Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ ЖИДКОСТИ - Патент РФ 2131273
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ ЖИДКОСТИ
УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ ЖИДКОСТИ

УСТРОЙСТВО ДОСТАВКИ ЖИДКОСТИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Устройство предназначено для точной инфузии лекарственных средств амбулаторно пациенту с определенными скоростями на протяжении длительных периодов времени. Устройство представляет компактную низкопрофильную слоистую конструкцию и включает эластичную растягиваемую мембрану, которая в сочетании с тонким плоским основанием очерчивает границы для жидкости, имеющей жидкостный выход. Тонкая проницаемая для жидкости мембрана, которая точно контролирует скорость течения жидкости через жидкостный выход, расположена внутри жидкостной камеры, что позволяет удобно фиксироваться к частям тела пациента и использоваться им с минимальными профессиональными знаниями. 2 с. и 10 з.п.ф-лы, 94 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2131273
Класс(ы) патента: A61M37/00
Номер заявки: 95122716/14
Дата подачи заявки: 15.05.1994
Дата публикации: 10.06.1999
Заявитель(и): Сайенс Инкорпорейтед (US)
Автор(ы): Маршалл С.Криесел (US)
Патентообладатель(и): Сайенс Инкорпорейтед (US)
Описание изобретения: Данное изобретение относится к устройствам доставки жидкости. В частности, изобретение касается улучшенного устройства для инфузии лекарственных средств пациенту амбулаторно с конкретными скоростями на протяжении длительных периодов времени.
Многие лекарственные средства требуют внутривенного маршрута введения, минуя тем самым пищеварительную систему и предотвращая деградацию с помощью каталитических ферментов в пищеварительном тракте и печени. Кроме того, использование более сильнодействующих медикаментов при повышенных концентрациях повышает необходимость в точности контролирования доставки таких лекарственных препаратов. Устройство доставки, хотя и не является активным фармакологическим агентом, может повышать активность лекарственного препарата путем опосредования его терапевтической эффективности. Некоторые классы новых фармакологических агентов обладают очень узкой областью терапевтической эффективности, например, слишком малая доза неэффективна, в то время как слишком большая доза приводит к токсической реакции.
В прошлом пролонгированную инфузию жидкостей обычно осуществляли, используя методы гравитационного течения, которые обычно включают использование установок внутривенного введения и сосуда, расположенного выше пациента. Такие методы громоздки, неточны и требуют постельного режима пациента. Требуется периодическое контролирование устройства медсестрой или доктором, чтобы выявлять нарушения функций инфузионного устройства.
Устройства, из которых выталкивается жидкость из относительно толстостенной полости благодаря внутренним нагрузкам, создаваемым внутри надуваемого пузыря-полости, хорошо известны в данной области техники. Такие полостные или "баллонного" типа устройства описаны в пат. США N 3469578, опубликованном Bierman, и в Пат. США N 4318400, опубликованном Perry. Устройства, описанные в вышеупомянутых патентах, раскрывают, кроме того, использование ограничителей течения жидкости, расположенных снаружи полости для регулирования скорости течения жидкости из полости .
Инфузионные устройства полостного типа предшествующего уровня техники не лишены недостатков. В общем, благодаря самой природе полостной или "баллонной" конфигурации, устройства громоздки и сложны при использовании и дороги в производстве. Кроме того, данные устройства до некоторой степени являются ненадежными и их скорости разгрузки жидкости часто неточны.
Устройство данного изобретения преодолевает многие из недостатков устройств предшествующего уровня техники с помощью исключения полости и использования в нем недавно разработанных эластомерных пленок и аналогичных материалов, которые в сочетании с плоского типа основанием очерчивают жидкостную камеру, которая содержит жидкость, подлежащую распределению. Эластомерная пленочная мембрана контролируемо подает жидкость в камере в каналы течения жидкости, предусмотренные в основании. В одной из форм устройства изобретения тонкий, плоскопрофильный элемент для контроля скорости течения стратегически расположен внутри камеры, чтобы точно контролировать скорость течения жидкости в направлении к каналам течения жидкости. Элемент контроля скорости течения может быть очень тонким и должен подбираться так, чтобы иметь очень точную степень проницаемости, такую, чтобы можно было контролировать с высокой точностью скорость потока жидкости в каналах течения жидкости.
Достижения в области тонких мембран и пленок допускают конструкцию компактных, низкопрофильных, слоистых структур, которые могут легко использоваться и которые не требуют больших затрат при производстве. В случае, когда устройства данного изобретения должны быть использованы для пациентов в амбулаторных условиях, их конструируют из габаритных материалов и снабжают тонким адгезивным каркасом, что позволяет устройству удобно самофиксироваться (прикрепляться) к руке пациента или другим частям тела.
Устройство изобретения можно использовать с минимальной профессиональной помощью в обстановке сменной медико-санитарной помощи, такой, как например, дома. В качестве примера устройства изобретения могут быть использованы для непрерывной инфузии антибиотиков, гормонов, стероидов, средств для свертывания крови, анальгетиков и подобных лекарственных средств. Аналогично устройства можно использовать для I-V химиотерапии, и они могут безошибочно доставлять пациенту жидкости в точно скорректированных количествах и при расширенных микрофузионных скоростях на протяжении периода времени.
Задача данного изобретения состоит в разработке устройства для выталкивания жидкостей с точно контролируемой скоростью, которое представляет собой компактную, низкопрофилированную, слоистую конструкцию. В частности, задача данного изобретения состоит в разработке такого устройства, которое можно использовать для точной инфузии фармацевтических жидкостей пациенту в амбулаторных условиях с контролируемыми скоростями на протяжении длительных периодов времени.
Другая задача данного изобретения состоит в разработке устройства вышеупомянутого характера, которое высоко надежно и легко в использовании путем прикладывания людьми в не-госпитальных условиях.
Другой задачей данного изобретения является разработка устройства, которое предварительно можно наполнить в заводских условиях целым рядом медицинских жидкостей, или устройства, которое можно быстро заполнить незадолго до использования.
Другой задачей данного изобретения является разработка инфузионного устройства, в котором жидкости можно поставлять либо с фиксированной скоростью, либо с переменными скоростями, и которое способно функционировать на всех высотах и позициях.
Следующей задачей данного изобретения является разработка устройства описанного класса, которое является мягким, приспособляемым и податливым для того, чтобы легко соответствовать анатомии пациента вблизи точки инфузии.
Очередной задачей данного изобретения является разработка устройства, описанного в предыдущем абзаце, которое снабжено тонкой, гибкой пенопластовой подложкой с адгезивом для самоприкрепления. Устройство можно незаметно носить под одеждой.
Еще одной задачей данного изобретения является разработка низкопрофильного устройства доставки жидкости слоистой конструкции, которое можно изготовить недорого в большом объеме с помощью автоматизированного оборудования.
Другой задачей данного изобретения является разработка устройства описанного характера, в котором жидкость рассеивается из устройства либо через интегральную инфузионную иглу, либо через люерного типа соединитель, при помощи тонкой, расширяемой мембраны, кооперативно связанной с тонким основанием пластинчатого типа.
Другой задачей данного изобретения является разработка устройства вышеупомянутого характера, в котором растягиваемый элемент проницаем для газов, по крайней мере, в одном направлении, посредством чего газы внутри лекарственного средства могут быть выделены из жидкостной камеры и неинъецированы пациенту.
Следующей задачей данного изобретения является разработка устройства, описанного в предыдущих абзацах, в котором скорость течения жидкости из устройства точно контролируют с помощью тонкого плоской формы, проницаемого для жидкости элемента, который образует часть низкопрофильной слоистой конструкции устройства.
Другой задачей данного изобретения является разработка устройства доставки жидкости, включающего изотропную растягиваемую мембрану с однородным модулем упругости, которая связана с основанием, определяя границы жидкостной камеры, имеющей жидкостный выход, связанный с распределительным портом для распределения жидкости из устройства, и включающее элемент контроля течения, расположенный в промежутке между выходом жидкости и распределяющим портом.
Следующей задачей данного изобретения является разработка устройства, описанного в предыдущем абзаце, в котором элемент контроля течения включает препятствие, которое контролируемо ограничивает поток жидкости между выходом жидкости и распределяющим портом.
Другой задачей данного изобретения является разработка устройства доставки жидкости, включающее ансамбль растягиваемой мембраны, который связан с основанием, которое определяет жидкостную камеру, имеющую выход для жидкости, и этот ансамбль растягиваемой мембраны представляет собой многослойную конструкцию, которую изготавливают из множества индивидуальных элементов или слоев, которые кооперируют, чтобы контролируемо побудить жидкость внутри жидкостной камеры двигаться в направлении жидкостного выхода устройства.
Другой задачей данного изобретения является разработка устройства камеры доставки жидкости, описанного в предыдущем абзаце, которое включает мембрану контроля скорости и в котором основание снабжено множеством микроканалов для прохождения жидкости к мембране контроля скорости с точной скоростью через заранее определенную активную площадь.
Главная задача одной из форм изобретения состоит в разработке нового распределителя композиции лекарственного средства, адаптированного для использования с незначительно модифицированной версией основного устройства доставки жидкости настоящего изобретения для введения водного раствора, содержащего выбранные лекарственные средства или другие химические соединения с контролируемой скоростью.
Фиг. 1 представляет собой общий перспективный вид одной формы распределяющего жидкость устройства данного изобретения;
фиг. 2 представляет собой в разобранном виде перспективный вид устройства фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой вид сверху устройства, частично разорванного для того, чтобы показать внутреннюю конструкцию.
фиг. 4 представляет собой увеличенное поперечное сечение, сделанное вдоль линий 4-4 фиг. 3;
фиг. 5 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 5-5 фиг. 4;
фиг. 6 представляет собой фрагмент вида, сделанного вдоль линий 6-6 фиг. 4;
фиг. 7 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 7-7 фиг. 4;
фиг. 8 представляет собой вид, аналогичный фиг. 4, но иллюстрирующий отделение сформированного колпачка иглы от устройства;
фиг. 9 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 9-9 фиг. 8;
фиг. 10 представляет собой в разобранном виде перспективный вид другого варианта воплощения распределяющего жидкость устройства данного изобретения;
фиг. 11 представляет собой вид сверху устройства, показанного на фиг. 10;
фиг. 12 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 12-12 фиг. 11;
фиг. 13 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 13-13 фиг. 12;
фиг. 14 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 14-14 фиг. 12;
фиг. 15 представляет собой фрагмент вида, сделанного вдоль линий 15-15 фиг. 12.
фиг. 16 представляет собой вид, аналогичный фиг. 12, но иллюстрирующий сформованный колпачок иглы, отделяемый от устройства;
фиг. 17 представляет собой сильно увеличенный фрагмент вида, иллюстрирующий способ заполнения жидкостью устройства этой формы изобретения;
фиг. 18 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид другого варианта воплощения устройства данного изобретения;
фиг. 19 представляет собой фрагмент вида сверху устройства этой формы изобретения;
фиг. 20 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 20-20 фиг. 19;
фиг. 21 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 20-20 фиг. 19;
фиг. 22 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид еще одной формы устройства данного изобретения;
фиг. 23 представляет собой вид в плоскости устройства фиг. 22, частично разорванного, чтобы показать внутреннюю конструкцию;
фиг. 24 представляет собой увеличенный фрагмент перспективного вида части устройства, иллюстрирующий расположение мембран контроля скорости данного устройства;
фиг. 25 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 25-25 фиг. 23;
фиг. 26 представляет собой фрагмент вида, сделанный вдоль линий 26-26 фиг. 25;
фиг. 27 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 27-27 фиг. 25;
фиг. 28 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 28 - 28 фиг. 25;
фиг. 29 представляет собой фрагмент поперечного сечения, аналогичного фиг. 25, но показывающий колпачок иглы, отделяемой от устройства данного изобретения;
фиг. 30 представляет собой общий перспективный, в разобранном виде, вид еще одного варианта воплощения данного изобретения;
фиг. 30A представляет собой фрагмент вида в плоскости, сделанного вдоль линий 30A-30A фиг. 32, показывающий внутреннюю конструкцию устройства фиг. 30;
фиг. 30B представляет собой увеличенное поперечное сечение обведенной кругом площади, показанной на фиг. 32;
фиг. 31 представляет собой фрагмент общего перспективного вида обведенной кругом части мембраны контроля скорости течения жидкости, показанной на фиг. 30;
фиг. 32 представляет собой поперечное сечение устройства, показанного на фиг. 30;
фиг. 33 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид еще одной формы устройства данного изобретения;
фиг. 34 представляет собой фрагмент вида в плоскости части устройства выхода жидкости фиг. 33, частично разорванного для того, чтобы показать внутреннюю конструкцию;
фиг. 35 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 35 - 35 фиг. 34;
фиг. 36 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 36 - 36 фиг. 34;
фиг. 37 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 37 - 37 фиг. 36;
фиг. 38 представляет собой фрагмент общего перспективного вида части средства жидкостного контроля этой формы устройства данного изобретения;
фиг. 39 представляет собой фрагмент общего перспективного вида растягиваемой мембраны поздней формы изобретения, иллюстрирующий ее слоистую конструкцию;
фиг. 40 представляет собой вид в плоскости еще одной формы изобретения, частично разорванной для того, чтобы показать внутреннюю конструкцию;
фиг. 41 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид формы устройства данного изобретения, показанного на фиг. 40;
фиг. 42 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 42 - 42 фиг.40;
фиг. 43 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 43 - 43 фиг. 42;
фиг. 44 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 44 - 44 фиг. 42;
фиг. 45 представляет собой общий перспективный вид различных форм активирующих элементов для активирования парентеральной жидкости лекарственным средством, которые годны к употреблению с этим вариантом воплощения устройства данного изобретения;
фиг. 46 представляет собой фрагмент поперечного сечения, аналогичного фиг. 44, иллюстрирующий использование материалов для распределения потока внутри коллекторов для протока жидкости данного устройства;
фиг. 47 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид еще одного варианта воплощения данного изобретения;
фиг. 48 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид еще одной формы устройства доставки жидкости данного изобретения;
фиг. 49 представляет собой вид в плоскости устройства, частично разорванного для того, чтобы показать внутреннюю конструкцию;
фиг. 50 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 50 - 50 фиг. 49;
фиг. 51 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 51 - 51 фиг. 50;
фиг. 52 представляет собой увеличенный сбоку, частично в поперечном сечении, чтобы показать внутреннюю конструкцию несущего добавку субансамбля данного изобретения;
фиг. 53 представляет собой увеличенный вид одного конца колпачка, содержащего добавку субансамбля, показанного на фиг. 52;
фиг. 54 представляет собой вид сбоку частично разорванного конца колпачка, показанного на фиг. 53;
фиг. 55 представляет собой показанный на фиг. 52 содержащий добавку субансамбль в разобранном виде, частично в поперечном сечении, для того, чтобы лучше иллюстрировать конструкцию данного субансамбля;
фиг. 56 представляет собой фрагмент общего перспективного вида одного из концевых колпачков содержащего добавку субансамбля данного устройства;
фиг. 57 представляет собой увеличенное поперечное сечение, сделанное вдоль линий 57 - 57 фиг. 49;
фиг. 58 представляет собой вид сбоку устройства этой формы изобретения, которое наполняют шприцем для подкожной инъекции стандартной конструкции;
фиг. 59 представляет собой фрагмент бокового вертикального сечения, аналогичный фиг. 57, показывающий путь течения жидкости, протекающей через устройство и наружу в направлении к распределяющему средству;
фиг. 60 представляет собой поперечный разрез, сделанный вдоль линий 60 - 60 фиг. 57;
фиг. 61 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид еще одной формы устройства данного изобретения;
фиг. 61A, 61B, 61C и 61D представляют собой схематические изображения, иллюстрирующие аффинное прикрепление лигандов, молекул, белка и ферментов к субстратам;
фиг. 62 представляет собой вид в плоскости формы изобретения, показанной на фиг. 61;
фиг. 63 представляет собой увеличенное поперечное сечение, сделанное вдоль линий 63 - 63 фиг. 62;
фиг. 64 представляет собой увеличенное поперечное сечение, сделанное вдоль линий 64 - 64 фиг. 63;
фиг. 65 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид еще одной формы устройства доставки жидкости данного изобретения, которая включает ампулу уникальной конструкции с иммобилизованным лекарственным средством, которую размещают внутри пути течения жидкости в сторону выхода;
фиг. 66 представляет собой в разобранном виде фрагмент общего вида устройства, аналогичного устройству, показанному на фиг. 65, но в котором жидкость входит в устройство сбоку, а не с конца;
фиг. 67 представляет собой увеличенное поперечное сечение ансамбля ампулы с иммобилизованным лекарственным средством, используемого с устройствами, показанными на фиг. 65 и 66;
фиг. 68 представляет собой вид конца ансамбля ампулы с иммобилизованным лекарственным средством;
фиг. 69 представляет собой увеличенный вид сбоку, частично в поперечном сечении, верхней части устройства, иллюстрируемого на фиг. 65, показывающий ампулу с иммобилизованным лекарственным средством или содержащий добавку субансамбль, расположенный внутри устройства;
фиг. 70 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 70 - 70 фиг. 69;
фиг. 71 представляет собой фрагмент поперечного сечения, иллюстрирующий контрольный (стопорный) клапан контроля протока жидкости устройства в закрытом положении;
фиг. 72 представляет собой общий перспективный вид другого варианта воплощения данного изобретения, который включает новый ансамбль иглы для воплощения, имеющий корпус с уникальным контрольным клапаном с люерным концом и защитным экраном;
фиг. 73 представляет собой увеличенное поперечное сечение ансамбля иглы для наполнения фиг. 72;
фиг. 74 представляет собой вид конца корпуса контрольного колпачка этой формы изобретения, иллюстрирующий положение каналов для течения жидкости;
фиг. 75 представляет собой увеличенный вид сбоку, частично в поперечном сечении, показывающий ансамбль иглы для наполнения, связанный с линией входа жидкости и, кроме того, связанный вместе с ансамблем корпуса устройства, причем игла ансамбля через перегородку ансамбля корпуса;
фиг. 76 представляет собой поперечное сечение, аналогичное фиг. 75, но показывающее устройство в режиме наполнения, причем контрольный клапан движется в открытое положение;
фиг. 77 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 77 - 77 фиг. 76;
фиг. 78 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 78 - 78 фиг. 76;
фиг. 79 представляет собой общий перспективный вид еще одной формы распределяющего жидкость устройства данного изобретения;
фиг. 80 представляет собой в разобранном виде общий перспективный вид устройства фиг. 79;
фиг. 81 представляет собой вид сверху устройства, частично разорванного для того, чтобы показать внутреннюю конструкцию;
фиг. 82 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 82 - 82 фиг. 81;
фиг. 83 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 83 - 83 фиг. 82;
фиг. 84 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 83 - 83 фиг. 82;
фиг. 85 представляет собой фрагмент поперечного сечения устройства фиг. 84, показывающий деформацию устройства, которая разрушает мембрану, которая инкапсулирована в губчатом элементе;
фиг. 86 представляет собой фрагмент поперечного сечения, аналогичный фиг. 85, но иллюстрирующий растяжение губчатого элемента в жидкостном резервуаре при выталкивании жидкости в него;
фиг. 86A представляет собой фрагмент поперечного сечения, аналогичный фиг. 86, но показывающий дальнейшее растяжение губчатого элемента;
фиг. 87 представляет собой поперечное сечение, аналогичное фиг. 84, иллюстрирующее расширение пористого материала, которое выталкивает жидкость;
фиг. 88 представляет собой общий в разобранном виде перспективный вид другого варианта воплощения распределяющего жидкость устройства данного изобретения. Этот вариант воплощения аналогичен варианту воплощения, показанному на фиг. 65, но, кроме того, включает сжимаемый элемент губчатого типа, который функционирует в качестве источника энергии вместо источника энергии типа растягиваемой мембраны;
фиг. 88A представляет собой поперечное сечение устройства, показывающее губчатый материал в сжатом состоянии;
фиг. 89 представляет собой общий перспективный вид еще одной формы устройства данного изобретения;
фиг. 90 представляет собой увеличенное поперечное сечение ансамбля ампулы с иммобилизованным лекарственным средством, используемое с устройствами, показанными на фиг. 88 и 89;
фиг. 91 представляет собой вид конца ансамбля ампулы с иммобилизованным лекарственным средством;
фиг. 92 представляет собой увеличенный вид сбоку, частично в поперечном сечении, верхней части устройства, иллюстрированного на фиг. 88, показывающий ампулу с иммобилизованным лекарственным средством или несущий добавку субансамбля, расположенного внутри устройства;
фиг. 93 представляет собой поперечное сечение, сделанное вдоль линий 93 - 93 фиг. 92;
фиг. 94 представляет собой фрагмент поперечного сечения, иллюстрирующий контрольный клапан для контроля течения жидкости устройства в закрытом положении.
