Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verabreichung eines fluiden Produkts, insbesondere eines Medikaments in flüssiger Form, sowie eine dafür speziell ausgestaltete, auswechselbare Kartusche.
Stand der Technik
[0002] Aus der WO 2007/131 367 ist eine modulare Verabreichungsvorrichtung für ein fluides Medikament bekannt, welche eine wieder verwendbare Basiseinheit ("Reusable-Modul") sowie eine damit lösbar verbindbare Kartusche ("Disposable-Modul") umfasst. In der Basiseinheit ist eine elektrisch betriebene Antriebseinrichtung vorhanden, um eine Antriebsbewegung zu erzeugen, welche auf die Kartusche übertragbar ist. Die Kartusche enthält einen Produktbehälter in Form einer Karpule mit einem verschiebbaren Stopfen. Durch eine Verschiebung des Stopfens wird das Produkt aus dem Produktbehälter gefördert.
[0003] Die Verschiebung des Stopfens erfolgt durch eine hydraulische Kraftübertragung. Hierzu umfasst die Kartusche ein Hydraulikreservoir mit einem Hydrau-likfluid, welches durch die in der Basiseinheit erzeugte Antriebsbewegung mit einem Antriebsdruck beaufschlagbar ist. Von diesem Hydraulikreservoir erstreckt sich eine Fluidverbindung zu einem Verschiebereservoir, welches teilweise durch den Produktstopfen begrenzt wird. Wenn nun das Hydraulikreservoir mit dem Antriebsdruck beaufschlagt wird, wird dieser über die Fluidverbindung auf das Verschiebereservoir übertragen. Hierdurch wirkt eine Kraft auf den Produktstopfen, welche dazu führt, dass der Produktstopfen verschoben und dadurch das Produkt aus dem Produktbehälter ausgestossen wird.
[0004] Eine solche Verabreichungsvorrichtung dient insbesondere dazu, einem Patienten ein in flüssiger Form vorliegendes Medikament, zum Beispiel ein Insulinpräparat oder ein blutverdünnendes Medikament wie Heparin, über einen längeren Zeitraum hinweg zu verabreichen.
[0005] Zur Inbetriebnahme einer derartigen Verabreichungsvorrichtung wird üblicherweise zunächst ein Adapter für ein Infusionsset mit der Kartusche verbunden. Der Adapter enthält eine Hohlnadel, die ein Septum des Produktbehälters durchsticht, so dass eine Fluidverbindung zwischen dem Produktbehälter und dem Infusionsset hergestellt wird. Anschliessend wird die Kartusche samt Adapter mit der Basiseinheit verbunden und mit dieser verriegelt. Hieran schliesst sich das so genannte "Priming" an, bei dem eine kleine Produktmenge aus dem Produktbehälter ausgestossen wird, um das Infusionsset zu entlüften und vollständig mit dem Produkt zu füllen.
[0006] Da das Produkt in der Kartusche bis zu mehreren Jahren lagerfähig sein kann, kann sich das Problem ergeben, dass sich die Dichtungen in der Kartusche festlegen. Bei der ersten Ausschüttung des Produkts kann dann eine erhöhte Kraft erforderlich sein, um die Dichtungen wieder zu lösen. Bei den Dichtungen kann es sich insbesondere um eine Dichtung zwischen dem Produktstopfen und der Wand des Produktbehälters und/oder eine Dichtung des Hydraulikstopfens gegenüber dem Gehäuse der Kartusche handeln. Die zum Lösen der Dichtungen erforderliche Kraft wird normalerweise durch die Antriebseinrichtung in der Basiseinheit aufgebracht, die hinsichtlich der übertragenen Kräfte bzw. Drehmomente entsprechend stark ausgelegt sein muss, während für die Ausschüttung des Produkts selbst nur deutlich geringere Anforderungen an die Antriebseinheit gestellt werden.
[0007] In der schon erwähnten WO 2007/131 367 wird vorgeschlagen, die Basiseinheit derart auszubilden, dass sie bei der erstmaligen Verbindung mit der Kartusche eine axiale Kraft auf den Hydraulikstopfen ausübt, wodurch dieser um einen kleinen Betrag verschoben wird. Hierdurch werden die Dichtungen des Hydraulikstopfens und des Produktstopfens gelöst, und es kann dadurch das Priming des Infusionssets durchgeführt werden. In jenem Dokument erfolgt im normalen Betrieb die Kraftübertragung zwischen der Basiseinheit und dem Hydraulikstopfen allerdings rein axial, indem eine vom Antriebsmotor der Basiseinheit zu einer Vorschubbewegung angetriebene Kolbenstange den Hydraulikstopfen entlang einer Vorschubachse vorschiebt. Eine solche axiale Kraftübertragung ist jedoch nicht immer vorteilhaft oder möglich.
Bei anderen Arten der Kraftübertragung, z.B. einer Übertragung einer Drehbewegung, sind andererseits ein Lösen der Dichtungen und/oder ein automatisches Priming beim erstmaligen Zusammensetzen von Basiseinheit und Kartusche nicht ohne weiteres zu realisieren.
Darstellung der Erfindung
[0008] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kartusche für eine Verabreichungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der im normalen Betrieb eine Kraftübertragung von einer eine Antriebseinrichtung aufweisenden Basiseinheit auf die Kartusche auf eine andere Weise als in axialer Richtung erfolgt, und bei der dennoch beim erstmaligen Zusammensetzen mit der Basiseinheit eine erste Produktausschüttung allein dadurch möglich ist, dass die Kartusche mit der Basiseinheit verbunden wird.
[0009] Diese Aufgabe wird durch eine Kartusche mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0010] Eine derartige Kartusche umfasst ein Gehäuse sowie ein gegenüber dem Gehäuse wenigstens in einer distalen Richtung entlang einer Vorschubachse verschiebbar angeordnetes Führungselement. Mit dem Führungselement steht ein Übertragungselement in einem Gewindeeingriff, so dass eine Drehung des Ü-bertragungselements relativ zum Führungselement in einer vorbestimmten Drehrichtung zu einer Vorschubbewegung des Übertragungselements in der distalen Richtung führt. Das Übertragungselement ist dazu ausgebildet, direkt oder indirekt auf einen Produktbehälter einzuwirken, so dass die Vorschubbewegung des Übertragungselements in der distalen Richtung zu einem Ausstoss des fluiden Produkts aus dem Produktbehälter führt.
Um einen Ausstoss des Produkts zu ermöglichen, wenn die Kartusche erstmals mit der Basiseinheit verbunden wird, ist das Führungselement derart angeordnet, dass es bei der erstmaligen Inbetriebnahme der Kartusche mindestens um einen vorbestimmten Verschiebungsweg in der distalen Richtung gegenüber dem Gehäuse verschiebbar ist. Dadurch wird die Einheit aus Führungselement und Übertragungselement durch axiale Krafteinwirkung in die distale Richtung verschiebbar, wenn die Kartusche mit einer geeignet ausgebildeten, komplementären Basiseinheit verbunden wird. Dieser Vorschub ermöglicht einen Ausstoss des fluiden Produkts aus dem Produktbehälter, z.B. für das Priming, und gleichzeitig auch das Lösen von möglicherweise festsitzenden Dichtungen in der Kartusche.
[0011] Zur Angabe der Richtungen innerhalb der Kartusche werden Richtungsbezeichnungen wie folgt verwendet. Unter der distalen Richtung ist jeweils diejenige Richtung zu verstehen, in die sich ein betreffendes bewegliches Element im Verlaufe der Verabreichung des Produkts bewegt. In einigen der nachfolgend noch näher beschriebenen Ausführungsformen erfolgt im Inneren des Verabreichungsgeräts eine Umlenkung einer Vorschubbewegung um 180[deg.]. Die distale Richtung ist daher nur lokal definiert und kann für verschiedene Teile des Verabreichungsgeräts unterschiedlichen absoluten Raumrichtungen entsprechen. Die proximale Richtung ist jeweils als die der distalen Richtung entgegengesetzte Richtung definiert. Eine laterale Richtung ist eine hierzu senkrechte Richtung.
