带有药筒定心特征的药物传送装置的制作方法

本发明的背景

在本发明的公开内容中，主要地对通过皮下药物传送治疗糖尿病进行参照，然而，这仅为本发明的示例性使用。

适合于接收药物填充的药筒且从其排出设定剂量的耐久的药物传送装置的最通常的类型在剂量设定期间通过手动器件或通过弹簧激励来驱动，药筒是包括具有初始近侧位置且通过活塞杆向远侧移动的沿轴向可移置的活塞的类型。皮下药物传送经由配置得与药筒流体连通的注射针进行。该装置可为笔形式的或为更加盒形的形式(称作剂量装置)。为了改进便利性、用户友好性且提供额外特征(例如，排出数据的探测和存储)，药物传送装置已经设有电驱动器件，通常以电控马达的形式通过齿轮配置驱动活塞杆，例如，如US 6514230和US 2011/306927中所示的那样。另一类型的机动药物传送装置从WO 2007/118907已知，其公开了便携式输液泵。

虽然机动药物传送装置由于许多琐碎的例程可自动化而有助于对用户的多个益处，但这些装置相比于常规机械装置通常相当大，且因此携带和存储它们是不切实际的。为了解决此问题，WO 03/099357公开了一种笔形式的药物传送装置，其包括驱动配置，驱动配置包括形式为管状本体的活塞杆，活塞杆可在向远侧方向前进时移动到药物药筒中，管状本体限定内部中空部，机动驱动组件的至少一部分在管状本体定位在缩回的近侧位置中时配置在其中。用于驱动组件的此构造可称为"马达在活塞中(motor-in-piston)"。这种驱动组件还可认为是可伸缩的驱动组件，其中内马达驱动组件是静止部分且外管状本体是移动的可伸缩部分。

由于驱动机构的不同移动构件配置在管状本体的内部中空部中，设计配合在管内的小空间中的强健且成本效率合算的机构可能是挑战。

考虑上述内容，本发明的目的是提供一种机动药物传送装置，例如马达在活塞中的类型，以及因此以成本效率合算的方式提供高度的可靠性的构件。

本发明的公开内容

在本发明的公开内容中，将描述实施例和方面，它们将解决上述目的中的一者或多者或将解决从以下公开内容以及从示例性实施例的描述显而易见的目的。

因此，根据本发明的第一个方面，提供了一种药物传送装置，其包括适合于接收和保持药物填充的药筒的隔间，药筒包括出口、大体上圆柱形的近侧部分和沿轴向可移置的活塞。该装置还包括壳和药物排出器件，药物排出器件包括活塞驱动器，活塞驱动器包括适合于直接地或间接地接合且沿轴向移动装载的药筒的活塞的远侧端部，从而通过出口从药筒排出一定量的药物，以及用于移动活动驱动器的马达组件。基底部件提供成且适合于接合药筒且将药筒相对于活塞驱动器定位，基底部件包括带有中心通道的主要部分，活塞驱动器的一部分配置得沿轴向可移置穿过通道，活塞驱动器远侧端部配置在中心通道的远侧。基底部件还包括从主要部分向远侧延伸且相对于主要部分沿径向可移动的第一柔性定心器件，第一柔性定心器件适合于接收药筒的近侧端部，且将其相对于中心通道定心且从而相对于活塞驱动器定心。

当第一柔性定心器件不形成限定中心通道的基底部件部分的一部分时，基底部件将使药筒相对于活塞驱动器定心，从药筒至活塞驱动器的公差链将尽可能短，这是由于它们与同样的构件对准，这使得较大直径的活塞驱动器变成可能。

基底部件还可包括适合于接合壳且将基底部件相对于壳定心的第二柔性定心器件。当基底部件关于壳定心时，从活塞直径至底座的公差链也将尽可能短。用语"壳"覆盖外壳以及内壳构件，诸如框架或底座。

活塞驱动器可为包括内螺纹的管状活塞部件的形式，马达组件具有远侧部分和近侧部分，远侧部分包括可旋转驱动轴且适合于接收在管状活塞部件内。对于这种配置，有利的是，马达组件的直径可尽可能大，从而降低制造成本且改进可靠性。

药物传送装置还可包括具有外螺纹的驱动部件，其中管状活塞部件配置得沿轴向可移置但相对于马达组件无旋转，马达组件近侧部分连接至壳，驱动轴连接至驱动部件，且驱动部件外螺纹与管状活塞部件内螺纹处于螺纹接合，由此驱动轴的旋转造成管状活塞部件相对于壳的轴向、无旋转的移位。驱动轴可经由第一万向接头连接至驱动器，且马达组件近侧部分可经由第二万向接头连接至壳。