Ссылаясь на чертежи и, в частности, на фиг. с 1 по 9 иллюстрируется один вариант воплощения устройства 12 для использования при инфузии лекарственных жидкостей пациенту. Как указано на фиг. 1, устройство этой формы изобретения включает слоистую или уложенную слоями структуру, изготовленную из множества тонких пластинчатого типа компонентов. Как лучше всего видно путем отсылки на фиг. 2, устройство включает тонкое, обычно плоскостное, пластинчатого типа основание 14, имеющее пару каналов контроля скорости течения, предусмотренные здесь в виде продольных удлиненных каналов 16 и 18 для жидкости. Каналы 16 и 18 соединены вместе с помощью коллектора переноса жидкости или поперечного канала 20, который, в свою очередь, соединен вместе с проходом 22 для жидкости. Тонкая, обычно плоскостная растягиваемая эластомерная мембрана или элемент 24 объединяется с основанием 14, образуя камеру 25 (фиг. 4). Элемент 24 растягивается из плоскости способом, показанным на фиг. 4, путем введения жидкости в камеру под давлением. Как только растягиваемый элемент 24 растягивается под давлением жидкости, в элементе возникают внутренние напряжения, которые непрерывно побуждают его возвращаться к своей исходной плоскости конфигурации. Способ введения жидкостей в камеру 25 вскоре будет описан. Как показано на фиг. 5, для сохранения низкопрофильного характера устройства, высота жидкостной камеры существенно меньше, чем ширина основания 14.
Важный аспект устройства состоит в разработке (обеспечении) средства контроля течения, которое располагают внутри камеры 25 для контроля скорости течения жидкости через выход 22, сформованный в элементе 14 основания. В варианте воплощения изобретения, представленном здесь, средство контроля течения разработано в виде тонкого, проницаемого элемента 26, который наложен на основание 14 способом, показанным на фиг. 4. Как будет описано, элемент 26 точно контролирует скорость течения жидкости из камеры 25 в жидкостные каналы 16, 18 и 20, сформованные в основании 14. Этим и осуществляется точный контроль скорости течения жидкости, что дает возможность проводить инфузию лекарственных жидкостей пациенту с экстремально точной скоростью на протяжении продолжительных периодов времени в диапазоне от нескольких часов до свыше 24 часов, в зависимости от величины объема резервуара.
Наложенный сверху элемент 26 контроля течения представляет собой средство, включающее растягиваемую мембрану. Это средство разработано здесь в виде обычного плоскостного элемента 28, имеющего периферическую часть 28a, с которой связаны края растягиваемого элемента 24 либо с помощью адгезива, либо путем термосвязывания. Элемент 28 в свою очередь имеет пару удлиненных в продольном направлении, расположенных на расстоянии, фиксированных выступов 30. Каждый из выступов 30 снабжен удлиненным в продольном направлении первым жидкостным проходом или каналом 32. Когда устройство собрано способом, показанным на фиг. 9, проходы 32 накладываются сверху жидкостных каналов 16 и 18 и выступы 30 простираются в направлении вверх в жидкостную камеру 26 так, чтобы очертить незаполненный объем U внутри камеры 25. При работе устройства, когда растягиваемая мембрана 24 попытается возвратиться к своей исходной плоскостной конфигурации (фиг. 9), она будет двигаться в направлении зацепления с верхними поверхностями выступов 30 и при этом эффективно продавливать жидкость, содержащуюся внутри камеры 25, равномерно через элемент 26 контроля течения и в проходы 16 и 18. Конфигурация выступов 30 гарантирует, что вся жидкость внутри камеры 25 будет рассеяна на нее, как только мембрана возвратится к своей исходной конфигурации. Проходы 16, 18 и 32 могут альтернативно иметь такую конфигурацию, которая обеспечит различные степени экспозиции жидкости с контролирующей скорость мембраной 26, в силу чего активная площадь поверхности мембраны 26 увеличивается или уменьшается.
Пористое пластиковое покрытие 34, которое функционирует, обеспечивая суперструктуру и вентилирующее средство для вентиляции газов, содержащихся внутри лекарственного средства, если таковые имеются, наложено на ансамбль, включающий основание 14, растягиваемую мембрану 24, элемент контроля течения 26, и элемент 28, находящийся в зацеплении с растягиваемой мембраной 24. Сверху покрытия 34 прикрепляется ярлык 36 на лекарственное средство и инструкцию по использованию, который может быть использован для идентификации лекарственной жидкости, содержащейся внутри камеры 25 устройства.
Амортизационное средство, показанное здесь в виде тонкой, плоской пенопластовой подкладки 38, прикреплено ко дну основания 14. Пенопластовую подкладку 38 снабжают адгезивом как на ее верхней, так и нижней поверхностях. Адгезив на верхней поверхности подкладки 38 дает возможность прикрепить подкладку и нижней поверхности основания 14. Как показано на фиг. 2 и 4, отслаивающаяся полоска 40 соединена с донной поверхностью пенопластовой подкладки 38 с помощью нанесенного на нее адгезива. Когда устройство должно использоваться, отслаивающуюся полоску удаляют с подкладки 38, так что адгезив на нижней поверхности пенопластовой подкладки 38 может быть использован для обратного прикрепления устройства изобретения к анатомии (телу) пациента.
Обратимся теперь к фиг. 4 и 8, где ансамбль иглы 42 как неотъемлемая часть сформован с основанием 14. Ансамбль иглы 42, который включает дистальную часть 42a и проксимальную часть 42b, снабжен удлиненным в продольном направлении каналом 44. Как лучше всего видно на фиг. 4, канал 44 связан с выходным каналом 22, сформированным в основании 14. Полую иглу 46 для инфузии, типа обычно используемого для инъекции жидкостей пациенту, неподвижно помещают внутри той части прохода 44, который простирается через дистальную часть 42a. Конец иглы 46 выхода жидкости помещен внутри той части прохода 44, который простирается через проксимальную часть 42b. Переходные части 42a и 42b соединены ломкой частью 42c с уменьшенным диаметром, которую можно разломать так, чтобы разделить части 42a и 42b, обнажая выходной конец иглы 46 способом, показанным на фиг. 8. Защитный футляр 48 для инкапсулирования и для защиты иглы 46 образует часть проксимальной части 42b. Ансамбль 42 иглы, кроме того, включает тонкослойное приспособление для дополнительной помощи в защите и поддержке иглы в соответствующем инвазивном положении, чтобы предотвратить межсосудистую травму. Тонкослойное приспособление разработано здесь в виде мягкой, подвижной в виде бабочки сборки 49, которая, как показано на фиг. 1 и 7, как неотъемлемая часть сформована с основанием 14 и связана с ним при помощи перегородки 49a. Ансамбль 49 в виде бабочки, кроме того, обеспечивает соответствующую площадь поверхности для адгезии ленты, покрывающей место инъекции.
Обратимся теперь к фиг. 2, 3, 4 и 6, где включающий растягиваемую мембрану элемент 28, который включает приспособление для создания незаполненного объема внутри камеры 25, кроме того, включает фиксированную поперечно расположенную часть 50, имеющую проход 52 для жидкости, простирающийся через нее. В данном варианте воплощения изобретения открытый конец 52a прохода 52 закрывают запорным элементом 54, который приспособлен, чтобы герметично закрыть проход 52 после того, как камера 25 заполнена выбранным лекарственным препаратом. Проход 52, кроме того, может быть закрыт любым подходящим способом, таким, как термическая или механическая герметизация. Как лучше всего видно на фиг. 4, проход 52 связан с парой вытянутых в продольном направлении проходов 56, сформованных в элементе 28. Проходы 56, в свою очередь, связаны с камерой 25 через проходы 58. Как иллюстрировано на фиг. 2, проходы 58 простираются вдоль выступов 30 и размещаются на концах выступов 30, расположенных проксимально поперечно удлиненному проходу 52.
Устройство первого варианта воплощения изобретения приспособлено для того, чтобы его можно было наполнить выбранной лекарственной жидкостью во время производства. Это осуществляют путем удаления заглушки 54 так, чтобы можно было ввести жидкость под давлением в проход 52 и оттуда в камеру 25 через проходы 56 и 58. Когда жидкость под давлением течет через проходы 58, она будет заставлять мембрану 24 растягиваться вверх в исходное зацепление с покрытием 34 способом, показанным на фиг. 4. После того как камера 25 заполнится лекарственной жидкостью, герметизирующую заглушку закрепляют или иным способом фиксируют по месту на открытом конце 52a прохода 52 для того, чтобы герметизировать камеру 25 от действия атмосферы.
Пока ансамбль иглы 42 остается неповрежденным, как показано на фиг. 4, жидкость будет удерживаться внутри камеры 25. Однако при вращении и разрушении хрупкой части 42c таким образом, что часть 42b ансамбля иглы может быть удалена, как показано на фиг. 8, растягиваемая мембрана 24 начнет выталкивать жидкость через иглу 46. Скорость выталкивания жидкости, конечно, контролируется с помощью проницаемой мембраны 26, которая размещена в промежутке между проходами 32 течения жидкости элемента 28 и проходами 16 и 18 течения жидкости, сформованными в основании 14.
Как упоминалось ранее, состояние области техники материалов, используемых в конструкции устройства данного изобретения, вносит заметный вклад в надежность, точность и возможность производства устройства. До обсуждения альтернативных форм изобретения, представленных на чертежах, уместен краткий обзор материалов, используемых при конструировании устройства.
Что касается основания 14, то может быть использовано большое разнообразие материалов, включая металлы, резину или пластики, которые совместимы с жидкостями, с которыми они контактируют, и эти материалы предпочтительно не являются аллергенами. Примерами таких материалов являются нержавеющая сталь, алюминий, латексный каучук, бутилкаучук, нитрильный каучук, полиизопрен, стирол-бутадиеновый сополимер, силиконы, полиолефины, такие как полипропилен и полиэтилен, полиэфиры, полиуретан, полиамиды и поликарбонаты. К производителям подходящих материалов относятся: Dow Corning of Midland, Michigan, General Electric of Schenectady, New York and Shell Chemical Company of Houston, Texas, DuPont Chemical of Wilmington, Delaware, and Eastman Chemical of Kingsport, Tennessee.
Способ доставки потока, управляемый давлением, с контролируемыми скоростями доставки от 0,1 до 4,5 мл/ч предусматривает следующее важное средство контроля течения, или элемент 26, точный микропоток через это важный компонент. В зависимости от лекарственного средства, подлежащего доставке, и требуемого режима скорости истечения может быть использовано несколько микропористых мембран, включая пленки на основе асимметричного субстрата, такие как ацетат целлюлоза, бутират ацетатцеллюлозы и этилцеллюлоза. Эти мембранные пленки могут варьироваться по толщине 20 - 100 мкм и они могут быть изготовлены из пористого субстрата с контролируемой кожей, где активная пористость может варьироваться от ангстрем до 50 мкм в диаметре. Дополнительно можно также использовать другие акриловые смолы для тонкой пленки, мембран доставки, такие как полиметилметакрилат (ПММ, РММ) и полисульфон на ПВХ (PVC) также с толщиной кожи активной поверхности мембраны приблизительно 2 мкм на подложке субстрата толщиной вплоть до 100 мкм. Другие системы полимерных матриц также являются кандидатами для микропленочных мембран и они включают PCCE сополиэфиры и найлон PEBAX-полиэфир-стерамид (PEEA), а также ПТФЭ (PTFE), ПВДФ (PVDF), P-P смешанный сложный эфир целлюлозы и некоторые другие поликарбонаты. К производителям этих материалов относятся: Bend Research (ацетаты целлюлозы, полисульфоны), Eastman Chemical (PCCE Copolyester # 9966), Atochem (PEBAX Nylon), Dupont (Hytrel), Rohm Pharmaceuticals (акриловые смолы) и Millpore (PTFE, ПТФЭ, PVDE (ПВДФ) и смешанные эфиры целлюлозы).
Что касается эластичной растягиваемой мембраны 24, то этот важный компонент может быть получен из нескольких чередующихся материалов, включая каучуки, пластики и другие термопластичные эластомеры. К ним относятся латексные каучуки, полиизопрен (натуральный каучук), бутиловый каучук, нитрильный каучук, другой гомополимер, сополимеры (статистический, чередующийся, блочный, привитой, сшитый и starblock), механические поли-смеси и взаимопроникающие полимерные сетки.
Примеры материалов, как было, в частности, найдено, хорошо подходящих для этого применения, включают полимеры (полисилоксаны) (силиконовые эластомеры с высокими эксплуатационными характеристиками, полученные из полимеров с высокой молекулярной массой, с добавками соответствующих наполнителей). Эти материалы могут быть отлиты в тонко пленочные мембраны и имеют высокую проницаемость (которая позволяет максимально переносить пар и газ), имеют высокую прочность и прочность на раздир и превосходную низкотемпературную гибкость и радиационную стойкость. Дополнительно силиконовые эластомеры сохраняют свои свойства на протяжении широкого интервала температур (-80 до 200o) и стабильны при высоких температурах, и демонстрируют пределы прочности при растяжении до 9765 кг/м2 (2000 фунт/дюйм2), удлинения до 600%.
Кроме того, силиконы (полиорганосилоксаны) являются термически стабильными, гидрофобными металлоорганическими полимерами с наименьшим P-P взаимодействием из всех коммерчески доступных полимеров. Этот факт в сочетании с подвижностью основной цепи приводит к низкой Tg (-80oC) и аморфной каучукоподобной структуре для высоких ММ (полидиметилсилоксаны). Силиконовые каучуковые мембраны являются значительно более проницаемыми для газов, чем мембраны из любого другого полимера. В зависимости от используемой лекарственной жидкости и наполнения формы для хранения, которые должны определять требуемые массовые транспортные характеристики мембраны (проницаемость и селективность), к ассортименту материалов относятся полиуретан-полисилоксановые сополимеры, смеси и ВПС (IPNS). Например, полидиметилсилоксановая (ПДМС, PDMS) и полиуретановая (ПУ, PU) многокомпонентная ВПС (IPN), содержащая 10-20 мас.% ПУ (PU), показывает улучшенный начальный модуль по сравнению с начальным модулем ПДМС (PDMC) как такового.
Взаимопроникающие полимерные сетки (ВПС, IPNS) представляют собой уникальные смеси сшитых полимеров, содержащих, в основном, нековалентные связи или смеси привитых друг к другу полимеров. Истинные ВПС (IPNS) представляют собой гомогенные смеси полимерных компонентов. Другими примерами кандидатов в материалы могли бы быть полиуретан-полисилоксан (ВПС, IPN), биламинированная полипараксилолом, или чередующаяся биламинация полидиметилсилоксана (ПДМС, PDMC) и полипараксилола. Коэкструдированные слоистые материалы этого типа могут побираться согласно требуемой газопроницаемости для пара и требованиям O2, N2 и CO2 диффузии и их характерной селективности, а также согласно направлению миграции газа при соответствующем наложении слоев.
К производителям материалов, пригодных для использования в конструкции растягиваемой мембраны, относятся Dow Chemical, General Electric, B.P. Polymers, Moday Chemical, Shell Oil Corp., Petrarch Systems, DuPont, Concept Polymers and Union Carbide Corp.
Что касается конструкционного покрытия 34, в некоторых вариантах воплощения изобретения, этот компонент может быть изготовлен из одной из нескольких полимерных групп. Полимерная структура этого компонента обычно содержит запутанную сетку открытых, направленных в разные стороны, пор. Поры можно сделать со средними размерами 0,8 - 2000 мкм, что придает пористому пластику уникальную комбинацию свойств, включая удаление газов, фильтрацию, капиллярность и диффузионную способность, и конструкционную прочность. Кроме того, материал прочен, легок, имеет высокую степень химической стойкости и, в зависимости от конкретной конфигурации устройства, может быть гибким. Степень жесткости можно варьировать от мягкой, эластичной или жесткой, и в зависимости от характерного требуемого диапазона микродиаметров (микропор) могут применяться следующие полимеры; полипропилен (ПП, PP), полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВММ ПЭ, UHVW PE), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП, HDPE), поливинилиденфторид (ПВДФ, PVDF), этилен-винилацетат (ЭВА, EVA), стирол-акрилонитрил (САН, SAN), политетрафторэтилен (ПТФЭ, PTFE). Подходящим источником этих материалов является Porex Technologies of Fairburn, Georgia.
Дублированным материалом для использования при конструировании покрытий, как например, покрытия 34 и 80, когда покрытие должно служить в качестве непроницаемого газового барьера, является материал, поставляемый B-P Chemical International of Clevaland, Ohio, под названием "Barex". Этот материал, который может быть также использован для чередования слоев при конструировании основания 14 и элементе 28, представляет собой прозрачный каучук, модифицированный акрилонитрильным сополимером, который имеет широкое применение в индустрии упаковочных материалов из-за своей газонепроницаемости (превосходный газовый барьер), химической устойчивости и способности к экструзии (термоформование) и способности к инжекционному формованию. Конструкции, использующие этот материал, могут быть получены либо в виде монослоев, либо путем совместной экструзии (с такими другими материалами, как полиэтилен, полипропилен, полистирол и другие модифицированные стиролы). Комбинации различных материалов могут быть использованы для улучшения требуемых физических свойств термоформуемой части.
Наконец, адгезив пенопластовой подкладки 38 и отслаиваемая полоска 40 предпочтительно состоят из тонкой (1/32'') 30 мил пены полиэтилена (ПЭ, PE) с закрытыми порами, дважды покрытой несенсибилизированным акриловым чувствительным к давлению адгезивом (ЧДА, PSA) и 90 фунт белым полиэтиленом, покрытым отслаиваемым футеровочным материалом (отслаиваемая полоска). Этот пенопласт доступен также толщиной 1/16 дюйма и 1/8 дюйма. Пенопласт способен вытягиваться, представляет собой мягкий, эластичный, податливый, амортизирующий, гипоаллергичный материал, и его желательно применять тогда, когда требуется материал для использования в качестве подложки. Материал доступен от ЗМ Company of Saint Paul, Minnesota u Betham Corporation of Middlesex, New Jersey.
Обратимся теперь к фиг. с 10 по 17, на которых представлен другой вариант воплощения изобретения. Устройство этой формы изобретения аналогично по многим аспектам устройству, описанному ранее, и подобные позиции используются для идентификации подобных компонентов. В отличие от устройства, иллюстрируемого на фиг. с 1 по 9, которое имеет термогерметизируемый порт наполнения, устройство этой второй формы изобретения приспособлено для того, чтобы быть заполненным, используя шприц для подкожного введения. Устройство может иметь покрытие, изготовленное из того же самого материала, как покрытие 34, или может иметь отличный тип непроницаемого покрытия, функция которого будет далее описана.