[0012] Um sicherzustellen, dass das Übertragungselement und das Führungselement auch nach dem erstmaligen Verbinden der Kartusche mit der Basiseinheit eine definierte Position einnimmt, kann das Führungselement derart mit dem Gehäuse verbunden sein, dass das Führungselement zwar in der distalen Richtung verschiebbar ist, jedoch an einer Verschiebung gegenüber dem Gehäuse in einer der distalen Richtung entgegengesetzten proximalen Richtung zumindest stufenweise gehindert ist. Insbesondere kann das Führungselement mit dem Gehäuse über eine lineare Rutschkupplung, insbesondere in Form einer Ratschenverbindung, verbunden sein.
[0013] Lineare Rutschkupplungen bzw. Ratschenverbindungen sind in anderem Zusammenhang in verschiedensten Ausgestaltungen bekannt. Eine weitere Verbreitung haben derartige Ratschenverbindungen zum Beispiel bei so genannten Kabelbindern gefunden, welche dazu dienen, einen Strang von Kabeln oder anderen Objekten auf einfache Weise zusammenzuhalten. Wie bei einem derartigen Kabelbinder kann am Gehäuse oder am Führungselement z.B. eine Zahnung ausgebildet sein, bei der die Zähne eine in Vorschubrichtung flach ansteigende Kante und eine relativ dazu steilere abfallende Kante aufweisen. Diese kann z.B. mit einem federbelasteten Sperrelement (z.B. einer Sperrklinke oder Sperrzunge) am anderen Element, d.h. am Führungselement bzw. am Gehäuse, zusammenwirken.
Allgemeiner ausgedrückt umfasst die Rutschkupplung vorzugsweise ein erstes Eingriffselement, welches mit dem Führungselement verbunden oder einstückig in diesem ausgebildet ist, sowie ein zweites Eingriffselement, welche mit dem Gehäuse verbunden ist oder einstückig in diesem ausgebildet ist. Mindestens eines der Eingriffselemente weist eine Zahnung auf, durch die die Eingriffselemente miteinander in der Vorschubrichtung in formschlüssigem Eingriff stehen. Die Ratschenverbindung umfasst vorzugsweise ausserdem ein lateral zu Vorschubrichtung wirkendes Federelement, welche die Eingriffselemente zueinander hin belastet. Nach einem Lösen des Eingriffs sind die Eingriffselemente gegeneinander entlang der Vorschubrichtung verschiebbar. Das Lösen des Eingriffs kann insbesondere durch Überwindung einer Lösekraft in axialer Richtung erfolgen.
[0014] In einer alternativen Ausgestaltung kann das Führungselement gleichzeitig auch zur Erkennung von Okklusionen dienen, wie dies im Prinzip in WO 2008/106 805 näher beschrieben ist. In diesem Dokument ist ebenfalls ein Führungselement vorhanden, das mit einem Übertragungselement in einem Gewindeeingriff steht. Das Führungselement ist gegenüber dem Gehäuse in der distalen Richtung federbelastet, so dass eine Behinderung des Vorschubs des Übertragungselements während der Drehung des Übertragungselements eine Verschiebung des Führungselements entgegen der distalen Richtung, d.h. in der proximalen Richtung, bewirkt.
Die hier vorgeschlagene Kartusche unterscheidet sich konzeptionell von den Ausführungsbeispielen der WO 2008/106 805 vor allem dadurch, dass bei der vorliegenden Erfindung das Führungselement vor dem erstmaligen Verbinden der Kartusche mit der Basiseinheit auch noch um einen bestimmten Weg in der distalen Richtung verschiebbar ist, während in den Ausführungsbeispielen der vorgenannten Anmeldung das Führungselement schon vor dem erstmaligen Gebrauch gegenüber dem Gehäuse in der distalen Richtung auf Anschlag ist. Für weitere Details wird auf die WO 2008/106 805 verwiesen, deren Offenbarungsgehalt hinsichtlich einer Okklusionserkennung durch ein verschiebbares Führungselement durch Verweis in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kartusche ein Fluidreservoir auf, das durch eine zylindrische Seitenwand und einen darin dichtend geführten beweglichen Stopfen begrenzt ist. Die Seitenwand kann dabei durch das Gehäuse selbst oder durch ein gehäusefestes Element, z.B. einen im Gehäuse eingesetzten Behälter, gebildet sein. Das Übertragungselement ist dann derart mit dem Stopfen verbunden, dass eine Drehung des Übertragungselements in der vorbestimmten Drehrichtung und/oder eine Verschiebung des Führungselements gemeinsam mit dem Übertragungselement in der distalen Richtung zu einem Vorschub des Stopfens gegenüber der Seitenwand in der distalen Richtung führt. Der Stopfen kann insbesondere einstückig mit dem Übertragungselement gefertigt sein.
Statt eines Fluidreservoirs, das durch einen Stopfen begrenzt ist, kann aber auch ein Fluidreservoir vorgesehen sein, das durch einen als Ganzes komprimierbaren Behälter begrenzt ist, z.B. nach Art eines Faltenbalgs, wie dies in der schon erwähnten WO 2007/131 367 offenbart ist.
[0016] Bei dem Fluidreservoir kann es sich unmittelbar um das vom Produktbehälter begrenzte Produktreservoir für das zu verabreichende fluide Produkt handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich allerdings bei dem Fluidreservoir um ein Hydraulikreservoir mit einem Hydraulikfluid. Die Kartusche umfasst in diesem Falle eine Hydraulikverbindung zwischen dem Hydraulikreservoir und einem mit dem Produktbehälter zusammenwirkenden Verschiebereservoir. Das Hydraulikreservoir, die Hydraulikverbindung und das Verschiebereservoir sind derart angeordnet, dass das Hydraulikfluid durch die Vorschubbewegung des nun als Hydraulikstopfen wirkenden Stopfens vom Hydraulikreservoir durch die Hydraulikverbindung in das Verschiebereservoir gelangt.
Dadurch wird eine Kraft auf das vom Produktbehälter begrenzte Produktreservoir ausgeübt, welche einen Ausstoss des fluiden Produkts aus dem Produktbehälter bewirkt.
[0017] Insbesondere kann das Übertragungselement als Hülse ausgestaltet sein, die zu einem proximalen Ende hin offen ist und an ihrer inneren Mantelfläche eine Eingriffstruktur zur Herstellung eines drehfesten Eingriffs mit einem drehbaren Mitnehmer der Basiseinheit aufweist. In ihrem distalen Endbereich kann diese Hülse eine Stirnfläche aufweisen, welche es ermöglicht, dass das Führungselement beim erstmaligen Verbinden der Kartusche mit der Basiseinheit, also vor der erstmaligen Inbetriebnahme der Kartusche, durch Ausüben einer Kraft auf die Stirnfläche in der distalen Richtung verschiebbar ist. Die Eingriffstruktur kann insbesondere eine oder mehrere an der Innenseite der Hülse ausgebildete Längsnuten oder Längsrippen umfassen, die im Wesentlichen parallel zur Vorschubrichtung verlaufen.
Ein derartig ausgestaltetes Übertragungselement ist an sich in der schon erwähnten Anmeldung WO 2008/106 805 und in der WO 2008/106 806 offenbart, aufweiche diesbezüglich verwiesen wird.