活塞驱动器还可为传统实心活塞杆的形式，用于活塞驱动器的驱动机构配置在安装的药筒外。对于这种设计，本发明也改进可靠性，例如，当活塞杆由金属制成且药筒具有小的内径时。

在示例性实施例中，活塞驱动器远侧端部包括适合于接合邻近活塞的药筒内表面的柔性定心器件，从而将药筒和活塞驱动器远侧端部相对于彼此定心。

如本文所使用，用语"药物"意在包括能够以可控方式通过传送器件(诸如，套管或中空针)的任何可流动的医药配方，诸如液体、溶液、凝胶或微悬浮液且包含一种或多种药物试剂。代表性药物包括诸如以下的药品：缩氨酸(例如，胰岛素、含胰岛素药物、含GLP-1药物以及其衍生物)、蛋白质和激素、生物衍生或活性试剂、激素和基因基试剂、营养配方以及固体(悬浮)或液体形式的其它物质。在示例性实施例的描述中，将对含胰岛素药物的使用进行参照，这包括其类似物以及与一种或多种其它药物的组合。

附图的简要描述

在本发明的以下示例性实施例中，将参照附图进一步描述，其中：

图1示意性示出了药物传送装置的实施例，

图2和图3更详细地示出了药物传送装置平台的实施例，

图4示意性示出了带有定心器件的基底部件的实施例，以及

图5示意性示出了带有定心器件的活塞头部的实施例。

在附图中，相似的结构主要由相似的参考标号识别。

示例性实施例的描述

当使用以下诸如"上"和"下"、"右"和"左"、"水平"和"垂直"的用语或类似的相对表达时，这些仅涉及附图且不一定涉及使用的实际情况。示出的附图是示意性展示，为此原因，不同结构的构造以及它们的相对尺寸意在仅用作说明性目的。当用语部件或元件用于给定的构件时，其大体上指示的是，在描述的实施例中，构件是单一构件，然而，相同的部件或元件可备选地包括多个子构件，正如描述的构件中的两者或更多可设成单一构件，例如制造为单个注射模制部分。用语"组件"不意味描述的构件一定可在给定的组装程序期间组装以提供单一或功能组件，但仅用于描述组合在一起成为功能上更加密切相关的构件。

在转向本发明的示例性实施例的详细描述之前，将描述带有可伸缩的马达在活塞中的驱动组件的药物传送装置的示意性展示，以更好地提供对这种配置的大体工作原理的理解。

更特别地，图1示意性示出了示例性药物传送装置200，包括：前装载隔间部分210，其适合于接收且借助于配置在远侧的药筒保持器件211保持药物填充的大体上圆柱形药筒202，主要部分230，可伸缩的马达在活塞中的驱动组件220、240配置在其中，以及在装载的药筒上提供偏置的指向远侧的力的偏置组件255。虽然示出为两个构件，但隔间部分和主要部分刚性地连接至彼此或形成为单个构件以提供用于装置的其它构件的底座或平台。

驱动组件包括：带有内螺纹的外活塞驱动管220，具有远侧部分和近侧部分的马达-齿轮组件240，远侧部分包括限定了z轴线的可旋转驱动轴，且驱动部件241安装至远侧部分，驱动部件241包括与活塞驱动管内螺纹接合的外螺纹。马达-齿轮组件配置得沿轴向非可移置且相对于底座无旋转，驱动部件安装得沿轴向非可移置且在驱动轴上无旋转，且活塞驱动管配置得沿轴向可移置但相对于底座无旋转且因此也相对于马达组件无旋转，由此驱动轴的旋转造成活塞驱动管相对于底座的轴向、无旋转的移位，活塞驱动管适合于直接地或间接地接合装载的药筒的活塞且沿轴向向远侧移动，从而从药筒排出药物。在示出的实施例中，活塞驱动管设有适合于接合装载的药筒202的活塞205的远侧驱动头部222。

图1的示出的实施例设有可选的运动接头以允许构件之间的额外自由度。更特别地，驱动轴经由第一柔性接头250连接至驱动部件，且马达-齿轮组件近侧部分经由第二柔性接头260连接至底座，柔性接头设计成在连接的构件之间提供旋转锁定，但仍允许构件相对于彼此弯曲或挠曲。

转到图2，将描述适合作为用于本发明的实施例的平台的马达在活塞中的药物传送装置300。更特别地，该装置包括帽部分(未示出)和主要部分，主要部分具有带有壳321的驱动组件部分320或近侧本体(其中配置了药物排出机构和相关联的电子器件370)，以及形成隔间(其中药物填充的透明药筒10可配置且维持就位)的远侧药筒保持器组件310，药筒保持器包括一对相对的检查开口311。壳包括适合于接收显示框架部件(未示出)的开口322，其中安装LCD以及用户输入键。在框架部件移除的情况下，可见的是，装置包括大体上管状的底座部件325，其中安装大体上圆柱形的排出组件(见下文)。该装置还包括：控制组件370，包括偏置部件360和弹簧365的偏置组件，以及近侧释放按钮343。一对剂量设定输入键(未示出)作用为手动设定LCD中示出的期望的药物剂量，且其可然后在释放按钮343促动时排出。该装置设计成由用户通过药筒保持器组件中的远侧接收开口装载新药筒。