Рассматривая фиг. 10, можно видеть, что устройство включает основание 14, растягиваемый элемент 24 и элемент контроля течения 26, все из которых имеют тот же самый общий характер и ту же самую функцию, как в ранее описанном варианте воплощения изобретения. Элемент 60, включающий растягиваемый элемент, имеет небольшое отличие в конструкции и включает приспособление наполнения, которое дает возможность наполнить камеру 25, используя шприц для подкожного введения и иглу типа, идентифицированного на фиг. 17, позиция 62. Элемент 60 накладывают сверху на элемент 26 контроля течения, и он включает пару простирающихся в продольном направлении расположенных на фиксированном друг от друга расстоянии выступов 64. Каждый выступ 64 снабжен проходами 66 для жидкости, которые связаны с жидкостными проходами 16 и 18, предусмотренными в основании 14. Элемент 60, кроме того, включает фиксированную удлиненную в поперечном направлении часть 68, имеющую простирающийся через нее проход 70 для жидкости (фиг. 10, 11 и 17). В этом втором варианте воплощения изобретения открытый конец 70a прохода 70 закрыт перегораживающим приспособлением для введения иглы для подкожного введения. Перегораживающее приспособление предусмотрено здесь в виде перегородки 72, которое приспособлено для того, чтобы герметично закрыть открытый конец 70a прохода 70. Перегородка 70 сконструирована из самогерметизирующегося материала, который можно проколоть, такого как силикон-SEBS (композит, включающий силиконовую взаимопроникающую сетку (ВПС, IPN) в стирол-этилен бутилен-стирол блок-сополимера). При необходимости, более ранняя форма устройства изобретения, показанного на фиг. 1 - 9, может альтернативно иметь приспособление наполнения, такое как показано на фиг. 17, которое допускает наполнение в эту область. Как лучше всего видно при рассмотрении фиг. 12, проход 70 связан с парой простирающихся в продольном направлении проходов 74, сформированных в элементе 60. Проходы 74 в свою очередь связаны с камерой 25 через проходы 76.
Покрытие 80 формируют из прозрачного пластичного материала, который непроницаем для газов, находящихся в жидкости. Этот тип покрытия используют, когда лекарственное средство в камере 25 является таким, что его следует герметизировать, чтобы оно не контактировало с атмосферой. Как лучше всего видно на фиг. 18, покрытие 80 снабжено парой простирающихся в продольном направлении выступов 82, которые связаны друг с другом перемычкой 84. Перемычка 84 несет на своей верхней поверхности непроницаемую барьерную отслаиваемую узкую пластину 86, которая покрывает вентилирующее приспособление, предусмотренное в перемычке 84, чтобы сделать возможным вентилирование камеры 25 во время использования.
Устройство этой второй формы изобретения включает ансамбль 42 иглы с аналогичной функцией и конструкцией, как ранее описано, и включает защищенную иглу 46 для инъекции. Ансамбль иглы снабжен приспособлением в виде тонкого листа и хрупким участком 42с, который дает возможность удалить часть 42b ансамбля иглы способом, показанным на фиг. 16.
Как и прежде, пока ансамбль 42 иглы остается неповрежденным, как показано на фиг. 12, жидкость будет оставаться внутри камеры 25. Однако после кручения хрупкого участка 42c так, чтобы часть 42b на ансамбле иглы могла быть удалена, как показано на фиг. 16, растягиваемая мембрана 24 начнет выталкивать жидкость через иглу 46. Скорость выталкивания жидкости, конечно, контролируется с помощью проницаемой мембраны 26, которая расположена в промежутке между проходами 66 для лечения жидкости элемента 60 и проходами 16 и 18 для течения жидкости, сформированными в основании 14.
Обратимся к фиг. 18 - 21, на которых представлен другой вариант воплощения изобретения. Устройство этой формы изобретения по многим аспектам аналогично варианту воплощения, показанному на фиг. 1 - 9, и подобные позиции используют для идентификации подобных компонентов. В отличие от устройства, иллюстрируемого на фиг. 1 - 9, устройство этой третьей формы изобретения не включает ансамбль иглы для инъекции. Скорее устройство этого варианта воплощения включает люерный соединительный ансамбль 90, функции которого будет описана.
Обращаясь, в частности, к фиг. 18, можно видеть, что устройство включает основание 14 и связанный с ним работающий ансамбль 92, включающий растягиваемый элемент 24, элемент 28, включающий растягиваемую деталь, элемент для контроля течение 26 и покрытие 34, каждый из которых имеет тот же самый характер и ту же самую функцию, как в варианте воплощения изобретения, показанном на фиг. 1 - 9. Устройство также включает адгезивную пенопластовую подкладку 38 и отслаиваемую узкую пластину 40, расположенную на основании 14.
Люерный соединительный ансамбль 90, который включает отличительный признак этой формы изобретения, как неотъемлемая часть сформован с основанием 14 и включает дистальную часть 90a и проксимальную часть 90b. Дистальная часть 90a снабжена простирающимся в продольном направлении отверстием 94, которое связано с выходом 22 основания 14. Люерный соединитель стандартной конструкции, имеющий проход 96 для жидкости, который соединяется с отверстием 94 дистальной части 90a, включает проксимальную часть 90b ансамбля 90. Выход проход 96 герметизируют с помощью ломкого затвора, который может быть удален для активации течения жидкости. Наружный конец дистальной части 90a, обозначенный на чертежах как 90c, имеет уменьшенный диаметр и легкоподвижен, допуская легкое соединение люерного соединителя L с наружной системой E (фиг. 20).
Как показано на фиг. 18 и 21, основание 14 включает жидкостные проходы 16, 18 и 20, которые соединены с выходным проходом 22. Растягиваемая мембрана 24 функционирует таким образом, чтобы вытолкнуть жидкость из камеры 25 через элемент 26 контроля скорости течения и наружу через выходной проход 22 ранее описанным способом.
Ссылаясь на фиг. с 22 по 29, показана и идентифицирована позицией 100 еще одна форма изобретения. Для некоторых лекарственных средств желательно обеспечить высокую начальную скорость подачи с последующей более низкой скоростью поддерживающей подачи. Эта форма изобретения позволяет это осуществить. Устройство этой формы изобретения аналогично по многим аспектам варианту воплощения, показанному на фиг. 1 - 9, и подобные позиции используют для идентификации подобных компонентов. В отличие от устройства, иллюстрируемого на фиг. 1 - 9, устройство этой четвертой формы изобретения не ограничивается фиксированной скоростью инфузии лекарственного средства. Скорее, благодаря новой конфигурации элемента, включающего растягиваемую мембрану, и элементов двойного контроля скорости течения этой формы изобретения, возможна контролируемая переменная скорость течения жидкости.
Как лучше всего видно на фиг. 22, 23 и 24, устройство этой последней формы изобретения также включает слоистую, или уложенную слоями, структуру, изготовленную из множества тонких пластинчатых компонентов. Устройство включает тонкое, обычно плоское пластинчатого типа основание 102, имеющее поперечную выемку 104, связанную с выходным жидкостным проходом 106. Тонкая, обычно плоская эластичная растягивающая мембрана, или элемент 108, связан с основанием 102, образуя пару дискретных камер 110 и 111 (фиг. 27). Для некоторых применений, камеры 110 и 111 могут различаться своим размером и конфигурацией, каждая имея различный объем. Как и раньше, элемент 108 может растягиваться из плоскости способом, как показано на фиг. 25, при введении жидкости в камеры под давлением. Способ введения жидкостей в камеры 110 и 111 вскоре будет описан.
Важный аспект устройства этой четвертой формы изобретения состоит в обеспечении (разработке) средства контроля течения, которое размещают внутри камер 100 и 111 для контролирования скорости течения жидкости из каждой камеры через выход 106. В описываемом варианте воплощения изобретения средство контроля течения разработано в форме ансамбля 112 контроля скорости течения, который помещают внутрь выемки 104, сформованной в основании 102, способом, показанном на фиг. 22 и 24. Ансамбль 112 контроля скорости течения включает пару проницаемых элементов 114 и 116, которые, как будет описано, точно контролируют скорость жидкости из камер 110 и 111 в жидкостной выход 106. Проход 106 связан с жидкостным проходом ансамбля 42 иглы, который имеет ту же самую конструкцию, как было ранее описано здесь.
Как лучше всего видно на фиг. 24, ансамбль 112 включает коллекторный элемент 118, который плотно помещается в выемке 104, сформованной в основании. Элемент 118 снабжен внутренним жидкостным каналом 120, имеющим входы 122 и 124 для жидкости на каждом конце и жидкостный выход 126 непосредственно в его центре. Выход 126 приспособлен для соединения с выходным проходом 106, предусмотренным в основании 102, когда элемент 118 находится в заданном положении внутри выемки 104. Проницаемые элементы 114 и 116 перекрывают входы 122 и 124 и способом, теперь описываемым, контролируют течение жидкости в эти выходы из камеры 110 и 111. Входы 122 и 124 для жидкости могут быть сконструированы различной геометрической формы и, в кооперации с приспособлением утечки, которое вскоре будет описано, чтобы обеспечить различную площадь активной поверхности мембраны контроля скорости.
Элемент 130, включающий растягиваемую деталь, этой более поздней формы изобретения незначительно отличается по конструкции и включает приспособление до наполнения, которое дает возможность наполнить раздельно камеры 110 и 111. Как лучше всего видно на фиг. 22 и 25, элемент 130 наложен на основание 102 и ансамбль 112 контроля течения и включает пару простирающихся в продольном направлении, расположенных на расстоянии, фиксированных выступов 132 и 134. Выступы 132 и 134 снабжены жидкостными проходами 136 и 138 соответственно. Проход 136 связан с жидкостным входом 122, и проход 138 связан с входом 124 ансамбля 112. Путем варьирования конфигурации этих проходов и входов жидкости можно регулировать переменные площади астивной поверхности мембраны контроля течения. Элемент 130, кроме того, включает фиксированную поперечно расположенную часть 140, имеющую пару жидкостных проходов 142 и 144, простирающихся от ее открытых концов 142a и 144b. Как показано на фиг. 23, проход 142 связан с проходом 136 элемента 130 через проход 152, и проход 144 связан с проходом 138 элемента 130 через проход 148. Проходы 146 и 148 в свою очередь связаны с камерами 110 и 111 соответственно через проходы 150 и 152 соответственно (см. фиг. 25 и 26). Открытые концы 142a и 144a проходов 142 и 144 закрывают с помощью какого-либо подходящего способа, такого, как тепловая герметизация.
Устройство четвертого варианта воплощения изобретения приспособлено для того, чтобы его можно было наполнить выбранной лекарственной жидкостью во время изготовления. Это осуществляют путем подачи жидкости под давлением в проходы 142 и 144 и оттуда в камеры 110 и 111 через проходы 150 и 152. Как только жидкость под давлением потечет в две камеры, она будет заставлять мембрану 108 расширяться вверх в зацепление с покрытием 34 способом, показанным на фиг. 27. После того как камеры 110 и 111 заполнятся выбранной лекарственной жидкостью, проходы 142 и 144 герметично закрывают. Могут быть использованы, при необходимости, косметические заглушки 154 и 156 на концах каналов 142 и 144. Необходимо следить за тем, чтобы мембрана 108 была соединена вдоль ее границ 108a с элементом 130 и находилась в герметизированном зацеплении вдоль линии центра в продольном направлении с промежуточными выступами 132 и 134 элемента 130. При этой конструкции камеры 110 и 111 сохраняют независимость одна от другой.
При кручении вокруг хрупкой части 42c так, чтобы можно было удалить часть 42b на ансамбле иглы, как показано на фиг. 29, эластичная растягиваемая мембрана 108 начнет выталкивать жидкость через элементы 114 и 115 контроля течения. Скорость течения жидкости, конечно, контролируется степенью проницаемости каждого из элементов 114 и 116. Если один из этих элементов имеет более высокую проницаемость, чем другой, то жидкость будет протекать через этот элемент с большой скоростью. Поэтому с помощью варьирования проницаемости элементов 114 и 116 и суммирования протока через каналы 120 и 106 пациенту могут быть введены более высокие первоначальные объемы жидкости. Затем последует непрерывное введение жидкости с более медленной контролируемой скоростью. Например, если элемент 114 имеет высокую степень проницаемости, то жидкость будет выталкиваться из камеры 110 с высокой скоростью. С другой стороны, если элемент 116 имеет низкую проницаемость, жидкость будет выталкиваться из камеры 111 с более низкой скоростью. При этом расположении жидкость можно вводить одновременно, первоначально при высокой скорости из камер 110 или 111, а затем при значительно более низкой скорости из камеры 111.
Как показано на фиг. 22, устройство закрыто покрытием 34, имеющим лекарственный ярлык 36. Если использованы барьерное покрытие и базовая конфигурация, то должно быть предусмотрено средство для вентиляции покрытия, как описано выше. Адгезивная пенопластовая подкладка 38 и отслаиваемая пластина 40 прикрепляются ко дну основания так, чтобы устройство могло само прикрепляться к пациенту.
Обратимся теперь к фиг. 30, 31, и 32, на которых иллюстрируется и обозначен позицией 200 другой вариант воплощения устройства для использования при инфузии лекарственных жидкостей пациенту. Устройство этой формы изобретения по многим аспектам аналогично варианту воплощения, показанному на фиг. с 18 по 21, и подобные позиции используют для идентификации подобных компонентов. Как лучше всего видно при отсылке к фиг. 30, устройство включает тонкое, обычно плоское, пластинчатого типа основание 202, имеющее по крайней мере один канал контроля скорости течения. В форме изобретения, показанной на фиг. 30 и 30A, основание показано как имеющее пару каналов контроля скорости течения, предусмотренных здесь в виде простирающихся в продольном направлении жидкостных каналов 204 и 206. Каналы 204 и 206 соединены вместе с помощью переходного жидкостного коллектора или поперечного канала 208, который в свою очередь связан проходом для выхода жидкости. Приспособление, включающее растягиваемую мембрану, показанное здесь как выступы 209, выполняет ту же самую функцию, как выступы 30, описанные ранее. Следует иметь в виду, что в некоторых применениях предусмотрен лишь один выступ, а в других применениях не требуется выступов совсем.
Тонкая, первоначально обычно плоская растягиваемая эластомерная мембрана, или элемент 24 (фиг. 32) соединен с основанием 202, образуя камеру 25 (фиг. 32). Элемент 24 растягивается способом, показанным на фиг. 32, при введении жидкости в камеру под давлением. Как ранее описано здесь, когда растягиваемый элемент 24 растягивается под давлением жидкости, в элементе возникают внутренние напряжения, которые непрерывно заставляют его двигаться в направлении зацепления с выступами 209, в то время как он пытается вернуться к своей первоначальной конфигурации. Способ введения жидкостей в камеру 25 является таким же, как описано ранее в связи с вариантом воплощения на фиг. 12 - 21.
Важная отличительная черта этого более позднего варианта воплощения изобретения заключается в обеспечении множественности микроканалов 210 контроля скорости течения в основании 202. Микроканалы 210 расположены на каждой стороне каналов 204 и 206 и связаны с ними через средство контроля течения с отличительной особенностью, которая вскоре будет описана.
В варианте воплощения изобретения, показанном на фиг. 3 - 32, средство контроля течения предусмотрено в форме тонкого, многослойного или градуированного (gradiated) ансамбля 212, который наложен на каналы 210 способом, показанным на фиг. 32. При этой конструкции, когда устройство находится в режиме разгрузки жидкости, жидкость в камере 25 прокачивается с помощью мембраны 24 через каналы 213, предусмотренные в выступах 30, через ансамбль 212, через микроканалы каналы 210, в каналы 204 и 206 и наружу через выходной проход 214. Проход 214 связан с распределяющим приспособлением, показанным как люерный соединительный ансамбль 90, который включает канал течения жидкости и распределяющий жидкость порт или люерный соединитель L. Путем контролирования площади микроканалов, активную площадь поверхности мембранного ансамбля 212, которая экспонируется жидкостью, можно варьировать таким способом, чтобы оптимизировать течение жидкости через ансамбль 212. Аналогично, путем контролирования размера и формы микроканалов, также можно равномерно поддерживать скорость течения жидкости через мембранный ансамбль 212.
Как показано на фиг. 31, приспособление контроля течения этой формы изобретения вместо того чтобы состоять из одного слоя проницаемого материала, имеющего требуемые характеристики течения жидкости, здесь включает сборку из множества слоев проницаемых материалов, P-1, P-2, и P-3, причем каждый имеет селективные характеристики. Эти слои, которые могут быть композитами, тонкими пленками или пористыми субстратами, могут быть сконструированы из любых материалов, ранее описанных здесь, так что характеристики течения жидкости под давлением для сборки могут быть оптимизированы для конкретной лекарственной или другой жидкости, подлежащей распределению. Например, слой P-1 может включать асимметричную мембрану или пленку, имеющую первую пористость, P-2 - полимерную мембрану или пленку, имеющую другую пористость, и слой P-3 может включать субстрат-носитель с заранее заданной пористостью. В другом применении P-1 и P-3 можно взять в форме субстратов-носителей и P-2 может включать очень тонкий, контролирующий скорость элемент. Таким путем можно сконструировать уникальную композитную типа сэндвича сборку. В некоторых применениях сборка 212 может быть сконструирована с градиентными слоями, а не с дискретными элементами таким способом, чтобы получить сравнимые результаты.
Многослойная или с градиентным слоем конструкция, описанная в предыдущем абзаце, допускает более легкое, тонкопленочное производство, точный контроль течения на протяжении продолжительных периодов времени и более легкое манипулирование мембранной пленкой во время изготовления системы.
Ссылаясь на фиг. 33 -39, показан еще один вариант воплощения данного изобретения. Этот вариант воплощения изобретения также аналогичен варианту воплощения изобретения, показанному на фиг. с 18 по 21, и подобные позиции использованы для идентификации подобных компонентов. Как лучше всего видно на фиг. 33, устройство включает основание 300, имеющее пару каналов 302 и 304 контроля течения жидкости, и простирающийся в поперечном направлении канал 306 коллектора переноса жидкости. Канал 306 соединен с выходом 300 (фиг. 34), который в свою очередь соединен с распределяющим жидкость приспособлением, показанным здесь как распределяющий жидкость порт 312.
В отличие от ранее описанных вариантов воплощения изобретения, устройство этой формы изобретения не включает мембрану контроля скорости течения ранее описанного типа. Вернее скорость течения жидкости из распределяющего приспособления устройства контролируется с помощью приспособления для контроля течения, расположенного в промежутке между выходом 310 и распределяющим жидкость портом 312. Приспособление контроля скорости течения разработано здесь как микроканал 314 для течения жидкости и пористый элемент 316 (фиг. 36), который функционирует, чтобы ограничить течение жидкости между выходом 310 и распределяющим портом 312.
