专利名称：可植入的药物释放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可植入皮下的药物释放装置。
在对病人进行治疗的过程中，常常希望借助一种装置在一段较长的时间内以可控制的方式引入药物或类似制剂。在按照惯例通过定时服用胶囊或片剂或者以定时注射的方式引入药物或类似物时，体内的有效剂的剂量常常会先增加，然后再在一段时间内逐渐减少，直到服入下一个片剂或进行下一次注射为止。
在许多情况下，最好是能够以可控制的方式引入药物，以便使体内的药量基本上保持恒定。特别是在对经受持续疼痛之苦的病人进行治疗时更是如此，例如，一些晚期病人需要恒定剂量的止痛药，以便能够经受住疼痛。
过去已有人提出了几种用于控制药物引入体内的装置，借助于这些装置，可以在一段时间内以可控制的方式将药物释放出来。这类装置带有由动力源驱动的泵，可控制药物释放到体内。这些泵中有一些可以安装在体外，并且与一根引入病人体内的导管相连。其它一些装置带有一个安装在病人皮下的泵，该泵在一个预期的位置将药物释放到体内。但是，这类装置的缺点在于，它们十分昂贵，并且，它们要利用动力源释放药物。当动力源出现故障时，泵就必须更换。过去使用的这些动力源具有各种形式，其中包括利用相变流体的动力源，例如以“INFUSAID”商标销售的装置就采用了利用相变流体的动力源。
其它释放装置具有一个手动的泵，该泵可以安装在体外，也可以安装在病人皮下，当需要药物时，病人可以将该泵起动，从而释放药物。被归入本文引作参考文献的美国第4,588,394、4,681,560号专利和美国第5,085,644号专利公开了几种这类的装置，在这些装置中，泵室借助于导管直接连通到体内，并且从储药腔中获得药源。泵室的形状使得它们被偏置为一个最大容积状态，并且一旦被病人起动，它就被驱动到一个最小容积位置。在文件5,085,644中，借助于一条毛细管来控制药物重返到泵室中，因此，泵只能够在一段预定的时间之后释放整个容积的药量。这种形式的释放装置的缺点是，体内的药物水平会周期性地发生变化，随着泵的起动，体内的药物水平先是处在一个较高的水平，接着在一段时间内有所下降，直到泵被重新起动为止。
本发明的一个目的是提供一种可植入的药物释放装置，借助于这种装置，可以使药物释放到病人体内的过程得到控制，从而不需要任何形式的动力源就能够基本上恒定地释放药物。
本发明的一种形式是，一种可植入皮下的药物释放装置，包括一个储药腔，一个泵，一个释放腔和一个输出口，所述的储药腔通过所述的泵与所述的释放腔连接，所述的泵可以手动操纵，当该泵被起动时，就将储药腔中的流体输送到释放腔中，所述的释放腔可以从一个最小容积弹性地扩张到一个最大容积，所述的释放腔通过一个节流部件与输出口相连，所述的节流部件控制流向输出口的液流。
根据本发明的一个优选特征，当释放腔的容积小于其最大容积时，储药腔与释放腔之间的连接只允许药物从储药腔流向释放腔，所述的连接具有一个控制部件，当释放腔达到其最大容积时，所述的控制部件能够防止流体进一步释放到释放腔中。在一种实施方式中，控制部件具有一个位于储药腔和泵之间的第一阀以及一个位于泵和释放腔之间的第二阀，当所述的释放腔末被充填到其最大容积时，所述的第一和第二阀分别使得流体能够单向流到泵中和释放腔中，一旦释放腔达到其最大容积，所述的第一和第二阀使流体能够流至储药腔中。根据另一种实施方式，控制部件包括一个位于储药腔和泵之间的第一单向流动阀，一个位于泵和释放腔之间的腔室，所述的腔室可以弹性膨胀，该腔室的壁的可膨胀部分的弹性模量高于释放腔的弹性模量。在另一实施方式中，控制装置包括在释放腔与储药腔之间的一个减压阀，当释放腔中的流体压力超过一个预定压力时，减压阀使得流体可以从释放腔流至储药腔中。
根据一个优选特征，节流部件包括一个单通道和一个位于该单通道上游的过滤器。
根据本发明的一个优选特征，节流部件含有几条流通路径。在一种形式中，节流部件可以具有多条毛细管通道。在另一种形式中，节流部件包括一个多孔的元件。该多孔元件可以由玻璃、陶瓷或类似的惰性材料制成。
