DE69426644T2

DE69426644T2 - Injektionskartusche

Info

Publication number: DE69426644T2
Application number: DE69426644T
Authority: DE
Inventors: Pavlu Bohdan; Birger Hjertman
Original assignee: Pharmacia and Upjohn AB
Current assignee: Pfizer Health AB
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1994-10-10
Publication date: 2001-06-07
Anticipated expiration: 2014-10-11
Also published as: GR3035796T3; EP0679103B1; DE69426644D1; ES2205636T3; NO310016B1; RU2148416C1; US5716338A; PT679103E; JP2942836B2; EP0947209B1; DK0947209T3; PT947209E; AU683947B2; NO952442D0; FI114612B; NO952442L; ATE198992T1; ATE246943T1; EP0947209A1; ES2155096T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Injektionskartusche vom Doppelkammertyp. Genauer betrifft die Erfindung eine Injektionskartusche vom Doppelkammertyp, die eine verbesserte Anordnung von Umgehungsleitungsmitteln für die flüssige Komponente aufweist.
Injektionskartuschen vom Doppelkammertyp sind wohlbekannt und haben eine umfassende Verwendung gefunden. Solche Kartuschen sind primär dazu gedacht, verwendet zu werden, wenn die zu injizierende flüssige pharmazeutische Zusammensetzung über eine jegliche längere Zeitspanne hinweg nicht stabil ist. In solchen Fällen wird die zu injizierende Zusammensetzung als zwei getrennte Komponenten bereitgestellt, eine feste Komponente, die den aktiven pharmazeutischen Bestandteil in einem trockenen Zustand umfaßt, und eine flüssige Komponente, die ein Lösemittel oder Dispergiermittel für die feste Komponente umfaßt. Diese zwei Komponenten sind in einer Injektionskartusche des Doppelkammertyps eingeschlossen, so daß die feste Komponente üblicherweise in einer vorderen Kammer eingeschlosssen ist, während die flüssige Komponente in einer rückwärtigen Kammer eingeschlossen ist. (In der folgenden Beschreibung und den folgenden Ansprüchen verstehen sich die Ausdrücke "vorder" und "rückwärtig" in Bezug auf die Richtung, in die die injizierbare Zusammensetzung transportiert wird, wenn eine Injektion verabreicht wird).
Die zwei Komponenten sind durch eine bewegliche Wand, die eine Abdichtung gegen die innere Wand der Kartusche bildet, getrennt. Die rückwärtige Kammer, die die flüssige Komponente enthält, ist auch an ihrem rückwärtigen Ende von einem Kolben, der eine Abdichtung gegen die Innenwand der Kartusche bildet, verschlossen.
An ihrem vorderen Ende ist die Kartusche üblicherweise durch ein Kautschukseptum, das durch eine Metallkapsel an Ort und Stelle gehalten wird, verschlossen. Diese Metallkapsel hat eine zentrale Öffnung, die das Kautschukseptum freilegt. Durch diese Öffnung kann eine hohle Nadel durch dieses Septum hindurch eingeführt werden, um eine Verbindung mit dem Inneren der Kartusche herzustellen.
Um die flüssige Komponente zu der festen. Komponente für eine Auflösung oder Dispergierung hinüberzuleiten, sind herkömmliche Doppelkammerkartuschen mit mindestens einem Umgehungsleitungskanal in der Wand der Kartusche ausgestattet. Wenn die bewegliche Wand, die die zwei Kammern trennt, sich in einer geeigneten Position befindet, wird der Umgehungsleitungskanal freigelegt, so daß die flüssige Komponente um die bewegliche Wand herum strömen und mit der festen Komponente gemischt werden kann.
Wenn die Kartusche für die Verabreichung von einer oder mehreren Injektionen fertig gemacht werden soll, wird Druck auf den rückwärtigen Kolben ausgeübt, um diesen vorwärts zu drängen. Dieser Druck wird durch die flüssige Phase, die im wesentlichen nicht komprimierbar ist, hindurch übertragen, so daß auch die bewegliche Wand, die die zwei Kammern trennt, vorwärts gedrängt wird. Wenn die vordere bewegliche Wand um eine bestimmte Länge vorwärts bewegt worden ist, wird sie sich im Bereich des Umgehungsleitungskanals befinden, so daß ein Strömen von Flüssigkeit aus der rückwärtigen Kammer zu der vorderen Kammer möglich wird. Eine weitere Vorwärtsbewegung des rückwärtigen Kolbens wird jetzt die Flüssigkeit aus der rückwärtigen Kammer in die vordere Kammer drücken, während die bewegliche Wand im wesentlichen ortsfest bleibt.
Wenn die gesamte Flüssigkeit aus der rückwärtigen Kammer ausgestoßen worden ist, wird der rückwärtige Kolben an die bewegliche Wand anstoßen und ein weiterer Druck vorwärts wird die zwei Wände gemeinsam bewegen, so daß sie wie ein einzelner Kolben wirken. Das Kautschukseptum, das das vordere Ende der Kartusche verschließt, sollte jetzt von einer hohlen Nadel durchstochen worden sein, was es ermöglicht, die fertig gemischte Zubereitung aus der vorderen Kammer auszustoßen, um an einen Patienten verabreicht zu werden.
