die Zahnspitze 514 und die Zahnspitze 524 ausgerichtet sind, hat der Medikamentenspender 530 seine Abgabeposition erreicht, und der Wirkstoff wird abgeben. Eine leichte weitere Drehung der oberen Krone 510 bewirkt, dass die Zahnspitzen 514, 524 außer Eingriff gelangen, und der Medikamentenspender 530 in seine Ruhestellung zurückkehrt, mit der Hilfe einer zusammengedrückten Ventilfeder (nicht gezeigt), die frei von der Kraft wird, die auf sie wirkt. Wenn sich die Kopplungsdrähte 513 entspannen, dreht sich die Kupplung 512 in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, wobei sie in ihre Startposition zurückkehrt, wobei sie bereit für die nächste Betätigung ist.
6b zeigt eine alternative Vorrichtung zu derjenigen, die in 6a gezeigt wird. Die Entkopplungseinrichtung umfasst eine Druckkrone 520, die einen Medikamentenbehälter 530 aufgenommen hat, wobei die Druckkrone 520 mit einer Vielzahl von Zähnen 521 versehen ist. Die obere Krone 510 umfasst eine Kupplung 512 und eine Vielzahl von Kopplungsdrähten 513. Anstelle, dass die obere Krone mit Zähnen versehen ist, ist sie mit einer Kugel 515 und Feder 516 Anordnung versehen, wobei die Kugel 515 mit einer Mulde 525 in Eingriff gelangt. Wenn die Vorrichtung aktiviert wird, ziehen sich die Kopplungsdrähte 513 zusammen, was bewirkt, dass sich die obere Krone 510 dreht. Wenn sich die obere Krone 510 dreht, wird eine nach unten gerichtete Kraft durch die Kugel 515 auf die Zahnspitze 524 ausgeübt. Die Druckkrone 520 wird nach unten bewegt, wobei der Medikamentenspender 530 in eine Abgabeposition bewegt wird. Wenn die Kugel 515 vertikal über der Spitze 524 ausgerichtet ist, erreicht der Medikamentenspender 530 seine Abgabeposition, und der Wirkstoff wird abgeben. Eine leichte weitere Drehung der oberen Krone 510 bewirkt, dass die Kugel 515 und Spitze 524 außer Eingriff gelangen, wobei der Medikamentenspender 530 in seine Ruhestellung zurückkehrt und die Kugel 515 in der Mulde zur Ruhe kommt, die an die Mulde 525 angrenzt (nicht gezeigt).
Eine weitere Anordnung wird in 6c gezeigt, die eine Kegelrad-Anordnung verwendet. Dies lässt zu, dass die Drähte vertikal in der Vorrichtung angebracht werden, wobei die vertikale Bewegung mittels des Kegelrads in eine radiale Bewegung überführt wird. Die obere Krone 510 umfasst eine Kupplung 517 und eine Gruppe von Zähnen 511. Die obere Krone 510 gelangt mit einer Druckkrone (nicht gezeigt) in Eingriff, wie in 6a beschrieben. Der obere Teil 518 der oberen Krone 510 weist eine Form auf die geeignet ist, mit einer entsprechenden Form 541 an dem Kegelrad 540 in Eingriff zu gelangen. Das Kegelrad 540 umfasst eine Kupplung 542 und eine Anzahl von Kopplungsdrähten 543. Wenn die Vorrichtung aktiviert wird, ziehen sich die Kopplungsdrähte 543 zusammen und bewirken, dass sich das Kegelrad 540 dreht. Die Form 541 gelangt mit der Form 518 in Eingriff, was bewirkt, dass sich die obere Krone 510 dreht. Die Entkopplungsvorrichtung fährt dann fort zu arbeiten, wie in 6a beschrieben.