[0018] Die vorliegende Erfindung bezieht sich ausserdem auf eine Verabreichungsvorrichtung zur Verabreichung eines fluiden Produkts, welche eine Kartusche der vorgenannten Art umfasst. Zusätzlich umfasst die Verabreichungsvorrichtung eine mit der Kartusche lösbar verbindbare Basiseinheit, wobei die Basiseinheit durch eine Bewegung relativ zur Kartusche in der distalen Richtung mit der Kartusche verbindbar ist. Die Basiseinheit weist eine Antriebseinrichtung und einen Mitnehmer auf, der durch die Antriebseinrichtung in eine Drehbewegung um eine Drehachse versetzbar ist. Der Mitnehmer und das Übertragungselement wirken derart zusammen, dass die Drehbewegung des Mitnehmers auf das Übertragungselement übertragbar ist.
Eine solche Übertragung der Antriebsenergie durch eine reine Drehbewegung ist insbesondere in den schon erwähnten Anmeldungen WO 2008/106 805 und WO 2008/106 806 näher beschrieben, auf welche hinsichtlich der möglichen Ausgestaltungen und Vorteile einer solchen Art der Verbindung verwiesen wird.
[0019] Die Basiseinheit ist bevorzugt wie folgt ausgestaltet. Sie weist eine erste Anschlagfläche auf, welche beim Verbinden der Kartusche mit der Basiseinheit direkt oder indirekt einen Anschlag gegenüber dem Übertragungselement und/oder dem Führungselement bildet, um diese in distaler Richtung vorzuschieben. Eine zweite Anschlagfläche an der Basiseinheit bildet direkt oder indirekt einen Anschlag gegenüber dem Gehäuse der Kartusche und begrenzt auf diese Weise die Bewegung der Basiseinheit gegenüber der Kartusche in der distalen Richtung.
Die erste und die zweite Anschlagfläche sind derart angeordnet, dass die erste Anschlagfläche bei der Bewegung der Basiseinheit in der distalen Richtung zuerst in einen Anschlag gegenüber dem Übertragungselement bzw. dem Führungselement gelangt, um so das Übertragungselement gemeinsam mit dem Führungselement in die distale Richtung zu drücken, bevor die zweite Anschlagfläche in einen Anschlag gegenüber dem Gehäuse der Kartusche gelangt. Auf diese Weise wird eine Bewegung des Übertragungselements in der distalen Richtung sichergestellt, wenn die Kartusche vollständig mit der Basiseinheit verbunden wird.
[0020] Wenn die Kartusche wie vorstehend angegeben als Hülse ausgestaltet ist, weist die Basiseinheit bevorzugt einer sich entlang der Vorschubachse erstreckende, fingerartige Struktur auf, die geeignet ist, sich in das Innere der Hülse hinein zu erstrecken und an der zumindest der Mitnehmer der Basiseinheit angeordnet ist. Die erste Anschlagfläche ist in diesem Falle bevorzugt in einem distalen Endbereich der fingerartigen Struktur ausgebildet, um beim Zusammensetzen mit der schon erwähnten Stirnfläche der Hülse zusammenzuwirken. Für eine mögliche nähere Ausgestaltung der fingerartigen Struktur sei wiederum auf die schon erwähnten Anmeldungen WO 2008/106805 und WO 2008/106 806 verwiesen, deren Offenbarung hinsichtlich einer solchen Ausgestaltung in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0021] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>einen schematischen Längsschnitt durch eine Basiseinheit einer Verabreichungsvorrichtung;
<tb>Fig. 2<sep>einen schematischen Längsschnitt durch eine Kartusche einer Verabreichungsvorrichtung;
<tb>Fig. 3<sep>eine Detailansicht einer Kartusche gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt; sowie
<tb>Fig. 4<sep>einen schematischen Längsschnitt durch eine Kartusche gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
[0022] In der Fig. 1 ist schematisch eine Basiseinheit eines modularen Verabreichungsgerätes zur Verabreichung eines flüssigen Medikaments dargestellt. Die Basiseinheit 100 weist ein Gehäuse 110 auf, in dem eine Batterie 120, ein Antriebsmotor 122, ein Getriebe 123 sowie diverse für die Steuerung des Antriebsmotor dienende, nicht näher bezeichnete und nur teilweise dargestellte Komponenten untergebracht sind. Auf der Aussenseite des Gehäuses 110 sind Bedienelemente 111 angeordnet, die hier nur sehr schematisch angedeutet sind. Solche Bedienelemente können z.B. ein Display und eine oder mehrere Bedientasten umfassen. Über diese Bedienelemente lässt sich die Steuereinrichtung der Basiseinheit 100 in Hinblick auf die individuellen Bedürfnisse eines Patienten programmieren.
[0023] Der Motor 122 treibt über das Getriebe 123 ein Mitnehmer 124 zu einer Antriebsdrehbewegung an. Der Mitnehmer 124 besteht im Wesentlichen aus einem Rad, an dessen Umfangsfläche eine Mehrzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden Mitnehmerrippen angeordnet ist. Eine grundsätzlich sehr ähnlich ausgestaltete Basiseinheit ist in den schon erwähnten internationalen Anmeldungen WO 2008/106 805 und WO 2008/106 806 beschrieben, auf welche hinsichtlich weiterer Details der Ausgestaltung der Basiseinheit und der Kraftübertragung zwischen Basiseinheit und Kartusche verwiesen wird.
[0024] Der Mitnehmer 124 ist in einem Bereich nahe des freien Endes einer fingerartigen Struktur 112 von im Wesentlichen kreiszylindrischer Grundform angeordnet. Mit ihrem freien (distalen) Ende bildet die fingerartige Struktur 112 eine erste Anschlagfläche 113. Im Bereich ihres anderen Endes, mit dem die fingerartige Struktur 112 mit dem Gehäuse 110 verbunden ist, ist am Gehäuse eine zweite Anschlagfläche 114 ausgebildet, von welcher aus sich die fingerartige Struktur in eine distale Richtung (in der Fig. 1nach rechts) erstreckt.
[0025] In der Fig. 2 ist eine auswechselbare Kartusche dargestellt, welche mit einer Basiseinheit, die grundsätzlich nach Art der Basiseinheit der Fig. 1 aufgebaut ist, und mit einem nicht dargestellten Nadeladapter zu einer vollständigen Verabreichungsvorrichtung zusammensetzbar ist. Die Kartusche 200 umfasst ein Gehäuse 210, in dessen in der Fig. 2 unten dargestellten Bereich ein Produktbehälter 220 in Form einer Karpule mit zylindrischem Seitenwandbereich und darin verschiebbarem Produktstopfen 221 untergebracht ist. An seinem distalen Ende (in der Fig. 2 links angeordnet) ist der Produktbehälter 220 durch eine nur schematisch dargestellte Verschlusskappe 222 mit einem Septum verschlossen und begrenzt so ein Produktreservoir (Medikamentenreservoir). An seinem proximalen Ende ist der Produktbehälter in einem Dichtring 242 gehalten.
In dem in der Fig. 2 oben dargestellte Bereiche der Kartuschen sind ein Hydraulikreservoir 230 ausgebildet, das in der lateralen Richtung durch einen zylindrischen Sei-tenwandbereich des Gehäuses 210 begrenzt ist. In der proximalen Richtung ist das Hydraulikreservoir 230 durch einen Hydraulikstopfen 231 begrenzt, der axial bewegbar und dichtend im Seitenwandbereich geführt ist. Das Hydraulikreservoir 230 ist über einen Fluidkanal 241, welcher durch ein Abschlusselement 240 begrenzt wird, mit einem in der Fig. 2 unten rechts angeordneten Verschiebereservoir 223 verbunden. Dieses ist in der distalen Richtung durch den Produktstopfen 221 begrenzt. Im Hydraulikreservoir 230, im Verschiebereservoir 223 sowie im Fluidkanal 241 ist ein geeignetes Hydraulikfluid, zum Beispiel angefärbtes, deonisiertes Wasser, ein geeignetes Öl oder eine andere inkompres-sible Flüssigkeit, eingefüllt.