通过下面对一个特定实施例所作的说明，本发明将会得到更全面的理解。这一说明是参照下面的附图作出的
图1是第一实施例的结构示意图。
图2是第二实施例的结构示意图。
这些实施例中的每一个都被当作一种可植入皮下的药物释放装置，这种装置由一种合适的材料制成，以保证在该材料植入到体腔中时不会有出现粘附或类似现象的危险。
图1所示的第一实施装置包括一个与注射部分12相连的储药腔11，注射部分12也安装在体内，用于承接注射器的针头，使储药腔11可以借助注射器来充填。注射部分12借助于一个双通路管14经过一个过滤器13连通。已被归入本文引作参考文献的美国第5,137,529号专利公开了一种合适的部件的实例。
该释放装置还包括一个通过一条第一释放通道16与储药腔11相连的泵15。借助第一阀17来控制通过第一释放通道16流至泵15的流量。该泵是一个由病人起动的泵，它被安装在病人身体的一个空腔中，使病人容易操纵到。该泵具有一个偏置到最大容积状态的腔室，当该腔室在病人的操纵下压缩时，它的容积减小，从而将腔室中的内容物释放出来。泵15通过一条第二释放通道19与释放腔18相连。借助于一个第二阀20来控制从泵15流向释放腔18的流体流量。释放腔18被做成可以弹性扩张或自行膨胀的形式。为此，释放腔18的壁的至少一部分是可以弹性扩张的，因而该释放腔能够被膨胀。
第一阀17实质上是一个单向阀，因而能够形成从储药腔11至泵15的腔室的单向流动。第二阀20实质上是一个单向阀，因而能够形成从泵15的腔室至释放腔18的单向流体流动。
当病人使泵15的腔室收缩起动泵15时，流体从泵15释放到释放腔18中，随着泵15的反复起动，释放腔18弹性膨胀，从而被药物充填。
释放腔带有一个限制部件，其作用是将释放腔的容积限制在一个最大值范围内，从而使释放腔18可以从一个最小容积状态膨胀到一个最大容积状态，并且在这一膨胀过程中，释放腔室的室壁的弹性部分对释放腔内的内含物产生一个压力，这一压力在释放腔的整个膨胀范围内基本上是恒定的。
控制释放腔的最大容积的部件可以包括一个刚性的容器，该刚性容器环绕在释放腔18的周围，并且限制释放腔的膨胀，使其不超过一个最大容积。另一个可供选择的实施例可以采用一些加强肋或纤维，将这些加强肋或纤维安装在释放腔的壁的可膨胀部分内，使所述壁的那个部分的弹性膨胀可以膨胀至一个与释放腔的最大容积位置相对应的位置，从而使膨胀基本上不会超过那一点。在另一个实施例中，控制释放腔的最大容积的部件可以包括一个具有不可膨胀的壁的柔性外套。该外套可以由合适的布或网制成。
尽管第一阀17和第二阀20是单向阀，能使流体从储药腔释放到泵15，然后再释放到释放腔18，但是当压力超过一个预定压力时，这两个阀可以变成双向阀或反方向的单向阀。经过设计，使这些阀在一个特定的基本压力下能够允许一个方向上的流动，在一个第二压力下又能够允许另一方向上的流动。其效果是，一旦释放腔18达到其最大容积，就会依次在第二释放通道19中、泵15的腔室中以及第一释放通道16内的位于第一阀17和泵15之间的那个部分中产生一个反向压力。当再一次将泵起动时，第二阀20的缓释特性能够保证在释放腔中产生的压力不会超过一个预定的水平，这就防止了释放腔18的膨胀超过其最大容积。第一阀17的这种缓释特性所起的作用是，一旦在释放腔18达到其最大容积时将泵15起动，能够保证泵15的腔室中的内容物返回到储药腔11中。
释放腔18通过一条输出通道22与输出口21相连，输出口21可以具有任何一种与释放装置的用途相适应的形式。输出通道22带有一个节流部件23，节流部件23包括一个能够确保从释放腔18至输出口21的流动得到控制的部件。节流部件由若干条通道构成，并且可以包括一个带有若干条毛细管通道的元件，或者包括一个由玻璃、陶瓷或类似的惰性材料制成的多孔元件，该节流部件能够承受由释放腔18产生于输出通道22中的压力，因此，流量得到控制的流体能够通过该节流部件。
释放腔18的最小容积与最大容积之差能够保证节流部件23在一段较长的时间内将药物释放到输出口21。