7 zeigt eine Entkopplungseinrichtung mit einem magneto-rheologischen Fluid 610, das in einem zwischen einem Kolbenring 620 und einem Napfring 630 erzeugten Raum enthalten ist. Ein oder mehrere Kopplungsdrähte 640 sind zwischen dem Kolbenring und einem Medikamentenbehälter (nicht gezeigt) befestigt. Wenn ein Strom nahe dem magneto-rheologischen Fluid 610 angelegt wird, wird das Fluid 610 fest. Wenn sich die Drähte 640 zusammenziehen, wird der Medikamentenbehälter (nicht gezeigt) nach unten in eine Abgabeposition gezogen. Wenn der Strom weggenommen wird, wird der Feststoff 610 wieder fluid, wobei sich der Kolben 620 unter der Kraft einer Ventilfeder (nicht gezeigt) schnell nach oben bewegt, was zulässt, dass der Medikamentenbehälter (nicht gezeigt) in seine Ruhestellung zurückkehrt. Wenn sich die Drähte abkühlen, bewegt die Kompressionsfeder 650 den Kolben zurück in seine Ruhestellung.
8a zeigt Drahtunterstützungseinrichtungen mit einem einzelnen Hebel 710, der an einem Ende an einem Kopplungsdraht 720 angebracht ist, wobei das andere Ende des Drahts an dem Gehäuse (nicht gezeigt) angebracht ist. Das andere Ende des Hebels 710 ist an dem Medikamentenbehälter 730 angebracht, wobei der Hebel 710 und der Behälter 730 bezüglich einander bewegbar sind. Ein Drehpunkt 711 existiert an einem Punkt zwischen dem angebrachten Draht 720 und der Mitte des Hebels 710. Wenn sich der Draht 720 zusammenzieht, dreht sich der Hebel 710 um den Drehpunkt 711 herum, wobei sich das andere Ende des Hebels nach unten bewegt und sich bezüglich des Behälters 730 dreht, der in eine Abgabeposition bewegt wird.
Eine alternative Anordnung, die einen einzelnen Hebel verwendet, wird in 8b gezeigt. In dieser Anordnung ist die Hälfte des Hebels 710, die an dem Draht 720 angebracht ist, gebogen und umfasst den Drehpunkt 711. Das andere Ende des Hebels 710 weist einen Vorsprung 712 auf, der mit dem Medikamentenbehälter 730 in Eingriff gelangt. Wenn sich der Draht 720 zusammenzieht, schwenkt der Hebel 710 um den Drehpunkt 711 herum, wobei der Vorsprung 712 mit dem Behälter 730 in Eingriff gelangt und ihn in eine Abgabeposition bewegt.
9 zeigt eine Drahtunterstützungseinrichtung mit einem ersten 810 und zweiten 820 Hebel, von denen jeder einen ersten 811, 821 und zweiten 812, 822 Hebelarm umfasst, wobei der zweite Hebelarm 812, 822 kürzer als der erste Hebelarm 811, 821 ist. Die ersten und zweiten Arme von jedem Hebel sind an einem ersten Ende von jedem 813, 823 verbunden, um einen Drehpunkt 830 auszubilden. Das zweite Ende des ersten Hebelarms 811, 821 ist an einem Kopplungsdraht 840 angebracht, wobei das andere Ende des Kopplungsdrahts an dem Hauptkörper der Vorrichtung oder einem Ankerpunkt darin (nicht gezeigt) angebracht ist. Der zweite Hebelarm 812, 822 von jedem Hebel ruht auf einer Einrichtung 840, das an der Dose angebracht ist. Eine Kerbe 831 ist an dem Drehpunkt 830 vorgesehen, um zu ermöglichen, dass sich der erste und der zweite Hebel 810, 820 um den Drehpunkt 830 herum schwenken. Wenn sich die Drähte 840 zusammenziehen, werden die ersten Hebelarme 811, 821 der ersten und zweiten Hebel 810, 820 nach unten gezogen, was die ersten und zweiten Hebel 810, 820 drängt, sich um den Drehpunkt 830 herum zu drehen, bis sich die Kerbe 831 schließt und eine Halteposition erreicht ist. Wenn sich die zwei Hebel 810 und 820 drehen, drückt der zweite Hebelarm 812, 822 von jedem Hebel nach unten auf eine obere Platte 850, was den Medikamentenbehälter in eine Abgabeposition bewegt.