Die oben beschriebenen Doppelkammer-Injektionskartuschen haben zahlreiche wichtige Vorteile und haben eine umfassende Verwendung gefunden. Eine wichtige Verwendung liegt in Injektionsvorrichtungen, die von dem Patienten verwendet werden sollen, um sich selbst Injektionen zu verabreichen. Es ist für den Patienten einfach, die injizierbare Zubereitung aus den zwei Komponenten unmittelbar vor der Verabreichung herzustellen, und das Verunreinigungs- oder Kontaminierungsrisiko wird stark verringert.
Jedoch haben die herkömmlichen Injektionskartuschen vom Doppelkammertyp auch bestimmte Nachteile. Die Kartuschen werden oftmals in Injektionsvorrichtungen verwendet, die mehr oder weniger das Aussehen eines Füllfederhalters haben, und es ist wünschenswert, daß eine solche Vorrichtung nicht übermäßig dick oder lang ist. Folglich ist eine jegliche Maßnahme, die eine solche Vorrichtung schlanker und/oder kürzer machen könnte, hochgradig wünschenswert.
Der Umgehungsleitungskanal in der Wand von herkömmlichen Kartuschen erzeugt eine längs verlaufende Rippe in der äußeren Wand der Kartusche und macht es erforderlich, eine Injektionsvorrichtung mit einem nicht wünschenswert dicken Zylinder zu verwenden, um Platz für die Kartusche zu schaffen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, die Vorwärtsbewegung der beweglichen Wand so kurz wie möglich zu machen, da dies es ermöglicht, eine Injektionsvorrichtung zu verwenden, die einen kürzeren Zylinder hat.
Die oben erwähnten wünschenswerten Verbesserungen werden durch die vorliegende Erfindung erreicht. Gemäß der Erfindung wird eine Injektionskartusche vom Doppelkammertyp bereitgestellt, die einen röhrenförmigen Zylinder, der an seinem vorderen Ende durch einen Verschluß, der von einer Auslaßleitung für eine flüssige Zubereitung aus der Kartusche durchdrungen werden kann, verschlossen ist, an seinem rückwärtigen Ende durch einen Kolben, der vorwärts bewegt werden kann, verschlossen ist, umfaßt und die eine bewegliche Querwand innerhalb des Zylinders, wobei die bewegliche Wand die Kartusche in zwei getrennte Kammern teilt, und eine Umgehungsleitungsverbindung zwischen den zwei Kammern, wobei die Verbindung durch das Verschieben der beweglichen Wand geöffnet werden kann, um einen Umgehungsstrom einer Flüssigkeit zwischen den Kammern zuzulassen, umfaßt. Die Verbindung zwischen den zwei Kammern ist als eine Modifizierung der inneren Wand des Zylinders entlang einer festgelegten Fläche vorgesehen, so daß die bewegliche Wand keine vollständig dichte Abdichtung gegen die innere Wand des Zylinders innerhalb dieser Fläche bildet. Die modifizierte Fläche erstreckt sich vollständig um den Umfang der inneren Wand der Kartusche herum, so daß ein Strömen von Flüssigkeit um den vollständigen Umfang der beweglichen Wand herum zugelassen wird.
Die Modifizierung der inneren Wand der Kartusche ist als eine Mehrzahl von Stegen und Rillen in der inneren Wand vorgesehen, wobei die Stege und Rillen eine schräge Richtung in Bezug auf die Achsrichtung des Zylinders aufweisen und sich entlang der gesamten modifizierten Fläche erstrecken. Was die Erfindung kennzeichnet, ist, daß die Stege sich von der inneren Wand der Kartusche nach innen erstrecken, so daß der Innendurchmesser zwischen den Stegen kleiner ist als der nominale Innendurchmesser der Kartusche.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die axialen Stege und Rillen von im wesentlichen entlang des Umfangs verlaufenden Rillen, die im wesentlichen die gleiche Tiefe wie die axialen Rillen aufweisen, unterbrochen.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die modifizierte Fläche der inneren Wand der Kartusche in mindestens zwei Umfangsflächen unterteilt, die den gleichen Abstand wie die Distanz zwischen der gleichen Anzahl von entlang des Umfangs befindlichen Abdichtungsrippen auf der beweglichen Wand haben.
Die Tiefe der Rillen und die Höhe der Stege liegt vorzugsweise zwischen 0,06 und 0,6 mm von der Innenwand der Kartusche.
Folglich enthält die Doppelkammerkartusche nicht länger einen Umgehungsleitungskanal, sondern einen Umgehungsleitungsbereich oder eine Umgehungsleitungsfläche aus Modifizierungen der inneren Wand. Ein solcher Bereich bzw. eine solche Fläche erfordert eine große Anzahl von flachen Kanälen, die mindestens den gleichen Strömungsdurchsatz wie ein großer Kanal aufweisen. Aufgrund der flachen Tiefe der Modifizierungen wird jedoch keine äußere Rippe oder erhöhte Dicke der Kartuschenwand erforderlich sein, und dies ermöglicht es, eine Injektionsvorrichtung mit einem schlankeren Zylinder zu verwenden. Die schräge Anordnung der Stege und Rillen bezogen auf die Längsachse der Kartusche bringt ebenfalls neue und unerwartete Vorteile bei der Herstellung der Kartusche mit ihrem Umgehungsleitungsbereich.