[0026] Der Hydraulikstopfen 231 umfasst einen starren Träger 232, auf welchem eine Dichtung 233 angeordnet ist, welche den Hydraulikstopfen 231 gegenüber der Seitenwand des Gehäuses abdichtet. Der Träger 232 ist drehbar, aber axial verschiebungsfest mit einer Übertragungshülse 234 verbunden, welche als Ü-bertragungselement für die Antriebsdrehbewegung der Basiseinheit 100 dient. Hierzu weist die Übertragungshülse 234 ein Aussengewinde 235 auf, welches mit dem Innengewinde einer hier ortsfest im Gehäuse angeordneten Führungshülse 250 kämmt. An ihrer inneren Mantelfläche weist die Übertragungshülse 234 eine Mehrzahl von Längsnuten 236 auf, die parallel zur Längsrichtung der Übertragungshülse verlaufen und komplementär zu den entsprechenden Längsrippen auf dem Mitnehmer 124 der Basiseinheit 100 ausgebildet sind.
Im Bereich ihres distalen Endes bildet die Übertragungshülse 234 eine Stirnfläche 237 als Anschlag für die erste Anschlagfläche 113, d.h. für das distale Ende der fingerartigen Struktur der Basiseinheit 100.
[0027] In der Fig. 3 ist ein Detail einer Kartusche dargestellt, die grundsätzlich ähnlich aufgebaut ist wie die Kartusche der Fig. 2, bei der jedoch die Führungshülse 250 gegenüber dem Gehäuse 210 längsverschiebiich angeordnet ist. Gleiche oder gleich wirkende Teile dieser Kartusche sind mit gleichen Bezugsziffern wie in der Fig. 2 versehen. Um eine drehfeste Verbindung zwischen Führungshülse und Gehäuse herzustellen, weist die Führungshülse 250 der Kartusche der Fig. 3 an ihrer Aussenseite eine Mehrzahl von Längsrippen 253 auf, die in entsprechende Längsnuten an der inneren Mantelwand eines Führungsbereichs 212 des Gehäuses 210 ausgebildet sind. In einem verhältnismässig kurzen Bereich weist die Führungshülse ein Innengewinde 251 auf, das mit dem Aussengewinde 235 der Übertragungshülse 234 kämmt.
Die Führungshülse 250 wirkt also als eine Mutter, in welcher die Übertragungshülse 234 nach Art einer Schraube geführt ist. Die Führungshülse 250 ist über eine Ratschenverbindung axial lösbar gegenüber dem Gehäuse 210 fixiert. Im vorliegenden Beispiel wird die Ratschenverbindung durch eine Mehrzahl von Zähnen 252 auf der äusseren Mantelfläche der Führungshülse 250 gebildet, die mit dazu komplementären Zähnen auf einem hier als Blattfeder ausgebildeten Halteelement 213 ausgebildet sind. Die Spitzen der Zähne weisen einen axialen Abstand d von typischerweise einigen Zehntel Millimetern zueinander auf. Die Blattfeder sorgt dabei dafür, dass die Zähne in der lateralen (radialen) Richtung aufeinander zu belastet sind.
Bei Überwindung einer genügend grossen Axialkraft F können die Zähne jedoch gegen die Federkraft ausser Eingriff gelangen, so dass die Führungshülse 250 gegenüber dem Gehäuse 210 in Schritten mit einer Schrittweite d längsverschieblich ist.
[0028] Zur Inbetriebnahme der Verabreichungsvorrichtung und anschliessenden Verabreichung des Medikaments wird zunächst auf die Kartusche ein Nadeladapter aufgesetzt, an den sich ein Katheter eines Infusionssets anschliesst. Der Nadeladapter umfasst eine Hohlnadel, die das Septum der Verschlusskappe des Medikamentenbehälters durchsticht und auf diese Weise das Innere des Produktbehälters mit dem Katheter verbindet. Sodann wird die Kartusche mit der Basiseinheit 100 verbunden. Dabei wird die fingerartige Struktur 112 in das Innere der Übertragungshülse 234 eingeschoben, wobei die Längsrippen auf der Aussenseite des Mitnehmers 124 in Eingriff mit den Längsnuten in der inneren Mantelfläche der Übertragungshülse 234 gelangen.
Die fingerartige Struktur 112 lässt sich so weit in die Übertragungshülse 234 einschieben, bis die Anschlagfläche 113 am distalen Ende der fingerartigen Struktur 112 gegen die distale Stirnfläche 237 der Übertragungshülse 234 anstösst. Wenn nun die Basiseinheit 100 und die Kartusche 200 weiter aufeinander zu geschoben werden, drückt die fingerartige Struktur 112 die Übertragungshülse 234 gemeinsam mit der Führungshülse 250 in die distale Richtung. Sofern die entsprechende Kraft genügend gross ist, gelangt dabei die Verzahnung zwischen der Führungshülse 250 und dem Halteelement 213 ausser Eingriff, so dass sich die Führungshülse 250 gemeinsam mit der Übertragungshülse 234 in die distale Richtung verschiebt.
Dadurch verschiebt sich der gesamte Hydraulikstopfen 231 in die distale Richtung, was über die Hydraulikverbindung 241 zu einem Vorschub des Produktstopfens 221 und einem ersten Ausstoss des Medikaments aus dem Produktbehälter 220 führt. Wenn die Basiseinheit 100 und die Kartusche 200 vollständig zusammengeschoben wurden, stösst schliesslich die Anschlagfläche 114 der Basiseinheit an eine entsprechende Gegenfläche am Gehäuse der Kartusche (im Beispiel der Fig. 2 als Gegenfläche 211 gekennzeichnet), so dass ein weiteres Zusammenschieben nicht mehr möglich ist. In dieser Position werden die Kartusche 200 und die Basiseinheit 100 durch einen Riegel 125 oder eine andere geeignete Verriegelung miteinander verriegelt.
[0029] Falls durch lange Lagerung oder aus anderen Gründen die Dichtungen des Hydraulikstopfens und/oder des Produktstopfens festsitzen sollten, so kann dieses Festsitzen durch Ausüben einer genügend grossen Kraft beim Zusammenschieben der Basiseinheit und der Kartusche ohne Weiteres überwunden werden, so dass die Dichtungen allein durch manuelle Kraftanwendung gelöst werden. Zudem kann der beim Zusammenschieben bewirkte Produktausstoss zu einem Priming des Infusionssets verwendet werden.
[0030] Im normalen Betrieb wird nun in vorbestimmten Abständen (z.B. alle 10 Minuten) eine bestimmte Produktmenge aus dem Produktbehälter abgegeben. Hierzu versetzt der Motor 122 über das Getriebe 123 den Mitnehmer 124 in eine Drehbewegung. Diese Drehbewegung wird aufgrund des Eingriffs des Mitnehmers 124 mit den Längsnuten der Übertragungshülse 234 auf diese übertragen. Da die Übertragungshülse 234 über eine Gewindeverbindung mit der Führungshülse 250 in Eingriff steht, bewirkt die Drehbewegung gleichzeitig eine Vorschubbewegung der Übertragungshülse 234 (insgesamt also eine Schraubenbewegung in distaler Richtung) und damit einen Vorschub des gesamten Hydraulikstopfens 231 in die distale Richtung.