在使用过程中，将该实施装置装在病人的皮下，同时使注射部分12置于身体上的一个合适的注射部位上，使泵15处在一个病人能够够得着的位置(例如胸骨上方)。根据该实施装置的具体用途，将输出口21设置在身体的适当部位上。这种装置的尺寸应该满足这样的条件保证上述实施装置可以通过一个小切口进入到身体中。
在安装好以后，通过注射部分12使储药腔11装满药物。为了起动该实施装置，病人以反复压缩泵15的腔室的方式来操纵泵15，使流体从储药腔流出，然后穿过第一释放部件16、经过第一阀17进入泵15的腔室中，再经过第二阀20并穿过第二释放通道19到达释放腔18。一旦释放腔18达到其最大容积，病人无论再怎样起动泵15也不会使药物进一步释放到释放腔18中。一旦释放腔18内引入了足够的流体，引起释放腔18膨胀，使其容积超过其最小容积，就会有一个压力作用在该流体上，这一压力将引起药物经过节流部件23释放到输出口21上。释放速率基本上是恒定的。在使用过程中，病人将得到指导，能够以一定的时间间隔起动泵15，这一时间间隔远远短于释放腔18从其最大容积收缩至其最小容积所需要的时间，因此，释放腔18将维持一个大体上接近其最大容积的容积。
这种实施装置的结果是，在其整个工作寿命期中，以一个基本上恒定的速率将药物从输出口21导引到病人体内。此外，由于节流部件23具有若干条通道，任意一条或多条通道的堵塞不会阻止流体继续流动到输出口21，这就确保了该实施装置在发生这类的局部堵塞时仍能继续工作。
图2所示的第二实施装置与图1中的实施装置几乎是相同的，对第一实施装置所作的描述可以直接应用到第二实施装置中。因此，对与图1中的部件相应的部件都采用与图1中相同的标号。
第一实施装置与第二实施装置的区别在于，在第二实施装置的泵15的腔室与第二阀20之间有一个减压腔30。并且，第一阀17和第二阀20可以是第一实施装置中采用的那种双向阀，也可以是单向阀。减压腔30可以弹性地膨胀，减压腔30的可膨胀的壁的弹性模量高于释放腔18的弹性模量。其作用是，当泵15起动导致流体从该泵中释放到减压腔30中时，释放腔18比减压腔30更早发生膨胀，直到释放腔18达到其最大容积为止。一旦释放腔18达到其最大容积，在第二释放通道19中就会产生一个反向压力，当泵15被起动，引起泵腔收缩时，就会引起减压腔膨胀。当泵15中的压力减小，使得泵腔自然膨胀时，减压腔中的流体就会从减压腔30返回到泵15的腔中。无论再怎样起动泵15也只能引起减压腔30的膨胀，而不会引起释放腔18膨胀。
第三个实施装置包括一个与图1所示的第一实施例中的装置相似的装置，不同之处只是，第一和第二阀都是常规的单向阀。在该第三实施装置中，释放腔通过一个第三阀与储药腔相连，该第三阀包括一个减压阀，当释放腔中的压力超过一个预定的水平时，第三阀就会打开。引起该第三阀打开的压力相当于释放腔达到其最大容积之后将会指示出的压力。
第四实施装置可以采取前面任何一个实施装置的形式，不同之处只是，节流部件包括一个带有过滤器的单毛细管，过滤器处在毛细管的上游，能够防止毛细管堵塞。
应该理解，本发明的范围并不限于上述几个实施例的范围。
权利要求
1.一种可植入皮下的药物释放装置，包括一个储药腔、一个泵、一个释放腔和一个输出口，所述的储药腔通过所述的泵与所述的释放腔连接，所述的泵可以手动操纵，从而将储药腔中的流体输送到释放腔中，所述的释放腔可以从一个最小容积弹性地扩张到一个最大容积，所述的释放腔通过一个节流部件与输出口相连，所述的节流部件控制流向输出口的液流。
2.如权利要求1所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，当所述释放腔的容积小于其最大容积时，所述储药腔与释放腔之间的连接只允许流体从储药腔流向释放腔，所述的连接包括一个控制部件，当释放腔达到其最大容积时，所述的控制部件能够防止流体进一步释放到释放腔中。