US-A-2,591,046 offenbart eine Spritzenanordnung zur subkutanen Injektion, wobei der Spritzenzylinder in eine vordere Kammer und eine rückwärtige Kammer mittels eines beweglichen Zwischenkolbens unterteilt wird. In der inneren Wand des Spritzenzylinders ist ein Umgehungsleitungsabschnitt angeordnet und durch Verschieben des Zwischenkolbens zu der Position des Umgehungsleitungsabschnitts kann eine Flüssigkeit in der rückwärtigen Kammer dazu gebracht werden, um den Kolben herumzuströmen, um mit einer festen Komponente in der vorderen Kammer gemischt zu werden. Jedoch wird in dieser Referenz der Umgehungsleitungsabschnitt lediglich in Form von Rillen in der inneren Wand des Spritzenzylinders vorgesehen. Es werden keine Stege offenbart, die von dem nominalen Innendurchmesser nach innen vorragen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Umgehungsleitungsverbindung in einem röhrenförmigen Zylinder einer Injektionskartusche, wie in Anspruch 7 definiert.
Die Rillen und Stege können in die innere Wand des Kartuschenzylinders mittels eines sich drehenden Prägewerkzeugs, das das in der Wärme erweichte Material des Zylinders bearbeitet, geprägt werden. Es ist festgestellt worden, daß, wenn die Rillen und Stege parallel zu der Achse des Zylinders verlaufen, der Prägevorgang des Werkzeugs Vibrationen hervorrufen wird, die zu einer Verformung des Zylinders führen können. Wenn die Rillen und Stege stattdessen in einem Winkel zu der Längsachse geprägt werden, werden keine derartigen Vibrationen auftreten. Dies ist ein wichtiger und unerwarteter Vorteil der Erfindung.
Der Winkel zwischen den Rillen und der Längsachse der Kartusche kann zwischen 5 und 45 Grad betragen. Ein bevorzugter Wert ist von 10 bis 30 Grad und ungefähr 20 Grad ist besonders bevorzugt.
Die Internationale Patentanmeldung PCT/SE93/00337, die noch nicht veröffentlicht worden ist, offenbart eine Injektionskartusche vom Doppelkammertyp, in der ein Umgehungsleitungsbereich als eine Modifizierung der inneren Kartuschenwand vorgesehen ist. Jedoch wird nichts über eine irgendwie schräge Anordnung von Rillen und Stegen erwähnt.
Die Erfindung wird jetzt detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Doppelkammer- Injektionskartusche. Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht einer solchen Kartusche. Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Doppelkammer-Injektionskartusche und Fig. 4 zeigt die gleiche Kartusche in dem Stadium, wenn die zwei Komponenten gemischt werden. Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Injektionskartusche und Fig. 6 zeigt eine Querschnittansicht derselben Kartusche bei der Position des Kolbens. Fig. 7 zeigt die gleiche Ausführungsform der Kartusche, wobei der Kolben von der Umgehungsleitungszone weg verschoben ist, und Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht der gleichen Kartusche bei dieser Position des Kolbens. In den Figuren der Zeichnungen haben gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen. Darüber hinaus sind einige der Details in den Zeichnungen aus Klarheitsgründen in vergrößertem Maßstab gezeigt.
Fig. 1 zeigt eine Doppelkammer-Injektionskartusche, die einen walzenförmigen Zylinder 1 und einen Kragenabschnitt 2 im Bereich seiner nach vorne gerichteten Öffnung aufweist. Diese Öffnung wird von einem Septum 4 aus Kautschuk oder irgendeinem ähnlichen Material, das Abdichtungseigenschaften aufweist, verschlossen und das Septum wird an Ort und Stelle durch eine Metallkapsel 5 gehalten, die um einen Flansch 6 an dem vorderen Ende des Kragenabschnitts 2 herum befestigt ist. Die Kapsel 5 hat eine zentrale Öffnung 7, wo das Septum freiliegt und von einer hohlen Nadel, sofern gewünscht, durchdrungen werden kann.
An seinem rückwärtigen Ende ist der Zylinder 1 der Kartusche von einem Kolben 8 verschlossen, der vorwärts bewegt werden kann, wenn die Kartusche für eine Injektion fertiggemacht werden soll.
Die Kartusche ist in eine vordere Kammer 9, die üblicherweise die feste Komponente der injizierbaren Zubereitung enthält, und eine rückwärtige Kammer 10, die üblicherweise die flüssige Komponente der Zubereitung enthält, mittels der beweglichen Wand 11 unterteilt. In der in der Figur gezeigten Position bildet die bewegliche Wand eine Abdichtung gegen die innere Wand der Kartusche und nichts kann zwischen den zwei Kammern hindurchtreten.