Hierdurch verkleinert sich das Volumen des Hydraulikreservoirs 230, so dass das Hydraulikfluid durch den Fluidkanal 241 in das Verschiebereservoir 223 gepresst wird und hier zu einem Vorschub des Produktstopfens 221 in distaler Richtung führt. Ein Zurückschieben der Führungshülse während des normalen Betriebs wird durch den federbelasteten Eingriff der Zähne 252 mit dem Halteelement 213 wirksam verhindert.
[0031] In einer alternativen Ausgestaltung kann die Führungshülse 250 gleichzeitig auch dazu dienen, Okklusionen oder sonstige Betriebsstörungen zu erkennen, welche zu einem Druckanstieg im Hydraulikreservoir führen könnten. Dies ist in der Fig. 4 schematisch illustriert. Gleiche oder gleich wirkende Teile sind wiederum mit denselben Bezugszeichen wie in den Fig. 2und 3versehen. Die Führungshülse 250 ist hier als relativ kurzes, drehfest und längsverschieblich im Gehäuse 210 der Kartusche geführtes Element ausgebildet und bildet wie im vorherigen Ausführungsbeispiel eine Mutter für die Übertragungshülse 234.
Im Auslieferungszustand der Kartusche 200 sind das Hydraulikreservoir 230, der Fluidkanal 241 und das Verschiebereservoir 223 mit einer solchen Menge Hydraulikfluid gefüllt, dass die Führungshülse 250 bezüglich der distalen Richtung nicht auf Anschlag mit dem Gehäuse 210 liegt, sondern zwischen der Führungshülse 250 und einer hier ringförmigen Anschlagfläche 214 am Gehäuse ein axialer Abstand in Form eines Verschiebewegs D besteht. Die Führungshülse 250 ist in die distale Richtung durch eine Feder 255 (hier eine Schraubenfeder) belastet.
Wenn nun der Nadeladapter auf die Kartusche 200 aufgesetzt wird und die darin enthaltene Hohlnadel das Septum in der Verschlusskappe 222 durchstösst, bewirkt die Federkraft der Feder 255 einen Vorschub des Hydraulikstopfens 231 in die distale Richtung und somit einen ersten Ausstoss des Produkts aus dem Produktbehälter 220, der zum Zwecke des Primings des Infusionssets verwendet werden kann. Sollte jedoch die Federkraft der Feder 255 hierzu nicht ausreichen, weil der Hydraulikstopfen 231 und/oder der Produktstopfen 221 festsitzt, so kann das Priming wiederum beim Zusammenschieben der Kartusche mit der Basiseinheit auf dieselbe Weise erfolgen, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass nach dem Verbinden der Kartusche mit der Basiseinheit die Führungshülse 250 in der distalen Richtung an der Anschlagfläche 214 anliegt.
Im Betrieb wird in dieser Ausführungsform wiederum die Übertragungshülse 234 in Drehung versetzt, was aufgrund ihres Gewindeeingriffs mit der Führungshülse 250 zu einem Vorschub des Hydraulikstopfens 231 in der distalen Richtung führt. Sollte jedoch dieser Vorschub aufgrund einer Okklusion behindert sein, führt eine weitere Drehung der Übertragungshülse 234 dazu, dass stattdessen die Führungshülse 250 entgegen der distalen Richtung, also in die proximale Richtung, verschoben wird. Diese Verschiebung kann mit geeigneten Mitteln, zum Beispiel auf mechanischem, optischem oder elektrischem Wege, bestimmt werden und zur Auslösung eines Alarms oder zu weiteren Massnahmen führen, wie dies im Detail in der schon erwähnten WO 2008/106 805 beschrieben wurde.
[0032] Statt durch einen dichtend geführten Stopfen kann das Hydraulikreservoir 230 auch durch einen Behälter veränderlichen Volumens, zum Beispiel durch einen Behälter mit einem faltenbalgartig zusammenschiebbaren Seitenwandbereich, begrenzt sein, der durch die Übertragungshülse komprimiert wird. Hinsichtlich einer möglichen Ausgestaltung des Hydraulikreservoirs mit einem komprimierbaren Behälter wird auf die schon erwähnte WO 2007/131 367 verwiesen.
[0033] Eine hydraulische Kraftübertragung kann jedoch auch ganz entfallen. In diesem Falle wird die Vorschubbewegung der Übertragungshülse 234 unmittelbar auf den Stopfen des Produktbehälters oder auf einen auf andere Weise in seinem Volumen veränderlichen Produktbehälter übertragen.
[0034] Selbstverständlich sind eine Vielzahl weitere Ausgestaltungen möglich, und die Erfindung ist in keiner Weise auf die vorstehenden angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann insbesondere die Verbindung zwischen dem Gehäuse der Kartusche und dem Führungselement auf eine andere Weise als der hier angegebenen Weise ausgebildet sein, z.B. über eine lineare Einweg-Rutschkupplung nach Art eines Kabelbinders, wie schon oben näher ausgeführt wurde. Das Führungselement muss nicht hülsenförmig sein, sondern kann auch eine andere Form aufweisen, solange es eine gekoppelte Dreh- und Translationsbewegung eines mit ihm in Eingriff stehenden, geeigneten Übertragungselements ermöglicht und solange eine Längsverschiebung des Führungselements gegenüber dem Gehäuse möglich ist.
Bezugszeichenliste
[0035]
<tb>100<sep>Basiseinheit
<tb>110<sep>Gehäuse
<tb>111<sep>Bedienelement
<tb>112<sep>fingerartige Struktur
<tb>113<sep>erste Anschlagfläche
<tb>114<sep>zweite Anschlagfläche
<tb>120<sep>Batterie
<tb>122<sep>Antriebsmotor
<tb>123<sep>Getriebe
<tb>124<sep>Mitnehmer
<tb>200<sep>Kartusche
<tb>210<sep>Gehäuse
<tb>211<sep>Gegenfläche
<tb>212<sep>Führungsbereich
<tb>213<sep>Halteelement
<tb>220<sep>Produktbehälter
<tb>221<sep>Produktstopfen
<tb>222<sep>Verschlusskappe
<tb>223<sep>Verschiebereservoir
<tb>230<sep>Hydraulikreservoir
<tb>231<sep>Hydraulikstopfen
<tb>232<sep>Träger
<tb>233<sep>Dichtung
<tb>234<sep>Übertragungshülse (Übertragungselement)
<tb>235<sep>Aussengewinde
<tb>236<sep>Längsrippen
<tb>237<sep>Stirnfläche
<tb>240<sep>Abschlusselement
<tb>241<sep>Fluidkanal
<tb>242<sep>Dichtring
<tb>250<sep>Führungshülse (Führungselement)
<tb>251<sep>Innengewinde
<tb>252<sep>Zähne
<tb>253<sep>Längsrippen
<tb>255<sep>Feder
<tb>d<sep>Zahnabstand
<tb>D<sep>Verschiebeweg
<tb>F<sep>Kraft in distaler Richtung
Technical area
The present invention relates to a device for administering a fluid product, in particular a medicament in liquid form, as well as a specially designed, replaceable cartridge.
State of the art
From WO 2007/131 367 a modular administration device for a fluid medicament is known, which comprises a reusable base unit ("reusable module") and a releasably connectable cartridge ("disposable module"). In the base unit there is an electrically operated drive means for generating a drive movement which is transferable to the cartridge. The cartridge contains a product container in the form of a carpule with a displaceable plug. By moving the plug, the product is conveyed out of the product container.
The displacement of the plug is effected by a hydraulic power transmission. For this purpose, the cartridge comprises a hydraulic reservoir with a hydraulic fluid, which can be acted upon by the drive movement generated in the base unit with a drive pressure. From this hydraulic reservoir, a fluid connection extends to a Verschiebereservoir, which is partially limited by the product plug. If now the hydraulic reservoir is acted upon by the drive pressure, this is transmitted via the fluid connection to the Verschiebereservoir. As a result, a force acts on the product plug, which causes the product plug to be displaced and thus the product is ejected from the product container.