Другое существенное различие между вариантом воплощения изобретения, рассматриваемым сейчас, и ранее описанными вариантами воплощения состоит в уникальном характере приспособления скрытой энергии, используемого для разгрузки жидкости из устройства. Здесь приспособление скрытой энергии вместо того, чтобы представлять собой единичную изотропную эластомерную растягиваемую мембрану, включает слоистую сборку, изготовленную из множества первоначально обычно плоских растягиваемых элементов или пленок. (cм., в частности, фиг. 39, где приспособление скрытой энергии показано как слоистая сборка 318, изготовленная из индивидуальных элементов или мембран 320, 322, 324, 326 и 328). Сборка 318 функционирует во многом так же, как ранее описанные растягиваемые мембраны, и равномерно связана с основанием 300, очерчивая границы жидкостных камер или резервуаров 25. Однако при конструировании приспособления скрытой энергии из композита, состоящего из нескольких различных элементов или слоев, можно точно подобрать эластичные характеристики приспособления скрытой энергии и можно уникально сконструировать приспособление скрытой энергии, которое функционировало бы как газопроницаемый вентиль, а также и как приспособление для выталкивания жидкостей из жидкостного резервуара. Эта уникальная многослойная или градиентная конструкция позволяет удалять в атмосферу через поверхность мембраны определенные выбранные, растворенные в резервуаре газы или пары при одновременном предотвращении любой негативной миграции выбранных атмосферных газов или паров в резервуаре. На проницаемость приспособления скрытой энергии можно влиять там, где композит изготовлен из двух или более слоев, чередующихся по толщине и проницаемости, и константы проницаемости индивидуальных слоев пленок зависят от давления, и направление течения пермиата через стенку мембраны контролируют с помощью порядка, в котором собирают индивидуальные слои или последовательности расположения слоев (gradiation) композита.
Например, ссылаясь на фиг. 39, слой 320, который расположен дистально к резервуару, включает тонкий пленочный эластомер первой толщины и первой проницаемости. С другой стороны, слой 328, который расположен проксимально к резервуару, включает тонкую эластомерную пленку второй толщины и второй проницаемости. Слои 322, 324 и 326 могут иметь, кроме того, переменную толщину и проницаемость и, если необходимо, могут иметь различные характеристики селективной проницаемости. Выбранное расположение различных пленок, каждая со своими индивидуальными константами проницаемости в восходящем порядке будет диктовать направление течения выбранных газов и паров через приспособления скрытой энергии.
Обратимся теперь к фиг. 40 - 45, на которых иллюстрирован другой вариант воплощения устройства для использования инфузии полезных агентов пациенту. Устройство этой формы изобретения уникально в том, что оно обеспечивает возможность добавить к разбавителю или другой парентеральной жидкости, подлежащей введению в устройство, выбранных элементов, химических соединений и биологически активных веществ, таких, как лекарственные препараты, медикаменты, биологические средства или другие терапевтические средства (добавки). Это введение осуществляют путем подвижного прикрепления выбранных добавок к различным формам конструкций носителя, которые могут быть расположены на пути течения жидкости через устройство так, чтобы при контакте с жидкостью добавки освобождались с контролируемой скоростью в жидкость. Таким образом, система доставки изобретения может безопасно превратиться в терапевтически активную при гидратации добавки выбранной парентеральной жидкостью, такой, как стерильный разбавитель или другой водный растворитель.
Основная конструкция устройства этой новой формы изобретения по многим аспектам аналогична устройству, показанному на фиг. 18 - 21 и на фиг. 33 - 39, и подобные позиции используют для идентификации подобных компонентов.
Как лучше всего видно на фиг. 41, устройство включает основание, изготовленное из первого, обычно плоского элемента 400, и второго сопровождающего элемента 401, которое включает пару простирающихся в продольном направлении каналов контроля скорости течения или каналов 402 и 404, которые связаны с поперечно простирающимся каналом 406 (фиг. 40) коллектора переноса жидкости. Канал 406 в свою очередь связан с жидкостным выходом 408, который связан с распределяющим жидкость приспособлением, показанным здесь в виде распределяющего жидкость порта 410.
Первый основной элемент 400 также снабжен парой расположенных в продольном направлении коллекторов 411, которые связаны с микроканалами 412 (фиг. 44). Как лучше всего видно на фиг. 42, коллекторы 411 и микроканалы 412 связаны с каналами 402 и 404 через приспособление контроля течения обычного типа, описанного в связи с вариантом воплощения изобретения, показанном на фиг. 30 - 32. Более конкретно, приспособление контроля течения разработано здесь в виде тонкого, многослойного или градуированного (gradiated) ансамбля 212 (см. фиг. 31), который наложен на коллекторы 411 и микроканалы 412 способом, показанным на фиг. 41. Ансамбль 212 включает верхний микропористый слой, промежуточную мембрану контроля скорости и нижний слой носителя. При этой конструкции, когда устройство находится в режиме разгрузки жидкости, жидкость, которая содержится в камере 25 (фиг. 44), такая как разбавитель, содержащий добавку (полезное средство), сначала прокачивается приспособлением скрытой энергии через каналы 414, предусмотренные в паре фиксированных выступов 416, сформованных в элементе 401 основания. Когда жидкость проходит через каналы 414, она поступает в пару простирающихся в продольном направлении коллекторов 417, которые сформованы в элементе 401 основания и которые расположены на одной линии с коллекторами 411, сформированными в элементе 400 основания. Коллекторы 417 функционируют, уникально распределяя жидкость, по мере того как она течет в направлении ансамбля 212 контроля течения, таким способом, чтобы диспергировать жидкость через широкую площадь ансамбля контроля течения. Самый верхний слой ансамбля предназначен для того, чтобы дать возможность реализовать мультиаксиальное распределение потока, тем самым эффективно использовать обширную площадь поверхности мембраны контроля скорости. Полезное средство течет через слой мембраны контроля скорости, через поддерживающий слой, через микроканалы 412 и оттуда наружу через выходной проход 408. Проход 408 в свою очередь соединен с распределяющим приспособлением, показаннsм здесь в виде соединительного ансамбля 90.
Как обсуждалось ранее, путем контролирования площади коллекторов, характера самого верхнего слоя средства контроля течения и площади микроканалов, можно точно изменять активную площадь поверхности мембраны контроля скорости, на которую воздействует жидкость так, чтобы предсказуемо достичь требуемого контроля течения жидкости, определенное построение различных слоев ансамбля 212 может сделать его гидрофильным или гидрофобным путем соответствующего использования материалов и покрытий способом и в количествах, хорошо известных в данной области. Таким образом, можно точно подобрать смачиваемость ансамбля, а также способность системы удалять первоначальный газ.
Приспособление, включающее растягиваемую мембрану, показанное здесь как выступы 416 (фиг. 41), осуществляет ту же самую функцию, что и описано ранее. Следует иметь в виду, что в некоторых применениях предусматривается лишь один выступ, а в других применениях выступов не требуется совсем.
Приспособление скрытой энергии варианта воплощения имеет тот же самый характер, что представлен на фиг. 39, и включает слоистую сборку 318, изготовленную из индивидуальных элементов или мембран 320, 322, 324, 326 и 328. Сборка 318 функционирует во многом тем же самым способом, как ранее описанные, однослойные растягиваемые мембраны, и сборка равномерно связана с элементом 401 основания, очерчивая жидкостные камеры или резервуары 25 (фиг. 44). Однако, как было ранее упомянуто, эластичные характеристики и результирующий поток энергии приспособления скрытой энергии можно точно подобрать путем конструирования приспособления скрытой энергии из композита из нескольких различных элементов или слоев. Таким образом, можно уникально сконструировать приспособление скрытой энергии, которое функционировало бы как газопроницаемый вентиль (например, чтобы предотвратить наружную негативную миграцию жидкостей в резервуар), а также как приспособление для выталкивания жидкостей из жидкостного резервуара.
Как указано на фиг. 41, конструкционное покрытие 34 ранее описанного характера, имеющее соответствующие ярлыки 36 на лекарственное средство и на использование, накладывают на основание и источник хранения энергии. Амортизирующее средство или подкладка 38, имеющая адгезив с обеих сторон, прикрепляется ко дну элемента 400 основания. Отслаиваемая узкая пластина 40 соединена с нижней поверхностью подкладки 38. Для некоторых применений тонкая защитная пленка может быть прикреплена на покрытие 34 для того, чтобы предотвратить проникновение жидкостей или других загрязняющих веществ в устройство.
Подобно устройству, показанному на фиг. 10, настоящий вариант воплощения включает приспособление наполнения, которое дает возможность наполнять камеру 25 выбранной парентеральной жидкостью, используя шприц для подкожного введения и иглу типа, идентифицированного на фиг. 17, позиция 62 (см. также фиг. 43). Чтобы осуществить наполнение камер, элемент 401 основания включает фиксированную поперечную расположенную часть 418, имеющую жидкостной проход 420, вытянутый вдоль нее. В этом варианте воплощения изобретения открытый конец 420а прохода 420 закрывают перегораживающим приспособлением для герметичного приема пробивающего элемента, такого как игла для подкожного введения. Перегораживающего приспособление разработано здесь в виде перегородки 422 для иглы, которая приспособлена для того, чтобы герметично закрыть открытый конец 420а прохода 420. Перегородку 422 предпочтительно конструируют из самогерметизирующего, без сердцевины (nancoring), способного прокалываться материала, такого как силикон SEBS. Следует также иметь в виду, что перегораживающее приспособление может иметь также форму расщепленной (split) перегородки для использования инъекционной системы канюля с тупым кончиком. Как лучше всего видно из фиг. 40, проход 420 связан с вытянутыми в продольном направлении каналами 402 и 404. Как и ранее, каналы 402 и 404 в свою очередь соединены с камерами 25. При этой конструкции подходящая инъецируемая жидкость, такая как разбавитель, или парентеральная жидкость, содержащаяся внутри шприца 62, может быть введена в камеры 25 через проход 420.
Перед рассмотрением очень важного вводящего добавку приспособления этого самого позднего варианта воплощения изобретения представляет интерес краткое рассмотрение состояния предшествующего уровня техники.
В прошлом существовала обычная практика смешивать различные типы раздельно упакованных лекарственных препаратов с подходящими разбавителями непосредственно перед тем, как их вводят внутривенно пациенту. Обычно лекарственные препараты упаковывают раздельно от разбавителя по различным причинам. Например, многие лекарственные препараты не сохраняют своей химической и физической стабильности при смешении с разбавителем и поэтому не могут храниться в течение существенного периода времени. Кроме того, лекарственные препараты часто упаковывают раздельно от разбавителя потому, что многие фирмы, которые производят лекарственные препараты, не занимаются бизнесом по обеспечению лекарственных растворов в контейнерах для внутривенного введения, и наоборот.
Традиционно, смешение лекарственного препарата и разбавителя проводится доктором, медсестрой или медицинским персоналом путем введения инъецируемых жидкостей в стеклянную ампулу, содержащую лекарственный препарат. После смешения лекарственного препарата и разбавителя полученный таким образом раствор вводят в цилиндр шприца и в некоторых случаях вводят немедленно во внутривенную систему пациента. Однако более типично, когда разбавленный лекарственный препарат вводят из шприца в больший контейнер с раствором для подсоединения к установке внутривенного введения. Эта методика, используемая до сих пор, требует большой затраты времени, неточна и обычно нежелательна.
Устройство этой самой поздней формы изобретения элегантно преодолевает недостатки предшествующего уровня техники методик разбавления и доставки путем разработки совместно с основным устройством доставки жидкости изобретения, простого и точного приспособления для автоматического смешения требуемого лекарственного препарата с подходящим разбавителем во время загрузки устройства.
В абзацах, следующих ниже, в которых будут обсуждены детали этого уникального способа разбавления, термины имеют следующие значения.
Элемент - любое из фундаментальных веществ, которые состоят из атомов только одного вида и которые сами по себе или в комбинации составляют весь материал.
Добавка - элемент, соединение, вещество, средство, биологически активное вещество или другое вещество, которое следует добавить, все или частично, к жидкости, вводимой в устройство изобретения.
Полимер - химическое соединение или смесь соединений, образуемая при полимеризации и состоящая, в основном, из повторяющихся структурных единиц.
Парентеральная жидкость - любой раствор, который может быть доставлен пациенту другим способом, но не через желудочно-кишечный тракт, включая воду, соляные растворы, щелочные растворы, растворы декстрозы, подкисленные растворы, растворы электролитов, реагенты, растворы и подобные водные растворы.
Полезные средства - любой лекарственный препарат, медикамент, фармацевтический, медицинский полимер, фермент, гормон, антитело, элемент, химическое соединение или другое вещество, используемое в диагностике, лечении, смягчении (успокоении) боли, лечении или предотвращении болезни и для поддержания хорошего здоровья (состояния) пациента.
Биологически активное вещество - вещество, которое является биохимически, иммунохимически, физиологически или фармацевтически активным или реакционноспособным. Биологически активное вещество включает по крайней мере одно или более из следующего: биохимические соединения (такие, как аминокислоты, углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты, белки и другие биохимикаты и вещества, которые могут комплексовать или взаимодействовать с биохимическими соединениями), такие биохимические соединения, биологически функционирующие как антитела, антигенные вещества, ферменты, кофакторы, ингибиторы, лектины, гормоны, клетки, продуцирующие гормоны, рецепторы, факторы коагуляции, усилителя роста, гистоны, пептиды, витамины, лекарственные препараты, клеточные поверхностные маркеры и токсины, среди других известных специалисту в данной области. Из группы описанных биологически активных веществ белки представляют наибольший интерес благодаря биофармацевтическим препаратам, созданным с помощью генной инженерии большой молекулы, как те виды, которые могут быть иммобилизованы и собраны на аддитивных носителях, которые будут описаны ниже. Обсуждение использования биомозаичных полимеров в качестве носителей для биологически активных веществ изложено в заявке на Евр. Пат. 0430517 A2.
Вводящее добавку приспособление - добавка и любое приспособление для подачи добавки в жидкость, текущую через жидкостные проходы устройства доставки жидкости изобретения таким способом, чтобы вся добавка или часть добавки могла быть добавлена в жидкость. Вводящее добавку приспособление включает добавку и средство подачи добавки, которое может принимать форму функциональной подложки или носителя, крепления, нанесения или реакционного участка или держателя элемента с или без какого-либо типа промежуточной матрицы или другой освобождаемой композиции.
Средство подачи добавки - любое средство, такое, как функциональный носитель или субстрат для подачи добавки в жидкость, текущую через устройство. Функциональный субстрат может включать полимер, сополимер, интерполимер, керамику, кристаллический поропласт, матрицу на основе углерода, целлюлозные полимеры, стекло, пластики, биомозаичные полимеры, шарики азлактон-функциональный полимера, шарики продуктов присоединения, шарики карбоксилатфункционального полимера, смолы, гели, филаменты и подобные носители.
В качестве иллюстрации вводящее добавку приспособление изобретения может принимать несколько различных форм, таких, как формы, иллюстрируемые на фиг. 43 и 45. Однако в его предпочтительной форме вводящее добавку приспособление включает сформованную в виде цилиндра функциональную конструкцию носителя, которую помещают в проход 420 и с которой могут быть освобождаемо связаны различные добавки, включая полезные средства, такие, как лекарственные препараты, биологически активные вещества, химические элементы и соединения. Эти добавки наносятся на конструкцию таким способом, что когда жидкость течет через проход 420 и циркулирует через ансамбль носителя способом, показанным стрелками на фиг. 43, добавки будут присутствовать в потоке жидкости и эффективно добавляться в жидкость по мере того, как она течет по направлению к камерам 25.
Добавки сами по себе также могут принимать различные физические формы, включая форму жидкости, твердого вещества, гранулы, порошка, частицы, геля, смолы, гидроколлоидного носителя, резины, пленки, таблетки кристаллической формы, эмульсий микрокристаллической формы, высушенных распылением соединений и лиофилизованных соединений и сатурантов. Добавки могут быть подвижно связаны с носителем, иммобилизованы на носителе, пропитывать носитель или нанесены на носитель рядом способов. Добавки могут быть химически или механически соединены, прикреплены или непосредственно или опосредованно связаны, связаны или сшиты, закреплены к поверхности носителя или связаны с поверхностно-активным агентом, или они могут быть абсорбированы, катализированы реакцией, электростатически инкапсулированы, прикреплены путем химической модификации или трансформации к поверхности носителя, полимеризованы на носителе или полимеризованы через носитель с или без использования интерполимера, могут быть локализованы, захвачены, суспендированы, осаждены, пропитаны, покрыты или окклюдированы или иным способом обратимо прикреплены внутри пустот, трубок и полых пространств, образованных в носителе. Один важный способ для обратимого (подвижного) прикрепления добавки к средству функционального носителя включает обработку средства функционального носителя соединением, имеющим выбранные реакционноспособные функциональные группы, такие, как функциональные соединения азлактона с их уникальной способностью взаимодействовать с водными средами и их высокой способностью к связыванию. Таким образом комплектующие агенты, катализаторы и биологические вещества, такие, как ферменты или другие белки, а также биомакромолекулы могут быть прикреплены к носителю для последующего удаления и выделения. Дополнительно использование одного или более мономерного или полимеризованного поверхностно-активных агентов позволяет быстро растворить и легко освободить добавки. Обсуждение таких поверхностно-активных агентов содержится в пат. США 4963367, выданном Ecanow.
Аналогично добавки могут быть добавлены к жидкости или смешаны с жидкостью, текущей через устройство с помощью одного или более различных механизмов, включая механическое освобождение, химическую реакцию, растворение, десорбцию путем разрушения связывания, путем разрыва связи, биоразделение, диффузию, промывание, измельчение, эрозию, диссоциацию, солюбилизацию, выщелачивание (leeching), ферментное расщепление, биологическую реакцию, осмос, отделение от веществ, раскрывающих кольцо путем реакции раскрытия кольца, и другие способы отделения.
Кроме того, полимер может быть использован в качестве носителя или подложки или какого-либо компонента реакционной системы. Может быть использовано три класса полимерных подложек, а именно полимерные реагенты, полимерные катализаторы и полимерные субстраты. Обсуждение полимеров в качестве носителей или подложек содержится в Principles of Polymerization, Second Edition by George Odian. Микропористые полимеры, используемые в качестве носителей, кроме того, полно описаны в пат. США 4519909, выданном Castro.
Обратимся к фиг. 31 - 43, на которых представлена и обозначена позицией 423 одна форма вводящего добавку приспособления, или комбинация носителя добавки и добавки. Эта форма вводящего добавку приспособления включает цилиндрически профилированный ансамбль, включающий, в основном, цилиндрический пористый субстрат 423a, в котором плотно помещена входная трубка 423b для инъектора. Окружающий пористый субстрат 423a представляет собой втулку 423c, имеющую множество каналов течения 423d. Как показано на фиг. 43, сформованный таким образом ансамбль помещен в жидкостный проход 420, сформованный в поперечно расположенной части 418. Ранее идентифицированный участок 422 для введения иглы в перегородку помещен внутрь входного отверстия трубки 423b. Вкладыш 424 (фиг. 41), который служит для удерживания перегородки внутри устройства, соединен с частью 418 путем сцепления.
При использовании устройства варианта воплощения изобретения, показанного на фиг. 40-44, участок 422 перегородки для инъекции прокалывается иглой 62 и стерильный разбавитель вводится во входной проход 420, используя шприц с иглой. Как указано стрелками на фиг. 43, когда разбавитель течет вдоль входного прохода 420, он будет проходить через пористый элемент 423a в каналы течения 423d и затем в камеры 25, побуждая растягиваемую мембрану 318 двигаться наружу в положение, показанное на фиг. 42 и 44. Когда жидкость течет через пористый элемент 423a, добавки, подаваемые в жидкость, могут добавляться в поток или солюбилизироваться разбавителем, тем самым активируя разбавитель с образованием терапевтического раствора, который подлежит введению пациенту.
Жидкость, такая как парентеральная жидкость, которую вводят в проход 418, может включать, например, реагент, стерильный разбавитель, различные электролиты, водные растворы, такие, как водные растворы декстрозы, соляные растворы, подщелачивающие растворы, подкисляющие растворы, полиионные растворы и любые другие жидкости, которые могут служить в качестве наполнителя при введении терапевтических или полезных агентов, которые требуются для введения пациенту путем инфузии.