Vor der beweglichen Wand 11 ist die innere Wand des Zylinders 1 der Kartusche mit Modifizierungen 12 versehen, die bewirken, daß die bewegliche Wand 11 in diesem Bereich keine vollständig dichte Abdichtung gegen die innere Wand bildet. In den Figuren der Zeichnungen sind diese Modifizierungen als flache Rillen gezeigt, die sich in einem Winkel zu der Längsrichtung des Zylinders 1 erstrecken. Dies ist auch in Fig. 2 gezeigt, die eine Schnittansicht des Zylinders 1 entlang der Linie A-A in Fig. 1 ist.
In Fig. 2 ist gezeigt, wie der Zylinder 1, der hier die vordere Kammer 9 umschließt, mit einer Mehrzahl von flachen Rillen 13 ausgestattet ist. Aus Klarheitsgründen ist die Tiefe dieser Rillen in der Zeichnung übertrieben dargestellt. Die flachen Rillen sind gleichmäßig entlang des inneren Umfangs des Zylinders verteilt. Jedoch ist es auch möglich, daß die Rillen nur in bestimmten diskreten Bereichen vorhanden sind. Was wichtig ist, ist, daß die Rillen zusammen einen Durchlass bereitstellen sollten, der für das Strömen der flüssigen Komponente aus der rückwärtigen Kammer zu der vorderen Kammer ausreichend ist.
Es versteht sich, daß die Fläche oder der Bereich von Oberflächenmodifizierungen in der Achsrichtung eine Ausdehnung haben sollte, die etwas länger als die bewegliche Wand 11 ist, so daß es ermöglicht wird, daß ein Flüssigkeitsstrom an der beweglichen Wand vorbeifließt.
Es wird auch festgestellt, daß die Rillen 13 so viel von der inneren Wand einnehmen können, daß die bewegliche Wand 11 nur von kleinen Rippen korrekt geführt wird. Dies stellt üblicherweise kein Problem dar.
Die schrägen Rillen 13 können auch von einer Anzahl von entlang des Umfangs verlaufenden Rillen um den inneren Umfang des Zylinders 1 herum durchbrochen werden. Dies kann das Strömen der Flüssigkeit verbessern und wird dazu beitragen, Luft aus dem System zu entfernen.
Darüber hinaus sollte festgehalten werden, daß es nicht strikt notwendig ist, daß der Umgehungsleitungsbereich 12 von Rillen gebildet wird. Andere Modifizierungen der inneren Oberfläche sind ebenfalls möglich, wie kleine Vorsprünge und ähnliches. In einer bevorzugten Ausführungsform sind solche Vorsprünge als Stege geformt, die sich in einem Winkel zur Achsrichtung erstrecken. Die Höhe solcher Vorsprünge sollte ebenfalls vorzugsweise zwischen 0,06 und 0,6 mm sein. Das wichtige Merkmal besteht darin, daß die bewegliche Wand 11 in dem Bereich 12 keine vollständig dichte Abdichtung gegen den Zylinder bilden sollte, sondern einen Umgehungsleitungsstrom der flüssigen Komponente zwischen den Kammern zulassen sollte.
Wenn die Kartusche für eine Injektion fertiggemacht werden soll, wird ein nach vorne gerichteter Druck auf den Kolben 8 an der Rückseite der Kartusche ausgeübt. Dieser Druck wird durch die im wesentlichen nicht komprimierbare Flüssigkeit in der rückwärtigen Kammer 10 hindurch übertragen und wirkt auf die bewegliche Wand 11, um diese vorwärts zu drängen. Wenn die bewegliche Wand so weit vorwärts bewegt worden ist, daß sie sich in dem Bereich der modifizierten inneren Oberfläche des Zylinders 1 befindet, wird sie nicht länger eine vollständig dichte Abdichtung gegen die innere Wand des Zylinders bilden und es wird für die flüssige Komponente möglich sein, aus der rückwärtigen Kammer 10 in die vordere Kammer 9 zu strömen, um mit der festen Komponente in dieser Kammer gemischt zu werden. Weiterer Druck auf den rückwärtigen Kolben 8 wird die gesamte Flüssigkeit aus der rückwärtigen Kammer 10 ausstoßen, bis schließlich der rückwärtige Kolben an der rückwärtigen Oberfläche der beweglichen Wand 11 anliegt. In diesem Stadium werden die bewegliche Wand 11 und der rückwärtige Kolben 8 zusammen als ein einzelner Kolben wirken.
Bevor die flüssige Komponente dazu gebracht wird, in die vordere Kammer 9 hinüberzuströmen, wird üblicherweise das Septum 4, das die vordere Kammer 9 verschließt, mit einer hohlen Nadel, die mit einer Nadel zum Verabreichen der Injektion verbunden ist oder die selbst als eine solche Injektionsnadel mittels ihres vorderen spitzen Endes dient, durchstochen worden sein. Dies verhindert den Aufbau eines übermäßigen Überdrucks in der vorderen Kammer 9. Nachdem man die gesamte flüssige Komponente in die vordere Kammer 9 hat hinüberströmen lassen und diese sorgfältig mit der festen Komponente gemischt worden ist, wird weiterer Druck auf den kombinierten rückwärtigen Kolben 8 und die bewegliche Wand 11 dazu dienen, die gemischte injizierbare Zubereitung durch die hohle Nadel für eine Verabreichung an einen Patienten auszustoßen.