10 zeigt eine Drahtunterstützungseinrichtung mit einem ersten 910 und zweiten 920 Hebel, die an einem Drehpunkt 930 verbunden sind und auf einer Spenderdose 940 ruhen. Kopplungsdrähte 911, 921 sind an den Hebeln 910, 920 angebracht, wobei das andere Ende der Kopplungsdrähte 911, 921 an einem festen Punkt an dem Spender (nicht gezeigt) angebracht sind. Wenn sich die Drähte 911, 921 zusammenziehen, schwenken die zwei Hebel 910, 920 um den Drehpunkt 930 herum und drücken nach unten auf die Spenderdose 940. Die Dose wird nach unten in eine Abgabeposition bewegt. Ein weiterer Aspekt dieser Anordnung sieht einen Mechanismus zur Abgabe aus der Dose vor, wenn das Zusammenziehen der Drähte fehlschlagen sollte. Eine Kugel 950 ist vorgesehen, die innerhalb der zwei Hebel 910, 920 ruht. Ein Knopf 960 ist oberhalb der Kugel 950 vorgesehen, und der Knopf 960 nimmt eine Feder 961 auf, um den Knopf 960 in einem Nicht-Abgabemodus zu halten. Auf ein Drücken auf den Knopf 960 hin wird die Feder 961 zusammengedrückt und bewirkt, dass die untere Kante des Knopfes 962a, 962b auf die Kugel 950 wirkt. Die Kugel wiederum bewegt sich nach unten in die keilförmigen Hebel 910, 920, was bewirkt, dass die zwei Hebel 910, 920 um den Drehpunkt 930 schwenken und nach unten auf die Spenderdose 940 drücken.
11 zeigt eine Drahtunterstützungseinrichtung mit einer Anzahl von ersten Hebeln 1010a–c und einer Anzahl von zweiten Hebeln 1020a–c, die auf eine kreuzweise Art angeordnet sind. An dem Punkt, an dem sich die Hebel 1010a, 1020a, 1010b, 1020b und 1010c, 1020c kreuzen, sind Drehpunkte 1030a–c ausgebildet. Drehpunkte 1031a–b und 1032a–b sind auch da ausgebildet, wo die Hebelenden zusammenkommen. Die oberen Enden der Hebel 1010a und 1020 sind an einem festen Punkt in dem Spender 1040 schwenkbar verbunden 1033a, 1033b. Die unteren Enden der Hebel 1010c und 1020c sind mit zwei weiteren Hebeln 1010d und 1020d verbunden, wobei Drehpunkte 1030c und 1032c ausbildet werden. Die anderen zwei Enden der Hebel 1010d und 1020d sind verbunden und an einem festen Punkt an dem Medikamentenbehälter 1050 schwenkbar angebracht 1033c. Kopplungsdrähte 1060a–c erstrecken sich zwischen den Punkten 1031a und 1032a, 1031 und 1032 und 1031c und 1032c. Auf eine Aktivierung der Vorrichtung hin ziehen sich die Kopplungsdrähte 1060a–c zusammen, was bewirkt, dass sie das gesamte Hebelsystem verlängert und eine nach unten gerichtete Bewegung der Spenderdose 1050 in eine Abgabeposition bewirkt.