Обратимся теперь к фиг. 45, на которой иллюстрируются другие формы вводящего добавку приспособления. Например, позиция 425 идентифицирует ансамбль, включающий пористый субстрат с взаимопроникающими порами, такой, как кристаллический поропласт 425a, на котором наслоены различные внешние покрытия 425, демонстрирующие одну или более добавок. Выбранные добавки, такие, как элементы, химические соединения, лекарственные препараты и функциональные интермедиаты наносятся на или внутрь слоев покрытия с помощью техник, хорошо известных специалистам в данной области. Добавки, показанные с помощью слоев, конечно, вводятся в стерильный разбавитель по мере того, как разбавитель течет вдоль входного прохода 420. В этом случае, поскольку субстрат не будет повреждаться иглой 62, как мог бы повреждаться полимер или целлюлозный носитель, использования входной трубки для инъекции 423b не требуется.
Другая форма ансамбля для введения добавки, ( фиг. 45, позиция 427, включает твердый трубчатый элемент, имеющий внутренний, аксиально расположенный жидкостный проход 427a, внутренняя стенка которого футерована разделяющим покрытием, прикрепляющим добавки, такие, как химические соединения и полезные агенты или медикаменты.
Еще одна форма ансамбля для введения добавки обозначена на фиг. 45 позицией 429. Этот ансамбль включает цилиндрический, похожий на пористую пробку элемент, изготовленный из множества сплавленных вместе микросфер или шариков 429a, каждый из которых покрыт разделяющим или реакционноспособным покрытием, на которое нанесена добавка, такая, как биологически активное вещество или другой полезный агент. Микросхемы могут быть сформированы из стекла, пластика или других подходящих материалов.
Позиция 431 фиг. 45 идентифицирует еще одну форму вводящего добавку приспособления изобретения. В этой форме изобретения обычно цилиндрически профилированное средство функционального носителя для аффинного прикрепления и последующего отделения добавки образовано из множества микропористых полимеров 431a, представляющих множество реакционноспособных участков на большой площади для различного типа иммунобилизации. В этой форме изобретения, для того чтобы избежать повреждения полимеров иглой, необходимо использовать входную трубку для инъектора характера, показанного на фиг. 41, идентифицированном позицией 423b.
Вводящему добавку ансамблю (фиг. 45, позиция 433) может также требоваться использование трубки для инъектора. Этот ансамбль изготавливают из высокопористых, полусинтетических целлюлозных материалов 433a, сформированных в цилиндрической форме и имеющих взаимопроникающие, межузельные (interstial) поверхности или средство функционального носителя, и этот ансамбль аналогичен по размеру и конфигурации активирующему ансамблю 423.
Другой немного более сложный вводящий добавки ансамбль идентифицирован позицией 435. Этот ансамбль изготавливают из множества отстоящих на расстоянии пластин в форме пористых дисков 435a, 435b, 435c, и 435d, причем каждая пластина имеет такую же или отличную конструкцию и пористость и каждая имеет реакционноспособные участки, подающие в поток жидкости специально выбранные добавки, такие, как полезные агенты, элементы или соединения так, что может быть достигнуто множество реакций и селективностей. При этой конструкции можно достичь большого разнообразия скоростей течения жидкостей и сложного последовательного отделения и приоритета постадийного введения вещества в резервуар системы путем специального конструирования каждой из пластин, которые собирают для изготовления конструкционной носителя.
Следующая форма активирующего ансамбля обозначена на фиг. 45 позицией 437. Этот ансамбль включает пористую конструкцию 437a в форме цилиндра, которая снабжена порами различных размеров, лишь некоторые из которых покрыты, заглушены или пропитаны выбранными добавками 437b, и, по необходимости, функциональными интермедиатными веществами.
Наконец, элемент функционального носителя, идентифицированный позицией 439, служит примером еще одной формы вводящего добавку приспособления изобретения. Этот элемент, который имеет также цилиндрическую конфигурацию, конструируют из пористого керамического материала, в котором выбранные добавки и интермедиатные соединения подвижно прикреплены. Элемент 439, который изготовлен из прочной керамики, не должен легко повреждаться иглой 62 и поэтому обычно не требуется входная трубка для инъектора. Элемент 439 может быть также сконструирован из сплавленных частиц активированного угля, покрытых соединенными пористыми маленькими шариками оксида циркония, или других пористых форм носителей реакционноспособного полимера, включая соединенные шарики азлатон-функционального полимера, подходящих для прикрепления функциональных веществ.
Ансамбли с 423 по 439, которые могут быть как растворимыми, так и нерастворимыми, приводятся просто в качестве примеров, не ограничивая, большое разнообразие материалов и конструкций, которые могут быть использованы для введения требуемых добавок в жидкостный поток, вводимый в проход 420 ввода потока устройства.
Обратимся теперь к фиг. 43, на которой показана другая форма изобретения. Этот чертеж показывает в поперечном разрезе устройство коллекторов 411 и 417, которые сформованы в элементах основания 400 и 401 устройства. Для некоторых применений, иногда выгодно предусмотреть приспособление распределения жидкости внутри коллекторов 411 и 417 для того, чтобы увеличить равномерный поток жидкости через коллекторы. В варианте воплощения изобретения, представленном на фиг. 43, приспособление распределения жидкости разработано в виде обычных плоских узких пластин из войлочноподобного гидрофильного полимерного материала 440, который легко смачивается раствором, выталкиваемым из камер 25 с помощью приспособления скрытой энергии или растягиваемой мембраны 318. Материал 440 может представлять собой любой тип материала, который может увеличить равномерное течение раствора, содержащегося внутри камер 25, и таким материалом может быть керамика, кристаллический материал, полимер, поропласт и другие подобные материалы, которые имеют гидрофильные характеристики.
Обратимся к фиг. 47, на которой представлен другой вариант воплощения устройства для использования при инфузии полезных средств пациенту. Основная конструкция устройства этой самой поздней формы изобретения аналогична во многих аспектах конструкции, показанной на фиг. 41, и подобные позиции используют для идентификации подобных компонентов. Главное отличие между устройством, показанным на фиг. 47 и устройством, представленным на фиг, 41, состоит в том, что поперечно расположенную наполняющую часть 418 замещают на вытянутую в продольном направлении наполняющую часть 518. Как будет обсуждаться более подробно здесь в дальнейшем, вводящее добавку приспособление, включающее носители добавок этой формы изобретения, также имеет несколько отличную конфигурацию.
Как и устройство на фиг. 41, устройство здесь включает основание, изготовленное из первого, обычно плоского элемента 500 и второго сопутствующего элемента 501, которое включает пару простирающихся в продольном направлении каналов контроля скорости течения или каналов 502 и 504, которые сообщаются с жидкостным выходом 508, который сообщается с распределяющим жидкость приспособлением, показанным здесь в виде распределяющего жидкость порта 510.
Первый элемент 500 основания также снабжен парой простирающихся в продольном направлении коллекторов 511, которые сообщаются с микроканалами характера, показанного на фиг. 44, и идентифицированы позицией 412. Коллекторы 512, а также микроканалы сообщаются с каналами 502 и 504 через средство контроля течения. Средство контроля течения здесь разработано в виде тонкого, многослойного или градиентного ансамбля 512, который наложен на коллекторы 511 способом, указанным на фиг. 47. Ансамбль 512 включает верхний микропористый субстрат 512a, промежуточную мембрану контроля скорости 512c и нижний поддерживающий субстрат 512d. При этой конструкции, когда устройство находится в режиме разгрузки жидкости, жидкость, которая содержится внутри камеры 25 (фиг. 44), такая, как разбавитель, содержащий добавку (полезное средство), сначала прокачивается с помощью приспособления скрытой энергии через каналы 514, снабженные парой фиксированных выступов 516, сформованных в элементе 501 основания.
Как ранее обсуждалось, активную площадь поверхности мембраны контроля скорости, на которую воздействует жидкость, можно точно варьировать таким способом, чтобы предсказуемо достичь желаемого контроля скорости течения жидкости путем контролирования площади коллекторов, характера самых верхних слоев средства контроля течения и площади микроканалов. Как прежде определенное построение различных слоев ансамбля 512 может сделать его гидрофильным или гидрофобным путем соответствующего использования материалов и покрытий способом, количеством, площадью и расположением, хорошо известным в данной области. Таким образом, можно точно подобрать смачиваемость ансамбля, а также способность системы удалять первоначальный газ.
Приспособление, включающее растягиваемую мембрану, показанное здесь как выступы 516, осуществляет ту же самую функцию, что и описано ранее. Следует понимать, что в некоторых применениях предусматривается лишь один выступ, а в других применениях выступов не требуется совсем.
Приспособления скрытой энергии этого варианта воплощения имеет тот же самый общий характер, как ранее описано, и включает сборку 518 из слоистого материала, изготовленную из индивидуальных элементов или мембран 520, 522 и 524. Сборку 518 функционируют во многом тем же самым способом, как ранее описанные, однослойные растягиваемые мембраны, и сборка равномерно связана с элементом 501 основания, очерчивая жидкостные камеры или резервуары 25 (фиг. 44). Однако, как было ранее упомянуто, эластичные характеристики и результирующий поток энергии приспособления скрытой энергии можно точно подобрать путем конструирования приспособления скрытой энергии из композита из нескольких различных элементов или слоев. Как прежде, можно также уникально сконструировать приспособление скрытой энергии, которое функционировало бы как газопроницаемый вентиль, контролируя газовый поток в одном направлении, а также как приспособление для выталкивания жидкостей из жидкостного резервуара.
Как указано на фиг. 47, покрытие 34, которое включает пористый конструкционный элемент 34a и пленочное покрытие 34b, наложено на основание и источник скрытой энергии. Ярлыки 36 на соответствующее лекарственное средство и ярлыки 36 инструкции по использованию прикреплены к покрытию 34. Амортизирующее средство или подкладка 38, имеющая адгезив с обеих сторон, прикреплена ко дну элемента 500 основания. Отслаиваемая узкая пластина 40 соединена с нижней поверхностью подкладки 38.
Подобно устройству, показанному на фиг. 10, настоящий вариант воплощения включает приспособление наполнения, которое дает возможность наполнять камеру 25 выбранной вводимой жидкостью, такой, как парентеральная жидкость, используя шприц для подкожного введения и иглу типа, идентифицированного на фиг. 17 позицией 62 (см. также фиг. 43). Чтобы осуществить наполнение камер, элемент 501 основания включает ранее упомянутую фиксированную продольно расположенную часть 519, имеющую проход 520 для жидкости, вытянутый вдоль нее. В этом самом позднем варианте воплощения изобретения открытый конец прохода закрыт перегораживающим приспособлением для герметичного приема прокалывающего элемента, такого, как игла для подкожного введения. Перегораживающее приспособление разработано здесь в виде перегородки 522 для иглы, которая приспособлена для того, чтобы герметично закрыть открытый конец прохода 520. Проход 520 сообщается с жидкостными камерами 25 так, что соответствующая парентеральная жидкость, содержащаяся внутри шприца 62, может быть введена в камеры 25 через проход 520.
Одна форма вводящего добавку приспособления и носителя добавки этого самого позднего варианта воплощения обозначена на фиг. 47 позицией 523. Эта форма вводящего добавку приспособления включает удлиненный, обычно цилиндрической формы ансамбль, включающий в основном цилиндрический, пористый субстрат 523a, в который плотно входит труба 523b входа инъектора. Ансамбль, включающий субстрат 523 и трубку 523b входа инъектора, плотно входит внутрь продольно расположенного жидкостного прохода 520, сформированного в вытянутой в продольном направлении части 519. Ранее идентифицированная перегородка 522 для введения иглы, которая удерживается в заданном положении с помощью вставки 524, связанной с элементом 50 основания, помещена внутри входного отверстия трубки 523b.
Пористый ограничитель потока 525, который контролируемо противодействует жидкости, текущей в трубке инъектора, расположен между перегородкой 522 и трубкой 523b входа инъектора. Этот ограничитель можно сконструировать из любого подходящего пористого инертного материала, такого как керамика или пластик, который противодействует течению жидкости таким способом, чтобы контролируемо регулировать время пребывания жидкости, подлежащей введению в носитель 523.
Как и в случае варианта воплощения изобретения, представленном на фиг. 40 - 45, различные добавки, включая полезные средства, такие, как лекарственные препараты, биологически активные вещества, и химические элементы и соединения, могут быть освобождаемо (обратимо) связаны с носителем 523 добавки. Эти добавки переносятся конструкцией таким образом, что когда жидкость течет через проход 520, то добавки могут поступать в поток жидкости, отделяться и освобождаться и эффективно добавляться в жидкость, по мере того как жидкость течет по направлению к камерам 25.
Как прежде, добавки могут принимать различные физические формы, ранее здесь описанные, и могут подвижно или освобождаемо связываться с носителем многими ранее описанными способами. Аналогично, добавки могут добавляться в жидкость, вводимую в устройство, с помощью различных химических и механических средств, описанных ранее для легкого удаления и выделения.
Различные другие формы вводящего добавку приспособления и содержащих добавку ансамблей характера, иллюстрируемого на фиг. 45, могут быть также использованы с этим самым поздним вариантом воплощения изобретения. Например, может быть использован пористый субстрат с взаимопроникающими пустотами, такой, как кристаллический поропласт 425a, на который наслаивают различные наружные покрытия 425b одной или более добавок. Аналогично, может быть использован твердый трубчатый элемент, такой, как элемент 427 (фиг. 45), имеющий внутренний, аксиально расположенный жидкостный проход 427а, внутренняя стенка которого футерована разделяющим покрытием или поверхностно-активным агентом, или интермедиатной матрицей, прикрепляющей добавки, такие, как медикаменты, лекарственные препараты и другие полезные агенты.
Следующая форма содержащего добавку ансамбля, который может быть использован, имеет характер, идентифицированный на фиг. 45 позицией 429. Этот ансамбль включает цилиндрический элемент, изготовленный из множества сплавленных вместе микросфер 429а, каждая из которых покрыта поверхностно-активным агентом, на разделяющем покрытии которого осаждается и химически фиксируется биологически активное вещество или другой полезный агент. Другие формы вводящего добавку приспособления, которые могут быть использованы, включают формы, показанные на фиг. 45 и идентифицированные позициями 431, 433, 435, 437 и 439.
В некоторых применениях добавка, как определено здесь, может быть отложена, может покрывать или другим образом подвижно прикрепляться в щелях поверхности или на поверхности мембраны 542 приспособления скрытой энергии, на которую воздействует жидкость. При этой конструкции жидкость, поступающая в камеры 25, будет контактировать с добавкой и добавка будет вводиться в жидкость до ее введения пациенту.
Дополнительно в некоторых применениях добавка может быть подвижно прикреплена, может пропитывать или иным способом закрепляться непосредственно или опосредованно на одном или внутри одного из элементов 500 и 501 основания или на или внутри обоих элементов 500 и 501 основания. Таким образом, добавка может быть отделена от элементов основания и введена в жидкость, которая контактирует с элементами основания в любое время до ее введения пациенту.
В других применениях добавка может быть отложена, может покрывать или другим образом подвижно прикрепляться в щелях или на ансамбле контроля скорости 512 так, что добавка подвергается воздействию жидкостей, протекающих через ансамбль контроля скорости в направлении выхода устройства.
Обратимся к фиг. с 48 по 60, на которых иллюстрируется другой вариант воплощения устройства для использования при введении полезных агентов пациенту. Устройство этой формы изобретения аналогично во многих отношениях варианту воплощения, показанному на фиг. 40 - 45, в том смыслеб что оно обеспечивает возможность ввести в разбавитель или другую парентеральную жидкость, подлежащую введению в устройстве, выбранные элементы, химические соединения и биологически активные вещества, такие, как лекарственные препараты, медикаменты, биологические агенты, или другие терапевтические агенты (добавки). Однако, в этой самой поздней форме изобретения выбранные добавки подвижно прикрепляются к различным формам конструкций подложки, которые в свою очередь содержатся внутри нового содержащего добавку субансамбля, который может быть вставлен в устройство таким способом, чтобы поместить добавки на пути жидкости, протекающей через устройство. Таким образом, добавки, такие, как лекарственные препараты, могут оставаться герметичными в предварительно упакованном содержащем добавку субансамбле, который предпочтительно включает стеклянную ампулу, до тех пор, пока субансамбль не соединят с основанием устройства и не начинается течение разбавителя через субансамбль.
Поскольку основная конструкция устройства этой самой поздней формы изобретения аналогична во многих аспектах с формой, показанной на фиг. 18 - 21, фиг. 33 -39 и фиг. 48 - 54, подобные позиции используют для идентификации подобных компонентов.
Как лучше всего видно, ссылаясь на фиг. 48, устройство включает основание, изготовленное из первого, обычно плоского элемента 600 и второго сопутствующего элемента 601. Элемент 600 включает пару простирающихся в продольном направлении коллекторов 602 и 604 течения жидкости, которые сообщаются с поперечно простирающимся проходом 606 (фиг. 48) переноса жидкости. Проход 606 в свою очередь соединяется с выходом жидкости 608, который сообщается с распределяющим жидкость приспособлением, показанным здесь как включающем распределяющий жидкость порт 610 (фиг. 49).
Первый элемент основания 600 также снабжен парой простирающихся в продольном направлении проходов 611 течения, цель которых вскоре будет описана. Проходы 611 сообщаются с парой поперечных каналов 612 (фиг. 48). Каналы 612 в свою очередь сообщаются с портами 613 входа в резервуар элемента 601 основания, которые имеют характерные особенности, лучше всего видные на фиг. 48.
Выходные проходы резервуара для жидкости, текущей аружу из резервуара, разработаны в форме продольно расположенных каналов течения 614, снабженных парой выступов 616, которые как единое целое сформованы элементом 601 основания. Каналы 614, в свою очередь, соединены с микроканалами 617 коллекторов 602 и 604 через средство контроля течения, показанное здесь как мембранные ансамбли 618 (фиг. 48), которые наложены на коллекторы 602 и 604 и микроканалы 617 способом, показанным на фиг. 48 и 51. Ансамбли 618 включают верхний микропористый слой 618а и нижний слой носителя 618b. При этой конструкции, когда устройство находится в режиме разгрузки жидкости, жидкость, которая содержится в резервуарах или камерах 620 (фиг. 51), такая как разбавитель, содержащий добавку (полезный агент), первоначально прокачивается приспособлением скрытой энергии через каналы 614, предусмотренные в фиксированных выступах 616, сформованных в элементе 601 основания. Когда жидкость проходит через каналы 614, она течет через ансамбли 618 контроля течения и в коллекторы 602 и 604. После прохождения через средство контроля скорости течения, полезный агент протекает через микроканалы 617, и оттуда наружу через выходной проход 606. Проход 606 в свою очередь сообщается с распределяющим приспособлением, показанном здесь как включающем соединительный ансамбль 90.
Приспособление для зацепления растягиваемой мембраны или выступы 616 выполняют ту же самую функцию, как описано ранее, что и уникальное приспособление скрытой энергии. Приспособление скрытой энергии этого варианта воплощения имеет ранее описанные характерные особенности и включает слоистую сборку 622, изготовленную из, по крайней мере, двух индивидуальных элементов или мембран. Как и прежде, сборка 622 соединена с элементом 601 основания, очерчивая жидкостные камеры или резервуары 620 (фиг. 51).