Bevor die Kartusche für eine Injektion fertiggemacht wird, wird sie in eine geeignete Haltevorrichtung gesetzt. Solche Vorrichtungen sind bekannt, um das Mischen der zwei Komponenten auszuführen und um nachfolgend die injizierbare Zubereitung zu verabreichen. In vielen Fällen umfassen sie auch Mittel, um vorher festgelegte Mengen der zu injizierenden Zubereitung zu dosieren. Es sind zahlreiche derartige Vorrichtungen kommerziell erhältlich, die so vorgesehen sind, daß ein Patient selbst die Kartusche für eine Injektion fertig machen und die Injektionen sich selbst mittels einer solchen Vorrichtung verabreichen kann.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform. Die Anordnungen an den vorderen und rückwärtigen Enden der Kartusche sind hier die gleichen, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind.
Jedoch ist hier die Fläche oder der Bereich der Modifizierung der inneren Wand des Zylinders 1 in mindestens zwei Flächen oder Bereiche 15 und 16 unterteilt. Diese Flächen sind als voneinander beabstandete Bänder oder Streifen 15 und 16 angeordnet, die jeweils die gleichen Typen von schräg verlaufenden Oberflächenmodifizierungen enthalten wie jene, die in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 erwähnt worden sind. Eine Schnittansicht entlang der Linien A-A in Fig. 3 wird genau das gleiche wie Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 zeigen.
Die bewegliche Wand 11 wird aus einem zentralen Teil mit einem kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Zylinders 1 und mindestens zwei entlang des Umfangs verlaufenden Abdichtungsrippen 17 und 18 an dem vorderen bzw. rückwärtigen Ende der beweglichen Wand gebildet. Dies ergibt einen Raum 19, der von den zwei Abdichtungsrippen 17 und 18, dem Teil der beweglichen Wand, der einen kleineren Durchmesser hat, und der inneren Wand des Zylinders 1 definiert wird.
Der Abstand zwischen den zwei Abdichtungsrippen 17 und 18 ist der gleiche wie der Abstand zwischen den zwei Bändern oder Streifen 15 und 16 von Oberflächenmodifizierungen der inneren Wand. Diese Bänder oder Streifen haben auch eine etwas größere axiale Länge als die axiale Länge von jeder der Abdichtungsrippen 17 und 18, so daß ein Strömen von Flüssigkeit um die Abdichtungsrippen herum möglich wird.
Im Anfangsstadium, bevor die Kartusche für eine Injektion fertiggemacht worden ist, befindet sich die bewegliche Wand in einer solche Position innerhalb des Zylinders 1 der Kartusche, daß die vordere Abdichtungsrippe 17 zwischen den zwei Bändern oder Streifen von Modifizierungen 15 und 16 liegt. Die rückwärtige Abdichtungsrippe 18 sollte hinter dem rückwärtigen Band oder Streifen liegen. Auf diese Weise wird eine vollständige Abdichtung zwischen der vorderen und der rückwärtigen Kammer sichergestellt.
Wenn die Kartusche für eine Injektion fertiggemacht werden soll, wird Druck auf den rückwärtigen Kolben 8 ausgeübt, wie bereits zuvor beschrieben. Dies wird bewirken, daß die bewegliche Wand 11 vorwärts gedrängt wird, bis sie sich in der in Fig. 4 gezeigten Position befindet. Es wird festgestellt werden, daß sich die zwei Abdichtungsrippen jetzt gegenüber den Bändern oder Streifen von Modifizierungen 15 und 16 befinden und jetzt ein Strömen von Flüssigkeit aus der rückwärtigen Kammer 10 um die rückwärtige Abdichtungsrippe 18 herum in den Raum 19 und um die vordere Abdichtungsrippe 17 herum in die vordere Kammer 9 möglich ist.
Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die bewegliche Wand 11 nur um die kurze Distanz, die ungefähr der Hälfte des Abstands zwischen den zwei Bändern oder Streifen 15 und 16 entspricht, bewegt werden muß. Dies ermöglicht es, eine kürzere Kartusche und eine kürzere Injektionsvorrichtung für das Aufnehmen der Kartusche zu verwenden. Für Injektionsvorrichtungen, die der Patient selbst mit sich herum tragen soll, kann dies von beträchtlicher Bedeutung sein.
Es ist ebenfalls möglich, mehr als zwei Bereiche von Oberflächenmodifizierungen und entsprechende Abdichtungsrippen der beweglichen Wand zu verwenden. Dies ergibt eine sicherere Abdichtung, aber die Konstruktion wird komplizierter und dementsprechend auch teurer.
In den Fig. 5 bis 8 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Injektionskartusche gezeigt. In diesen Figuren ist nur der Teil der Kartusche um den Umgehungsleitungsbereich herum und der vordere Kolben gezeigt, während die Anordnungen an den vorderen und rückwärtigen Enden der Kartusche die gleichen sind, wie sie in den vorigen Figuren gezeigt wurden.