Such a delivery device serves, in particular, to administer to a patient a drug in liquid form, for example an insulin preparation or a blood-thinning drug such as heparin, over a prolonged period of time.
To start up such an administration device, an adapter for an infusion set is usually first connected to the cartridge. The adapter includes a hollow needle piercing a septum of the product container so as to establish fluid communication between the product container and the infusion set. Subsequently, the cartridge including the adapter is connected to the base unit and locked with this. This is followed by so-called "priming," in which a small amount of product is expelled from the product container to vent the infusion set and completely fill with the product.
Since the product in the cartridge can be stored for up to several years, the problem may arise that set the seals in the cartridge. The first release of the product may then require an increased force to release the seals. The seals may in particular be a seal between the product plug and the wall of the product container and / or a seal of the hydraulic plug relative to the housing of the cartridge. The force required to release the seals is normally applied by the drive means in the base unit, which must be designed to be strong in terms of transmitted forces or torques, while only much lower demands are made on the drive unit for the distribution of the product itself.
In the already mentioned WO 2007/131 367 it is proposed to form the base unit in such a way that it exerts an axial force on the hydraulic plug when first connected to the cartridge, whereby it is displaced by a small amount. As a result, the seals of the hydraulic plug and the product plug are released, and thereby the priming of the infusion set can be performed. In that document, however, in normal operation, the power transmission between the base unit and the hydraulic plug takes place purely axially, by a piston rod driven by the drive motor of the base unit advancing the hydraulic plug along a feed axis. However, such an axial force transmission is not always advantageous or possible.
In other types of power transmission, e.g. a transmission of a rotational movement, on the other hand, a release of the seals and / or an automatic priming when first assembling the base unit and cartridge are not readily realized.
Presentation of the invention
It is therefore an object of the present invention to provide a cartridge for an administering device, wherein in normal operation, a power transmission from a drive unit having a base unit to the cartridge takes place in a different manner than in the axial direction, and at nevertheless, upon initial assembly with the base unit, a first product release is possible solely by connecting the cartridge to the base unit.
This object is achieved by a cartridge having the features of claim 1.
Such a cartridge comprises a housing and a relative to the housing at least in a distal direction along a feed axis slidably disposed guide member. With the guide element, a transmission element is in a threaded engagement, so that rotation of the Ü transmission element relative to the guide element in a predetermined direction of rotation leads to an advancing movement of the transmission element in the distal direction. The transfer member is adapted to act directly or indirectly on a product container so that the advancing movement of the transfer member in the distal direction results in ejection of the fluid product from the product container.
In order to allow the product to be ejected when the cartridge is first connected to the base unit, the guide member is arranged to be slidable at least a predetermined displacement path in the distal direction relative to the housing when the cartridge is first put into operation. Thereby, the unit of guide element and transmission element is displaced by axial force in the distal direction when the cartridge is connected to a suitably formed, complementary base unit. This feed allows ejection of the fluid product from the product container, e.g. for priming, and at the same time the release of possibly stuck seals in the cartridge.
To indicate directions within the cartridge, directional designations are used as follows. The distal direction is to be understood in each case as the direction in which a respective movable element moves in the course of the administration of the product. In some of the embodiments described in more detail below, a deflection of a feed movement by 180 [deg.] Takes place in the interior of the administering device. The distal direction is therefore defined only locally and may correspond to different absolute spatial directions for different parts of the administering device. The proximal direction is defined as the direction opposite to the distal direction. A lateral direction is a direction perpendicular thereto.
To ensure that the transmission element and the guide element occupies a defined position even after the first time connecting the cartridge to the base unit, the guide element may be connected to the housing in such a way that the guide element is indeed displaceable in the distal direction, but on a displacement relative to the housing in a direction opposite to the distal direction opposite proximal direction is at least gradually prevented. In particular, the guide element can be connected to the housing via a linear slip clutch, in particular in the form of a ratchet connection.
Linear slip clutches or ratchet joints are known in other contexts in a variety of configurations. Such ratchet connections, for example in so-called cable ties, which serve to hold together a strand of cables or other objects in a simple manner, have become more widespread. As with such a cable tie, on the housing or on the guide member, e.g. be formed a toothing, in which the teeth have a flat in the feed direction rising edge and a relatively steeper sloping edge. This can e.g. with a spring-loaded blocking element (e.g., a pawl or locking tongue) on the other element, i. on the guide element or on the housing, cooperate.
More generally, the slip clutch preferably comprises a first engagement element which is connected to the guide element or integrally formed therein, and a second engagement element which is connected to the housing or integrally formed therein. At least one of the engagement elements has a toothing through which the engagement elements are in positive engagement with each other in the feed direction. The ratchet connection preferably also includes a laterally acting to the feed direction spring element which loads the engagement elements to each other. After a release of the engagement, the engagement elements are mutually displaceable along the feed direction. The release of the engagement can be done in particular by overcoming a release force in the axial direction.
In an alternative embodiment, the guide element can also serve for the detection of occlusions, as described in principle in WO 2008/106 805. This document also has a guide element in threaded engagement with a transmission element. The guide member is spring-loaded with respect to the housing in the distal direction such that obstruction of the advance of the transfer member during rotation of the transfer member causes displacement of the guide member against the distal direction, i. in the proximal direction, causes.
The cartridge proposed here differs conceptually from the embodiments of WO 2008/106 805 in particular in that, in the present invention, the guide element is also displaceable by a certain distance in the distal direction before the cartridge is first connected to the base unit in the embodiments of the aforementioned application, the guide element is already in abutment against the housing in the distal direction before the first use. For further details, reference is made to WO 2008/106 805, the disclosure content of which with regard to occlusion recognition is incorporated by reference into the present application by a displaceable guide element.
In a preferred embodiment, the cartridge to a fluid reservoir, which is bounded by a cylindrical side wall and a sealing plug guided therein sealingly. The side wall may be formed by the housing itself or by a housing-fixed element, e.g. a container inserted in the housing, be formed. The transmission element is then connected to the plug such that rotation of the transmission element in the predetermined rotational direction and / or displacement of the guide element together with the transmission element in the distal direction results in advancement of the plug relative to the side wall in the distal direction. The plug can in particular be made in one piece with the transmission element.
Instead of a fluid reservoir which is delimited by a plug, however, it is also possible to provide a fluid reservoir which is delimited by a container which can be compressed as a whole, e.g. in the manner of a bellows, as disclosed in the already mentioned WO 2007/131 367.
The fluid reservoir may be immediately adjacent to the product reservoir of the product reservoir for the fluid product to be delivered. In a preferred embodiment, however, the fluid reservoir is a hydraulic reservoir with a hydraulic fluid. The cartridge comprises in this case a hydraulic connection between the hydraulic reservoir and a cooperating with the product container Verschiebereservoir. The hydraulic reservoir, the hydraulic connection and the displacement reservoir are arranged such that the hydraulic fluid passes through the feed movement of the now acting as a hydraulic stopper plug from the hydraulic reservoir through the hydraulic connection in the Verschiebereservoir.
As a result, a force is exerted on the product reservoir limited product reservoir, which causes an ejection of the fluid product from the product container.
In particular, the transmission element may be configured as a sleeve which is open to a proximal end and on its inner circumferential surface has an engagement structure for producing a rotationally fixed engagement with a rotatable carrier of the base unit. In its distal end region, this sleeve can have an end face, which makes it possible for the guide element to be displaced on the end face in the distal direction when the cartridge is first connected to the base unit, ie before the cartridge is first put into operation. The engagement structure may in particular comprise one or more longitudinal grooves or longitudinal ribs formed on the inside of the sleeve, which run substantially parallel to the feed direction.