Как указано на фиг. 48, конструкционное покрытие 34 ранее описанного характера, имеющее ярлыки 36 на соответствующее лекарственное средство и инструкцию по использованию лекарственного средства, наложено на основание и источник скрытой энергии. Амортизирующее средство или подкладка 38, имеющая адгезив с обеих сторон, прикреплена ко дну элемента 600 основания. Отслаиваемая узкая пластина 40 соединена с нижней поверхностью подкладки 38. Для некоторых применений тонкая защитная пленка может быть прикреплена сверху покрытия 34, чтобы предотвратить проникновение жидкостей или других загрязнений в устройство.
Подобно ранее описанным вариантам воплощения, настоящий вариант воплощения включает приспособление наполнения, которое дает возможность наполнять камеры 620 выбранной парентеральной жидкостью. Здесь приспособление наполнения включает шприц для подкожного введения и иглу типа, идентифицированного на фиг. 58, позиция 62 (см. также фиг. 43).
Как лучше всего видно на фиг. 48, 53 и 57, элемент 601 основания включает фиксированную, продольно вытянутую часть 626, имеющую обычно цилиндрическую камеру 628, простирающуюся через нее (фиг. 57). В этом варианте воплощения изобретения камера 628 уникально сконструирована таким образом, чтобы плотно вмещать содержащий добавку субансамбль, который способен герметично содержать добавку, подлежащую добавлению в парентеральную жидкость.
Обратимся к фиг. 52, где это уникальное иммобилизованное вводящее добавку приспособление или содержащий добавку субансамбль включает стеклянную трубку или ампулу 630, которую герметизируют на том и другом конце герметизирующим средством, показанным здесь в виде резиновых пробок 632 и 633. Пробка 632 приспособлена для того, чтобы герметично принять прокалывающий элемент, такой как игла 62а для подкожного введения ансамбля шприца 62 (фиг. 52 и 53). Резиновые пробки 632 и 633 предпочтительно конструируют из самогерметизирующего, без сердцевины, способного прокалываться материала, такого как силкон-SEBS. Открываемые разрывом алюминиевые герметизирующие колпачки предусмотрены на каждом конце трубки 630 и они служат для того, чтобы герметично инкапсулировать резиновые пробки 632 и 633.
Герметизирующие колпачки включают часть 637а алюминиевой гильзы, которая согнута в месте внутри выемки 630а, предусмотренной на том и другом конце трубки, или ампулы 630, и подвижную концевую пластину 637b. Субстрат 640, который несет способную освобождаться добавку, такую как полезный агент со свойством, ранее определенным здесь (фиг. 52, 55 и 56), расположен внутри трубки 630. Субстрат 640, который, наряду с добавкой, включает вводящие добавку приспособление этой формы изобретения, может иметь тот же самый характер, что и содержащие добавку носители ансамблей, показанных на фиг. 45 и идентифицированных позициями 425, 427, 429, 430, 433, 437, и 439. Как указано на фиг. 59, ампулы 630 снабжена кольцевыми ребрами 630b, которые удерживают субстрат на некотором расстоянии от внутренней стенки ампулы. Такие отстоящие друг от друга ребра могут не потребоваться, когда используют субстраты определенного характера.
Обращаясь, в частности, к фиг. 60 можно видеть, что игла 642 уникальной конфигурации целиком вплавлена в элемент 601 основания. Игла 642 снабжена первым и вторым жидкостными проходами 644и 646, которые разделены центральной секцией 645. Проход 644 сообщается на одном из своих концов с проходом 650 элементов 601 основания. На своем противоположном конце проход 644 соединится с внутренней частью трубки 630 после того как точка 642a иглы проколет резиновую пробку 633 способом, показанным на фиг. 59. Проход 646 сообщается одним из концов с проходом 648 элемента 601 основания и своим противоположным концом соединяется с выходным проходом 608 элемента 601 основания (фиг. 60).
При использовании устройства варианта воплощения изобретения, показанного на фиг. с 48 по 60, герметизирующие колпачки 637 открывают способом, показанным на фиг. 52 и 56 для того, чтобы обнажить участок для места инъекции резиновых пробок. Вводящее добавку приспособление или стеклянную ампулу 630 затем вводят в камеру 628 и продвигают вперед с достаточной силой, чтобы заставить иглу 642a проникнуть в резиновую пробку 633 способом, показанном на фиг. 57 и 60. Как лучше всего видно на фиг. 57, блокирующее ампулу приспособление, показанное здесь в виде защелок 651, предусмотрено на каждом конце камеры 628. Эти защелки допускают проход ампулы 630 в направлении внутрь, но блокирует ампулу по месту, препятствуя ее удалению из камеры.
После того как ампула будет блокирована по месту внутри камеры 628, резиновая пробка 632 прокалывается иглой 62a шприца с иглой (фиг. 58) и стерильный разбавитель вводится во внутренний проход 640a субстрата 640. Как показано стрелками на фиг. 49 и 60, по мере того, как разбавитель течет в продольном направлении в средстве подачи добавки, или субстрате 640, он эффективно смешивается с добавкой, которую несет субстрат. Таким образом образованная смесь течет через проход 644 иглы 642 в проход 650 (фиг. 60) через проходы 611 и 612 (фиг. 49) и затем в камеры 620 через порты 613. Этот поток жидкости заставляет мембраны 622 двигаться наружу в положение, показанное на фиг. 51, в непосредственной близости с внутренними стенками 653 пористого тела 655.
Как и ранее, жидкость, такая как парентеральная жидкость, которую вводят в проход 640a, может включать, например, реагент, стерильный разбавитель, различные электролиты и различные другие водные растворы.
После того как добавка, которую несет субстрат 640, отделяется и освобождается с помощью парентеральной жидкости и эффективно смешивается с ней, раствор или полезный агент, образованный таким образом, будет оставаться внутри резервуаров 620 до тех пор, пока не наступит время для его введения пациенту. Когда выходной порт 610 открыт для течения жидкости к пациенту, жидкость, содержащаяся внутри камер 620, будет течь по направлению вниз через каналы 614 в выступы 616 (фиг. 50), через мембраны 618 контроля скорости течения и в пересекающиеся микроканалы 617. Как лучше всего видно на фиг. 48, коллекторы 602 и 604 соединяются с поперечными коллекторными проходами 606, которые, в свою очередь, сообщаются с жидкостным выходным портом 610 устройства. Гидрофильный пористый проточный фильтр 659 располагают в непосредственной близости выходного конца субстрата 640 (фиг. 55) для фильтрования и контролирования времени пребывания жидкости внутри субстрата 640.
Следует оценить по достоинству то, что широкий ряд добавок, таких как лекарственные средства и т.п., может быть подвижно прикреплен к субстратам из материалов широко варьируемого состава и конструкции. Затем субстраты могут безопасно в герметичном состоянии содержаться внутри герметизированной стеклянной ампулы содержащего добавку субансамбля для использования в любое более позднее время с устройствами скрытой энергии для вливания типа, показанного на фиг. 48. Этот уникальный подход обеспечивает совершенно новый стандарт (размерность) получения, упаковки и контролируемого введения, по существу, любого вида полезного агента амбулаторно пациенту.
Обратимся теперь к фиг. 61 - 64, на которых иллюстрируется следующий вариант воплощения устройства для использования при вливания полезных агентов пациенту. Устройство этой формы аналогично во многих аспектах устройству, показанному на фиг. 40 - 45, и подобные позиции используют для идентификации подобных компонентов. Как и ранее, выбранные добавки подвижно прикреплены к различным формам средств подачи добавки, таким как субстраты, матрицы и каркасы, которые могут помещаться на пути течения жидкости через устройство так, чтобы при контакте с жидкостью, добавки освобождались в жидкость с контролируемой скоростью.
Как лучше всего видно при обращении к фиг. 61, устройство включает основание, изготовленное из первого, обычно плоского элемента 700, и второго сопутствующего элемента 701, которое включает пару простирающихся в продольном направлении каналов течения или каналов 702 и 704, которые соединяются с поперечно вытянутым каналом 706 (фиг. 62) коллектора переноса жидкости. Канал 706, в свою очередь, связан с жидкостным выходом 708, который сообщается с распределяющим жидкость приспособлением, показанным здесь как включающим распределяющий жидкость порт 710.
Первый элемент 700 основания также снабжен парой простирающихся в продольном направлении коллекторов 711, которые соединяются с микроканалами 712 (фиг. 63). Коллекторы 711 и микроканалы 712 соединяются с каналами 702 и 704 через средство контроля течения общего характера, описанного в связи с вариантом воплощения изобретения, показанного на фиг. 30 - 32. В частности, средство контроля течения предусматривается здесь в виде тонкого, многослойного или градиентного ансамбля 212 (см. фиг. 31), который накладывают сверху коллекторов 711 и микроканалов 712 способом, показанным на фиг. 61. Ансамбль 212 имеет ту же самую конструкцию и работает таким же способом, как описано ранее. Когда устройство находится в режиме разгрузки жидкости, жидкость, которая содержится внутри камеры 25 (фиг. 63), такая как буфер элюирования, разбавитель, или растворитель, содержащий добавку (полезный агент), первоначально прокачивается с помощью приспособления скрытой энергии через каналы 714, предусмотренные в паре фиксированных выступов 716, сформованных на элементе 701 основания. Когда жидкость проходит через каналы 714, она входит в пару простирающихся в продольном направлении коллекторов 717, которые сформованы в элементе 701 основания и которые располагаются на одной линии с коллекторами 711, сформованными в элементе 700 основания.
Приспособление зацепления с растягиваемой мембраной, представленное здесь в виде выступов 716 (фиг. 61), осуществляет ту же функцию, как описано ранее. Следует иметь в виду, что в некоторых применениях предусмотрен только один выступ, а в других применениях выступ не требуется вовсе.
Приспособление скрытой энергии этого варианта воплощения имеет тот же самый характер, как показано на фиг. 1, и включает высокоэластичную растягиваемую мембрану 24. Мембрана 24 функционирует тем же самым способом, как описано ранее в связи с вариантом воплощения на фиг. 1.
Как указано на фиг. 61, конструкционное покрытие 34 описанного ранее характера, имеющее соответствующие ярлыки 36 на медикамент и инструкцию по использованию, накладывают сверку основания и источника скрытой энергии. Амортизирующее средство или подкладка 38, имеющая адгезив с обеих сторон, прикрепляется ко дну элемента 700 основания. Отливаемая узкая пластина 40 соединена с нижней поверхностью подкладки 38. Для некоторых применений тонкая защитная пленка может быть прикреплена сверху покрытия 34 для того, чтобы предотвратить проникновение жидкостей или других загрязняющих веществ в устройство.
Подобно ранее описанным вариантам воплощения изобретения, данный вариант воплощения включает средство наполнения, которое дает возможность камерам 25 наполняться выбранной парентеральной жидкостью, такой как буфер, детергент, растворитель, разбавитель или другие элюирующие агенты. Чтобы осуществить наполнение камер, элемент 701 основания включает фиксированную вытянутую в поперечном направлении часть 718, имеющую жидкостный проход 720, простирающийся через нее. В этом варианте воплощения изобретения открытый конец 720a прохода 720 закрывают новым клапанным устройством контроля наполнения для контролирования течения жидкости в проход 720, который здесь включает корпус 722 контрольного клапана, контрольный клапан 724 и люерный колпачок безопасности 726 для взаимосвязи со стандартным люерным соединением. Как лучше видно на фиг. 64, клапанное устройство контроля наполнения помещено внутри части 728a увеличенного диаметра конструкционного носителя 720, который плотно входит внутрь части 718.
Как лучше всего видно обращаясь к фиг. 63, проход 720 сообщается с простирающимся в продольном направлении каналами 702 и 704. Как и ранее, каналы 702 и 704 в свою очередь сообщаются с камерами 25. При этой конструкции соответствующая инъецируемая жидкость, такая как разбавитель или парентеральная жидкость, или другой элюирующий агент, обозначенный текущими стрелками, может быть введен в камеры 25 через люерный колпачок 726 и проход 720. Когда парентеральная жидкость входит в корпус 722 контрольного клапана, контрольный клапан 724 будет двигаться прочь от седла 722a (вправо, как видно на фиг. 64), позволяя жидкости течь внутрь прохода 720. Когда камеры наполнятся, нарастание обратного давления будет вынуждать клапан возвращаться в закрытое положение, показанное на фиг. 64.
Вводящее добавку приспособление изобретения может принимать несколько различных форм, как например, профилированная в виде цилиндра конструкция 730 функционального носителя, которая вставляется в проход 720 и с которой могут быть освобождаемо связаны различные добавки, включая полезные агенты, такие как лекарственные средства, биологически активные вещества и химические элементы и соединения. Вводящее добавку приспособление может иметь характер, показанный на фиг. 48, где добавку инкапсулируют внутри герметизированного контейнера.
В форме изобретения, показанной на фиг. 61, жидкая среда течет вокруг, около и через носитель 730 субстрата. В форме изобретения, показанной на фиг. 48, средство подачи добавки может герметично содержаться внутри контейнера 630 и может включать матрицы, пригодные для аффинного связывания, такие как синтетическая подложка, мембрана, пластина, филамент, колонка, наполненная шариками матрицы вместе с пригодным для хранения буфером, или предварительно активированный гель. Детали этих матриц будут описаны более полно здесь ниже.
Добавки могут принимать различные формы, и как упомянуто ранее, могут быть подвижно прикреплены к средству функционального носителя различными способами, чтобы дать возможность широко использовать технику разделения, определяемую термином хроматография. Хроматография, используемая здесь, относится к группе техник разделения, которые характеризуются распределением подлежащих разделению молекул между двумя фазами, одна - стационарная, а другая - мобильная. Аффинная хроматография включает использование биологических взаимодействий и предполагает использование аффинных хроматографических носителей, через которые течет элюирующая жидкость. В данном варианте воплощения изобретения средство подачи добавки предполагает характерную особенность аффинного хроматографического носителя, к которому прикрепляются различные лиганды. В практике техники аффинной хроматографии один из элементов пары взаимодействия, лиганд, иммобилизован на твердой фазе, в то время как другой, противолиганд (чаще всего белок), абсорбируется из экстракта, который проходит через субстрат во время проведения процесса. Важно, что техника аффинной хроматографии может включать использование высоко универсальных функциональных соединений азлактона, таких как шарики функционального азлактона, а также использование широкого ряда других сред для активации и химического связывания. Примеры лигандов, которые могут быть прикреплены к аффинным носителям, включают антитела, ферменты, лектины, нуклеиновые кислоты, гормоны и витамины. Примеры важных противолигандов включают антигены, вирусы, клетки, поверхностные рецепторы клетки и т.п. Техника хроматографии и аффинной хроматографии детально описана в Protein Purificatioh by Janson and Tyden, Copyrigth 1989, и ссылка на эту работу должна быть дана для того, чтобы обеспечить понимание этих техник.
Полимерные азлактоны хорошо известны в данной области техники. Их использование при получении гомополимеров и сополимеров описано в ряде патентов (см. , например, пат. США N 3488327 (выдан 6 января 1970 F.Kollinsky et al. ); пат. США N 3583950 (выдан 8 июня 1971 F.Kollinsky et al.); пат. США N 4304705 (выдан 8 декабря 1981 S.M.Heilmann, et al.), пат. США N 4737560 (выдан 12 апреля 1988 S.M.Heilmann, et al.) и пат. США N 5013795 (выдан 7 мая 1991 Colmen, et al.).
Азлактоны или оксазолоны представляют собой циклические ангидриды - ациламинокислоты и интенсивно используются в органическом синтезе. Образование пяти-членного азлактона заданной функциональности для целей иммобилизации можно осуществить путем реакции карбоксилатной группы с α- метилаланином, используя двухступенчатый способ (см. Immobilized Affinity Ligand Techniques-Hermanson, Mallia and Smith, Copyright 1992). В этом способе формирования азлактоновых шариков, использование которого упоминалось ранее здесь, используется способ полимеризации мономеров с получением сначала карбоксильной группы на матрице. На второй стадии образуется азлактоновое кольцо в безводных условиях путем использования катализатора циклизации. Подходящие агенты циклизации, которые ведут эту реакцию, включают уксусный ангидрид, алкил хлороформиаты, карбодиимиды. Способ образования этих активных групп и изготовления полимерных носителей в виде шариков, содержащих их, подробно описан в патентах, принадлежащих ЗМ Corporation (пат. США и 4871824 и 4737560). Носители из этих материалов сейчас доступны под торговой маркой "Emphase". Пат. США NN 5045615 и 5013795, которые принадлежат ЗМ Corporation, также описывают последние достижения в этой технологии.
Как отмечается в пат. США N 4737560 ЗМ Corporation, шарики азлактон-функционального полимера являются полезными реакционноспособными носителями для прикрепления функциональных веществ с получением новых аддуктов в виде шариков. Аддукты в виде шариков используются в качестве комплексующих агентов, катализаторов, реагентов и в качестве ферментов или других несущих белок носителей. Обычно полагают, что термин "носитель" или "аффинный носитель", используемый в этом смысле, относится к комбинации (1) лиганда (обычно какой-нибудь известной молекулярной конфигурации), который крепко связан (например, иммобилизован), часто с помощью ковалентной связи, и 2) матрицы (обычно твердого нерастворимого вещества). Вещества матрицы азлактоновых носителей и химия связывания представляют специальный интерес из-за доступной площади поверхности матрицы и многообразия эффективного лиганда, который может быть прикреплен к этой поверхности.
Пат. США N 4072566, выданный Lynn 7 февраля 1978 и озаглавленный "Immobilized Biologically Active Proteins", раскрывает способ связывания ферментов или других биологически активных белков с неорганическим веществом носителя, используя п-фенилендиамин. Вещества носителя, раскрытые как полезные для данного изобретения, включают силиконовые вещества, оксид четырехвалентного олова, диоксид титана, диоксид магния, диоксид циркония.
Структура 730 функционального носителя данного варианта воплощения изобретения отвечает за характер аффинности носителя и она является уникальной конструкцией, которая позволяет связываться с ней ферментом или другим биологически активным белкам для более позднего последующего удаления. Это осуществляют путем обработки функционального носителя 730 способом, раскрытым в патентах предшествующего уровня техники в данной области, идентифицированных в предыдущих абзацах, соединением, имеющим выбранные реакционноспособные функциональные группы, такие как азлактоновые функциональные соединения. Таким образом комплексующие агенты, катализаторы и биологические вещества, такие как ферменты, белки или другие афинные абсорбенты, а также биомакромолекулы могут быть прикреплены к носителю для более позднего удаления и выделения.
При связывании некоторых биологически активных белков и других макромолекул, как установлено, очень полезно использование спейсерных ножек или соединителей (Leashes). Спейсерные ножки или соединители представляют собой молекулы низкой молекулярной массы, которые используют в качестве промежуточных линкеров между веществом подложки и аффинным лигандом. Обычно спейсеры состоят из линейных углеводородных цепей с функциональностями на обоих концах каждого, присоединяясь к носителю и лиганду. Сначала один конец спейсера химически связывают с матрицей, используя традиционную химию иммобилизации; другой конец впоследствии связывают с лигандом, используя процедуру повторного связывания. В результате получают иммобилизованный лиганд, который отстоит от основной цепи матрицы на расстоянии, равном длине выбранного спейсера.
