BRPI0712805A2 - mecanismo para dispositivo de injeção - Google Patents

Abstract

MECANISMO PARA DISPOSITIVO DE INJEçãO. A presente invenção refere-se a um dispositivo de injeção pressurizado que compreende um mecanismo de carregamento mecânico compreendendo um conjunto duplo de catracas (17,18) e mancal esférico/pinos se deslocando em um trilho curvado (20) que permite um elemento resiliente (7) ser pré-tensionado torcendo as duas partes de alojamento externo do dispositivo uma com relação a outra para trás e para frente. Quando torcidas em uma direção, um conjunto de catracas (17) engata os dentes da haste de pistão (9) conectdaos ao elemento resiliente e quando torcidfas na direção oposta, o outros conjunto de catracas (18) engata a mesma haste de pistão. O elemento resiliente é fixado para engater um êmbolo de um recipiente retendo um fármaco a ser injetado pressionando o botão de liberação (1), que pode ser preso por uma comutador de segurança.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MECANISMO PARA DISPOSITIVO DE INJEÇÃO".

A presente invenção refere-se a um mecanismo para carregar um dispositivo de injeção pressurizado adaptado para colocação contra a superfície da pele de um indivíduo, para injetar uma dose de fármaco no in- divíduo. O mecanismo da presente invenção funciona com a força da mola de pressurização para uma força de carga baixa de usuário com um meca- nismo de fricção baixa e também torna possível carregar o dispositivo sem mudar o agarre do usuário no dispositivo. Antecedentes da Invenção

A distribuição subcutânea e intramuscular de fármacos líquidos por injeção é comum nas técnicas médicas. Visto que algumas medicações, tais como a insulina, devem ser dadas a um indivíduo freqüentemente atra- vés de injeção, um fácil desempenho das injeções é desejável. Muitos pacientes não gostam de injeções de agulha devido à dor ou por medo de agulhas. Adicionalmente, agentes patogênicos transporta- dos pelo sangue, tais como HIV e hepatite, podem ser transmitidos para os profissionais da área de saúde por perfurações de agulha acidentais. Tam- bém, o descarte de agulhas usadas é uma preocupação crescente. Este descarte apresenta um problema para indivíduos diferentes de profissionais da área de saúde. Crianças, por exemplo, podem encontrar agulhas usadas no lixo, colocando-as em risco de contrair infecção. Agulhas descartadas igualmente põem em risco os trabalhadores de eliminação de lixo. Este é, no momento um enorme problema mundial (embora parcialmente fiscalizado, na medida em que atinge principalmente países de baixo desenvolvimento) causando mortes contadas em milhões.

Em esforços para minimizar os medos e riscos associados com injeções de agulha, vários tipos de injetores de jato livre de agulha foram desenvolvidos. Estes dispositivos penetram a pele usando um jato de fluido de alta velocidade e distribuem medicação dentro do tecido de um paciente. A fim de realizar isto, uma força é exercida na medicação líquida. Os injeto- res de jato em geral contêm um medicamento fluido que foi transferido para dentro de uma câmara tendo um pequeno orifício em uma extremidade. Um meio de acionamento, por exemplo, um aríete, é acelerado usando tanto uma mola espiral quanto uma fonte de energia de gás comprimido. O aríete se choca com um êmbolo que por sua vez cria um impulso de alta pressão dentro da câmara. Este impulso de pressão ejeta o medicamento fluido atra- vés do orifício em alta velocidade, perfurando a pele. A fonte de energia con- tinua a aplicar uma força no êmbolo que rapidamente impele o fármaco atra- vés da abertura na pele, esvaziando a câmara de injeção em uma fração de um segundo. O meio de acionamento pode ser adaptado para fornecer uma injeção de dois estágios, isto é, uma primeira irrupção de penetração de fár- maco a uma pressão alta seguida por uma distribuição subseqüente da quantidade restante do fármaco e a uma pressão mais baixa. Deve ser nota- do que o mesmo princípio de ter um dispositivo de injeção pressurizado po- de também ser usado para injetores de agulha, no caso onde é desejável permitir uma injeção sem uma pessoa ter que pressionar no fármaco por si mesma quando injetar. Isto pode ser o caso, se for desejável ter uma pres- são e um tempo de injeção bem conhecidos, ou se o usuário sentir descon- forto por ter que realizar a injeção própria.