12 zeigt eine Drahtunterstützungseinrichtung mit einem drehbaren Zylinder 1110, der eine spiralförmig nach unten verlaufende Führungsspur 1111 und eine Kupplung 1112 an der Mitte davon umfasst. Eine Anzahl von Kopplungsdrähten 1120 sind radial an der Oberseite des Zylinders 1110 angebracht, wobei das andere Ende der Kopplungsdrähte 1120 an einem festen Punkt des Spenders (nicht gezeigt) angebracht ist. Ein Führungsarm 1130 ist mit einer Kappe 1131 verbunden, wobei die Kappe 1131 über einen Medikamentenbehälter 1140 gepasst ist, der in einem Kragen 1141 sitzt. Zwischen dem Boden des Zylinders 1110 und der Oberseite der Kappe 1131 befindet sich eine Feder 1150. Der Führungsarm 1130 ist in der Führungsspur 1111 positionierbar. Wenn die Vorrichtung aktiviert wird, ziehen sich die Kopplungsdrähte 1120 zusammen, was bewirkt, dass sich der Zylinder 1110 dreht. Wenn er sich dreht, bewirkt die spiralförmig verlaufende Führungsspur 1111, dass sich der Führungsarm 1130 auf eine vertikale Art nach unten bewegt, wobei die Kappe 1131 bewirkt, dass sich der Medikamentenbehälter 1140 in eine Abgabeposition bewegt.
13 zeigt eine Drahtunterstützungseinrichtung mit einem gebogenen Balken 1210, wobei der Balken 1210 eine Kerbe 1211 aufweist, die in die untere Oberfläche des Balkens in der Mitte geschnitten ist. Ein Kopplungsdraht 1220a, b ist an jedem Ende des Balkens angebracht, wobei das andere Ende von jedem Kopplungsdraht 1220a, b an einem festen Punkt in dem Spender (nicht gezeigt) angebracht ist. Der Balken 1210 ruht an jedem Ende auf zwei vertikalen Schlitten 1230a, b, die wiederum mit dem Medikamentenbehälter (nicht gezeigt) verbunden sind. Wenn die Vorrichtung aktiviert wird, ziehen sich die Kopplungsdrähte 1220a, b zusammen, wobei beide Enden des Balkens 1210 nach unten gezogen werden, bis der Balken gerade und die Kerbe 1211 geschlossen ist. Eine nach unten gerichtete Kraft wird auf die zwei Schlitten 1230a, b ausgeübt, die wiederum den Medikamentenbehälter (nicht gezeigt) in eine Abgabeposition drängt. Wenn sich die Drähte 1220a, b wieder entspannen, biegt sich der Balken 1210 wieder und der Medikamentenbehälter (nicht gezeigt) kehrt in die Nicht-Abgabeposition zurück.
14 bis 16 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
14 zeigt eine Regeleinrichtung mit einem Schlitten 1310, der eine Antriebswelle 1311 aufweist, die sich von der Oberseite von ihm erstreckt. Der Schlitten 1310 nimmt einen Medikamentenbehälter 1320 auf, der auf einem Behältersitz 1330 sitzt. Der Schlitten 1310 ruht auch auf dem Behältersitz 1330. Die Antriebswelle 1311 des Schlittens 1310 ist in einer Öffnung in einer Antriebsplatte 1340 positionierbar, die eine Kupplung 1341 in der Mitte von ihr aufweist. Eine Anzahl von Kopplungsdrähten 1350 erstrecken sich von der Antriebsplatte zu einem festen Punkt in dem Spender (nicht gezeigt). Die Kupplung 1341 gestattet es, dass die Welle 1311 ihre Ruhestellung findet, ohne irgendeine Last aufzubringen. Sobald die Vorrichtung aktiviert wird, ergreift die Kupplung 1341 die Welle 1311 und die Drähte 1350. Die Antriebsplatte 1340, der Schlitten 1310 und der Medikamentenbehälter 1320 werden nach unten in eine Abgabeposition gezogen. Sobald sich die Drähte 1350 vollständig zusammengezogen haben und der Medikamentenbehälter 1320 ausgelöst wurde, gibt die Kupplung 1341 die Antriebswelle 1311 frei und lässt zu, dass sich der Medikamentenbehälter 1320 unter einer Ventilfeder (nicht gezeigt) zurücksetzt. Bei einer Variation der in 14 gezeigten Vorrichtung können die Drähte 1350 in einem leichten Winkel befestigt sein, derart, dass ein Zusammenziehen der Drähte bewirkt, dass die Kupplung 1341 und die Antriebswelle 1311 in Eingriff gelangen, und wenn sich die Drähte 1350 abzukühlen beginnen, die Kupplung 1341 gelöst würde.