药筒10包括：圆柱形本体部分，带有远侧针可穿透的隔膜的远侧出口部分12，以及具有近侧表面的沿轴向可移置的活塞，近侧表面允许活塞驱动器形成排出机构(见下文)的部分以接合活塞。药筒可例如包含胰岛素、GLP-1或生长激素配方。药筒设有针毂部安装件15的形式的远侧联接器件，在示出的示例中具有：组合的螺纹和卡口联接器件，分别适合于接合针组件的对应毂部的卡口联接器件或内螺纹。示出的示例性毂部安装件还包括带有多个面向远侧指向的突出部的周向凸缘，作用为用于药筒保持器组件的联接器件，如下文将更加详细地描述的那样。示出的类型的毂部安装件在US 5693027中描述。备选地，针毂部安装件可形成为药筒保持器的部分，例如，形式为具有配置在夹取肩部的各侧上的两个部分的"分开的"毂部安装件。

如图所示，药筒保持器组件310具有与传统药筒保持器相同的大体外观，其通过例如带螺纹的联接件或卡口联接件可分离地连接至壳，且新药筒可通过近侧开口接收到药筒保持器组件310中以及移除，即，它不包括额外的用户操作的释放或锁定器件。替代地，看起来仅为药筒保持器的东西本质上实际是形式为由用户操作的外部可旋转管状促动套筒316的用户操作的联接器件，以控制形式为内部药筒保持器部件317的药筒保持器件的移动，从而打开和闭合构造成夹取和保持药筒的夹取肩部318。更特别地，每个夹取肩部设有沿周向间隔开的多个夹取齿部以提供多个间隙，每个齿部具有带有近侧定向指向的端部的三角形构造，从而产生具有远侧定向指向的构造的多个间隙，这允许药筒上的上述面向远侧指向的突出部接收在齿部之间，从而当药筒保持器件已经移动到与药筒接合时作用为夹取器件。以此方式，提供了一种易于使用的前装载药物传送装置，其表现为传统后装载装置且也由旋转移动促动以安装和移除药筒，相似性提供习惯于传统类型的后装载药物传送装置的用户之中容易的接受和适应。

当在安装新药筒的时候，外管状部件316旋转例如90度，通过此动作，夹取肩部318向远侧且略微向外移动，这允许移除安装的药筒。为了操作的方便，药筒可在肩部移动时向远侧移动一定距离，例如通过与形成夹取肩部的臂接合和/或通过提供偏置的指向远侧的力的额外弹簧器件(见下文)。取决于锁定和促动机构的设计，夹取肩部能够留在开口位置中，或它们可在外管状部件由返回弹性器件向后旋转时自动地缩回。无论提供弹簧与否，药筒保持器可设有锁定器件以允许外管状部件牢固地停留在打开或闭合位置中，例如通过旋转弹簧锁。当新药筒插入时，驱动排出器件必须在允许插入带有远侧定位的活塞的新药筒的状态下。下文将描述提供此功能的示例性实施例。

转到图3，图2的药物传送装置300的截面视图示为在完全缩回位置带有安装的药筒10且带有活塞管330(见下文)。更特别地，促动套筒316已经旋转至其操作位置，且药筒保持器夹取肩部318已经缩回至其闭合位置，从而将药筒缩回至其完全插入位置，从而也使偏置部件360相对于弹簧365的偏置向近侧移动。在示出的实施例中，药筒开关375由此促动，这提供信号至装置控制器，使得可假定两个动作已经发生：(i)药筒已经插入，且(ii)药筒保持器已经闭合，这开始使驱动头部向远侧移动到与药筒活塞接触。在示出的实施例中，可构想的是，驱动头部和活塞之间的接触的探测由配置在驱动头部中的电子传感器器件探测，例如使用如在WO 2013/144152中公开的接近探测或力感测。

图3还更加详细地示出排出组件。更特别地，排出组件为马达在活塞中的组件的形式，包括：沿轴向安装且旋转地锁定至底座的近侧端部的内马达和齿轮箱驱动组件，以及带有适合于接合装载的药筒的活塞11的远侧驱动头部332的外部轴向可移置的活塞管330，活塞管包括适合于无旋转地接合底座的相应的引导器件的多个引导突出部。