O impulso de energia exercido no injetor pressurizado a fim de fornecer uma injeção com potência suficientemente alta, especialmente quando realiza injeções de jato, é de uma magnitude que exige uma fonte de energia com um nível de potência mais alto que é conhecida em dispositivos de injeção manual convencionais. Sistemas que exigem uma pressão maior ou um certo nível de automação se beneficiam freqüentemente de uma fonte de energia embutida tal como um cartucho de gás, unidade pirotécnica ou uma mola mecânica. A vantagem principal de usar uma mola mecânica é a habilidade de reutilização enquanto por exemplo, os sistemas operados por gás exigem troca da unidade de gás ou descarte do dispositivo todo quando foi usado. No entanto, o pré-tensionamento de uma mola exige um certo ní- vel de força fornecido pelo usuário ou alguma potência adicional tal como um motor que novamente exige tanto baterias quanto um suprimento de energia externa. Para assegurar a simplicidade de manipulação, o carregamento manual pelo usuário é assim desejável.

Existem vários sistemas de injeção operados por mola no mer- cado tratando este problema. Na maioria dos casos a mola é tanto carrega- da por uma operação de torção quanto um dispositivo separado dedicado para o processamento de carregamento. Os dispositivos que exigem uma operação de torção pelo usuário são em muitos casos (por exemplo MHI 500 de Medicai House descrito em EP 1332767 e Ltd. Medi-Jecxtor Vision de Antares Pharma descrito em US 5879327) desenhado com uma rosca para a operação de pré-tensionamento da mola. Tal rosca imporá um certo grau de perda mecânica dependendo da fricção da interação de rosca. Isto causa um esforço adicional indesejado pelo usuário. Outros dispositivos conheci- dos são descritos em US 2006089593 e EP 0834330, onde somente um úni- co conjunto de meios de fixação de um sentido é fornecido.

Em vista do acima, um dos objetivos da presente invenção é for- necer um mecanismo para carregar um dispositivo de injeção pressurizado que permite que o dispositivo seja manualmente carregado.

É ainda um objetivo adicional da presente invenção fornecer um mecanismo de carregamento que assegura que o dispositivo de injeção é reutilizável.

Ainda um objetivo adicional é fornecer um mecanismo de carre-

gamento que seja eficaz em extrair um ganho máximo da força de carrega- mento fornecida pelo usuário através de uma transmissão de movimento eficiente e baixa fricção.

Um objetivo adicional é também assegurar a facilidade de mani- pulação pelo usuário.

Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um me- canismo de carregamento simples para um dispositivo de injeção pressuri- zado.

Na alternativa, é um objetivo adicional fornecer um dispositivo de injeção pressurizado com uma aparência de um injetor do tipo caneta con- vencional quanto à função e configuração, a fim de tornar o paciente confor- tável com o dispositivo de injeção de jato e de modo que o dispositivo de injeção possa ser facilmente utilizado por um usuário não-profissional, por exemplo, um diabético que exige insulina. Sumário da Invenção

Na descrição da presente invenção, serão descritos as modali- dades e os aspectos que tratarão de uma ou mais dos objetivos acima ou que tratarão dos objetivos evidentes a partir da descrição abaixo bem como a partir da descrição de modalidades exemplares.

Em um primeiro aspecto, é fornecido um dispositivo de injeção pressurizado compreendendo um recipiente para reter a fármaco. O recipi- ente tem um meio de extremidade distai para injetar a fármaco, um orifício ou uma agulha e na extremidade proximal um êmbolo adaptado para encer- rar o fármaco e forçar o fármaco para fora do recipiente quando é realizada uma injeção. O alojamento do dispositivo de injeção encerra um mecanismo de acionamento com meios para carregar, reter e descarregar um elemento resiliente. Um mecanismo de disparo está retendo o elemento resiliente em sua posição carregada. Quando o botão de liberação é empurrado, o ele- mento resiliente é descarregado, e então empurra a haste de pistão para o êmbolo, onde o fármaco é expelido. Um comutador de segurança pode ser fornecido, de modo que o elemento resiliente não é descarregado de modo não intencional. A presente invenção refere-se ao mecanismo de carrega- mento do elemento resiliente, e o resto do dispositivo de injeção portanto não será descrito em detalhe adicional.