15 zeigt eine Regeleinrichtung mit einem Zahnstangen- und Radmechanismus. Eine Dosenanordnung 1410 umfasst eine Spenderdose 1411, einen Kragen 1412 mit einem Zahnstangenprofil 1413, und eine Vielzahl von Rädern 1414, vorzugsweise vier. Die Dosenoanordnung 1410 befindet sich in einem Körper 1420, der zwei vertikale Zahnstangen 1421 auf gegenüberliegenden Innenseitenoberflächen des Körpers, und einen oder mehrere Kopplungsdrähte 1422 enthält, die an der Außenseite des Körpers 1420 an einer Position angebracht sind, die durch die Drahtlänge definiert wird. Die Position der Dosenanordnung 1410 in dem Körper 1420 wird durch einen Schaftblock (nicht gezeigt) in dem Mundstück 1440 definiert. Die Zahnstangen 1421 und Räder 1414 finden eine Position, in der sie ineinandergreifen können. Auf eine Aktivierung der Vorrichtung hin beginnt sich der Draht 1422 zusammenzuziehen, was eine vertikale Verschiebung des Körpers 1420 bewirkt. Wenn diese Verschiebung auftritt, greifen die Räder 1414 mit der Zahnstange 1421 an dem Körper 1420 und dem Zahnstangenprofil 1413 an dem Kragen 1412 ineinander. Die Räder 1414 setzen sich fest, was ermöglicht, dass sich die Dosenanordnung 1410 mit dem Körper 1420 bewegt, wodurch ein Auslösen der Dose 1411 bewirkt wird. Nach dem Auslösen wird die Aktivierung angehalten, die Drähte 1422 beginnen sich zu entspannen, und der Körper 1420 und die Dosenanordnung 1410 kehren in ihre Ruhestellung zurück.
16 zeigt eine Regeleinrichtung mit einem Schlitten 1510, der an einem Ende geschlossen ist und bei dem sich an dem Ende eine Anzahl von kegelstumpfartigen keilförmigen Zähnen 1511 befindet. Der Schlitten ist geeignet einen Medikamentenbehälter (nicht gezeigt) aufzunehmen, mit einer Anzahl von Störkeilen 1512, um den Behälter am Platz zu halten. Die keilförmigen Zähne 1511 wirken mit einem Antriebskeil 1520 zusammen, der eine Vielzahl von Zähnen 1521 aufweist, die gleich der Anzahl von keilförmigen Zähnen 1511 sind. Ein Loch 1522 in der Mitte des Antriebskeils 1520 hat eine Welle 1531 von einer Antriebsplatte 1530 darein eingeführt. Eine Anzahl von Kopplungsdrähten 1540 erstrecken sich von der Antriebsplatte 1530 zu einem festen Punkt an dem Spender (nicht gezeigt). Wenn der Schlitten 1510 aus einer Ladeposition in die Eingriffsposition gedreht wird, gelangen die Zähne 1511 an dem Schlitten mit den keilförmigen Zähnen 1521 an dem Antriebskeil 1520 in Eingriff. Wenn der Schlitten 1510 weiter gedreht wird, wird der Medikamentenbehälter (nicht gezeigt) in die Abgabeposition bewegt und wird ausgelöst. Sobald er ausgelöst wurde, wird der Schlitten 1510 zurück in die Ruhestellung gedreht.
