通气式多剂量眼部流体递送系统技术方案

提供了一种用于将精确量的药品流体递送到眼睛的装置。该装置包括用于储存液体的安瓿和孔口，液体经过该孔口放出。装置还包括振动膜，振动膜包括从膜突出并延伸到孔口以形成针阀的针。针阀提供了孔口的气密闭合以使药品流体无防腐剂储存在装置中。系统还包括电磁换能器以使膜前后来回移位，从而通过喷嘴放出液体。最后，系统还包括通气口以允许空气随着流体从安瓿排出进入安瓿。优选地，通气口包括过滤器，以防止微生物或其他污染物进入安瓿。以防止微生物或其他污染物进入安瓿。以防止微生物或其他污染物进入安瓿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通气式多剂量眼部流体递送系统


[0001]本专利技术涉及眼科药物的局部眼部递送。

技术介绍

[0002]目前，药品流体通常使用滴瓶递送到眼睛表面。此方法具有多个缺点：(1)患者不能很好地瞄准，并且经常错过眼睛；(2)来自瓶的液滴的体积不能很好地限定，并且对于角膜上的泪膜而言太大(大约50μL量级)而无法吸收
‑
泪膜不能保持超过7μL；(3)患者在液滴递送期间非常经常地眨眼，以致部分液滴落在眼睑处，而其余的液滴从角膜擦去。