Fig. 5 zeigt den Zylinder der Kartusche 20, wobei sich der Kolben 21 in dem Umgehungsleitungsbereich 22 befindet. Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang A-A in Fig. 5 (aus Klarheitsgründen in einem größeren Maßstab), die die Gestalt der Kartuschenwand in dem Umgehungsleitungsbereich und des darin befindlichen Kolbens zeigt. Es wird festgestellt, daß die innere Wand der Kartusche 20 mit schrägen Stegen 23 und Rillen 24 versehen ist und daß der Kolben 21 verformt worden ist, um sich an die Stege 23 und Rillen 24 in diesem Umgehungsleitungsbereich anzupassen. Diese Anpassung ist jedoch nicht vollständig und es werden axiale Kanäle 25 zwischen den Böden der Rillen 24 und dem verformten Kolben 21 gebildet. Diese Kanäle 25 ermöglichen das Herumströmen für die Flüssigkeit aus der rückwärtigen Kammer zu der vorderen Kammer der Kartusche.
Fig. 7 zeigt die Kartusche 20, nachdem der Kolben 21 weiter vorwärts aus dem Umgehungsleitungsbereich 22 heraus bewegt worden ist und Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht (in einem größeren Maßstab) entlang A-A in Fig. 7. Es wird festgestellt, daß der Kolben 21 sich nun an die glatte innere Wand der Kartusche 20 angepaßt hat und eine vollständig dichte Abdichtung gegen die innere Wand bildet.
Es ist das wichtige Merkmal der in den Fig. 5 bis 8, speziell dann in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform, daß die schrägen Stege 23 sich von dem nominalen inneren Umfang der Kartusche 20 nach innen erstrecken, während die Rillen 24 sich von dem nominalen Umfang nach außen erstrecken. Der nominale innere Umfang und der nominale Innendurchmesser der Kartusche sind als der innere Umfang bzw. Innendurchmesser des glatte Wände aufweisenden Abschnitts der Kartusche definiert und der Umfang wird durch die gestrichelte Linie 26 in Fig. 6 symbolisiert. Die Höhe der Stege 23 und die Tiefe der Rillen 24 wie auch ihre Anzahl sollten miteinander korreliert sein, so daß der Kolben 21 die gleiche Querschnittsfläche hat, wenn er sich in dem Umgehungsleitungsabschnitt befindet wie wenn er sich in den glatte Wände aufweisenden Teilen der Kartusche befindet.
Wenn der Kolben 21 sich in dem glatte Wände aufweisenden Teil der Kartusche befindet, muß er bis zu einem gewissen Ausmaß zusammengedrückt werden, um eine sichere Abdichtung gegen die innere Wand der Kartusche zu bilden. Dieses Zusammendrücken (Kompression) des Kolbens wird bewirken, daß dessen Länge in einem gewissen Ausmaß zunimmt. Das Zusammendrücken des Kolbens wird auch dessen Widerstand gegen eine Bewegung in axialer Richtung erhöhen. Ein geeignetes Ausmaß an Widerstand kann durch die Wahl eines geeigneten Ausmaßes an Kompression wie auch durch eine geeignete Behandlung der inneren Wand der Kartusche, wie Silikonisierung, erreicht werden. Eine Silikonisierungsbehandlung kann jedoch auch eine Verunreinigung des Produkts in der Kartusche hervorrufen.
Wenn der Kolben 21 zu dem Umgehungsleitungsbereich 22 bewegt worden ist, werden Teile von diesem zusätzlich durch die Stege 23, die sich von dem nominalen Umfang 26 nach innen erstrecken, zusammengedrückt werden, während es anderen Teilen von diesem ermöglicht wird, sich in die Rillen 24 auszudehnen, ohne diese Rillen vollständig auszufüllen. Es ist ein wichtiges Merkmal dieser Ausführungsform der Erfindung, daß dieses zusätzliche Zusammendrücken und die Ausdehnung einander ausgleichen sollten, so daß die Querschnittsfläche des Kolbens in dem Umgehungsleitungsabschnitt im wesentlichen die gleiche ist wie die Querschnittsfläche des Kolbens in dem glatte Wände aufweisenden Teil der Kartusche. Dies wird bedeuten, daß die Länge des Kolbens 21 im wesentlichen unverändert sein wird, als Konsequenz davon der Widerstand gegen ein axiales Verschieben des Kolbens ebenfalls im wesentlichen unverändert sein wird. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da der gleichbleibende Widerstand zu einer erhöhten Genauigkeit beim Mischen und Dosieren des Produkts in der Kartusche beiträgt.
In den Umgehungsleitungsbereichen des Standes der Technik ist der Durchmesser üblicherweise etwas größer als in den glatte Wände aufweisenden Teilen der Kartusche. Folglich ist der Widerstand gegen ein axiales Verschieben des Kolbens in dem Umgehungsleitungsbereich geringer und die Veränderung des Widerstands kann ziemlich abrupt sein. Dies kann verursachen, daß ein Verwender, der den Kolben vorwärts stößt, den Kolben in dem Umgehungsleitungsbereich zu schnell bewegt, so daß der Kolben an dem Umgehungsleitungsbereich vorbei gleitet, bevor die gesamte Flüssigkeit in der rückwärtigen Kammer zu der vorderen Kammer transferiert worden ist. Das Risiko, daß dies auftritt, ist größer, wenn der Kolben durch manuellen Druck anstatt durch die Verwendung eines Schraubmechanismus vorwärts bewegt wird.