17a und 17b zeigen eine Medikamentenvorrichtung mit einer Lager- (17a) und einer Nutzungskonfiguration (17b). Der Medikamentenbehälter 1610 sitzt in einem Behältersitz 1620 und ihn umgeben eine Vielzahl von konzentrischen Zylindern 1630. Zwischen dem äußeren Zylinder 1631 und dem Behältersitz 1620 sind zumindest zwei Kopplungsdrähte 1640 angebracht, wobei die Kopplungsdrähte 1640 in der Lagerkonfiguration schlaff sind. Wenn die Vorrichtung genutzt werden soll, werden die konzentrischen Zylinder 1630 derart ausgefahren, dass die Kopplungsdrähte 1640 nun gespannt sind. Wenn die Kopplungsdrähte 1640 aktiviert werden und sich zusammenziehen, gibt der Medikamentenbehälter 1610 seine Ladung ab. 17c zeigt eine ähnliche Vorrichtung in der Lagerkonfiguration, bei der der äußere Zylinder 1631 einen doppelwandigen Aufbau aufweist.
18 zeigt eine Wegwerf- bzw. Einweg-Medikamentenbehälteranordnung 1710 mit dem Medikamentenbehälter 1711, der einen Schaft 1712 aufweist. An der Oberseite des Medikamentenbehälters 1711 befindet sich eine obere Kappe 1713. An der Unterseite des Medikamentenbehälters 1711 ist ein Schaftantrieb 1714 mit einer Öffnung 1715 darin, um den Schaft 1712 aufzunehmen. Ein Kopplungsmechanismus 1720a, b ist zwischen der oberen Kappe 1713 und dem Schaftantrieb 1714 vorgesehen. Wenn die Vorrichtung aktiviert wird, zieht sich der Kopplungsmechanismus 1720a, b zusammen, was den Schaft 1712 durch den Schaftantrieb 1714 drängt und die Dosis abgibt. Sobald der Medikamentenbehälter 1711 leer ist, wird die gesamte Anordnung weggeworfen und mit einer neuen Anordnung ersetzt.
Bei alternativen Ausführungsformen können das Pulvermess- und Transportsystem und das Aerosolisationssystem durch eine gekoppelte SMA-Drahtanordnung betätigbar sein. Zum Beispiel kann die SMA-Drahtanordnung aufeinanderfolgend das Abmessen, den Transport und die Aerosolisation betätigen.
Man wird erkennen, dass alle Teile des Spenders oder der Betätigungsvorrichtung, welche die Medikamentensuspension berühren, mit Materialien wie beispielsweise Fluorpolymermaterialien (z.B. PTFE oder FEP) beschichtet sein können, welche die Neigung eines Medikaments daran anzuhaften vermindern. Alle beweglichen Teile können auch daran aufgebrachte Beschichtungen aufweisen, die ihre gewünschten Bewegungscharakteristika steigern. Reibungsbeschichtungen können deshalb aufgebracht werden, um einen Reibungskontakt zu vergrößern, und Gleitmittel (z.B. Silikonöl) verwendet werden, um einen Reibungskontakt zu vermindern, je nachdem, wie es notwendig ist.
Der Medikamentenspender der Erfindung ist geeignet zur Abgabe eines Medikaments, insbesondere für die Behandlung von Atmungserkrankungen, wie beispielsweise Asthma und chronische Emphysenbronchitis (COPD).