技术实现思路

[0003]我们已经开发了一种装置，该装置通过以下内容来解决这些问题：(1)递送精确量的流体；(2)用泪膜能够保持的微剂量(＜10uL)；(3)在眨眼时间(～100ms)内递送，以及(4)使用瞄准到角膜上的光学件以用于精确的自管理。
[0004]为了方便瞄准，液体排出件应靠近眼睛放置，但不应触碰睫毛或眉毛。因此，参照图1，装置102应在距眼睛大约L＝1
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10cm的范围内，或更理想地在2
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6cm的范围内。在此图中，102是液体排出件，104是排放的流体流，而106是患者的眼睛。
[0005]角膜的直径约为D＝12mm，即半径约为6mm。为了确保流体大约地递送到角膜的中间，射流104在重力作用下不应偏转超过角膜半径的大约一半，即不超过约h＝3mm。如图1所示，以速度v越过距离L的水平排出的抛射体的竖直偏转h是：h＝g*L/(2v2)。为了确保竖直偏转不超过h，水平射流的速度应超过v＝L*(g/2h)<br/>0.5
。对于L＝5cm、g＝9.8m/s2、h＝3mm，我们得到v＝2m/s。对于L＝5cm和h＝1mm，速度应约为v＝3.6m/s，而对于L＝10cm、h＝1mm，速度v＝7.2m/s。因此，总体而言，射流速度应在约1
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10m/s的范围内，而更理想地在约2
‑‑
4m/s的范围内。远高于那些的速度可能导致患者不适，甚至损伤角膜。
[0006]流体流将在分配时刻后的几毫秒内到达眼睛(t＝L/v，在1
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100ms的范围内)。一旦流体触碰到角膜，其将触发通常需要约T＝100ms的眨眼反射。为了防止药被眼睑阻挡，流体应在眼睛闭合前递送。对于以射流速度v在时间T内递送的所需体积V，射流横截面积应为S＝V/(T*v)。因为对于圆形的孔口，S＝π*d2/4，其直径d＝(4V/(πT*v))
0.5
。例如，对于v＝2m/s、T＝100ms、V＝10μL，我们得到d＝250μm。对于v＝1m/s，d＝350μm，而对于v＝7m/s，d＝130μm。因此，排出件的孔口的直径应在大约200
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600μm的范围内，而更理想地在大约400
‑
550μm的范围内。替代地，可以使用若干孔口以产生若干平行的液流，以用于更快的递送。
[0007]系统的另一关键属性是防止微生物在储存或使用期间进入所容纳的液体。与任何闭合的系统一样，随着液体排出，应引入空气来代替排出的体积，从而平衡压力(通气)。为了预防微生物进入，空气经由特殊的入口引入，入口优选地具有0.2um过滤件。理想地，装置应操作使得在孔口打开时的任何时间液体都通过孔口排出，从而防止空气经由孔口进入。
[0008]示例性实施例是具有壳体的用于储存和放出液滴的布置，壳体包括用于在其中保持液体的腔室，并且壳体具有连接到容纳有待分配的药品流体的安瓿的进口。腔室包括分
配孔口板，分配孔口板限定了腔室的前部闭合件，并包括其中的孔口开口，液体经过孔口开口从壳体向前放出。腔室还包括固定到壳体的振动膜，振动膜与腔室中的液体之间处于压力传递关系。振动膜是与针一起形成的，针从振动膜的中心突出并延伸到腔室的相对侧的孔口，所述针闭合孔口以防止液体从腔室中流出并防止细菌进入。
[0009]电磁换能器附连到壳体，并且在供能时，将膜向后拉靠腔室中的弹簧。当关闭电磁换能器时，弹簧使膜返回到其初始位置，同时阀闭合。当电磁换能器由脉动或交变电流供能时，膜因此振荡，这反过来在液体上产生压力。在正确的频率处，压力足以使液流从孔口排出。
[0010]典型的频率范围在10Hz至500Hz的范围内，更理想地在50至200Hz的范围内。喷嘴的直径、流体排出的速度和电磁脉冲的持续时间最好进行优化，以在所需的时间量内递送所需量的流体，如上所述。优选地，致动脉冲持续时间为250ms或更短，更优选地为100ms或更短。本文的“致动脉冲持续时间”是指电磁换能器供能的时间长度，以便在单个致动脉冲中将针从孔口中拉出。
[0011]在此构造中，还可以使用其他种类的换能器来驱动流体排出，比如硬币式振动马达(coin vibration motor)。
附图说明
[0012]图1示出了用于将流体递送到患者眼睛的几何图。
[0013]图2是本专利技术示例性实施例的外部视图。
[0014]图3A是本专利技术第一实施例的剖视图。
[0015]图3B
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3C示出了图3A的实施例的操作。
[0016]图4A
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4B示出了通气的示例。
[0017]图5是本专利技术第二实施例的剖视图。
[0018]图6示出了锥形弹簧。
具体实施方式
[0019]图2示出了液体排出单元的第一实施例的立体视图。特别但非排他地，流体排出单元200适合于将无防腐剂药品液体递送到眼睛表面的使用。液体排出装置200包括热塑性本体206，热塑性本体206形成为带有液体腔室并连接到流体供应安瓿202。排出单元包括喷嘴208，如下文将更详细地解释的，液体210经过喷嘴208分配。
[0020]图3A示出流体排出装置的剖视图。如早先所提及，流体排出装置包括限定了腔室316的热塑性本体206，腔室316连接到容纳有流体302的流体供应安瓿202。流体排出装置包括液体经过其进行排出的喷嘴208。装置还包括在腔室的与喷嘴相对的端部处的膜308。膜308包括集成的针306，使得它们为一个部件。针306和膜308经由链接构件318连接到电磁换能器310。当向电磁换能器310施加电脉冲时，电流流过线圈312并产生磁力，磁力将柱塞314向后拉动抵靠弹簧320。
[0021]在图3A中，304示出了从安瓿202到腔室316的流体流动方向。通气管404在下文做更详细地描述。
[0022]图3B示出了在向电磁换能器310施加电脉冲以后的图3A的装置。可以看出，作为磁
力作用的结果，柱塞314在由箭头指示的方向上被拉入电磁换能器中。膜308通过连杆构件318连接到柱塞314并且也被拉回。图3C示出了当电磁换能器310未供能时的情况。在此，弹簧320将膜308推回其初始位置，因此阀闭合并且腔室被气密密封并防止微生物进入。
[0023]当电磁换能器310由脉动或交变(AC)电流供能时，振荡膜在液体中产生压力，从而产生从孔口排出的液流。通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将流体递送到患者眼睛的设备，所述设备包括：流体包，所述流体包包括构造为保持流体的贮存件、孔口和针，所述针构造为在流体不通过所述孔口排出时密封所述孔口；其中，所述流体包包括弹性膜，所述弹性膜构造为在流体不通过所述孔口排出时，提供机械力以保持所述针的末端与所述孔口接合；其中，所述弹性膜连接到所述针；致动器，所述致动器构造为通过将机械振动提供到至少所述针，将所述流体通过所述孔口排出；以及通气口，所述通气口构造为允许空气随着流体离开所述贮存件进入所述贮存件。2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括颗粒过滤件，所述颗粒过滤件构造为从经由所述通气口进入贮存件的所述空气中移除大于0.2μm的颗粒。3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述致动器包括电磁螺线管。4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述致动器包括硬币式振动马达。5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述流体包包括弹性弹簧，所述弹性弹簧构造...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：科达莱昂治疗公司，
类型：发明
国别省市：