A transmission element designed in this way is disclosed per se in the already mentioned application WO 2008/106 805 and in WO 2008/106 806, to which reference is made in this regard.
The present invention also relates to an administering device for administering a fluid product comprising a cartridge of the aforementioned kind. Additionally, the delivery device includes a base unit removably connectable to the cartridge, the base unit being connectable to the cartridge by movement relative to the cartridge in the distal direction. The base unit has a drive device and a driver which can be displaced by the drive device into a rotational movement about an axis of rotation. The driver and the transmission element cooperate in such a way that the rotational movement of the driver can be transmitted to the transmission element.
Such a transmission of the drive energy by a pure rotary motion is described in detail in particular in the already mentioned applications WO 2008/106805 and WO 2008/106 806, to which reference is made with regard to the possible embodiments and advantages of such a type of connection.
The base unit is preferably configured as follows. It has a first stop surface, which directly or indirectly forms a stop relative to the transmission element and / or the guide element when the cartridge is connected to the base unit in order to advance it in the distal direction. A second abutment surface on the base unit directly or indirectly abuts against the housing of the cartridge and thus limits movement of the base unit relative to the cartridge in the distal direction.
The first and second abutment surfaces are arranged such that the first abutment surface in the distal direction first moves into abutment with the transmission member and the guide member, respectively, so as to push the transmission member together with the guide member in the distal direction before the second stop surface comes into abutment against the housing of the cartridge. In this way, a movement of the transmission element in the distal direction is ensured when the cartridge is completely connected to the base unit.
When the cartridge is configured as a sleeve as stated above, the base unit preferably has a finger-like structure extending along the feed axis, which is suitable for extending into the interior of the sleeve and on the at least one carrier of the base unit is arranged. The first stop surface is in this case preferably formed in a distal end region of the finger-like structure to cooperate with the already mentioned end face of the sleeve when assembled. For a possible further embodiment of the finger-like structure, reference is again made to the already mentioned applications WO 2008/106805 and WO 2008/106 806, the disclosure of which is incorporated into the present application with regard to such an embodiment.
Brief description of the drawings
Preferred embodiments of the invention are described below with reference to the drawings, in which:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic longitudinal section through a base unit of an administering device;
<Tb> FIG. 2 <sep> is a schematic longitudinal section through a cartridge of an administering device;
<Tb> FIG. 3 <sep> is a detail view of a cartridge according to a first embodiment of the invention in longitudinal section; such as
<Tb> FIG. 4 <sep> is a schematic longitudinal section through a cartridge according to a second embodiment of the invention.
Detailed description of preferred embodiments
In Fig. 1, a base unit of a modular delivery device for administering a liquid medicament is shown schematically. The base unit 100 has a housing 110, in which a battery 120, a drive motor 122, a gear 123 and various serving for the control of the drive motor, unspecified and only partially shown components are housed. On the outside of the housing 110 controls 111 are arranged, which are indicated here only very schematically. Such controls may e.g. a display and one or more control buttons. These control elements allow the control unit of the base unit 100 to be programmed with regard to the individual needs of a patient.
The motor 122 drives via the gear 123, a driver 124 to a drive rotational movement. The driver 124 consists essentially of a wheel, on the peripheral surface of a plurality of extending in the axial direction driver ribs is arranged. A fundamentally very similar configured base unit is described in the already mentioned international applications WO 2008/106805 and WO 2008/106 806, to which reference is made for further details of the design of the base unit and the power transmission between the base unit and the cartridge.
The driver 124 is disposed in a region near the free end of a finger-like structure 112 of substantially circular cylindrical basic shape. With its free (distal) end of the finger-like structure 112 forms a first stop surface 113. In the region of its other end, with which the finger-like structure 112 is connected to the housing 110, a second stop surface 114 is formed on the housing, from which the finger-like structure in a distal direction (in Fig. 1 to the right) extends.
2, a replaceable cartridge is shown, which is assembled with a base unit, which is basically constructed in the manner of the base unit of FIG. 1, and with a needle adapter, not shown, to form a complete administration device. The cartridge 200 comprises a housing 210, in the region of which shown in FIG. 2 at the bottom a product container 220 in the form of a carpule with a cylindrical side wall region and product plug 221 displaceable therein. At its distal end (arranged on the left in FIG. 2), the product container 220 is closed with a septum by means of a closure cap 222 shown only schematically, thus delimiting a product reservoir (medicament reservoir). At its proximal end, the product container is held in a sealing ring 242.
In the regions of the cartridges shown in FIG. 2 above, a hydraulic reservoir 230 is formed which is bounded in the lateral direction by a cylindrical sidewall region of the housing 210. In the proximal direction, the hydraulic reservoir 230 is delimited by a hydraulic plug 231, which is axially movable and sealingly guided in the sidewall region. The hydraulic reservoir 230 is connected via a fluid channel 241, which is delimited by a closing element 240, to a sliding reservoir 223 arranged at the bottom right in FIG. 2. This is limited in the distal direction by the product plug 221. In the hydraulic reservoir 230, in the Verschiebereservoir 223 and in the fluid channel 241 is a suitable hydraulic fluid, for example, dyed, deionized water, a suitable oil or other incompres-sible liquid, filled.
The hydraulic plug 231 comprises a rigid support 232, on which a seal 233 is arranged, which seals the hydraulic plug 231 against the side wall of the housing. The carrier 232 is rotatably but axially non-displaceably connected to a transmission sleeve 234, which serves as Ü-transmitting element for the drive rotational movement of the base unit 100. For this purpose, the transmission sleeve 234 has an external thread 235 which meshes with the internal thread of a guide sleeve 250, which is fixedly arranged in the housing in this case. On its inner circumferential surface, the transmission sleeve 234 has a plurality of longitudinal grooves 236 which extend parallel to the longitudinal direction of the transmission sleeve and are formed complementary to the corresponding longitudinal ribs on the driver 124 of the base unit 100.
In the region of its distal end, the transmission sleeve 234 forms an end face 237 as a stop for the first stop face 113, i. for the distal end of the finger-like structure of the base unit 100.
In Fig. 3 a detail of a cartridge is shown, which is basically constructed similar to the cartridge of Fig. 2, but in which the guide sleeve 250 is arranged längsverschiebiich relative to the housing 210. Identical or equal parts of this cartridge are provided with the same reference numerals as in FIG. In order to produce a rotationally fixed connection between the guide sleeve and housing, the guide sleeve 250 of the cartridge of FIG. 3 has on its outer side a plurality of longitudinal ribs 253 which are formed in corresponding longitudinal grooves on the inner jacket wall of a guide region 212 of the housing 210. In a relatively short area, the guide sleeve has an internal thread 251 which meshes with the external thread 235 of the transmission sleeve 234.
The guide sleeve 250 thus acts as a nut in which the transmission sleeve 234 is guided in the manner of a screw. The guide sleeve 250 is fixed axially detachable relative to the housing 210 via a ratchet connection. In the present example, the ratchet connection is formed by a plurality of teeth 252 on the outer surface of the guide sleeve 250, which are formed with complementary teeth on a here formed as a leaf spring retaining element 213. The tips of the teeth have an axial distance d of typically a few tenths of a millimeter to each other. The leaf spring ensures that the teeth are loaded in the lateral (radial) direction to each other.
When overcoming a sufficiently large axial force F, however, the teeth can be disengaged against the spring force, so that the guide sleeve 250 is longitudinally displaceable relative to the housing 210 in steps having a pitch d.