Geeignete Medikamente können somit ausgewählt werden aus zum Beispiel schmerzlindernden Mitteln, z.B. Codein, Dihydromorphin, Ergotamin, Fentanyl oder Morphin; Präparaten für den Hals, z.B. Diltiazem; Antiallergika, z.B. Cromoglycat (z.B. als das Natriumsalz), Ketotifen oder Nedocromil (z.B. als das Natriumsalz); Antibiotika, z.B. Cephalosporine, Penicilline, Streptomycin, Sulphonamide, Tetracycline und Pentamidin; Antihistamine, z.B. Methapyrilen; enzündungshemmende Mittel, z.B. Beclomethason (z.B. als das Dipropionat-Ester), Fluticason (z.B. als das Propionat-Ester), Flunisolid, Budesonid, Rofleponid, Mometason (z.B. als das Furoat-Ester), Ciclesonid, Triamcinolon (z.B. als das Acetonid), 6α, 9α-Difluor-11β-Hydroxy-16α-Methyl-3-Oxo-17α-Propionyloxy-Androsta-1,4-Dien-17β-Carbothioicsäure S-(2-Oxo-Tetrahydro-Furan-3-yl) Ester oder 6α, 9α-Difluor-17α-[(2-Furanylcarbonyl)Oxy]-11β-Hydroxy-16α-Methyl-3-Oxo-Androsta-1,4-Dien-17β-Carbothioicsäure S-Fluormethylester; Hustenmittel, z.B. Noscapin; Broncho-Dilatoren, z.B. Albuterol (z.B. als freie Base oder Sulphat), Salmeterol (z.B. als Xinafoat), Ephedrin, Adrenalin, Fenoterol (z.B. als Hydrobromid), Formoterol (z.B. als Fumarat), Isoprenalin, Metaproterenol, Phenylephrin, Phenylpropanolamin, Pirbuterol (z.B. als Acetat), Reproterol (z.B. als Hydrochlorid), Rimiterol, Terbutalin (z.B. als Sulphat), Isoetharin, Tulobuterol oder 4-Hydroxy-7-[2-[[2-[[3-(2-Phenylethoxy)Propyl]Sulfonyl]Ethyl]Amino]Ethyl-2(3H)-Benzothiazolon; PDE-Inhibitoren, z.B. Cilomilast oder Roflumilast; Leukotrien-Antagonisten, z.B. Montelukast, Pranlukast und Zafirlukast; Adenosin 2a Agonisten, z.B. (2R,3R,4S,5R)-2-[6-Amino-2-(1S-Hydroxymethyl-2-Phenyl-Ethylamino)-Purin-9-yl]-5-(2-Ethyl-2H-Tetrazol-5-yl)-Tetrahydro-Furan-3,4-Diol (z.B. als Maleat); α₄ Integrin-Inhibitoren, z.B. (2S)-3-[4-({[4-(Aminocarbonyl)-1-Piperidinyl]Carbonyl)Oxy)Phenyl]-2-[((2S)-4-Methyl-2{[2-(2-Methylphenoxy)Acetyl]Amino}Pentanoyl)Amino]Propanoicsäure (z.B. als freie Säure oder Kaliumsalz); Diuretika, z.B. Amilorid; Anticholinergetika, z.B. Ipratropium (z.B. als Bromid), Tiotropium, Atropin oder Oxitropium; Hormone, z.B. Cortison, Hydrocortison oder Prednisolon; Xanthine, z.B. Aminophyllin, Cholin-Theophyllinat, Lysin-Theophyllinat oder Theophyllin; therapeutische Proteine und Peptide, z.B. Insulin oder Glukagone. Es wird einem Fachmann klar sein, dass, wo es angemessen ist, die Medikamente in der Form von Salzen (z.B. als Alkalimetall- oder Aminsalze oder als Säurezusatz-Salze) oder als Ester (z.B. niedrige Alkylester) oder als Solvate (z.B. Hydrate) verwendet werden, um die Aktivität und/oder Stabilität des Medikaments zu optimieren.
Bevorzugte Medikamente werden aus Albuterol, Salmeterol, Fluticason-Propionat und Beclomethason-Dipropionat, und Salzen und Solvaten davon, z.B. das Sulfat von Albuterol und das Xinafoat von Salmeterol, ausgewählt.