马达-齿轮驱动组件包括管状主要部分，管状主要部分由近侧马达组件351和远侧齿轮箱组件352组成，远侧齿轮箱组件352具有限定了z旋转轴线的可旋转驱动轴353。该组件还包括具有适合于配置得与活塞驱动管内螺纹接合的外螺纹的远侧圆柱形驱动部件355。在近侧端部处，配置了盘形式的底座连接器356。在示出的实施例中，驱动组件设有柔性接头，其为配置在驱动轴和驱动部件之间的远侧万向接头357和配置在马达组件近侧部分和底座管近侧部分之间的近侧万向接头358的形式。相应的驱动组件在专利申请EP 14166859.0中更加详细地描述，其通过参照由此并入。

多个进一步的细节在图3中可见。释放按钮343接收在壳近侧开口中，其中弹簧在按钮上提供指向近侧的偏置力。带有多个导体的柔性带376配置成带有配置在活塞头部中的传感器(未示出)和电子器件部分370之间的U形弯曲部，这允许活塞管和活塞头部与相应地移动的U形弯曲部一起沿轴向行进。

转到图4，将描述本发明的实施例。如从示例性马达在活塞中的药物传送装置的以上描述可见，用于活塞且因此用于驱动机构的限制尺寸本质上是药筒的内径。进一步的问题是这样的事实，用于例如胰岛素和生长激素的常规药物药筒由玻璃制造，为此原因，应当避免活塞(特别是当由金属制造时)可与玻璃药筒接触，例如在掉落到地上之后，这需要小的活塞直径。

由于所有构件制造成带有给定的公差，选择用于外活塞管直径的实际尺寸必须考虑用于所有相关构件的公差。因此，活塞管外圆周与药筒内圆周之间的总公差越小，用于可选择的活塞管的外径就越大。

为了解决此问题，提供了一种基底部件，基底部件具有(i)将活塞引导和定心的中心开口，和(ii)柔性部分，其接合药筒外圆周且将其相对于活塞定心，这降低活塞和药筒之间的公差链，使较大直径的活塞变成可能。基底部件可设有额外柔性部分，其将基底部件相对于底座定心。

当基底部件将药筒定心时，从药筒至活塞管的公差链将尽可能短，因为它们与相同的构件对准。当基底部件关于底座定心时，从活塞直径至底座的公差链也将尽可能短。定心特征中的每一个在仅需要一个的情况下可独立地实施。

图4示出了带有形式为偏置部件160的基底部件的马达在活塞中的药物传送装置100的示意性局部展示，药物传送装置和偏置部件与图3实施例为相同的大体设计，即，包括带有适合于接合装载的药筒10的活塞11的远侧驱动头部132的沿轴向可移置的活塞管130，以及在远侧位置(当没有安装药筒时)和近侧位置(当安装药筒且由偏置部件接合时)之间沿轴向可移动的偏置部件160，偏置部件由配置在装置底座(例如，壳)125和偏置部件之间的螺旋弹簧165朝其远侧位置偏置。偏置部件160包括带有中心通道162的主要部分161，活塞驱动器的一部分配置得在其中沿轴向可移置。偏置部件还包括形式为多个(这里：四个)向远侧延伸的柔性臂163的第一柔性定心器件，其中向内指向的远侧端部164适合于接收且摩擦地接合药筒的近侧外圆周，且将它相对于主要部分且因此中心开口定心且从而相对于活塞驱动器定心。偏置部件还包括形式为多个(这里：四个)向近侧延伸的柔性臂166的第二柔性定心器件，其中向外指向的近侧端部167适合于滑动地接合装置底座125且将偏置部件相对于壳定心。

如参照图3描述的那样，活塞管远侧端部可设有适合于接合且/或测量活塞近侧表面的特性的传感器。然而，由于活塞表面可为不一致地平坦的，例如，如来自Novo Nordisk A/S的Penfill®药筒中设有肋部19(见图5)，给定的测得的特性可取决于传感器如何接合活塞或相对于其定位而变化。

为了解决此问题，图5公开了具有远侧头部432的活塞管430，其中形式为多个(这里：四个)沿周向配置的柔性臂435的柔性定心器件适合于侧向地接合邻近活塞11的药筒10内表面，这提供了更加均匀的测量。每个臂包括适合于周边地接合活塞近侧表面的远侧端部，以及适合于摩擦地接合药筒内表面的沿近侧延伸的自由部分。活塞管远侧定心器件可提供成与图4的上述偏置部件160组合。

在示例性实施例的上述描述中，为不同的构件提供描述的功能的不同的结构和器件已经描述到本发明的概念将对本领域的技术人员显而易见的程度。用于不同构件的详细构造和说明书考虑了由本领域技术人员沿本说明书中设置的线路执行的通常设计过程的目的。