To start up the administration device and subsequent administration of the drug, a needle adapter is first placed on the cartridge, followed by a catheter of an infusion set. The needle adapter comprises a hollow needle which pierces the septum of the cap of the medicament container and in this way connects the interior of the product container with the catheter. Then, the cartridge is connected to the base unit 100. In this case, the finger-like structure 112 is inserted into the interior of the transmission sleeve 234, wherein the longitudinal ribs on the outside of the driver 124 engage with the longitudinal grooves in the inner circumferential surface of the transmission sleeve 234.
The finger-like structure 112 can be pushed into the transmission sleeve 234 until the stop surface 113 at the distal end of the finger-like structure 112 abuts against the distal end face 237 of the transmission sleeve 234. Now, when the base unit 100 and the cartridge 200 are pushed further toward each other, the finger-like structure 112 pushes the transmission sleeve 234 together with the guide sleeve 250 in the distal direction. If the corresponding force is sufficiently large, the toothing between the guide sleeve 250 and the retaining element 213 is disengaged so that the guide sleeve 250 moves together with the transmission sleeve 234 in the distal direction.
As a result, the entire hydraulic plug 231 shifts in the distal direction, which leads to a feed of the product plug 221 and a first ejection of the drug from the product container 220 via the hydraulic connection 241. When the base unit 100 and the cartridge 200 have been completely pushed together, the abutment surface 114 of the base unit finally abuts a corresponding mating surface on the housing of the cartridge (marked as counter-surface 211 in the example of FIG. 2), so that further pushing together is no longer possible. In this position, the cartridge 200 and base unit 100 are locked together by a latch 125 or other suitable latch.
If, due to long storage or other reasons, the seals of the hydraulic plug and / or the product plug should be stuck, this sticking can be overcome by exerting a sufficiently large force when pushing the base unit and the cartridge readily, so that the seals alone be solved by manual application of force. In addition, the pushing out of the product output can be used to prime the infusion set.
In normal operation, a certain amount of product is now dispensed from the product container at predetermined intervals (e.g., every 10 minutes). For this purpose, the motor 122 via the gear 123, the driver 124 in a rotary motion. This rotational movement is due to the engagement of the driver 124 with the longitudinal grooves of the transmission sleeve 234 transferred to this. Since the transmission sleeve 234 is engaged by a threaded connection with the guide sleeve 250, the rotational movement simultaneously causes a feed movement of the transmission sleeve 234 (in total a screw movement in the distal direction) and thus a feed of the entire hydraulic plug 231 in the distal direction.
As a result, the volume of the hydraulic reservoir 230 decreases so that the hydraulic fluid is forced through the fluid channel 241 into the displacement reservoir 223 and here leads to a feed of the product stopper 221 in the distal direction. Retraction of the guide sleeve during normal operation is effectively prevented by the spring-loaded engagement of the teeth 252 with the retaining element 213.
In an alternative embodiment, the guide sleeve 250 can also serve to recognize occlusions or other malfunctions, which could lead to a pressure increase in the hydraulic reservoir. This is illustrated schematically in FIG. 4. Identical or equivalent parts are again provided with the same reference numerals as in FIGS. 2 and 3. The guide sleeve 250 is formed here as a relatively short, non-rotatably and longitudinally displaceable guided in the housing 210 of the cartridge element and forms as in the previous embodiment, a nut for the transmission sleeve 234th
In the delivery state of the cartridge 200, the hydraulic reservoir 230, the fluid channel 241 and the displacement reservoir 223 are filled with an amount of hydraulic fluid such that the guide sleeve 250 is not in abutment with the housing 210 with respect to the distal direction, but between the guide sleeve 250 and an annular one Stop surface 214 on the housing an axial distance in the form of a displacement path D exists. The guide sleeve 250 is loaded in the distal direction by a spring 255 (here a coil spring).
Now, when the needle adapter is placed on the cartridge 200 and the hollow needle contained therein pierces the septum in the cap 222, the spring force of the spring 255 causes the hydraulic stopper 231 to advance in the distal direction and thus a first expulsion of the product from the product container 220, which can be used for the purpose of priming the infusion set. If, however, the spring force of the spring 255 is insufficient for this purpose, because the hydraulic plug 231 and / or the product plug 221 is stuck, the priming can again take place in the same way as the cartridge is pushed together with the base unit, as described above. In this way, it is ensured that after connecting the cartridge to the base unit, the guide sleeve 250 abuts the stop surface 214 in the distal direction.
In operation, in this embodiment, in turn, the transmission sleeve 234 is rotated, resulting in its threaded engagement with the guide sleeve 250 to advance the hydraulic plug 231 in the distal direction. However, should this feed be obstructed due to an occlusion, further rotation of the transmission sleeve 234 causes the guide sleeve 250 to be displaced instead of the distal direction, ie in the proximal direction. This displacement can be determined by suitable means, for example by mechanical, optical or electrical means, and can lead to the triggering of an alarm or to further measures, as described in detail in the already mentioned WO 2008/106 805.
Instead of a sealing guided plug, the hydraulic reservoir 230 may also be limited by a container variable volume, for example by a container with a bellows-collapsible side wall portion, which is compressed by the transmission sleeve. With regard to a possible embodiment of the hydraulic reservoir with a compressible container, reference is made to the already mentioned WO 2007/131 367.
However, a hydraulic power transmission can be omitted entirely. In this case, the advancing movement of the transfer sleeve 234 is transmitted directly to the plug of the product container or to a product container which is otherwise variable in volume.
Of course, a variety of other embodiments are possible, and the invention is in no way limited to the above-mentioned embodiments. Thus, in particular, the connection between the housing of the cartridge and the guide element can be formed in a different way than the manner indicated here, e.g. via a linear one-way slip clutch in the manner of a cable tie, as already explained above. The guide element need not be sleeve-shaped, but may also have a different shape, as long as it allows a coupled rotational and translational movement of him with a suitable, suitable transmission element and as long as a longitudinal displacement of the guide member relative to the housing is possible.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0035]
<Tb> 100 <Sep> base unit
<Tb> 110 <Sep> Housing
<Tb> 111 <Sep> control element
<Tb> 112 <sep> finger-like structure
<Tb> 113 <sep> first stop surface
<Tb> 114 <sep> second stop surface
<Tb> 120 <Sep> Battery
'Tb> 122 <Sep> drive motor
<Tb> 123 <Sep> Gear
<Tb> 124 <Sep> driver
<Tb> 200 <Sep> cartridge
<Tb> 210 <Sep> Housing
<Tb> 211 <Sep> counter surface
<Tb> 212 <Sep> guide region
<Tb> 213 <Sep> holding element
<Tb> 220 <Sep> product container
<Tb> 221 <Sep> product stopper
<Tb> 222 <Sep> cap
<Tb> 223 <Sep> sliding reservoir
<Tb> 230 <Sep> hydraulic reservoir
<Tb> 231 <Sep> hydraulic stopper
<Tb> 232 <Sep> carrier
<Tb> 233 <Sep> seal
<Tb> 234 <sep> Transfer sleeve (transfer element)
<Tb> 235 <Sep> external thread
<Tb> 236 <Sep> longitudinal ribs
<Tb> 237 <Sep> face
<Tb> 240 <Sep> end element
<Tb> 241 <Sep> fluid channel
<Tb> 242 <Sep> sealing ring
<Tb> 250 <sep> guide sleeve (guide element)
<Tb> 251 <Sep> internal thread
<Tb> 252 <Sep> Teeth
<Tb> 253 <Sep> longitudinal ribs
<Tb> 255 <Sep> Spring
<Tb> d <Sep> tooth spacing
<Tb> D <Sep> displacement
<Tb> F <sep> Force in the distal direction