O elemento resiliente, que em uma modalidade pode ser uma mola mecânica, é pré-tensionado para fornecer a pressão de injeção. Para assegurar a facilidade de manipulação quando carrega manualmente o dis- positivo de injeção pressurizado, o mecanismo de carregamento mecânico de acordo com esta invenção, pré-tensiona a mola em um número de etapas cíclicas, em uma modalidade pelo uso de um elemento de transferência de força de fricção baixa, tal como um conjunto de mancais esféricos rolando em um trilho curvado ou um conjunto de pinos. O invólucro externo do alo- jamento é dividido em uma parte proximal e uma distai adaptada para ser agarrada pelo usuário, cada parte do dispositivo em cada mão. As duas par- tes são torcidas em um ângulo que corresponde ao ângulo do trilho curvo para trás e para frente até que a haste de pistão do dispositivo atinge seu ponto final no estado completamente carregado. O rolamento dos mancais fornece uma eficiência significantemente maior que um sistema de rosca, desde que um sistema de rosca tem uma superfície de contato relativamente grande entre as duas partes torcidas, impondo uma perda friccional para o sistema. Se os pinos são usados em vez de mancais, ainda somente uma área relativamente pequena está em contato com o trilho, tornando fácil re- duzir as perdas friccionais revestindo os pinos com um material de baixa fricção. Isto pode ser obtido com uma rosca revestida também, mas isto exi- ge um processo de fabricação muito mais delicado e dispendioso. Uma van- tagem adicional da invenção descrita é que o usuário pode carregar o dispo- sitivo sem mudança de agarre, desde que ele integre um conjunto de catra- cas prendendo a haste de pistão em posição enquanto o usuário inverte o mostrador entre as operações de carregamento.

Em vez de um trilho curvo e mancai ou pinos conectando as du- as partes de invólucro externos do alojamento, em outra modalidade da in- venção as partes de invólucro propriamente ditas podem ter bordas de ex- tremidade curvada engatando uma na outra tanto diretamente quanto com um elemento de limitação de fricção tal como uma esfera ou um rolo. Igual- mente, as duas partes de invólucro externo podem ser conectadas por meio de uma ligação realizando o movimento axial necessário das duas partes relativas uma a outra quando são torcidas. Descrição dos Desenhos

A seguir, a invenção será descrita adicionalmente com referên- cias aos desenhos, em que:

a figura 1 mostra um dispositivo de injeção pressurizado de a- cordo com a invenção em seu estado carregado em vista em seção;

a figura 2 mostra um dispositivo de injeção pressurizado de a- cordo com a invenção em seu estado descarregado em vista em seção;

a figura 3 mostra um dispositivo de injeção pressurizado de a- cordo com a invenção visto a partir do lado externo mostrando o trilho curva- do.

Nas figuras, estruturas iguais são em geral identificadas por nu- merais de referência iguais. Descrição de Modalidades Exemplares Quando os termos seguintes como "distai", "proximal" e "radial"

ou expressões relativas similares são usados, estes se referem somente às figuras anexas e não necessariamente a uma situação real de uso. As figu- ras mostradas são representações esquemáticas por cuja razão a configura- ção as estruturas diferentes bem como as dimensões relativas ao pretendi- das para servir a propósitos ilustrativos somente.

A figura 1 representa o mecanismo com o elemento resiliente em um estado carregado, onde o elemento resiliente é pré-tensionado. A idéia básica deste mecanismo é carregar um elemento resiliente, neste exemplo uma mola mecânica, em um número de torções fornecido pelo usuário. A força da mola é usada depois aqui para distribuir um impulso para uma uni- dade de injeção, neste exemplo uma unidade de injeção de jato, onde um volume líquido é pressurizado de modo que pode sair tanto através de um orifício (quanto uma agulha). O recipiente 4 retém um volume de líquido en- cerrado por um pistão 6 e um orifício de saída (alternativamente, agulha) 5 que permite que o líquido pressurizado deixe o recipiente. Uma haste de pis- tão 9 atua no pistão e tem um suporte escalonado em que dois conjuntos de braços de catraca 17 e 18 engatam. No fundo, uma parte oca 16 se fixa em um colar de eixo na haste de pistão que carrega a carga da mola de opera- ção 7. Quando a mola 7 é carregada, o invólucro externo é rodado que força o mancai esférico (alternativamente, um moente de eixo deslizante) para seguir o trilho curvado 20 (figura 3) desde que o eixo do mancai esférico é fixado no transportador inferior 10 e o invólucro 3. O movimento curvado do transportador inferior o faz levantar o retentor de braço de catraca 21 em uma direção vertical através de um número de esferas 11 rolando no trilho curvado. As catracas inferiores 17 do retentor de braço de catraca são em- butidas no retentor 21 por um conjunto de eixos que permite rodar no plano da figura. Estas catracas têm um elemento elástico no formato de anel em O prendendo o engate dos braços de catraca 17 nos dentes do suporte esca- lonado da haste de pistão 9. Quando o invólucro 3 foi girado para a extremi- dade do trilho curvado 20 é invertido de volta para a posição original. No começo deste movimento de inversão, os braços de catraca superiores 18 que são embutidos no elemento de trilho curvado 2, engatam com os dentes do suporte escalonado. Este engate impede o movimento descendente da haste de pistão 9 enquanto o transportador inferior 10 é abaixado durante a operação inversa. A torção do invólucro externo é repetida para trás e para frente em um movimento cíclico, até que a ranhura de topo da haste de pis- tão 9 engata um conjunto de esferas ou rolos 13 forçados em posição por um elemento de travamento 14. Quando o invólucro 3 é invertido depois des- te travamento da haste de pistão 9, o elemento de batente 23 desengata o conjunto inferior de braços de catraca 17 com a haste de pistão 9.