Folglich ist die Wechselwirkung zwischen dem Kolben und der inneren Wand der Kartusche in dem Umgehungsleitungsbereich ein kritisches Merkmal, um ein korrektes und akkurates Mischen der flüssigen und der festen Komponenten in der Kartusche zu erzielen. Durch diese Ausführungsform der Erfindung wird das Risiko von Fehlern bei dem Mischprozeß stark verringert.
Die Stege und Rillen in der inneren Wand der Kartusche können durch eine mechanische Behandlung der inneren Wand, während der Kartuschenzylinder sich in einem erweichten Zustand befindet, hergestellt werden. So wird der Kartuschenzylinder, der üblicherweise aus Glas oder einem thermoplastischen Material hergestellt ist, bis zu einem geeigneten Weichheitsgrad erwärmt und ein Rad, das eine Umfangsgestalt entsprechend dem für die innere Wand gewünschten Profil aufweist, wird in den Zylinder eingesetzt und an der Stelle des Umgehungsleitungsbereichs um den Umfang der inneren Wand herum gerollt. Das Rad wird dann das gewünschte Muster in die innere Wand prägen. Die in Fig. 6 gezeigte Wellenform hat sich als vorteilhaft erwiesen, aber es sind auch andere Gestalten der Stege und Rillen möglich. Ein essentielles Merkmal besteht darin, daß die Abmessungen der Stege und Rillen so sein sollten, daß der Kolben in seinem verformten Zustand in dem Umgehungsleitungsbereich im wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche haben sollte wie in dem glatte Wände aufweisenden Abschnitt des Kartuschenzylinders, während Umgehungsleitungskanäle in den Böden der Rillen bereitgestellt werden.
Wenn die Stege und Rillen in einem Winkel zu der Längsachse der Kartusche angeordnet sind, wird dies bedeuten, daß die Vorsprünge auf dem Prägerad auf die innere Wand des Kartuschenzylinders nach und nach auftreffen werden und nicht abrupt, wie dies der Fall ist, wenn Rillen geprägt werden, die parallel zur Längsachse verlaufen. Dieser schrittweise ablaufende Prozeß wird weniger Vibrationen und ein geringeres Risiko, daß der mittels Hitze erweichte Kartuschenzylinder verformt wird, erzeugen.
Es versteht sich von selbst, daß die in den Fig. 5 bis 8 gezeigte Ausführungsform mit der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform, wo die Modifizierung der inneren Wand in dem Umgehungsleitungsbereich in mindestens zwei getrennte Bereiche aufgeteilt ist, kombiniert werden kann.
Die Injektionskartusche der Erfindung kann besonders vorteilhaft zusammen mit empfindlichen Zubereitungen, wie Wachstumshormonen und anderen Proteinen, verwendet werden. Solche Zubereitungen müssen unter sehr milden Bedingungen rekonstituiert werden, da andernfalls ein Risiko besteht, daß sie denaturiert werden. Durch die Erfindung, wo das Verformungsrisiko verringert worden ist, wird ein gleichmäßiger Flüssigkeitsstrom um den gesamten Umfang der beweglichen Wand herum vorgesehen, und dies ermöglicht ein Mischen der zwei Komponenten unter sehr milden Bedingungen. Dieser Typ von Flüssigkeitsstrom trägt auch dazu bei, eingeschlossene Luft aus der Zusammensetzung zu entfernen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Injektionskartuschen wirft für einen Fachmann auf diesem Gebiet keinerlei Schwierigkeiten auf. Die Modifizierungen von bestimmten Bereichen der inneren Wand können durch die Verwendung eines geeigneten Schleifwerkzeugs ausgeführt werden oder wie im Vorangehenden für die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. In jeglicher anderer Hinsicht werden die Herstellung und das Füllen der Kartuschen auf die gleiche Weise wie für herkömmliche Injektionskartuschen vom Doppelkammertyp ausgeführt.
Die Injektionskartusche der Erfindung kann aus herkömmlichen Materialien, wie Glas oder geeigneten Kunststoffmaterialien, hergestellt werden. Solche Materialien sind den Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannt.