Обратимся к фиг. 61A, 61B, 61C, и 61D, на которых схематически иллюстрируется использование спейсерной ножки для связывания белков и ферментов с субстратом. Принципиальное преимущество использования спейсерной ножки заключается в том, что оно обеспечивает доступность лиганду к месту связывания молекулы-мишени. Когда молекула-мишень представляет собой белок с местом связывания ниже его наружной поверхности, то спектр необходим для вытягивания лиганда достаточно далеко из матрицы, чтобы допустить взаимодействие. Как показано на фиг. 61A, когда место S связывания лиганда спрятано или расположено в кармане 733 непосредственно под поверхностью белка P, то любой лиганд L, который находится ниже поверхности вещества 735 носителя (верхняя часть), или лиганд L-1, который прямо связан с поверхностью (средняя часть), не может достичь уровня места S связывания на приближающейся молекуле белка. Результатом может быть ослабленное взаимодействие или отсутствие связывания вовсе. Соответственно в этих примерах спейсерная ножка 737 требуется для того, чтобы обеспечить доступность лиганда L-2 к месту связывания белковой молекулы (нижняя часть фиг. 61A). Детали, охватывающие использование спейсерных ножек, полно изложены в разделе 3.1.1 работы, на которую ссылались ранее, озаглавленной Immobilized AffinityLigand Technigues. На этот раздел 3.1.1 здесь ссылаются.
Обращаясь теперь фиг. 61B, 61C, и 61D, следует отметить, что иммобилизованный белок A может быть использован для иммобилизации молекулы антитела путем использования природного сродства белка A к иммуноглобулинам. Инкубация специфического антитела с матрицей белка A свяжет антитело в Fe области, вдали от участков связывания антигена. Последующее сшивание этого комплекса с помощью ДМП (DMP, диметил пимелимидат) дает ковалентно связанное антитело с участками связывания антигена, обращенными наружу и свободными для взаимодействия с антигеном.
В случае жесткого вещества носителя, молекула спейсера может также обеспечить более высокую подвижность, позволяя иммобилизованному лиганду двигаться в положение, при котором устанавливается правильная ориентация связывания с белком. Степени свободы, которые может обеспечить углеводородный удлинитель, много выше, чем движение, возможное в основной полимерной цепи матрицы.
Выбор спейсерной молекулы может воздействовать на относительную гидрофильность непосредственного окружения иммобилизованного лиганда. Молекулы, содержащие длинные углеводородные цепи, могут увеличивать потенциал неспецифических гидрофобных взаимодействий, особенно когда аффинный лиганд мал и низкой молекулярной массы. Подбирая спейсеры, которые имеют более полярные составляющие, такие как вторичные амины, амидные связи, простые эфирные группы или гидроксилы, можно помочь поддерживать гидрофобные эффекты на минимуме.
Также важно учитывать ионные эффекты, которые молекула спейсера может придать гелю. Спейсеры с концевыми первичными аминовыми группами должны быть полностью связаны с лигандом или блокированы нерелевантной молекулой (например, уксусный ангидрид; см. Раздел 3.1.1.9 Immobilized Affinity Ligand Techigues), чтобы устранить потенциал для создания положительного заряда на носителе. С маленькими лигандами эти остаточные заряды могут образовать вторичное окружение, что может вызвать значительные неспецифические взаимодействия с белками. То же самое справедливо для спейсеров с концевыми карбоксильными группами. В общем, отрицательно заряженный спейсер будет вызывать меньшее неспецифическое связывание белка, чем положительное заряженный спейсер, но блокирование избытка остающихся групп является все еще хорошее идеей. Хорошим блокирующим агентом для использования с карбоксильными остатками является этаноламин, который оставляет концевую гидроксильную группу (см. Immonilized Affinity Ligand Technigues для расширенной дискуссии типов спейсеров и различной иммобилизации, которые протоколируют связывание).
Как отмечается в Protein Purification, Jancon and Rydtn, copyright 1987, где описывается альтернативная форма иммобилизации белка, на странице 310:
"Взаимодействие лиганд-белок часто основывается на комбинации электростатических, гидрофобных связей. Агенты, которые ослабляют такое взаимодействие, как полагают, могут функционировать как эффективные неспецифические элюенты (eluants).
Эта работа дает дополнительное указание к техникам, описываемым здесь.
Важно знать, что используемые в настоящей форме изобретения аффинные носители обладают суммарной емкостью связывания на уровне, который дает возможность присоединять к носителю добавки в значительных количествах для последующего высвобождения, выделения и инфузии полезных агентов по способу, который может быть терапевтически эффективным (efficatious) для пациента.
Обратимся к фиг. 65, на котором представлена очередная форма устройства данного изобретения. Устройство этой формы изобретения аналогично во многих аспектах варианту воплощения, показанном на фиг. 48, кроме того, что растягиваемая мембрана является одним эластомерным листом и течение жидкости через устройство в общем отлично. В этой самой поздней форме изобретения выбранные добавки подвижно прикреплены к различной форме конструкций носителя, которые, в свою очередь, содержатся в новом содержащем добавку субансамбле, который может быть вставлен в выходной порт устройства таким способом, чтобы поместить добавки на пути элюирующей жидкости, текущей наружу устройства из жидкостных резервуаров. Таким образом добавки, такие как полезные агенты или другие фармацевтически активные вещества, могут оставаться связанными с соответствующим матричным носителем и герметизированными в предварительном упакованном содержащем добавку субансамбле, который предпочтительно включает стеклянную ампулу, и может соединяться с устройством, которое предварительно загружают элюирующим буфером, водным разбавителем, растворителем или другой парентеральной жидкостью. Другими словами, в отличие от ранее описанных вариантов воплощения, в которых добавку смешивают с жидкой средой во время стадии наполнения, здесь добавка смешивается с элюирующей жидкостью по мере того, как жидкость течет из предварительно наполненных или предварительно загруженных резервуаров устройства.
Устройство включает (см. фиг. 65) основание, изготовленное из первого, обычно плоского элемента 800, и второго сопутствующего элемента 801. Элемент 800 включает пару простирающихся в продольном направлении каналов 802 и 804 течения жидкости, которые соединяются с простирающимся в поперечном направлении проходом 806 переноса жидкости. Проход 806, в свою очередь, связан с жидкостным выходом 808 (фиг. 69), который сообщается с приспособлением наполнения или загрузки жидкости, показанным здесь в виде ансамбля шприца 810, который включает канюлю 812 с тупым кончиком.
Выходные проходы резервуара для жидкости, текущей наружу из резервуара, предусмотрены в форме простирающихся в продольном направлении каналов течения 814, предусмотренных в паре выступов 816, которые сформованы как неотъемлемая часть с элементом 801 основания. Каналы 814 соединяются с протирающимися в поперечном направлении каналами 816, которые в свою очередь соединяются с центральным проходом 818 (фиг. 69), который ведет к корпусу 820 контрольного клапана. Контрольный клапан 822, который включает задерживающую часть 824, соответственно смонтирован внутри корпуса 820. В способе, который сейчас будет описан, контрольный клапана 822 контролирует течение жидкости между жидкостными резервуарами устройства и внутренней частью содержащего добавку субансамбля, показанного на фиг. 67 и обычно обозначаемого позицией 827.
Содержащий добавку субансамбль 827 включает стеклянную ампулу 830, которая плотно входит в пластиковую оболочку 832, которая сконструирована из двух частей 832a и 832b. Части 832a и 832b соединены вместе с помощью гумированного медикаментного ярлыка 834. Входной конец стеклянной ампулы 830 для жидкости снабжен наружной резьбой 836, в то время как выходной конец ампулы открыт, чтобы вместить юбочную часть 838 люерного соединения 840. Юбочная часть 838 поддерживается в заданном положении внутри выходного конца ампулы 830 с помощью алюминиевого изогнутого уплотнения 842, причем кольцевая удлиненная кромка 842a его приспособлена так, чтобы ее можно было изогнуть поверх кольцевой канавки 831, предусмотренной в стеклянной ампуле 830. Кольцевое уплотнение 843 окружает юбку 838 и соединяется впритык с краем стеклянной ампулы, предотвращая утечку между ампулой и люерным соединением. Конструкция 850 также герметично закрывает просвет потока 864.
Выходная часть 832b оболочки 832 снабжена частью 844 уменьшенного диаметра, которая очерчивает внутреннее плечо 846, которое примыкает к изогнутому уплотнению 842. Часть 844 с уменьшенным диаметром снабжена кольцевой бороздой 846, которая позволяет удалить внешний конец 850 в виде колпачка части 844 во время использования содержащего добавку субансамбля 827 для того, чтобы обнажить люерное соединение 840. Открываемый колпачок 852 также предусмотрен на входном конце содержащего добавку субансамбля. Когда этого колпачок удаляют, обнажается резьба 836 ампулы 830. Колпачок 852 также функционирует таким образом, чтобы герметично закрыть входной проход 853.
Внутри входного конца ампулы 830 плотно помещено приспособление контроля сопротивления и скорости течения, предусмотренное здесь в виде пористой заглушки 854, имеющей часть 854a уменьшенного диаметра, которая может плотно вмещаться внутрь шейки 830a ампулы 830. Заглушки 854 может быть сконструирована из любого подходящего пористого материала, такого как керамика, стекло, ПТФЭ (PTFE), углерода или другого инертного материала и функционирует так, чтобы контролируемо оказывать сопротивление и точно регулировать течение жидкости из жидкостных резервуаров устройства по направлению к носителю добавки или функциональному субстрату. Эластомерное кольцевое уплотнение 857 помещено между заглушкой 854 и очерченным внутренней поверхностью ампулы 830 плечом 858, предотвращая утечку между ними.
Носитель добавки или матрицу, идентифицированный здесь позицией 860, плотно помещают внутрь ампулы 830 и он соединяется впритык с заглушкой 854 способом, показанным на фиг. 68. Носитель 860 может иметь различные конструкции, как описано выше, включая азлактоновые шарики и наружное средство удерживания из спеченного пористого стекла. Носитель 860 несет закрепленные подвижно выбранные добавки, такие как полезные агенты, ранее здесь описанные. В носителе 860 предусмотрен расположенный в центре канал 862 течения жидкости, адаптированный для соединения с жидкостным выходным проходом 864 распределяющего приспособления или люерного соединительного ансамбля 840.
Приспособление зацепления с растягиваемой мембраной или выступы 816 осуществляют ту же самую функцию, как описано выше, как это делает уникальное приспособление скрытой энергии. Приспособление скрытой энергии представляет собой эластомерный элемент 24, приспособление этого варианта воплощения имеет общий характер, ранее описанный в связи с вариантом воплощения фиг. 1, и соединяется с элементом 801 основания, очерчивая жидкостные камеры или резервуары устройства. Приспособление скрытой энергии может также иметь слоистую конструкцию ранее описанного здесь характера.
Как указано на фиг. 65, конструкционное покрытие 34 ранее описанного характера накладывается сверху основания и источника 24 скрытой энергии. Амортизирующее средство или подкладка 38, имеющая адгезив с обеих сторон, прикреплена ко дну элемента 800 основания. Отслаивающая узкая пластина 40 соединена с нижней поверхностью подкладки 38.
Обратимся теперь к фиг. 65 - 69, на которых представлен элемент 801 основания, включающий фиксированную, расположенную продольно часть 865, имеющую обычно цилиндрическую камеру 867, вытянутую через нее. В этом варианте воплощения изобретения камера 867 уникально сконструирована таким образом, чтобы плотно вместить содержащий добавку субансамбль 827, который в герметичном состоянии содержит добавку, подлежащую введению в жидкость для элюирования, текущую из жидкостных резервуаров наружу устройства. Что касается входного конца камеры 867, то он снабжен корпусом 868 перегородки, приспособленным для того, чтобы поддерживать эластомерную перегородку 870, которая доступна для конюля 812, наполняющего шприц через отверстие 871. Когда канюля 812 прокалывают перегородку 870, то жидкость потечет из шприца в проход 808 и оттуда в жидкостные резервуары способом, показанным стрелками 873 на фиг. 65 через каналы 873 и входные порты 875. По мере того, как жидкость течет через порты 875, растягиваемая мембрана 24 будет вынуждена переходить в растянутую конфигурацию ранее обсужденным способом.
По мере того, как резервуары загружаются, жидкость будет течь по направлению вниз через каналы 814 в выступы 816 и в проход 818, как показано стрелками 877 на фиг. 65. Эта жидкость под давлением будет заставлять контрольный клапан 822 переходить в закрытое положение плечами 822a, герметично контактируя с седлами 879 (фиг. 71). Когда контрольный клапан 822 находится в закрытом положении, жидкость не может течь в направлении цилиндрически профилированной камеры 867 элемента 801 основания.
При использовании устройства варианта воплощения изобретения, показанного на фиг. 65, 67, 68, 70, и 70, герметизирующие колпачки 850 и 852 удаляют, чтобы обнажить люерное соединение 840 и конец с резьбой стеклянной ампулы 830b содержащего добавку ансамбля 827. Содержащий добавку ансамбль 827 затем вставляют в камеру 867 так, чтобы резьбы 836 зацепились, соединяя резьбы 881 части 865. Вращение ампулы будет заставлять затем шток 824 контрольного клапана 822 двигать контрольный клапан из закрытого положения, показанного на фиг. 71, в открытое положение, показанное на фиг. 69. Когда ампулу вращают относительно части 865 основания 801, защелкивающиеся ушки 883, предусмотренные на субансамбле ампулы (фиг. 69), зацепляют упруго деформируемые ушки 885, предусмотренные внутри камеры 867 (см. фиг. 70). Ушки 885 сконструированы таким образом, чтобы допускать вращение субансамбля ампулы в одном направлении, но блокировать вращение в противоположном направлении. При этой конструкции, после того как ансамбль ампулы соединится с ансамблем основания, его нельзя удалить.
При блокированном по месту внутри камеры 867 ансамбля ампулы 827 и при открытом контрольном клапане стерильный разбавитель вынужден двигаться из резервуаров с помощью растягиваемой мембраны и вводится в корпус 820 контрольного клапана через каналы 814, 816, и 818. Затем разбавитель контролируемо течет через пористую пробку 854 и вдоль средства подачи добавки или субстрата 860, где эффективно смешивается с добавкой, которую несет субстрат. Таким образом полученная смесь течет через проход 862 в проход 864 люерного соединения и наружу устройства.
Важную часть этого варианта изобретения составляет уникальная особенность совместного (commonality) использования выбранных ансамблей, которые содержат как средство контроля скорости течения, так и добавку, имеющую пролонгированную скорость освобождения. При соответствующем подборе ансамбля эта особенность учитывает индивидуальный контроль скорости дозирования полезного агента в разбавитель элюирования, независимо от скорости течения разбавителя элюирования.
Возможность вручную индивидуально контролировать путем подбора соответствующего ансамбля подачу как лекарства с дозированной скоростью, так и разбавителя с прописанной скоростью на протяжении заданного периода времени, является желанной особенностью. На практике сменные ампулы (827 - фиг. 65) обеспечиваются заданной скоростью течения жидкости на заданном уровне и также скоростями выделения добавки с требуемым предварительно определенным уровнем. Эта способность может обеспечить выделение требуемой дозы в пределах терапевтически приемлемого периода времени в широком интервале скоростей течения жидкости.
Дополнительно контроль скоростей дозирования и скоростей течения разбавителя может помочь предотвратить переконцентрирование вводимого лекарственного средства, которое может приводить к местной или системной токсикации пациента.
Выбор соответствующей ампулы, содержащей предварительно заданные, с пролонгированным временем выделения добавки, комбинированные с подходящим предварительно выбранным форматом контроля скорости течения на протяжении широкого диапазона протоколов доставки, может облегчить возможности расширенной доставки в амбулаборатных условиях различных терапевтических средств. Новые протоколы доставки могут быть также установлены для режимов доставки фармацевтического средства и режимов введения.
Пролонгированные освобождаемые добавки могут включать связанные белки или другие абсорбенты, которые могут быть прикреплены к матрице и ускользнуть с матрицы на протяжении времени целым рядом путей, хорошо известных специалистам в данной области.
Средство контроля скорости показано здесь как на ближайшем конце ампулы 854, так и на дистальном конце ампулы (855 - фиг. 67). Однако для некоторых применений средство контроля скорости может быть расположено в непосредственной близости любого конца ампулы для контроля выбранной скорости течения, фильтрации и времени пребывания элюента внутри ампулы.
Обратимся к фиг. 66, на котором показана другая форма изобретения, аналогичная только что описанной форме. Это устройство работает, в основном, тем же самым способом, как и устройство фиг. 65, кроме того, что наполнение осуществляют через боковой входной порт 89, а не через концевой входной порт характера, показанного на фиг. 65. Ампула в субансамбле 827 идентична ампуле, ранее описанной, и жидкость вынуждена двигаться из резервуара от растягиваемой мембраны 24 и течет наружу устройства через ампульный субансамбль. Элемент 892 основания устройства имеет слегка отличную конструкцию, имеющую расположенные под углом каналы 894 течения, которые принимают разбавитель, текущий из резервуаров через каналы 895, сформированные в выступах 897. Наполнение резервуаров осуществляют с помощью приспособления наполнения, которое вынуждает жидкость течь в порт 890 и в резервуары через входные порты 898. Стрелки на фиг. 66 ясно показывают направление течения жидкости в устройство и из устройства.
Обратимся к фиг. 72 - 78, на которых показана другая форма устройства изобретения. Это устройство изобретения. Это устройство очень похоже на устройство, показанное на фиг. 61 - 64, кроме того, что наполнение осуществляют путем использования приспособления наполнения, которое включает новый ансамбль иглы, а не путем использования люерного соединения ансамбля, показанного на фиг. 61.
Как лучше всего видно на фиг. 76, ансамбль люерного колпачка и внутреннего контрольного клапана устройства фиг. 61 заменяют перегораживающим ансамблем, который устанавливают внутри входного прохода 720a устройства. Благодаря близкому сходству между устройствами, подобные позиции используют на фиг. 72 - 78 для идентификации подобных позиций, показанных на фиг. 61 - 64.
Инъекционный ансамбль, обозначенный здесь позицией 900, лучше всего виден на фиг. 73, и включает корпус контрольного клапана 902, контрольный клапан 904, способный двигаться внутри корпуса 902, и ансамбль 906 иглы, связанный с корпусом 902. Корпус 902 включает внутреннее седло 907, на которое садится плечо 909 контрольного клапана, когда клапан находится в закрытом положении, показанном на фиг. 75. Ссылаясь на фиг. 74, который представляет собой вид конца корпуса 902, можно видеть, что в стенке корпуса предусмотрено множество расположенных по окружности каналов 902a течение (см. также фиг. 78).
Ансамбль 96 иглы включает фланец 910, который помещен над одним концом корпуса 902, и соединен с ним с помощью любого подходящего средства, такого как адгезивное связующее. Шейка 912, имеющая канал 914, адаптированный для помещения внутрь конца 916 полой иглы 917, сформована как одно целое с фланцем 910. Кожух безопасности 920 иглы, который окружает иглу 917, связан как целое с шейкой 912. Кожух 920 имеет специальную конфигурацию, защищающую иглу от посторонних предметов. Кроме, того кожух 920 приспособлен для соединения на конструкции 934 порта способом, показанным на фиг. 76, где игла 917 проникает через перегородку 930. Внутренний проход 917a иглы соединяется с внутренней камерой 902b корпуса контрольного клапана, позволяя жидкости течь через иглу в жидкостные резервуары устройства, когда контрольный клапан находится в открытом положении.
Обращаясь к фиг. 72 и 75, следует отметить, что корпус 902 контрольного клапана включает расположенные по окружности люерные выступы 902c, которые допускают соединение соединительного элемента 924, который является ансамблем иглы. Элемент 924, в свою очередь, соединяется с отрезком переносной канюльной трубки 925, который соединяется с источником разбавителя или другой парентеральной жидкости.
При использовании устройства этой последней формы изобретения защищенную иглу заставляют проникать через перегородку 930 перегораживающего ансамбля способом, показанным на фиг. 75. Перегородка 930 имеет обычную конструкцию и поддерживается на своем месте внутри открытого конца 720b прохода 720 с помощью перегородки корпуса 932, имеющего юбочную часть 934, которая помещается внутри части 728a увеличенного диаметра конструкционного носителя 720, который, в свою очередь, плотно помещен внутри части 718 ансамбля основания. Корпус 932 перегородки имеет входной канал 932a, который допускает проникновение иглы 917 в перегородку.