O mecanismo está agora em seu estado carregado. A dispersão de líquido é iniciada empurrando o botão 1 para baixo, o que conduzirá ao longo do elemento de travamento 14 e do elemento de liberação 15. Primei- ro, o elemento de liberação 15 atuará nos braços de catraca superiores 22 que desengatarão da haste de pistão 9. Logo depois aqui, o elemento de travamento 14 permitirá que as esferas/rolos 13 transladem para fora acio- nados pela força da mola 7. A força da mola 7 causará a dispersão de líqui- do do recipiente 4 na medida em que empurra o pistão 6 para baixo. Listagem de Referência

1 botão 2 elemento de trilho curvado 3 invólucro 4 recipiente 5 orifício/(agulha) 6 pistão 7 mola 8 mola de retorno de catraca 9 haste de pistão 10 transportador inferior 11 esferas

12 elemento de rolamento

13 esferas/rolos

14 elemento de travamento

15 elemento de liberação

16 parte oca

17 braço de catraca

18 braço de catraca

19 corpo inferior

20 trilho curvado

21 retentor de braço de catraca

22 braços de catraca superior

23 elemento de batente

24 elemento de liberação de catraca

Claims (7)

1. Dispositivo médico compreendendo; um elemento resiliente para armazenar e distribuir um perfil de força para uma unidade de injeção, o dito elemento resiliente é pré- tensionado por um mecanismo de carregamento, o dito mecanismo de car- regamento é adaptado para transladar um movimento relativo rotacional cí- clico entre uma primeira parte e uma segunda parte do dito dispositivo médi- co em uma compressão linear do dito elemento resiliente, caracterizado pelo fato de que o dispositivo médico ainda com- preende pelo menos um(ns) elemento(s) de transferência de força de fricção baixa que controla(m) a transferência de força entre as ditas primeira e se- gunda partes do dispositivo médico.

2. Dispositivo médico de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que: o(s) dito(s) eiemento(s) de transferência de força de baixa fric- ção compreende(m) um ou mais mancal(is) esférico(s), mancal(is) de rolo, mancal(is) deslizante(s), mancal(is) esférico(s) e de guia , mancal(is) de rolo e de guia ou junta(s) ligada(s).

3. Dispositivo médico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que: a dita primeira parte, ou a dita segunda parte ou ambas as pri- meira e segunda partes do dito dispositivo médico compreendem um ou mais trilhos curvados ou guias, ou trilhos ou guias angulados com a perpen- dicular da linha central do dito dispositivo, os ditos trilhos ou guias sendo adaptados para cooperar com o dito elemento(s) de transferência de força quando a primeira e a segunda parte do dito dispositivo médico são rodadas uma com relação a outra.

4. Um dispositivo médico de acordo com qualquer uma das rei- vindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que: o dito dispositivo médico compreende pelo menos um primeiro e pelo menos um segundo meio de fixação de um sentido, o primeiro meio de fixação de um sentido impede o movimento axial relativo entre a primeira parte do dispositivo médico e um transportador de carga (16) do elemento resiliente quando a primeira parte e a segunda parte do dispositivo médico são relativamente rodadas em uma primeira direção, onde o elemento resili- ente é comprimido; e o segundo meio de fixação de um sentido impede o movimento axial relativo entre a segunda parte do dispositivo médico e o dito transportador de carga (16) quando a primeira parte e a segunda parte do dispositivo médico são rodadas relativamente em uma segunda direção on- de as duas partes do dispositivo médico são invertidas, e onde o elemento resiliente pré-tensionado em etapas sem o usuário precisar mudar o agarre do dispositivo médico.

5. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 4, caracte- rizado pelo fato de que: o dito meio de fixação de um sentido compreende uma ou mais catracas , um ou mais calços ou um ou mais calços e rolos.

6. Dispositivo médico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que: o elemento resiliente é uma mola.

7. Dispositivo médico de acordo com qualquer uma das reivindi- cações precedentes, caracterizado pelo fato de que: o dito dispositivo médico é um dispositivo de injeção de jato mé- dico.