3.如权利要求2所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述控制部件具有一个位于储药腔和泵之间的第一阀以及一个位于泵和释放腔之间的第二阀，当所述的释放腔末被充填到其最大容积时，所述的第一和第二阀分别使得流体能够单向流至泵中和释放腔中，一旦所述释放腔达到其最大容积，所述的第一和第二阀使流体能够流至储药腔中。
4.如权利要求2所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述控制部件包括一个位于储药腔和泵之间的第一单向流动阀，一个位于泵和释放腔之间的减压腔，所述的减压腔可以弹性膨胀，该减压腔的壁的可膨胀部分的弹性模量高于释放腔的弹性模量。
5.如权利要求4所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，在减压腔与释放腔之间装有一个第二单向阀。
6.如权利要求2所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述的控制部件包括一个位于释放腔与储药腔之间的减压阀，当释放腔中的流体压力超过一个预定压力时，所述的减压阀使得流体可以从释放腔流至储药腔中。
7.如前面任何一个权利要求所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述节流部件具有多条流通路径。
8.如权利要求7所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述节流部件具有多条毛细管通道。
9.如权利要求7所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述节流部件包括一个多孔的元件。
10.如权利要求9所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述的多孔的元件由玻璃、陶瓷或类似的惰性材料制成。
11.如权利要求1至6中任何一个权利要求所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述节流部件包括一个单通道和一个位于该单通道上游的过滤器。
12.如前面任何一个权利要求所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述释放腔被一个外套包裹，所述的外套具有不可膨胀的壁，其作用是将释放腔的容积限制在一个最大容积范围内。
13.如权利要求12所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述的外套的壁是刚性的。
14.如权利要求12所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述的外套的壁是柔性的。
15.如权利要求1至11中任何一个权利要求所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，所述的释放腔的壁不能够膨胀到超过其最大容积的程度。
16.如前面任何一个权利要求所述的可植入的药物释放装置，其特征在于，在介于最小静态容积状态与最大容积状态之间时作用在释放腔中的流体上的压力基本上是恒定的。
17.一种大体上如本文所述的可植入的药物释放装置。
全文摘要
一种可植入皮下的药物释放装置，包括一个储药腔(11)，一个泵(15)，一个释放腔(18)和一个输出口(21)。储药腔(11)通过泵(15)与释放腔(18)相连，所述的泵可以手动操纵，借此将储药腔(11)中的流体释放到释放腔(18)中。释放腔(18)可以从一个最小容积弹性地扩张到一个最大容积，释放腔(18)通过一个节流部件(23)与输出口(21)相连，节流部件(23)控制流向输出口的液流。
文档编号A61K9/22GK1128957SQ94193043
公开日1996年8月14日 申请日期1994年8月11日 优先权日1993年8月11日
发明者托马斯·J·贝里根 申请人:托马斯·J·贝里根