Claims

1. Injektionskartusche vom Doppelkammertyp, umfassend einen röhrenförmigen Zylinder (1), der an seinem vorderen Ende durch einen Verschluß (4), der von einer Auslaßleitung für eine flüssige Zubereitung aus der Kartusche durchdrungen werden kann, verschlossen ist, an seinem rückwärtigen Ende durch einen Kolben (8), der vorwärts bewegt werden kann, verschlossen ist, und eine bewegliche Querwand (11) innerhalb des Zylinders (1), wobei die bewegliche Wand (11) die Kartusche in zwei getrennte Kammern (9, 10) teilt, und eine Umgehungsleitungsverbindung (12) zwischen den zwei Kammern (9, 10), wobei die Verbindung durch das Verschieben der beweglichen Wand (11) geöffnet werden kann, um einen Umgehungsstrom von Flüssigkeit zwischen den zwei Kammern zuzulassen, wobei die Umgehungsleitungsverbindung (12) zwischen den zwei Kammern (9, 10) als eine Modifizierung der inneren Oberfläche des Zylinders (1) entlang einer vorher festgelegten Fläche (12), die sich vollständig um den Umfang der inneren Wand herum erstreckt, vorgesehen ist, so daß die bewegliche Wand (11) keine vollständig dichte Abdichtung gegen die innere Wand des Zylinders (1) innerhalb dieser Fläche bildet, und wobei diese Modifizierung als eine Mehrzahl von Stegen (23) und Rillen (24), die eine schräge Richtung in Bezug auf die Längsachse des Zylinders (1) aufweisen, vorgesehen ist, wobei die Stege und Rillen sich entlang der gesamten, vorher festgelegten Fläche (12) erstrecken, und dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (23) sich von dem nominellen inneren Umfang des röhrenförmigen Zylinders nach innen erstrecken.

2. Injektionskartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (24) sich von dem nominellen Umfang nach außen erstrecken.

3. Injektionskartusche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Stege (23) und die Tiefe der Rillen (24) wie auch ihre Anzahl so korreliert sind, daß die bewegliche Querwand (21) im wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche hat, wenn sie sich in dem Bereich der Stege und Rillen befindet, wie wenn sie sich in einem Teil der Kartusche mit glatter Wand befindet.

4. Injektionskartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die modifizierte Fläche der Oberfläche der inneren Wand in mindestens zwei voneinander beabstandete Umfangsflächen (15, 16) unterteilt ist und daß die bewegliche Wand (11) mit der gleichen Anzahl von entlang des Umfangs befindlichen Abdichtungsrippen (17, 18) ausgestattet ist, wobei die Rippen und die Flächen den gleichen Abstand aufweisen.

5. Injektionskartusche nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Rillen (24) und/oder die Höhe der Stege (23) oder Vorsprünge zwischen 0,06 und 0,6 mm beträgt.

6. Injektionskartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Richtung der Stege (23) und Rillen (24) und der Längsachse des Kartuschenzylinders (1) 5 bis 45 Grad, vorzugsweise dann 10 bis 30 Grad und am meisten bevorzugt ungefähr 20 Grad beträgt.

7. Verfahren zur Herstellung einer Umgehungsleitungsverbindung in einem röhrenförmigen Zylinder für eine Injektionskartusche (1), der an seinem vorderen Ende durch einen Verschluß (4), der von einer Auslaßleitung für eine flüssige Zubereitung aus der Kartusche durchdrungen werden kann, verschlossen ist, an seinem rückwärtigen Ende durch einen Kolben (8), der vorwärts bewegt werden kann, verschlossen ist und eine bewegliche Querwand (11) innerhalb des Zylinders aufweist, wobei die bewegliche Wand (11) die Kartusche in zwei getrennte Kammern (9, 10) teilt, und eine Umgehungsleitungsverbindung (12) zwischen den zwei Kammern (9, 10), wobei die Verbindung durch das Verschieben der beweglichen Wand (11) geöffnet werden kann, um einen Umgehungsstrom von Flüssigkeit zwischen den zwei Kammern zuzulassen, wobei die Umgehungsleitungsverbindung (12) zwischen den zwei Kammern (9, 10) als eine Modifizierung der inneren Oberfläche des Zylinders entlang einer vorher festgelegten Fläche (12), die sich vollständig um den Umfang der inneren Wand herum erstreckt, vorgesehen ist, so daß die bewegliche Wand (11) keine vollständig dichte Abdichtung gegen die innere Wand des Zylinders (1) innerhalb dieser Fläche bildet, und wobei diese Modifizierung als eine Mehrzahl von Stegen (23) und Rillen (24), die eine schräge Richtung in Bezug auf die Längsachse des Zylinders (1) aufweisen, vorgesehen ist, wobei die Stege (23) und Rillen (24) sich entlang der gesamten, vorher festgelegten Fläche (12) erstrecken und die Stege (23) sich von dem nominellen inneren Umfang des röhrenförmigen Zylinders (1) nach innen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:

- Erweichen des Materials des Zylinders (1) in der Wärme und

- Prägen der inneren Wand des Zylinders (1) mit einem Profil von Stegen (23) und Rillen (24), die mit einem Winkel zu der Längsachse des Zylinders angeordnet sind, durch Rollen eines Rades, das eine Umfangsgestalt entsprechend dem Profil der inneren Wand aufweist, an der Stelle des Umgehungsleitungsbereichs (12) um den Umfang der inneren Wand herum, wobei die Stege so vorgesehen werden, daß sie sich von dem nominellen inneren Umfang des röhrenförmigen Zylinders nach innen erstrecken.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den Schritt, daß die innere Wand zu einem Profil in einer Wellenform geprägt wird.