Medikamente können auch in Kombinationen abgegeben werden. Bevorzugte Rezepturen, die Wirkstoffkombinationen enthalten, enthalten Salbutamol (z.B. als die freie Base oder das Sulfatsalz) oder Salmeterol (z.B. als das Xinafoat-Salz) oder Formoterol (z.B. als das Fumarat-Salz) in Kombination mit einem entzündungshemmenden Steroid, wie beispielsweise einem Beclomethason-Ester (z.B. das Dipropionat) oder einem Fluticason-Ester (z.B. das Propionat) oder Budesonid. Eine besonders bevorzugte Kombination ist eine Kombination aus Fluticason-Propionat und Salmeterol, oder einem Salz davon (insbesondere das Xinafoat-Salz). Eine weitere Kombination von besonderem Interesse ist Budesonid und Formoterol (z.B. als das Fumarat-Salz).
Man wird verstehen, dass die vorliegende Offenbarung lediglich dem Zweck der Darstellung dient, und dass sich die Erfindung auf Modifikationen, Variationen und Verbesserungen daran, innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche, erstreckt.

Claims

Medikamentenspender mit einem Gehäuse; einem Medikamentenbehälter (1320; 1411), der einen Abgabemechanismus aufweist; einem Behältersitz (1330) zur Aufnahme des Behälters; einer Verankerungsstation an dem Gehäuse oder damit verbunden; und einer Antriebseinrichtung (1350; 1422; 1540), die geeignet ist den Behältersitz relativ zu der Verankerungsstation zu bewegen, um den Abgabemechanismus zu betätigen, wobei die Antriebseinrichtung eine Kopplung (1350; 1422; 1540) umfasst, die sich verformt, oder einen Phasenübergang durchmacht, als Antwort auf die Anwendung von Wärmeenergie, elektrischer Stromenergie, elektrischer Feldenergie oder magnetischer Feldenergie, wobei der Medikamentenspender ferner eine Regeleinrichtung (1310; 1311; 1340; 1341; 1414; 1421; 1510; 1520; 1530) umfasst, die angepasst ist zuzulassen, dass Medikamentenbehälter unterschiedlicher Größen durch das Gehäuse aufgenommen werden.
Medikamentenspender nach Anspruch 1, bei dem die Regeleinrichtung eine variable Eingriffseinrichtung umfasst.
Medikamentenspender nach Anspruch 2, bei dem die variable Eingriffseinrichtung einen ersten Eingreifer, der sich an einem ersten Teil des Medikamentenspenders befindet, und einen zweiten Eingreifer umfasst, der sich an einem zweiten Teil des Medikamentenspenders befindet, wobei der erste und zweite Eingreifer mit dem Medikamentenbehälter in Eingriff bringbar sind.
Medikamentenspender nach Anspruch 2, bei dem die Regeleinrichtung eine Kupplung und einen Antriebsplattenmechanismus (1340; 1341) umfasst, der sich mit einer Gleitwelle (1311) verbindet, die den Medikamentenbehälter (1320) aufnimmt.
Medikamentenspender nach Anspruch 2, bei dem die Regeleinrichtung einen Zahnstangen- und Radmechanismus (1414; 1421) umfasst.
Medikamentenspender nach Anspruch 2, bei dem die Regeleinrichtung einen flexiblen Beutel umfasst, der ein viskoses Fluid enthält, wobei er sich geeigneterweise in der Basis des Gehäuses befindet.
Medikamentenspender nach Anspruch 2, bei dem die Regeleinrichtung einen Antriebskeilmechanismus (1510; 1520; 1530) umfasst.
Medikamentenspender nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Abgabemechanismus aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Ventil-, Pumpen- oder Kolbenmechanismus besteht.
Medikamentenspender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kopplung eine Formgedächtnislegierung umfasst.
Medikamentenspender nach Anspruch 9, bei dem die Formgedächtnislegierung eine Nickel-Titan-Legierung ist.
Medikamentenspender nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Medikamentenbehälter ein Aerosol-Behälter ist.