Как показано на фиг. 72 и 77, конструкционное покрытие 34 ранее описанного характера наложено на основание и источник скрытой энергии 212. Амортизирующее средство или подкладка 38, имеющая адгезив с обеих сторон, прикреплена ко дну элемента 700 основания. Отслаивающая узла пластина 40 связана с нижней поверхностью подкладки 38.
В случае конструкции, показанной на рисунках, соответствующая инъецируемая жидкость, такая как разбавитель, парентеральная жидкость или другая жидкость для элюирования, может быть введена в камеры 25, используя ансамбль 900 иглы. По мере того как жидкость, текущая из жидкостного источника, входит в корпус 900 контрольного клапана ансамбля иглы, контрольный клапан 904 будет двигаться прочь от седла 907 в открытое положение, как показано на фиг. 76, позволяет жидкости течь внутрь полой иглы. Когда камеры наполнятся, нарастание в системе обратного давления будет заставлять контрольный клапан возвращаться в закрытое положение, показанное на фиг. 75, и иглу можно будет вынуть из перегородки.
Ссылаясь на фиг. 76 и 77, вводящее добавку приспособление изобретения может принимать несколько различных форм в виде, например, цилиндрически профилированной, конструкции 730 функционального носителя, который вставлен проход 720 и к которому освобождаемо присоединены различные добавки, включая полезные агенты такие как лекарственные средства, биологически активные вещества и химические элементы и соединения. Добавки имеют характер, описанный в связи с ранее описанными вариантами воплощения изобретения, включая те, которые показаны на фиг. с 61 по 64, и которые могут быть подвижно прикреплены к конструкциям носителя различных конфигураций, включая2 синтетические пористые матрицы, такие как конструкция 730, которая может быть помещена на пути течения жидкости через устройство. По мере того как жидкость течет по направлению к резервуарам таким образом, как указано стрелками 937 на фиг. 76 и 77, добавки могут, при необходимости, освобождаться с контролируемой скоростью в жидкость на протяжении времени. Это может осуществляться путем переноса массы с помощью медленной диффузии, медленными равновесными кинетиками или другими типами техники абсорбционной диссоциации.
Обратимся к фиг. 79 - 87, на которых показан следующий вариант воплощения изобретения. Устройство этой формы изобретения аналогично по многим аспектам ранее описанным вариантам воплощения. Однако, в отличие от ранее описанных вариантов воплощения, устройство этой более поздней формы изобретения не использует растягиваемой мембраны в качестве источника энергии для выталкивания жидкости из резервуара. Скорее устройство этого варианта воплощения включает уникальный гидрофильный, вспениваемый губчатый элемент 950, который функционирует как источник скрытой энергии. Отличительная особенность этого весьма нового источника энергии будет вскоре более детально описана.
Обращаясь, в частности, к фиг. 80, можно видеть, что устройство включает ансамбль основания, включающий первый элемент 952 основания и рабочий ансамбль 954, связанный с ним. Рабочий ансамбль 954 включает хрупкий элемент 956, источник скрытой энергии, показанный здесь в виде гидрофильного поропласта 958, и удерживающее средство или включающий поропласт элемент 959. Второй элемент 960 основания связан с первым элементом 952 основания для того, чтобы огородить рабочий ансамбль способом, показанном на фиг. 82. Устройство также включает подвижную оболочку типа раковины моллюска, или окаймление, которое включает первый и второй соединяющиеся элементы 961 и 962 барьерного материала.
Приспособление наполнения 964 в рабочем состоянии связано с элементами 952 и 960 основания и его используют для наполнения резервуара R (фиг. 82) либо лекарственным средством, либо парентеральной жидкостью. После того как резервуар наполнится, входной порт 965 приспособления наполнения может быть соответствующим образом герметизирован способом, показанным на фиг. 8, как например, термогерметизацией или другим соответствующим способом. Выходной узел устройства для выталкивания жидкости из резервуара включает выходной порт 966, который первоначально герметизирован с помощью срываемого колпачка 966a стандартной конструкции. Как лучше всего видно путем ссылки на фиг. 87, выходной порт 967 обычно закрытый прокалываемым элементом 967 затвора, который может быть разрушен с помощью ударного острия 968. Острие 968 активирует течение жидкости через выходной порт и в трубку доставки 969, внутри которой расположено вводящее добавку приспособление, включающее содержащий добавку носитель 970. Способом, который будет описан ниже, источник энергии или поропласт 958 функционирует, контролируемо и равномерно выталкивания жидкость из резервуара R через выходной порт 966 в трубку 969 и по направлению к пациенту через вводящее добавку приспособление.
Обращаясь, в частности, к фиг. с 84 по 87, следует отметить, что поропласт 958 плотно удерживается в сухом состоянии между хрупкой мембраной 956 и растягиваемой мембраной 959. При удалении покрытия в виде раковины с рабочего ансамбля 954 способом, показанным на фиг. 84, рабочий ансамбль 954 может деформироваться, или изогнуться, способом, показанным на фиг. 85. Это приводит хрупкую мембрану в сильно напряженное состояние и разрушает ее способом, показанным на фиг. 85, позволяя гидратирующей жидкости L, содержащейся в нижней камере C, очерченной основанием 952 и хрупким элементом 956, достигнуть гидрофильного поропласта 958 (см. фиг. 86 и 87). По мере того как жидкость L абсорбируется как функция времени поропластом 958, поропласт будет контролируемо расширяться способом, показанным на чертежах, заставляя мембрану 959 расширяться наружу в направлении покрытия 960. Когда мембрана расширяется, жидкость, содержащаяся внутри резервуара, окажется под давлением и будет вынуждена течь в направлении выходного порта 966, который сообщается с трубкой 969 посредством ансамбля ударного острия.
По мере того, как гидрофильный ячеистый поропласт 956 продолжает расширяться (фиг. 86a), жидкость, содержащаяся внутри резервуара, будет выталкиваться наружу через выходной порт 966 и будет течь вокруг, около и через содержащий добавку носитель 970. Содержащий добавку носитель 970 имеет ранее описанную характерную особенность, и добавка, которую подвижно несет носитель, или костяк, будет контролируемо смешиваться с жидкостью, содержащейся в резервуаре, с образованием вливаемой смеси, которая течет к пациенту через выход основания, который включает трубку 959. Функция вводящего добавку приспособления и природа добавок и содержащий добавку носитель имеют ранее описанный характер и не нуждаются в дополнительном обсуждении в данное время.
Гидрофильный источник энергии может представлять любой тип жидкой, способной к расширению или набуханию, системы, и может быть сконструирован в виде профилированного изделия или плоского элемента из ряда гранулированных, волокнистых, ячеистых или гелеобразных материалов типа, хорошо известного в данной области, включая различные полимеры, и фторполимеры, смолы, латексы, и т. п. Хрупкий элемент 956 может быть сконструирован из ряда подходящих пластиков, включая кристаллические, полукристаллические и аморфные вещества, в виде коробки основания, покрытия и окаймления, подобного раковине моллюска.
Следует по достоинству оценить то, что добавка может быть, кроме того, подвижно прикреплена к барьерной мембране 959 и к внутренним поверхностям мембраны 960 покрытия, а также внутри элемента 969. Дополнительно, источник энергии 958 может быть первоначально помещен между элементами 956 и 959 либо в релаксированном, либо в сжатом состоянии.
Обратимся теперь к фиг. 88, на которой показана еще одна форма устройства изобретения. Устройство этой формы изобретения аналогично в большинстве аспектов варианту воплощения, показанному на фиг. 65 - 71, кроме того, что растягиваемая мембрана действует не как источник энергии, а скорее только как барьерное средство для обеспечения барьера между новым сжимаемым сухим поропластом или эластичным из ячеистой пены элементом, который действует как источник энергии. В этой самой поздней форме изобретения выбранные добавки подвижно прикреплены к различным формам конструкций носителя, которые, как и ранее, содержатся внутри нового содержащего добавку субансамбля, который может быть вставлен внутрь выходного порта устройства таким образом, чтобы расположить добавки на пути течения жидкости элюирования наружу устройства из жидкостных резервуаров.
Как лучше всего видно путем отсылки к фиг. 88, устройство включает основание, изготовленное из первого, обычно плоского элемента 800, и второго сопутствующего элемента 801. Элемент 800 включает пару простирающихся в продольном направлении каналов 802 и 804 течения жидкости, которые соединяются с простирающимся в поперечном направлении проходом 806 переноса жидкости. Проход 806, в свою очередь, связан с жидкостным выходом 808 (фиг. 92), который сообщается с приспособлением наполнения или загрузки жидкости, показанном здесь в виде ансамбля 810 шприца, который включает канюлю 812 с тупым кончиком (фиг. 88).
Выходные проходы резервуара для жидкости, текущей наружу из резервуара, предусмотрены в форме простирающихся в продольном направлении каналов течения 814, предусмотренных в паре выступов 816, которые сформированы как неотъемлемая часть с элементом 801 основания. Каналы 814 соединяются с простирающимися в поперечном направлении каналами 816, которые, в свою очередь, соединяются с центральным проходом 818, который ведет к корпусу 820 контрольного клапана. Контрольный клапан 822, который функционирует вышеописанным способом (фиг. 92 и 94), соответственно смонтирован внутри корпуса 820.
Содержащий добавку субансамбль 827 имеет ту же самую конструкцию, как ранее описано, и функционирует идентичным способом, подавая в поток жидкости. Содержащий добавку субансамбль 827 также соединен с основанием тем же самым способом, как описано ранее. Как и прежде, добавка может быть также подвижно прикреплена к барьерному элементу 24 и к элементу 801 основания до тех пор, пока она не окажется на пути течения жидкости.
Приспособление зацепления с растягиваемой мембраной или выступы 816 осуществляют ту же самую функцию, как описано выше, но здесь они связаны с альтернативным приспособлением скрытой энергии или сжимаемой эластомерной вспененной ячеистой системой или высоко упругим элементом 975. Приспособление скрытой энергии или ячеистая матрица 975 расположена между покрытием 34 и элементом 24 и будет сжиматься мембраной 24, по мере того как жидкостные камеры или резервуары R устройства наполняют с помощью ансамбля 810 шприца ранее описанным способом (см. фиг. 88A, где резервуары наполняются, и элемент 975 представлен в сжатом состоянии).
Как и ранее, входной конец камеры 867 снабжен корпусом 868 перегородки, который приспособлен для того, чтобы удерживать эластомерную перегородку 870, которая доступна для канюли 812 наполняющего шприца через отверстие 871. Когда канюля 812 проколет перегородку 870, жидкость потечет из шприца в проход 808 и оттуда в жидкостные резервуары способом, показанным стрелками 873 на фиг. 88, через каналы 873 и входные порты 875. Когда жидкость течет через порты 875, мембрана 24 будет вынуждена двигаться наружу, расширяясь, заставляя 975 сжиматься ранее описанным способом (см. фиг. 88A). По мере того как резервуары загружаются, жидкость будет течь вниз через каналы 814 в выступах 816 и в проход 818, как указано стрелками 877 на фиг. 88. Эта жидкость под давлением будет вынуждать контрольный клапан 822 перемещаться в закрытое положение плечами 822a в герметизирующее зацепление с седлами 879.
При использовании устройства этого последнего варианта воплощения изобретения герметизирующие колпачки 850 и 852 удаляют, чтобы обнажить люерное соединение 840 и конец с резьбой стеклянной ампулой 830b содержащего добавку субансамбля 827. Содержащий добавку субансамбля 827 затем вставляют в камеру 867 так, чтобы резьбы 836 зацепились, соединяя резьбы 881 части 865. Вращение ампулы будет заставлять затем шток 824 контрольного клапана 822 двигать контрольный клапан из закрытого положения, показанного на фиг. 94, в открытое положение, показанное на фиг. 92. Когда ампулу вращают относительно части 865 основания 801, защелкивающиеся ушки 883, предусмотренные на субансамбле ампулы, зацепляют упруго деформируемые ушки 885, предусмотренные внутри камеры 867 (фиг. 93).
При блокированном по месту внутри камеры 867 ампульного ансамбля 827 и при открытом контрольном клапане стерильный разбавитель вынужден двигаться из резервуаров с помощью источника скрытой энергии или элемента 975, действуя на барьерный элемент 24,0, и вводится в корпус 820 контрольного клапана через каналы 814, 816 и 818. Затем разбавитель контролируемо течет через пористую пробку 854 и вдоль средства подачи добавки или субстрата 860, где эффективно смешивается с добавкой, которую несет субстрат. Таким образом полученная смесь течет через проход 862 в проход 864 люерного соединения и наружу устройства. При необходимости, вентилирование поропласт-содержащей камеры можно осуществлять через узел вентиляции, показанный на фиг. 88 и 88A как вентиляционная апертура V, которая покрыта гидрофильной мембраной M.
Элемент 975 включает эластичный, из сжимаемой массы или пористой пены подобно губке, элемент, который может быть сконструирован из широкого ряда материалов, включая ряд гибких пористых полимеров. Материалы, которые особенно привлекательны для этих применений, включают полиуретаны, латексную пенорезину, губчатую резину, различные полиолефиновые пены, ПВС (PVC) пену, эпоксидную пену, мочевиноформальдегид, силиконовую пену, фторполимерные пены и другие эластичные синтетические пены и аналогичные материалы характера, хорошо известного специалистам в данной области. Элемент 975 может быть монолитным или может быть сконструирован из гомогенной или негомогенной пены или слоистых материалов, имеющих те же самые или различные характеристики.
Обратимся к фиг. 89, на которой показана другая форма изобретения, сходная с только что описанной. Это устройство работает в основном так же, как устройство фиг. 88, кроме того, что наполнение осуществляют через боковой входной порт 890, а не через концевой входной порт характера, показанного на фиг. 88. Ампульный субансамбль 827 идентичен ранее описанному субансамблю и жидкость гонится из резервуаров поропластовым элементом 975, воздействуя на растягиваемую мембрану 24. Жидкость течет наружу из устройства через ампульный субансамбль ранее описанным способом. Элемент 892 основания устройства имеет незначительно отличную конструкцию, имеющую расположенные под углом каналы течения 894, которые принимают разбавитель, текущий из резервуаров через каналы 896, сформированные в выступах 897. Наполнение резервуаров и сжатие поропласта 975 осуществляется с помощью приспособления наполнения, которое гонит поток жидкости в порт 890 и в резервуары через входные порты 898. Стрелки фиг. 89 ясно изображают направление потока жидкости в и из устройства.
Следует иметь в виду, что хотя в только что обсуждаемом варианте воплощения изобретения источник скрытой энергии или пористый, подобно эластичной пене элемент 975 сжимается жидкостью, вводимой в устройство, для некоторых применений элемент 975 может быть предварительно сжат до требуемой степени во время изготовления устройства и может быть использован для выталкивания жидкости из предварительно наполненного резервуара. В этом случае, элемент 975 может быть либо дополнительно сжат во время наполнения, либо он может функционировать в предварительно сжатом состоянии, выталкивая жидкость из резервуара.
Имея сейчас детально описанное изобретение в соответствии с требованиями патентного статута, для специалистов в данной области не представляет трудности произвести изменения и модификации индивидуальных частей или соответствующих ансамблей для того, чтобы удовлетворить конкретные требования или условия. Такие изменения и модификации могут быть сделаны не выходя за пределы и объем изобретения формулы изобретения.
Формула изобретения: 1. Устройство (12) доставка жидкости для подачи жидкостей пациенту экстракорпорально с контролируемой скоростью, содержащее основание (14), имеющее вход (52) для жидкости и расположенный на расстоянии выход (22) для жидкости, взаимосвязанные с помощью пути (16, 18 и 20) течения жидкости; приспособление наполнения (62) для введения жидкости в указанный вход для жидкости; деформируемую мембрану (24), установленную над указанным основанием, чтобы очертить камеру (25) в связи с указанным входом для жидкости и расположенным на расстоянии выходом для жидкости, причем мембрана (24) способна двигаться из первого положения во второе положение, посредством чего жидкость внутри указанной камеры будет выталкиваться через выход (22) для жидкости, и растягиваемый элемент (28), расположенный снаружи указанной камеры и в контакте с мембраной (24) для ее движения из первого положения во второе положение, отличающееся тем, что растягиваемый элемент (28) включает эластично деформируемую ячеистую структуру.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно имеет вводящее добавку приспособление (423), расположенное внутри указанного пути (420) течения жидкости для введения добавки (423 (а)) в жидкость, текущую через него.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вводящее добавку приспособление (423) включает добавку (423 (а)) и средство подачи добавки (423 (в)) для ее подачи в жидкость, причем средство подачи добавки (423 (в)) расположено внутри пути (420) течения жидкости так, что по крайней мере часть добавки будет добавляться в указанную жидкость, вводимую во вход (422) для жидкости.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что вводящее добавку приспособление (423) включает добавку (423 (а)) и средство подачи добавки (423 (в)) для ее подачи в жидкость, при этом средство подачи добавки имеет экспонируемые поверхности (423 (с)), причем добавка подвижно связана с экспонируемыми поверхностями.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что растягиваемый элемент включает вспененный полимер (975).
6. Устройство для использования при инфузии жидкостей пациенту с контролируемой скоростью, содержащее стенки, очерчивающие жидкостную камеру (25), имеющую вход (50) для жидкости, выход (22) для жидкости и жидкостный проход (16, 18 и 20), связывающий указанные вход и выход для жидкости; приспособление наполнения (68) для введения жидкости в указанный вход для жидкости; приспособление скрытой энергии (318) для воздействия на одну из указанных стенок указанной камеры для выталкивания жидкости внутри камеры (25) через выход для жидкости, причем приспособление скрытой энергии включает растягиваемый элемент (320, 322, 324, 326 и 328), расположенный в зацеплении с указанной одной из стенок, и вводящее добавку приспособление (423), расположенное в жидкостном проходе (420) для введения добавки (423 (а)) в жидкость, текущую через него, отличающееся тем, что вводящее добавку приспособление включает носитель (423 (в)) и добавку (423 (а)), подвижно связанную с указанным носителем.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что растягиваемый элемент (24) включает эластично деформируемый элемент, имеющий ячеистую структуру (958).
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что растягиваемый элемент (24) включает жидкое, поддающееся расширению вещество (320, 322, 324, 326 и 328).
9. Устройство по п.6, отличающееся тем, что дополнительно имеет жидкостную камеру (25), расположенную по соседству с указанным жидким поддающимся расширению веществом, и хрупкую мембрану (42 с), расположенную между жидкостной камерой (25) и жидким поддающимся расширению веществом (24), причем хрупкая мембрана (42 с) выполнена с возможностью разрушения, подвергая жидкое поддающееся расширению вещество (24) воздействию жидкости в жидкостной камере (25), тем самым жидкое поддающееся расширению вещество (24) будет расширяться, заставляя жидкость внутри жидкостной камеры выталкиваться из нее.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что выход для жидкости включает приспособление (42) для инфузии, сообщающееся с жидкостным проходом (22) для инфузии жидкости пациенту.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что указанное приспособление для инфузии включает жидкостный канал (44) и вводящее добавку приспособление, расположенное внутри жидкостного канала для введения добавки в жидкость, текущую через него.
12. Устройство по п.6, отличающееся тем, что вводящее добавку приспособление (423) включает элемент (429), имеющий экспонируемые поверхности (429 а) и биологически активное вещество, присутствующее на экспонируемых поверхностях.